Nicin Beton Yol

8/14/2019 Nicin Beton Yol

1/28


2/28


3/28

[ 3 ]

Niin Beton Yol?

NN BETON YOL?

Giri T.C. Karayollar Genel Mdrl (KGM) 1 Mart 1950 tarihinde kuruldu. Kuruluunda vealmalarnda A.B.D.deki karayollar tekilatlar ayrntl olarak rnek alnmt. Hi unutmam, 1955yl ilkbaharnda Robert Kolej Mhendislik Blm (imdiki Boazii niversitesi) naat son snfrencisi iken bir gn Karayollar elemanlar okula geldiler. Karayollar tekilatn ve almalarntantan renkli brorleri datarak, bizlere Karayollarnn gen mhendislere ne kadar gzelolanaklar saladn anlattlar. O zamana kadar lkemizde grmediimiz (ancak A.B.D.de srekliuygulanmakta olan) bu eleman kazanma yntemi bizleri ok etkilemiti...

Karayollarnn kurulduu yllarda A.B.D.deki Federal Karayollar daresi de Bakan Eisenhowerintalimat ile byk bir projenin hazrlna girimiti. Bu projenin evveliyat ise 1919 ylna,Eisenhowerin gen bir subay olduu dneme dayanr. O yl askeri bir ara konvoyu WashingtonD.C.den San Fransiscoya doru yola kar. Ka lede Eisenhowera ilaveten Henry Ford ve GoodYear rmasnn mdr de bulunmaktadr. Bu iki kiinin amac rmalarnn rettikleri askeriaralarn ve lastiklerin performansn yerinde izlemektir. Yollarn kt durumu nedeni ile konvoysaatte ortalama 8 km ilerleyebilir ve San Fransiscoya ancak 62 gnde ular. Aralarn ve lastiklerinperformans nasld bilmiyoruz. Ancak yollarn kt performans Eisenhower zmt. NitekimA.B.D. bakan olduktan sonra Amerikada eyaletler arasnda stn kaliteli bir otoyol ebekesininyapmna balanmasn istedi. Bunda kinci Dnya Sava srasnda Almanyadaki beton otobanlarnbombardmanlardan fazla zarar grmeyip ilevlerini srdrmelerini grerek etkilenmi olmasda rol oynamt. Gerekten, Almanyada o zamana gre ok geni ve ounluu beton olanotobanlarn yapm Hitlerin sava hazrlklarnn iinde yer almt. Bu yollar daha sonra g sava

koullarna ramen askeri birliklerin ve ar vastalarn hzla yer deitirmelerine ve hedeerineulamalarna yardmc olmutur.

A.B.D.de 1950li yllarn banda, Eyaletleraras Otoyol Sistemi olarak adlandrlan bu yeni projeninhazrlklarnn devam ettii dnemde, beton yollar bugnk kadar yaygn deildi. Gene hatrlarm,ounluu asfalt olan yollarda geceleri meydana gelen kazalarn artmas zerine Ohio Eyaletininvalisi yollarn kenarlarna beyaz izgi izdirtmi ve 1957 ylnda tekrar seildii seim kampanyasndabunu nemli hizmetleri arasnda saymt.

Eyaletleraras Otoyol Sistemi 1956 ylnda gereklemeye balad. 1983 ylnda son kesimitamamlandnda nemli blm beton kaplama olarak toplam 67 200 km yol yaplm oldu. Buekilde sanat yaplar ile birlikte beton kullanlan en byk inaat projesi de gereklemi oluyordu.Geen sre iinde stn performanslar ve uzun mrleri dolays ile beton yol kullanm. A.B.D.de


4/28

[ 4 ]

zellikle youn tra e maruz ehirlerin evrelerinde art gsterdi. Los Angeles gibi baz bykehirlerin evre yollarnda beton kaplama oran %90a yaklamaktadr.

Gerekte A.B.D.de ilk beton yol 1891 ylnda Ohionun Bellefontaine ehrinde yapld [1]. AvustralyadaSydney ehrinin ar tra k tayan caddeleri iin beton kaplama yaplmas ise 1880 ylna rastlar. Buyolun en az 50 yl hizmet vermi olduu anlalmaktadr [2].

Avrupada beton yol uygulamalar getiimiz yzyl balarndan itibaren, Belikada 1920 lerden,Almanyada yukarda deinildii gibi 1930lardan sonra yaygnlamaya balad. Belikada bugnky yollarnn bile %60 betondandr [3]. Fransada ise eski yollarn yenilenmesinde ve yeniyollarda beton kaplamaya gei vardr. Avusturya kkl bir beton yol yapm geleneine sahiptir.Almanyada yol ihalelerinde genellikle beton kaplama, asfalt kaplamaya bir alternatif olarak ihaledosyalarnda yer almaktadr [4]. Genelde Avrupa lkelerinde, zellikle ar tra e maruz yollardazincir veya ivili lastik kullanm gerektiren blgelerde beton kaplama tercih edilmektedir. GneyAfrika Cumhuriyetinde yollarn bir blm beton kaplamadr. zellikle krsal kesimlerdeki betonyollarn yapmnda yre sakinleri de alp beton icisi olarak deneyim kazanmaktadr [5]. AsyadaJaponya ve in de beton yollar yaplmaktadr. Halen Hindistanda 1300 km uzunluunda betonkarayolu bulunmakta olup bir ok kesimde yenilenecek yollar beton kaplama olarak planlanmtr[6]. Son yllarda Azerbaycan da ihale edilecek asfalt yol projelerinin byk blm beton yolaevrilmitir.

Bugn Trkiyede yaklak 2.000 kilometresi otoyol ve 30.000 kilometresi devlet yolu olmak zeretoplam 63.000 kilometrelik bir karayolu ebekesi bulunmaktadr. Bu yollarn hemen tm asfaltyoldur. Sadece son yllarda Trkiye imento Mstahsilleri Birlii (TMB)nin nansman ile toplam5.5 km beton karayolu yaplabilmi, buna daha sonra eitli kurulularca yaplan bir ka km dahailave edilmitir [7].

Karayollar Genel Mdrlnn kuruluundan 50 yl akn bir sre gemi olmasna ramenlkemizde niin beton karayolu yaplmamtr, niin beton yola gerek duyulmamaktadr? Busorular cevaplandrmadan nce asfalt ve beton yollarla ilgili baz bilgilere gz atalm.

Asfalt Yol- Beton YolBir mhendislik yapsnda kullanlabilecek malzeme arasnda seim yapmak gerektiinde bir diziteknik ve ekonomik faktr dikkate alnr. Son yllarda evre faktr de nem kazanmtr. Yaptrne bal olarak bunlara estetik faktr de ilave edilebilir. Teknik faktrler malzemenin servis veevre koullar ile ilgili ziksel, kimyasal ve mekanik zellikleri, yapm kolayl ve sresi, dayankllile kullanc gveni ve konforu gibi hususlar ierir. Ekonomik faktrler arasnda ilk maliyet ve yaamdngs maliyeti yer alr. Burada sosyo-ekonomik faktrlerin ve lke ekonomisine etkilerin dednlmesi gerekir.

Bu yazda karayolu st yap kaplamalarnda en ok kullanlan iki malzeme: asfalt betonu (asfalt)ile imento betonu (beton) yukardaki faktrler dikkate alnarak ksaca karlatrlacaklardr. stkaplama tabakasn oluturan her iki malzemede de hacimce %60-95 oranlarnda bulunan agregaortak bileen olduundan karlatrmalarda asfalt yol ile beton yol deyimleri de kullanlr. Bu aradalkemizde az bilinen beton yollarn zellikleri zerinde daha fazla durulacaktr.


5/28

[ 5 ]

Niin Beton Yol?

Malzeme Olarak Asfalt ve imentoBitml malzeme grubuna dahil olan asfalt, doada serbest olarak nadiren bulunur ve genellikleham petrolden elde edilir (Bu yazda asfalt kelimesi, bitm yerine de kullanlmaktadr). Ra nerilerdestma derecelerine bal olarak nafta, benzin, gazya motorin ve madeni yalar ayrldktan sonrakalan karmdan fuel oil de ayrtrldktan sonra geriye asfalt kalr. Bileiminin hemen tmhidrokarbonlardan oluan, organik kkenli, koyu kahve ile siyah aras renklerde bir malzemedir.Oda scakl civarnda yar kat ve kat hallerde bulunduundan stlarak svlatrldktann sonrauygulanr (scak karm). Viskoelastik ve termoplastik bir malzeme olarak zellikleri ykleme hz vesresi ile scakla kar ok duyarldr. Kat asfaltlar penetrasyon ve viskosite deerlerine bal olaraksnandrlrlar. Asfalt, birtakm zeltiler katlarak da svlatrlabilir. Bu ekilde elde edilen katbekasfaltlar ve asfalt emlsiyonlar souk olarak uygulanabilirler ve daha ziyade sathi kaplamalarda,astar tabakalarnda ve onarm ilerinde kullanlrlar [8,9].

Portland imentosunun ana hammaddeleri doada bol miktarda bulunan kalker ve kildir.

Gerektiinde aluminyum ve demir oksitler de katlarak belirli oranlarda birletirilip tlenhammaddeler (farin) dner frnda piirilirler. Frndan kan klinker az bir miktar alta ile tlerekportland imentosu elde edilir. Portland imentosu su ile kartrldnda ortaya kan hamurreolojik olarak bir rijit jel dir. Yani nce plastik halde iken zamanla katlaarak (priz alarak) sertleirve bir sre dayanm kazanmaya devam eder. Asfalt ve dier jel trleri gibi stlnca veya kartrlncasvlamaz. Hidrolik zellii dolays ile su iinde de priz alabilir ve suya kar dayankldr. Ham maddekarm oranlar ve tane incelikleri ayarlanarak deiik dayanm snarnda imentolar elde edilir veyksek erken dayanm salanabilir. Ayrca bu ekilde priz srelerini, hidratasyon slarn ayarlamakve slfatlara kar direnci arttrmak da mmkndr. Klinkerin -bir blm endstriyel atklar olmakzere -eitli mineral katklarla tlmesi sonucu elde edilen katkl imentolar yaygnlam olupeitli teknik, ekonomik ve evresel avantajlar salamaktadrlar. imento betonu genellikle ak grirenktedir.

Esnek ve Rijit Karayolu styaplarKaplama Tabakas

a. Esnek Kaplamalar

b. Rijit Kaplamalar

ekil 1 Kaplama tipleri ve tabakalar

Seme Malzeme Tabakas (Gerektiinde)

Zemin Islah

Sktrlm ZeminDolgu veya Tabi Zemin

Alttemel Tabakas

Temel Tabakas

Beton Plak

Alttemel / Temel Tabakas

Zemin Islah (Gerektiinde)

Sktrlm ZeminDolgu veya Tabi Zemin

Karayolu styaplar tra k yklerini zemineileten ve evre etkilerine kar dayankl olanmhendislik yaplardr. st kaplamatabakasnda balayc olarak asfalt kullanlanlaraesnek, imento kullanlanlara ise rijit styapdenilir. Ayrca her iki balaycnn birliktekullanld durumlarda kompozit st yaplarortaya kar. styaplar tra k tr, mevcut veilerde beklenen tra k hacmi ile sr gvenliive konforu, zemin ve evre koullar gibifaktrlere bal olarak tasarlanr. ekil 1degrld gibi styaplar esnek veya rijitolularna bal olarak farkl tabakalar ierirler[9]. Esnek olanlarda tabaka says fazladr. Tabaka kalnlklar styap tipine ve tasarmykne bal olarak deiir. Alttemel tabakas

styapya gerekli drenaj salamak zeregeirgenlii yksek taneli malzemelerden


6/28

[ 6 ]

yaplr. st tabakalar kadar gerilmeye maruz kalmamakla beraber dorudan temas halinde olduuzemindeki muhtemel hacim deiimlerine kar koyacak dayanm ve stabilitede olmaldr. Rijitstyaplarda ise ilaveten dorudan altna yerletirildii beton kaplamaya dzgn ve stabil biryzey tekil eder ve ayn zamanda temel tabakas ilevini grr.

Temel tabakas st kaplama tabakas ve banketler iin temel ilevini grr, yeterli drenaj salar.Bu amala uygun taneli malzemeler kullanlr. stenilen stabilite dzeyine bal olarak balaycszveya balaycl olarak (asfalt veya imento hamuru ile kartrlarak) yerletirilir.

st kaplama tabakas tra kte sr gvenlii ve konforunu salayacak yzeyi oluturur. Tra k ykve evre koullarna dorudan maruz kald iin yeterli dayanm ve dayankllkta olmaldr. Esnekst yaplar, antiyede hazrlanan scak karm asfalt (bitml scak karm = bsk) ile anma ve bindertabakalar olarak uygulanr. Dk standartl yollarda ise sathi kaplama yaplr. Sathi kaplamadayola serilen asfalt, krmata (mcr) ile yerinde sktrlr. Rijit st yaplarda beton kaplama betonunyksek dayanm ve elastisite modl dolays ile rijit bir plak gibi alr. Esnek ve rijit styaplardatra k yklerinin st kaplama tabakasndan zemine intikali ekil 2de grld gibi biribirindenfarkldr [10].

3000 kg.

basn < MPa

basn < MPa

3000 kg.

Rijit Kaplamalar Esnek Kaplamalar

ekil 2 Kaplamalarda yk dalm

Esnek styaplarda asfalt kaplama tabakasna gelen tra k yk sras ile temel ve alttemel

tabakalarna yaylarak altyapya, yani doal zemine intikal eder. Bu nedenle ykn tanmasndaher tabaka nemlidir. Tabaka kalnlklar yke ve zemin zelliklerine bal olarak belirlenir. Aynkoullarda esnek styap toplam kalnl rijit styapnnkinden daha fazla olmak zorundadr.

Rijit styaplarda ise beton kaplama tabakas (beton plak) betonun yksek elastisite modul verijitlii sayesinde yk byk lde karlar. Doal zemine greceli olarak ok daha kk gerilmeintikal eder. Zemin zellikleri tabaka kalnlnn belirlenmesinde kritik bir rol oynamaz. Temeltabakas beton plak iin dzgn bir taban oluturulmas ve yeterli drenaj salanmas amac ilehazrlanr.

Beton kaplamalar Derzli Donatsz (JPCP), Derzli Donatl (JRCP), Srekli Donatl (CRCP) ve KompozitDonatl olarak dklebilir (ekil 3). Kompozit kaplamalarda beton plak stne asfalt tabaka veyaasfalt kaplama stne beton tabaka uygulamalar yaplabilmektedir.


7/28

[ 7 ]

Niin Beton Yol?

ekil 3 Beton kaplama tipleri

Derzli donatsz

Derzli donatl

Srekli donatl

Kompozit donatl

Yapmla lgili Hususlar

Esnek kaplamalarn balaycs olan asfalt ra nerilerde byk ounluu yurt dndan ithal edilenham petrolden elde edildikten sonra tanr ve inaat mahalline getirilir. Trkiyede 5 ra nerifaaliyet gstermektedir. Scak karm (bsk) kaplamalar iin asfalt stlarak, zel aralarla yola serilipsktrlarak uygulanr. Zeminin kuru ( veya en fazla %2 orannda nemli ) olmas, hava scaklnndk olmamas (15 C st) gerekir. Bu da lkenin birok yresinde asfalt yol inaat mevsimininksalmasna neden olmaktadr. imento betonuna oranla asfalt betonunda kullanlacak agregannda daha kaliteli olma zorunluluu vardr [8,9].

Rijit kaplamalarda kullanlan beton, beton santralndan damperli kamyon veya transmikservastas ile inaat yerine tanr. Beton kaplama iin sabit veya kayar kalp kullanlmakta olupbyk projelerde kayar kalp nier kullanm standard hale gelmitir.Finier betonu yola serip,sktrp kalplar. Dkm tek veya iki tabaka halinde olabilir. Betonun balaycs olan imento yurtdzeyine yaylm 46 imento fabrikas ve 18 tme tesisinde tamamen yerli hammaddelerdenretilmektedir. Hazr beton tesisleri de gittike yaygn hale gelmektedir. Zeminin slak oluu betoniin problem tekil etmez. naat mevsimi gerekli nlemleri alarak anormal hava koullarn daierecek ekilde uzatlabilir. Ancak her beton yap iin gerekli olan kr uygulamasnn yaplmas vebeton yeterli dayanm kazandktan sonra yolun hizmete almas gerekmektedir. Beton yollardakr ilemi kaplama yzeyine kr kimyasal pskrtlmesi veya plastik bir rt serilmesi yollar ileyaplr. Rijit kaplamalar eitli amalara gre tasarlanp kullanlabilirler. rnek olarak yollara ilaveten,sadece yaya tra i tayan kaldrmlar ve 175 tonluk bir uan dinamik etkileri karlayabilen havameydan pistleri verilebilir. Hizmet mrleri 50 yla kadar varan sreler iin tasarlanabilmektedir.


8/28

[ 8 ]

Sr Gvenlii ve KonforuEsnek veya rijit styaplarn yapmnda kaplama yzeyinin geometrik dzgnl ile przllkderecesi sr gvenlii ve konforu ile ekonomi ynlerinden nemlidir. Bu tr yzey zelliklerinibelirlemek amac ile przler (girinti-kntlar) aras mesafe dalga boyu olarak llr, dzlemdenortalama dey sapmalar genlik olarak belirlenir. Bylece aadaki tanmlamalar yaplabilir [8]:

Dalga boyu Genlik

Geometrik dzgnlk 50 - 0.5 m 20 - 0.1 cm

Megaprzllk 50 - 5 cm 50 - 10 mm

Makroprzllk 50 - 0.5 mm 10 - 0.2 mm

Mikroprzllk < 0.5 mm < 0.2 mm

Geometrik dzgnlkten sapmalar ve megaprzllk istenmeyen yzey zellikleridirler. Diertaraftan yzeyde uygun llerde makro ve mikro przllk bulunmas zellikle sr gvenliiynnden gereklidir [8]. Olumsuz yzey zellikleri yalnz yapm srasnda deil, hizmet sreci iindede ortaya kabilir. Burada kaplama malzemesinin (asfalt veya beton) zellikleri de rol oynar.

Kaplama betonunda srtnme katsays 0.65 0.70 olarak asfalttakinden fazladr. Bu nedenlebeton yollar daha dik eimlere uygulanabilir [8].

Olumsuz zellikleri olmayan (ve uygun przllkteki) asfalt ve beton kaplama yzeyleri kuruhalde iken sr gvenlii asndan problem yaratmazlar. Ancak, yamur veya baka bir nedenleyol slandnda tat tekerlekleri ile kaplama arasndaki aderans azalr. Ayrca tekerlekler ile kaplamayzeyi arasnda bir su lmi olutuunda su kza etkisi sonuculm kalnl ve tat hz ile artansr gvensizlikleri ba gsterir. Islak beton kaplamalarda srtnme katsaysnn klmesi asfaltaoranla daha azdr, ayrca dzgn yzeylerinde sular kolayca akar ve su kza etkisi daha seyrek


9/28

[ 9 ]

Niin Beton Yol?

oluur. Kaplamalarn yzeyindeki mikroprzllk sulmini datarak aderans kuvvetlendirir.Makroprzllk bu konularda daha etkilidir ve ilaveten tatlardan su sramasn da azaltr [8,9].

Kaplama yzeylerinde oluturulan przllkler asfalta oranla betonda daha etkili ve kalcdr.Normal koullarda genel olarak asfalt kaplamalar iin 1.2 mm, beton kaplamalar iin ise 0.8mm derinlikteki przllk sr emniyeti bakmndan yeterli olmaktadr. Aadaki tablodanmakroprzlln kayma direnci zerindeki olumlu etkisinin beton yzeylerde daha belirginolduu anlalmaktadr [9].

Kayma direncinde azalma (%) Przllk derinlii (mm)

Hz: 50 - 130 km/saat Asfalt Beton

0 2.0 0.8

10 1.5 0.720 1.0 0.5

30 0.5 0.4

Asfaltn ar ykler ve/veya yksek scaklklarda kolay deforme oluu ve yumuamas przllkzelliklerini olumsuz etkiler. Ayrca byle koullar altnda asfaltta oluabilen derin tekerlek izlerive ukurlar geometrik dzgnl de bozarak sr gvensizlii yaratr. Beton kaplamalarda iseprzllk genellikle prizden nce beton yzeyinde eitli yntemlerle oluturulur ve daha kalcolur. Baz rnekler ekil 4de gsterilmitir [11]. Taze beton yzeyinde yiv almas yntemi sonyllarda yerini yzeyde agrega tanelerini ksmen soyarak aa karan yntemlere brakmaktadr.

ekil 4 Yzey Przllkleri ESK


10/28

[ 10 ]

Illinois niversitesinde yaplan bir aratrmada farkl modellerde iki otomobilin saatte 100 km hzlagiderken asfalt ve beton yollardaki fren mesafeleri karlatrlmtr [12]. Denemelerde yollarnkuru ve slak durumlar ile asfalt kaplamalarda tekerlek izi bulunan haller kapsanmtr. ekil 5degrld gibi beton kaplamada duru mesafeleri genellikle daha ksa olmutur.

ekil 5 Kaplamalarda Fren Mesafesi

A Marka-Kuru/Przsz

B Marka-Kuru/Przsz

1501209060300

A Marka-Islak/Przsz

B Marka-Islak/Przsz

A Marka-Islak/Tekerlekizli*

B Marka-Islak/Tekerlekizli* 94 m

59 m

48 m37 m

109 m96 m

58 m59 m

134 m96 m

58 m49 m

Fren mesafesi (m)Beton

Asfalt

Asfalt ve beton yollar zerinde sr gvenliine ilaveten sr rahatl, gr kolayl ve grltseviyesi gibi ksaca sr konforu kavram altnda toplayabileceimiz hususlar da karlatrmalolarak aratrlmtr.

Kanadann Nova Scotia Eyaleti Ulatrma ve Bayndrlk Bakanl tarafndan be yl sre ile yrtlenbir aratrmada 104 numaral otoyolun 1994 ylnda yaplan ve biribirine komu asfalt ve betonblmleri zerinde sr rahatl incelendi. Deneme srlerinde toplanan bilgiler kaplamayzeyinin geometrik dzgnl ve oluan bozulmalarla ilikili bir sr rahatl indeksi neevrildi [13]. ekil 6da grld gibi, ilk iki yl asfalt yolda sr daha rahat iken sonraki yllardastnlk daha dayankl olan betona gemitir.

ekil 6 Kaplamalarda sr rahatl

sr rahatlindeksi

Beton

Asfalt

9

8

7

6

50 1 2 3

yl

4 5 6


11/28

[ 11 ]

Niin Beton Yol?

Doal olarak daha ak renkli olan beton, tat farlar veya yol lambalarndan kan siyah renkliasfalttan daha iyi yanstr ve geceleri ok daha iyi gr kolayl salar (ekil 7). Bu husus srgvenlii ile de yakndan ilgilidir. Kanadann Ontario eyaletindeki otoyollar zerinde yaplan biraratrmadaki k lmlerine gre 1 km uzunluundaki yolun standard dzeyde aydnlatlabilmesi

iin asfalt kaplamada 20 lamba gerekirken beton kaplamada 14 lamba yeterli olmaktadr [14].Gneli gnlerde ise beton yollarn gz kamatrma gibi olumsuz etkisi olabilir. Ancak buradagne gzl takmak gibi basit nlemler yeterli olmaktadr. Yamurlu havalarda, slak yollardamakroprzllk tatlardan su sramasn ve gr artlarnn bozulmasn nlemektedir [8]. Bukonuda makroprzllklerini daha uzun sre koruyabilen beton yollarn daha avantajl olduusylenebilir.

ekil 7 Gece kaplamalarda gr rahatl

BETON ASFALT

Tat srerken duyulan grlt, tekerlek lastiklerinin yol kaplamas zerinde yuvarlanrkenkardklar sesi de ierir. Bu ses tatn arl ve hz, lastik ve kaplama yzeyi zellikleri ile yzeyinkuru veya slak olmas gibi faktrlere bal olarak deiir. Ayrca beton yollarda derz bulunmasve derz dolgularnn, plak balantlarnn yetersiz olmas durumlarnda sr srasnda periyodiksesler oluacaktr. Kaplama yzeyinde sr gvenliine yardmc olan makroprzllk arttkalastiklerin kard grlt de artar. ekil 8deki bilgilere gre beton kaplamalarda ince asfaltkaplamadan biraz daha fazla, bitml sathi kaplamaya kyasla ise biraz daha az grlt meydanagelmektedir [8].

ekil 8 Grlt-Makroprzllk ilikisi

Parke Kaplama

Bitml Yzeysel Kaplama

Yzeyi izilmemi Beton

nce Asfalt Betonu

6

5

4

3

2

1

070 75 80 85 90(dBA)

80 km/saat120 km/saat

M a k r o p r z l l


12/28

[ 12 ]

Nova Scotiadaki 5 yllk aratrmann sonularna gre beton yoldan kan grlt asfaltyoldakinden ortalama 2-4 desibel daha fazladr. lave bilgi olarak normal konuma sesinin 60 -70desibel, fsltnn ise 20 desibel olarak lldne yer verilmekte,

5 desibelden az farkllklarn nemli olmad bildirilmektedir [13]. A.B.D. Ulatrma Bakanlnn biryayn asfalt ve beton yollar arasnda grlt faktr ynnden nemli bir farkllk bulunmadnbelirtmektedir [15]. Wisconsin Karayollar daresi uygun yzey przll salayarak ve maliyetiartrmadan gvenli ve vnlamayan beton yollarn kolayca yaplabileceini bildirmektedir[16]. ngilterede yaplan bir aratrmada halk arasndan seilen 40 kiiye kontrollu laboratuvarkoullarnda eitli asfalt ve beton yollarda tra in meydana getirdii sesler dinletilmitir. Uygunyzey przll olan beton yollar ile asfalt yollar arasnda belirgin bir ses fark iitilmemi, bazbeton yollardan ise daha fazla grlt kt ifade edilmitir [17]. Beton kaplama yzeyinin ksmensoyulmu ve 4 -8 mm boyutlarndaki agregalar ile przlendirilmesi ses dzeyini 3 -4 desibelazaltarak asfalttan daha sessiz fslt betonlar elde edilmekte ve birok lkede uygulanmaktadr[18,19,20,21].

Dayankllk Dier mhendislik malzemesinde olduu gibi yol kaplamalarnda kullanlan asfalt ve betonuypratan faktrler arasnda scaklk ve nem deiimleri ve farkllklar, donma-zlme, ar ykler,tekrar eden ykler ve zararl kimyasallar saylabilir.

Termoplastik bir malzeme olarak asfalt scaklk deiimlerine kar daha duyarldr. Yazn yumuayaraktekerlek izi oluturur, kn da gevrekleerek atlayabilir. Rijit beton kaplamalarda scaklk deiimleri,plak iinde scaklk ve nem farkllklar atlama ve deformasyonlara neden olabilir. nlem olarakderz sistemi ve/veya elik donat uygulanmaktadr. Souk ve yal iklimlerde donma-zlmeetkisine kar beton karmna kimyasal katklarla hava srklemek etkili korunma salamaktadr.

Malzeme olarak asfaltn zamanla yalanmas sz konusudur. Bu olayda oksidasyon, uucu maddekayb ve polimerleme gibi faktrler rol oynar. Yalanan asfalt sertleerek balayclk zelliinikaybetmeye balar, agrega ile aderans azalr, atlar ve suda znrl artar [8,9]. Betondarastlanmayan bu olay asfalt kaplamalarda greli olarak yorulmaya kar direncin az, faydal mrnksa oluunda nemli bir etkendir.

Buzlanmaya kar, yollara dklen tuzlarn heriki kaplama trnde de benzer olumsuz etkilerivardr. Uygun tasarm ve geirgenlii dkkaplama yzeyi oluturarak nlem alnabilir.Dier taraftan, tatlardan dklebilecek benzin,motorin ve ya gibi maddeler asfaltn kimyasalyapsnda deiikliklere neden olurlar [8].

Sonu olarak beton yollarn faydal mrleriasfalt yollardan birka kat daha fazla olmaktadr.Nitekim asfalt yollar genellikle en fazla 20 yllkhizmet sreleri iin projelendirilirken beton

yollarda bu sre 40-50 yla ulaabilmektedir[8,11,12,22].


13/28

[ 13 ]

Niin Beton Yol?

Yapm MaliyetiEsnek veya rijit yol styaplarnn ilk maliyetlerinin karlatrlmalar, zemin ve tra k zelliklerine,hizmet srelerine ve lke koullarna bal olarak farkllk gsterebilir.

lkemizde beton yolun ilk yapm maliyetinin asfalt yolunkinden daha fazla olduuna dair yerlemibir kan vardr. Aada zetlenen almalar bunun genellikle doru olmadn gstermektedir.

Bu konuda stanbul Teknik niversitesi retim yeleri tarafndan yaplan bir almada 1998 ylbirim yatlar ve 20 yllk hizmet mr esas alnarak zayf ve iyi zemin (CBR %3 ve %10) zerindedeiik proje tra i deerlerine gre esnek ve rijit st yaplarn ilk maliyetleri karlatrlmtr ekil9 ve 10 da zetlenen sonulara gre taban zemininin zayf olmas durumunda beton kaplamadk tra k hacimlerinde bile asfalt kaplamalardan daha ekonomik olmakdadr. Zeminin dahakuvvetli olmas durumunda asfalt kaplama belirli bir tra k deerine kadar daha ucuza mal olmakta,yksek tra k hacimlerinde ise gene beton kaplama daha ekonomik olmaktadr [2].

Milyar TL/km

Ara Tra i

Zayf Zemin CBR=%3

1. Tip (Asfalt) 2. Tip (Asfalt) Beton Yol3. Tip (Asfalt)

50

40

30

200 500 1000 1500 2000 2500 3000

ekil 9 Yol yapm ilk maliyetleri

Milyar TL/km

Ara Tra i

Salam Zemin CBR=%10

1. Tip (Asfalt) 2. Tip (Asfalt) Beton Yol3. Tip (Asfalt)

50

40

30

200 500 1000 1500 2000 2500 3000

ekil 10 Yol yapm ilk maliyetleri


14/28

[ 14 ]

Trkiye Hazr Beton Birlii (THBB) tarafndan yaplan kapsaml bir almada asfalt ve beton yolstyaplarnn yapm maliyetleri karlatrlmtr [23]. Bu amala erit genilii 3.5 m olmak zere2 eritli, platform genilii 12 m olan tipik bir yol kesiti dnlm, taban zemini iin CBR deeri%10 kabul edilmitir. Tra k yk olarak 8.2 tonluk edeer dingil yknn tekerrr saysna bal

olarak 11 farkl tra k kategorisi ele alnmtr.Esnek st yap KGM tarafndan uygulanan esaslara gre tasarlanm, rijit st yapnn tasarmnda iseDerzli Donatsz kaplama iin farkl lkede uygulanan yntemler takip edilmitir. Bunlar A.B.D.de uygulanan AASHTO yntemi [24], Almanyada uygulanan RstO yntemi [25 ] ve Belikadauygulanan katalog yntemidir [26]. Bu suretle st yap tabakalar, kalnlklar ve kullanlacak malzemenitelikleri belirlendikten sonra KGM, Bayndrlk ve skan Bakanl (BB), Demiryollar, Limanlar veHava Meydanlar naat Genel Mdrl (DLH) tarafndan 2002 ylnda uygulanan birim yat verayiler esas alnarak yolun 1000 m uzunluu iin birim yapm maliyetleri hesaplanmtr.

Sonular, greli maliyet deerleri olarak ekil 11 de zetlenmitir. Buradan rijit st yaplarn genel

olarak esnek st yapdan daha dk bir yapm maliyetine sahip olduklar grlmektedir. SadeceBelika yntemine gre tasarlanm beton kaplamann maliyeti belirli bir tra k ykne kadarasfaltnkinden daha fazla, ar tra k kategorilerinde ise gene daha az olmaktadr.

ekil 11 Yol styaplar yapm maliyetleri karlatrmas

M a

l i y e

t l e r

( M i l y a r

T L )

Tra k Kategorileri (T 8,2 , Yolun Hizmet mr Boyunca)

BetonKaplama(Almanya)

BetonKaplama(AASHTO)

BetonKaplama(Belika)

AsfaltBetonuKaplama

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

010-20Milyon

20-30Milyon

30-40Milyon

40-50Milyon

50-65Milyon

65-80Milyon

80-100Milyon

100-160Milyon

160-250Milyon

>250Milyon

3-10Milyon

THBB ve KGM uzmanlarnca yrtlen benzer bir almada gene tipik bir yol ve 11 farkl tra kkategorisi ele alnm, KGM esaslarna gre tasarlanan asfalt yolun yapm maliyeti ile AASHTOyntemine gre tasarlanan Derzli Donatsz ve Srekli Donatl beton yollarn yapm maliyetlerikyaslanmtr [27]. Sonulara gre, gene Derzli Donatsz Beton yolun yapm maliyeti asfaltyolunkinden daha azdr. Srekli Donatl beton yol Derzli Donatsz olana gre biraz daha pahal,ancak ok ar tra k kategorileri dnda asfalt yoldan daha ucuz olmaktadr. almada 2004 ylbirim yatlar ve rayileri kullanlmtr.

Asfalt ve beton yolun yapm maliyetlerinin karlatrlmas konusunda en son bir alma Trkiyeimento Mstahsilleri Birlii (TMB) tarafndan bu kez gerek bir yol kesimi zerinde yaplmtr[28].


15/28

[ 15 ]

Niin Beton Yol?

stanbulda Hasdal klas ile Kemerburgaz ayrm arasndaki blnm yolun yapm 2006 ylndatamamlanmtr.Yolun bir yn asfalt kaplama, dier yn ise TMB nansman ile beton kaplamaolarak yaplmtr. Asfalt yol KGM tarafndan tasarlanm (A), beton yol ise TMB tarafndan 27cm kalnlnda beton plak ve altnda 5 cm kalnlnda asfalt arayzey ile Derzli Donatsz olarak

tasarlanm ve KGM tarafndan onaylanmtr (B1). laveten KGM, yolun bir blmnde beton plakkalnlnn 32 cm yaplmasn ve asfalt arayzey kullanlmamasn istemitir (B2). Bylece benzertra k ykn tayan asfalt yol ile iki ayr tasarmda yaplan beton yollarn birim yapm maliyetlerinikarlatrma imkan bulunmutur.

Yolun platform genilii 10.5 m olup birim yapm maliyetleri iin yollarn 1000 m lik uzunluklardikkate alnmtr. Hesaplamalarda gene KGM,BB ve DLH tarafndan kullanlan analizler ve 2008yl birim yatlar esas alnm, baz kalemler iin 2009 yl ba piyasa rayi yatlar kullanlmtr.Hesaplanan yapm maliyetleri aada belirtilmi olup ayrntlar Ek. 1 de sunulmutur.

Asfalt styap (A) Birim Yapm Maliyeti 719.871 TL / km

Beton styap (B1) Birim Yapm Maliyeti 723.438 TL / km

Beton styap (B2) Birim Yapm Maliyeti 666.379 TL / km

Bu son almaya gre asfalt ve beton yol ilk yapm maliyetleri arasnda nemli bir fark yoktur, hattatasarma bal olarak ayn tra k ykn tayacak beton yolun maliyeti daha az olabilmektedir.

Yaam Dngs MaliyetiMhendislik yaplarnda ekonomik analizlerin yaam dngs (veya hizmet mr) maliyeti esasnagre yaplmas gerekir. Asfalt ve beton yollarn byle bir analizle karlatrlmalarnda ilk maliyeteilaveten hizmet mr boyunca bakm ve onarm sklklar ile bunlarn teknik ve sosyal maliyetleri,aydnlatma masra ar, tatlarn yakt sar yat gibi hususlar ve evresel etkiler itibara alnr. Buamala yaplan almalar zellikle tra k hacmi yksek yollarda ilk maliyetin daha fazla olmasdurumunda bile hizmet mr sonunda beton yollarn asfalt yollardan daha ekonomik olduunuortaya koymaktadr. Gnlk ticari tat tra inin 5.000den fazla olmas durumunda beton yoltercih edilmektedir [9].

Asfalt yollarda yapmlarndan 3 -5 yl sonradan itibaren bakm ve onarm almalarna gerekduyulmakta, 10 yl sonra kaplama yzeyinin yenilenmesi yoluna gidilmektedir. Artan onarmalmalar ve maliyetleri 17 -20 yl sonra ekonomik mrn sonunu yaklatrmaktadr. Toplambakm ve onarm maliyetinin ilk maliyeti gemesi de mmkndr. Sk yaplan bakm ve onarmilemleri srasnda yolda tra in kstlanmas, i ve zaman kaybna neden olmakta, yakt sar yatn vedolays ile hava kirlenmesini arttrmakta, kullanc zerinde olumsuz psikolojik etki yaratmaktadr[8,9,12,14,29].

Beton yollar hizmet mrleri boyunca az miktarda bakm gerektirirler. Derz dolgularnn 4-5 yldabir kontrolu yaplr. Genellikle ilk ufak onarmlar 10-12 yl sonra gerekebilir. Yzey przllkleri17-18 yl sonra elden geirilmektedir [8,9,12]. Beton yollarda onarmlar asfalt yollara gre ok dahaseyrek yaplmakla birlikte onarm bana maliyet genellikle daha fazla olabilmektedir.


16/28

[ 16 ]

Yaplan aratrmalara gre asfalt ve beton kaplamalarda yuvarlanma direnci faktrleri sras ile0.12 ve 0.10 olarak belirlenmitir. Bu da beton yolda giden bir tatn daha az yakt sarfedeceinigstermektedir. ekil 12de grld gibi zellikle ar vasta tekerlekleri esnek olan asfaltkaplamaya gmlerek sr srasnda zorlanmaktadrlar. Bu tr tatlar iin beton kaplama ortalama

%5-11 aras yakt tasarrufu salamaktadr [12,30,31 ].

ekil 12 Asfalt ve beton yolda ar vasta tekerlei Asfalt Beton

Kanadann Ontario eyaletinde asfalt ve beton yollar sosyo-ekonomik ynlerden karlatrarakdeerlendiren bir aratrmada zerinden gnde ortalama en az 1500 kamyon geen 4105 kmlik biryol kesimi ele alnmtr [14]. Sonulara gre yolun asfalt yerine betondan yaplmas ile kamyonlarnyakt gideri %11e varan oranlarda azalmakta, aydnlatlacak kesimler iin gerekli elektrik sar yat ise%45 daha az olmaktadr. Bakm ve onarm ilerinin neden olduu tra k skklklarnn kullancya

maliyetinin ylda 7 milyon Dolar daha az olaca hesaplanmtr. Beton yollarda toplam yakttketimi ve dolays ile CO2 ve Nox emisyonlarndaki azalmalarn getirecei eitli yararlarn toplamdeeri ylda 36 milyon Dolar olarak tahmin edilmitir.


17/28

[ 17 ]

Niin Beton Yol?

Asfalt ve beton yollarn 50 yllk bir hizmet sresi baznda yaplan karlatrlmalarnda evre veenerji konularna arlk verilmitir [29]. Asfalt ve imentonun retimi, yolun yapm, bakm veonarm iin gerekli enerjiler ve ortaya kan sera gaz emisyonlar dikkate alnmtr. Maliyet olarakdk tra k hacimli yolda asfalt %8, yksek tra k hacimli yolda ise beton %13.8 daha ucuzdur. Yol

iin harcanan enerji yapm srasnda dk ve orta tra k hacimli beton yollarda biraz daha fazla,yksek tra k hacimli beton yolda daha azdr. Hizmet sresi baznda ise her trl tra k iin asfalt yolyapm iin gereken enerji beton yol iin gerekenden %54e varan oranlarda daha fazladr. Asfaltnenerji veren bir malzeme kabul edilmesi durumunda ise btn aamalarda asfalt yolun enerjitketimi beton yolunkinin 2-3 kat olabilmektedir. almada her iki kaplama tr iin yapm, bakmve kullanm srelerinde meydana gelecek sera gaz emisyonlar da CO2 edeeri kresel snmapotansiyeli (KIP) olarak hesaplanmtr. Hizmet sreci sonunda bu deer dk tra k hacimli betonyolda asfalta gre %19, yksek tra k hacimli yolda ise %2 daha fazladr. Ancak beton yollarda tatyakt tketiminde %5lik bir azalma bile bu fark kapatmakta ve yksek tra k hacimli beton yollardaKIP deeri ihmal edilebilir dzeye inmektedir. Bu ayn zamanda bu tr beton yollarda maliyetin

dmesini de salamaktadr.

Beton Yolun TasarmBeton yolun tasarmnda en nemli husus beton kaplama kalnlnn belirlenmesidir. Topraktaban ve / veya temel tabakas zerine oturan beton kaplamann davran teorik olarak elastikzemin zerine oturan rijit plaklarn davranna benzer. Ancak gerekte etki eden yklerin eitlilii,(dinamik ve tekrar eden dahil), zemin zellikleri

( tama gc: yatak katsays, CBR deeri, drenaj durumu,...), iklim (scaklk, ya), beton zellikleri(elastisite modl, basn ve eilme dayanmlar,..) ve tasarlanan servis mr konuyu daha karmakhale getirir ve zorunlu olarak teorik yaklamn deneysel bulgularla desteklenmesini gerektirir.

Bu konuda yaplan deneysel almalarn en kapsamls 1958 -1960 yllar arasnda AmerikannIllinois eyaleti Ottawa ehrinde yaplmtr. Amerika Eyalet Yollar alanlar Birlii, AASHO,(sonralar AASHTO) tarafnda yrtlen bu almada ykl kamyonlar oval pistler zerinde sreklidolaarak yolu neredeyse servis mr boyunca karlaaca bir tra k ykne maruz brakmlardr.Pistin farkl blgelerinde farkl tasarmlarla oluturulmu olan beton st yapnn ve kaplamanndurumu ( yzey dzgnl, oturmalar, atlamalar,...) srekli llerek belirlenmitir. AASHO Yol Testinden elde edilen bilgileri temel alan AASHTO Tasarm Yntemi baz revizyonlara uramaklabirlikte bugn de yrrlkte olan ve yaygn olarak kullanlan bir yntemdir

[24]. Portland imentosu Birlii (PCA) tarafndan gelitirilen bir tasarm yntemi de A.B.D. de bazeyaletler tarafndan kullanlmaktadr.

Dier lkelerde ve Avrupada da benzer ampirik analitik yntemler gelitirilmitir

[25,26]. Bu yntemlerin uygulanmas sonucu, belirli tra k yk aralklarnda beton plak ve temeltabaka kalnlklarnn ok fazla deimedii gzlenmi ve mevcut yollar zerindeki deneyimlerdende yararlanarak pratik olarak kullanlabilen kataloglar oluturulmutur. Bir katalogdan kaplamannfaydal mr boyunca maruz kalaca tahmini tra k yk tra k kategorisi, zemin tipi (CBR) ve iklim

(don olasl) dikkate alnarak temel tabaka cins ve kalnlklar ile beton plak kalnl dorudanseilebilmektedir. Tra k kategorisi, yoldan geen eitli aralarn farkl dingil yklerinin tek bir


18/28

[ 18 ]

edeer standard dingil ykne evrilmesi (rnein, 8.2 ton ) ve bu ykn yol zerinde yllk,ortalama gnlk (YOGT) ve servis mr sresince tekrar saysna bal olarak belirlenmektedir.

Tablo 1 de platform genilii 12 m olan bir yolda 11 farkl tra k kategorisine gre tasarlanmesnek ve rijit st yap kesit kalnlklar gsterilmitir. Esnek st yap Kara Yollar Genel Mdrltasarm esaslarna gre, rijit st yap ise AASHTO 93 Yntemine gre Derzli Donatsz ve SrekliDonatl olarak ayr ayr tasarlanmtr [27].

Tablo 1. st Yap Kesit Kalnlklar

Esnek styap

styap(cm)

Tra k Kategorileri(T 8,2: 8,2 tonluk edeer standart dingil yk tekrar says - Yolun hizmet mr boyunca)

3-10Milyon

10-20Milyon

20-30Milyon

30-40Milyon

40-50Milyon

50-65Milyon

65-80Milyon

80-100Milyon

100-160Milyon

160-250Milyon

>250Milyon

Anma 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Binder 8 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8

Bitml Temel 0 8 9 10 10 11 12 12 14 16 18

P. miks Temel 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Krmata Temel 25 20 20 20 20 20 20 25 25 25 25

Derzli Donatsz Rijit styap

styap(cm)


3-10Milyon

10-20Milyon

20-30Milyon

30-40Milyon

40-50Milyon

50-65Milyon

65-80Milyon

80-100Milyon

100-160Milyon

160-250Milyon

>250Milyon

Beton Kaplama 19 22 23 25 25 26 27 30 33 36 38

Krmata Alttemel 20 20 20 20 25 25 25 25 25 25 25

Srekli Donatl Rijit styap

styap(cm)


3-10Milyon

10-20Milyon

20-30Milyon

30-40Milyon

40-50Milyon

50-65Milyon

65-80Milyon

80-100Milyon

100-160Milyon

160-250Milyon

>250Milyon

Beton Kaplama 18 20 22 24 25 25 26 28 31 35 36

Krmata Alttemel 20 20 20 20 25 25 25 25 25 25 25

Tabloda grld gibi, ayn tra k kategorisi iin esnek st yapda daha kaln ve daha fazla saydatemel tabakas bulunmaktadr. Ayn tra k kategorisinde Derzli Donatl st yapdan Srekli Donatlst yapya geildiinde beton plak kalnl sadece birka santim (%5 - %10 kadar) azalmaktadr.


19/28

[ 19 ]

Niin Beton Yol?

Uygulamada beton plak kalnlklarnn genellikle 20- 40 cm arasnda deitii grlmektedir. Arvasta gemeyen dk tra k younluklu (ky yollar, i yollar,...) yollarda kalnlk 15 -20 cm arasnadmektedir.

Beton kaplamalarda kullanlan elik donat ile ilgili baz tipik pratik deerler gelecek blmdeverilecektir.

Beton Yolun Yapm Konusunda Pratik BilgilerEvvelce deinildii gibi, beton kaplamalarda scaklk ve nem farkllklarndan ve dier faktrlerdenkaynaklanabilecek atlamalar en aza indirmek ve kontrol etmek amac ile derz sistemleri ve / veyaelik donat kullanlr.

Derzler yol eksenine gre enine, boyuna veya apraz olabilir. Tam derzler plak kalnl boyuncaoluturulurken, yarm derzler plak kalnlnn sadece bir blmne kadar alrlar ve atlaklarnzayatlm kesitte toplanmasn salarlar. Tam derzler birlikte dklmeyen plaklar veya kaplamaile dier yaplar arasnda yer alrlar. Gene tam derz olan genleme derzleri sayesinde plaklar scaklkdeiimlerinde serbest hareket edebilirler. Ancak, scak havalarda dklen beton kaplamalar iingenellikle genleme derzine gerek duyulmamaktadr. Derzler yol yzeyinde kesiklilik meydanagetirirler ve alt tabakalara su szmasna yol aabilirler. Bu nedenlerle azlarnda pah aldktansonra til ve elastik bir dolgu malzemesi ile doldurulup dzlenmeleri gerekir.

Derzli Donatsz beton kaplamalarda genellikle 5 -6 maralklarla enine derz kesilir. Yol geniliine bal olarakgene benzer aralklarla boyuna derz (ler) kesilmesigerekebilir (boyuna derzlerin mmkn olduu kadar tra keridi ortalarnda olmas, tekerlek altna gelmemesi tercih

edilir). zetle,derzlerin kaplama yzeyinde kenarlar 5 6m civarnda olan ve mmkn olduu kadar kare eklindeanolar oluturmas istenir (nadiren uygulanan aprazderzlerde ama, aracn iki tekerleinin de ayn zamandaderz zerinden gemesini nlemektir).Derzler kaplamann1/3 derinliine kadar kesilir. Bu tr kaplamalara Donatszdenilmesine ramen derz blgelerinde elik ubuklarbulunur. Derze dik olarak, enine derzlerin altna dzkayma demirleri, boyuna derzlerin altna nervrl balant demirleri yerletirilir. Derzlerde kullanlan kaymave balant demirleri ykn plaktan plaka yaylmasn ve plaklarn, sr rahatl iin, birliktedeforme olmasn salar. Baz yarm derzlerde donat bulunmayabilir. ekil 13de Derzli Donatsz


20/28

[ 20 ]

styapda derzler ve donat ubuklar ile dier zellikler gsterilmitir [11]. Kayma demirleri, betondklmeden nce yol yzeyine akl elik sehpalara konularak istenilen ykseklik ve aralklarlayerletirilmeleri salanr. Sehpalara monte edilmi ubuklarn ileri ynde hareketleri nlenmemelidir.Betonu seren baz nierlerde kayma demirlerini otomatik olarak yerletiren mekanizma vardr.

Balant demirleri nierin arkasndan kalplanarak kan beton kaplamann kenarndan ieriyeistenilen aralklarla yar boylarna kadar el ile saplanr.

Plak kalnl Yzey dzgnl

Kayma demiri

Beton

Yzey przll

Balant demiriAlt temel

Temel

Boyuna derzEnine derz

ekil 13 Derzli Donatsz Rijit Kaplama

Derzli Donatl beton kaplamalarda derz altlarndaki donatya ilaveten srekli donat da bulunur. Butr kaplamalarda derzler, Derzli Donatl kaplamalardakilerden daha uzun aralklarla kesilir. Seyrekuygulanan bir kaplama trdr.

Srekli Donatl beton kaplamalarda derz bulunmaz. Srekli donat olarak hasr elik veya yoleksenine gre enine ve boyuna yerletirilmi donat ubuklar kullanlr.

Kompozit beton kaplamalarda asfalt ve beton birlikte kullanlarak her iki malzemenin olumluzelliklerinden yararlanlr. Bu tr kaplamalar,faydal mrn doldurmu yollarn iyiletirilmesisonucu da ortaya kar. rnein, 40 - 50 yl hizmet grm bir beton yolun ypranm yzeyi incebir asfalt tabaka ile, eskimi bir asfalt yolun yzeyi de beton kaplama (white topping = WT) ileyenilenebilir. Baz hallerde bu amala ok ince,5 - 10 cm kalnlnda, lii beton tabakas (ultra thinwhite topping = UTWT) da kullanlmaktadr [8,11].

Son yllarda uygulanan farkl bir kompozit kaplama, eskimi asfalt yzeyinin paralanp yerindeagrega ve imento ile kartrlp beton kaplama olarak yenilenmesini ierir. Buna yerinde yenilemeveya iyiletirme (full depth rehabilitation = FDR ) deniliyor.

Derzli Donatsz beton kaplamalarda santraldan betonu getiren damperli kamyon veya transmikseryaplmakta olan yol zerinden gelerek betonu nierin nne boaltr. Derzli Donatl veya SrekliDonatl kaplamalarda yaplmakta olan yol eridi zerinde donat serilmi olduundan bu mmknolmaz ve bu aralarn yola yandan yaklamalar ve betonun buradan genellikle bir kepe vastasile nierin nne aktarlmas gerekir.


21/28

[ 21 ]

Niin Beton Yol?

Bugn beton yollar byk ounlukla kayar kalp nier kullanlarak yaplmaktadr.Bu uygulamadabetonun kuru kvamda olmas gerekir. Kuru kvaml beton transmikserden zor boald iinbetonun damperli kamyonlarla tanmas yoluna da gidilmektedir. Burada nemli olan nierin

nnn betonsuz kalmamas dolays ile ilerlemesinin durmamasdr. Finierin bir sre beklemesidklen betonla dklecek beton arasnda meydana gelen farkllklar dolays ile sonradan yoldaondlasyona neden olabilir. Bunu nlemek iin nierin betonu serme hz, beton santralnnkapasitesi, yola mesafesi ve gerekli kamyon veya transmikser says gibi hususlar nceden dikkatealnmaldr.

Kayar kalp nier kullanarak beton yol yapm, uyumlu almas gereken bir ekip iidir.

Finier ilerlerken gelen beton partilerinin periyodik kontrolu (kme ve hava miktar lmleri,numune alma) yaplr,nde kayma demirleri yerletirilir,arkadan kan kalplanm beton yzeyince perdahlanr, daha sonra fra ile przlenir ve yzeye kr kimyasal pskrtlr veya plastikbir rt rtlr. Balant demirleri yan yze yerletirilir. Derzlerin kesilmesi iin uygun zaman betondkmnden sonraki 6 24 saat arasdr.

Yol ve nier geniliklerine bal olarak nierin birden fazla geii gerekiyorsa enine eime greyolun alak blmnn (dz yolda ar vasta eridi) nce serilmesi nerilmektedir.

in balangcnda santraldan gelen beton istenilen zellikleri salamayabilir. Dolays ile, yolunilk 50 m lik kadar bir blmnde beton karmnn ayarlanmas ve dier aksaklklarn giderilmesigerekecektir. Tipik bir nier dakikada 1 m gibi bir hzla ilerler ve normal alma saatleri iindegnde yaklak 600 m kadar uzunlukta bir yola beton sermi olur.

Karayollarndaki beton kaplamalarda kullanlacak beton ve elik donat konularnda baz tipikdeerler ve ilave yapm nerileri yledir [32-33]:


22/28

[ 22 ]

Yolu hizmete erken amak amac ile beton karmnda erken dayanm yksek (R tipi) 42.5 veya52.5 dayanm snf imentolarn kullanm yararl olur. Gereken erken dayanmn salanmas kaydile mineral katkl imentolar ile de zellikle dayankllk ynnden olumlu sonu alnabilmektedir.imento miktar en az 350 kg / m3 olmaldr. imentodaki alkali miktar ve kullanlacak agregann

reaktivitesi, alkali silika reaksiyonu olaslna kar dikkate alnmal, gereken standard deneylernceden yaplmaldr.. Kaplama iin beton en az C 30, tercihan C 35 snf ve eilme dayanm en az4.0 MPa olmaldr. Su / imento orants 0.45 i, kayar kalp nier kullanlyorsa kme deeri 4-5 cmyi gememelidir. Donma zlme etkisi bulunan blgelerde betona kimyasal katk kullanarak %4-5 kadar hava srklenmelidir. Bu gibi beton zelliklerini birlikte salamak amac ile akkanlatrckimyasal katk kullanm gerekebilecektir.

Derzli kaplamalarda, enine derzlerin altnda kayma demirleri olarak 25 -30 mm apnda, 40 60cm boyunda dz ubuklar kullanlr. Derzler kaplama kalnlnn 1/3 ne kadar kesilir. Kaymademirleri kaplamann yar kalnl hizasnda, derze dik olarak genellikle 30 cm aralklarla yerletirilirve yzeyleri paslanmaya kar bitm gibi bir madde ile kaplanr. Boyuna derzlerin altnda balantdemirleri olarak genellikle 12 mm apnda, 80 cm boyunda nervrl ubuklar kullanlr. Balantdemirleri kaplamann yar kalnl hizasnda derze dik olarak, 75-100 cm aralklarla yerletirilir. Yarboylarna kadar betonun iine saplanan ubuklarn dier yarlar bitiie dklecek eridin iindekalacaktr.

Srekli donatl beton kaplamalarda atlamalar donat ile kontrol altna alndndan derz kesilmesinegerek kalmaz. Donat olarak kullanlacak nervrl elik ubuklarda Elastisite Modlnn 400 -500MPa arasnda olmas istenir. Donat ubuklar kaplamann yar kalnlna veya st 1/ 3 iineyerletirilir. ste yerletirildiinde en az 6 -7 cm pas pay braklmas gerekir. Donat, istenilenykseklikteki sehpalar zerine serilerek yerletirilir.

Boyuna ubuklarn ap 14 -24 mm arasnda deiir. Aralklar beton kesitinde gerekli donatyzdesine (beton kesitinin %0.6 - %0.7si) gre belirlenir. ubuklarda bindirme paynn apn 25-35 kat kadar olmas nerilmektedir.

Enine ubuklarda ap 12 -16 mm arasnda deiir. Bu ubuklar, boyuna atlaklar kontrol ederkenayn zamanda boyuna donatnn da tesbit edilmesine yardmc olur. Genellikle 40 -100 cm aralklarlayerletirilirler. Gerekli donat yzdesi beton kesitinin %0.05 - %0.10 u kadardr.


23/28

[ 23 ]

Niin Beton Yol?

SonuYukarda sunulan bilgiler ve lke koullar nda beton yolun asfalt yola gre stnlkleri ylezetlenebilir:

Beton yolun hizmet mr asfalt yolunkinden 1.5 -2.0 kat daha uzundur. ok daha az bakmve onarm ister. Dolays ile, yapm maliyetinin asfalt yoldan pahal olmas halinde bile hizmetmr baznda ok daha ekonomiktir. Kald ki lkemizde yaplan almalar beton ve asfaltyollarn yapm maliyetleri arasnda byk fark olmadn ortaya koymutur.

ok daha seyrek bakm ve onarma gerek duyulan beton yolda bu zellikleri dolays ile tra kskklklar, zaman ve i kayb ve havaya salnan egzos emisyonlar daha azdr. Dolays ilesosyal ve evresel avantajlar sz konusudur.

Asfalt yolun aksine, beton yol yzey dzgnln servis mr boyunca korur. Scaktayumamaz, zerinden geen aralar kalc tekerlek izi brakmaz.zellikle yal havalarda frenmesafeleri daha ksadr. Ak rengi gece grn kolaylatrr. Bu zellikleri dolays ile betonyol daha gvenli sr salar.

Asfalt yolda giden ar vastalar, tekerlekleri beton yzeyine gre daha yumak olan asfalt

kaplama yzeyine gmlerek zorlandndan, beton yolda gidenlere oranla daha fazla yakttketirler.

lkemiz koullar dikkate alndnda, imento yurdun her kesinde kolayca temin edilebilenyerli bir malzeme iken asfalt ithalatla ilgilidir, temininde de zaman zaman glk yaanmaktadr.Ayrca, katk olarak uucu kl ve cruf gibi endstriyel atklar da imento iinde yer alabildiindenevreye ilave yarar salanmaktadr.

Asfalt yola gre beton yolun baz olumsuzluklar da vardr, ancak ilerleyen teknolojiler sayesindebu olumsuzluklara kar artk etkili nlemler alnabilmektedir:

Beton yolun servise almas iin bir sre beklenmesi gerekir. Bu sre, erken dayanm yksekimentolar ve gerekirse kimyasal katklar kullanarak makul dzeylere indirilebilmektedir.


24/28

[ 24 ]

Normal olarak beton yolda giden tat dzgn asfalt yoldakinden biraz daha fazla grltkarr. Son yllarda gelitirilen yzey przleme yntemleri ve derz dolgular ile bu fark ortadankaldrlm veya en az dzeye indirilmitir.

Asfalt yoldakine oranla beton yolda onarm genellikle daha uzun srer ve daha masra dr.Ancak, usulne uygun olarak yaplan beton yol nadiren onarma ihtiya gsterir.

Bu yazda zetlemeye altmz asfalt yol-beton yol kyaslamalar bir ok lkede ok nceleri vedaha ayrntl olarak ele alnm ve balangta da deindiimiz gibi, o lkelerde gereken yerlerdebeton yollar yaplmtr ve yaplmaktadr..

Trkiyede karayollarnn tamaclk ve ulatrmada pay %95i bulmaktadr. Trkiye Avrupann enbyk TIR losuna sahiptir. Karayollar Genel Mdrl verilerine gre karayollarmzn bir okkesimindeki YOGT deerleri beton kaplamaya geii gerekli klacak yksekliktedir [9,34]. Asfaltotoyollarmzda, rnein, Ankara-stanbul arasnda seyahat edenler bilir. Onarm veya bakm

almalarna rastlanmad, birka eridin tra e kapanmad zaman yok gibidir. Seyahat sreniznemli lde uzayabilir ve kta gene cret dersiniz !. Yeni yaplan blnm yollarda, tra inyoun olduu kesimlerde de durum farkl deildir. ok sk onarlarak yamal boha haline gelmiasfalt yollarda sr gvenliinden ve konforundan bahsetmek mmkn deildir. Bunlara ilaveten,yaz gelince gney blgelerimizden yoldaki asfalt eridi haberleri de gelmeye balar.

zet olarak, lkemiz karayollarnn ar tra k ykne veya scak iklim koullarna maruz kesimlerindeok ncelerden beton yol yaplm olmas gerekirdi. Balangdaki sorumuzu tekrarlarsak,Karayollar Genel Mdrlnn kuruluundan 50 yl akn bir sre gemi olmasna ramenlkemizde niin beton karayolu yaplmamtr, niin beton yola gerek duyulmamaktadr? Busoruya inandrc, teknik ve ekonomik ynlerden geerli bir yant vermek mmkn deildir. Belkide allmn kolayl en nemli faktr olmaktadr.

TMB nansman ile Afyonkarahisar ve stanbul da deneme amal olarak yaplan beton yollardansonra baz kurulular da beton yol yapmna ilgi gsterdiler. rnein, Kastamonu Belediyesi ehiriinde 18 km beton yol yapt [7,35].

Arzu edilen Ulatrma Bakanl ve KGM yetkililerin de beton yol konusuna artk ciddi olarakeilmeleridir. lkemizde yeni uygulanmaya balyan yap-ilet-devret modeli ile yaplan yolihalelerinde asfalt yola gre ok daha dk bakm ve onarm masraf olan beton yolun da biralternatif olarak yer almas dnlmelidir.

10. Ulatrma urasnn bir temas Trkiyede 2023 ylnda nasl bir karayolu a grlmesi isteniyorolarak belirlendi. Dileimiz, o tarihde lkemiz karayollarnn gereken kesimlerinin beton kaplamaolarak yaplm olduunu grebilmek...


25/28

[ 25 ]

Niin Beton Yol?

Kaynaklar1. Wilde,R., Concrete Comments, Concrete International, vol.22, no.8, 2000,

2. Aar,E., zta G. ve Sta,., Esnek yol st yaplar ile rijit yol st yaplarnn teknik ve ekonomikynden karlatrlmas, Teknik Rapor, .T.. naat Fakltesi, 1998.

3. FEBELCEM, Brksel ile yazmalar, Ankara, 2009.

4. Hauer, B.,ECRA, Dsseldorf, ile grme, Brksel, 2009.

5. Concrete Trends, Cement and Concrete Institute, Midrand, Gney Afrika, 2006.

6. Prasad,B., Workshop on Cement Concrete Roads,CMA, NCB, New Delhi, Hindistan, 2008.

7. Yeinobal,A., Trkiyenin ilk beton karayollar, TMB Ar-Ge Yayn,Ankara, 2009.

8. Aar,E., Sta.. ve zta,G., Beton yollar, .T.. Yayn, Say 1594, stanbul, 1998, 392 p

9. Tun,A., Yol malzemeleri ve uygulamalar, Atlas Yaynlar, stanbul, 2001, 840 p10. Smith,T., Tighe,S. ve Fung,R., Concrete pavements in Canada: A review of their usage and

performance, Proc., Annual Conference of the Transportation Association of Canada, Halifax,2001.

11. American Concrete Pavement Association, www.pavement.com/pavtech 2002.

12. Cement Association of Canada, www.cement.ca/cement.nsf, 2002.

13. Nova Scotia Transportation and Public Works, Asphalt concrete pavement and portlandcement concrete pavement, Highway 104. Year 5 of 5 year study,1999.

14. KPMF Consulting LP Comparative study of socio-economic factors related to concrete andasphalt highway surfaces Final Report, Toronto, 2000.


26/28

[ 26 ]

15. U.S.Department of Transportation, The pavement noise and safety performance, FederalHighway Administration FHWA-SA-96-068, Washington D.C., 1996.

16. Wisconsin Department of Transportation, Impacts related to pavement texture selection, WI/SPR-06-96, Final Report, Wisconsin, 1997.

17. Watts,G.R., Perception of exterior noise from traffic running on concrete and bitumious roadsurfaces, Journel of Sound and Vibrations, v.191,9, Apt 4, 1996

18. British Cement Association, The sound of silence (whisper concrete) www.bca.org.uk/, 1998.

19. Herrfeld,M., Requirements for the application of surface retarders in whisper concrete roadproects Proc.8 th International Symposium on concrete Roads, vol.V, p 7-8, Lisbon, 1998.

20. Department of Environment, Transport and the Regions Contract MP0623, whisper concretein Austria and the UK, U.K, 1999.

21. Highways Agency, Technology greens Englands motorways, Open Document HA 318/00,U.K.,

2000.22. North East Chapter, American Concrete Pavement Association, Notable facts about concrete

pavement, www.ne.pavement.com/, 2002.

23. Uar, S.ve Konrapa,U., Yol st yaplar yapm maliyetleri aratrmas, Trkiye Hazr Beton Birlii,stanbul, 2002.

24. AASHTO Guide for design of pavement structures, Washington D.C.,U.S.A. 1993.

25. Richtlinien fr die standardisierung des oberaus von verkehrsachen RstO 86 Kln,Almanya,1989.

26. Pavement design catalogue for concrete roads in Flanders,Brksel, 1998.

27. Uar,S., Akakn,T. ve Dikiciolu, E., Rijit ve esnek styaplarn yapm ve mr maliyetlerininkarlatrlmas, Avrupa Hazr Beton Toplants, ERMCO, Sevilla, 2007.

28. Yeinobal, A. Beton yol-asfalt yol: Hangisi daha pahal ?, imento ve Beton Dnyas, say 76,2008.

29. Pontarollo,G. ve Smith,T. A life-cycle analysis of the environmental impacts of asphalt andconcrete roads Proc.IRF World Road Congress, Paris,2001.

30. Tennessee Ready Mixed Concrete Association, Concrete, energy and environment, www.trmca.org/2002

31. National Research Council of Canada, Effect of pavement surface type on fuel consumption, Teknik Rapor CTR-041, Ottawa,2000.

32. Permanent International Association of Road Congresses, Concrete roads-Practical guide fortechnology transfer, Paris, 1997, 113 p.

33. KGM Teknik artnamesi, Ksm 450 Beton yollar, Karayollar Genel Mdrl, Ankara, 2006.

34. KGM 2008 Tra k ve Ulam Bilgileri, Ankara, 2009.

35. YAPIKUR, Firma ve beton nieri tantm dosyas, Kastamonu, 2009.


27/28

[ 27 ]

Niin Beton Yol?

Ek 1

Asfalt Yol Beton Yol Yapm Maliyeti Kyaslamas(stanbulda Hasdal Klas Kemerburgaz Ayrm Arasndaki Yol)

Trkiye imento Mstahsilleri Birlii (TMB) ile Karayollar Genel Mdrl (KGM) arasndaimzalanan protokol uyarnca, stanbulda Hasdal Klas ile Kemerburgaz Ayrm arasndaki 3412km uzunluundaki blnm yolun bir taraf TMB nansman ile beton kaplama olarak yaplm,dier taraf da KGM tarafndan asfalt (bsk) olarak gerekletirilmitir. Yol 2006 ylnda hizmetegirmitir.

Asfalt st yap (A), KGM tarafndan tasarlanm, beton st yap ise TMB tarafndan tasarlanmve KGM tarafndan onaylanmtr. TMB tasarmnda 27 cm kalnlnda beton plak ve altnda 5cm kalnlnda asfalt arayzey kullanlm (B1), KGM nerisi zerine beton yolun 1000 m lik birblmnde ise asfalt arayzey kullanlmam ve plak kalnl 32 cm yaplmtr (B2).

Yol kesitleri aada verilmitir. Yolun platform genilii 10.5 m dir

Asfalt styap

(A)

Anma cm 5

Binder cm 7

Bitml cm 11Plentmiks temel cm 20Krmata temel cm 15

Beton styap

(B1)

Beton plak cm 27Asfalt arayzey cm 5

Plentmiks temel cm 15

Krmata temel cm 15

Betonstyap

(B2)

Beton plak cm 32

Plentmiks temel cm 15Krmata temel cm 15

Yapm maliyetlerinin hesabnda Karayollar Genel Mdrl (KGM), Bayndrlk ve skan Bakanl(BB), Demiryollar, Limanlar ve Hava Meydanlar naat Genel Mdrl (DLH) tarafndankullanlan analizler ve 2008 yl birim yatlar esas alnm, baz kalemler iin 2009 yl ba piyasa

rayi yatlar kullanlmtr. Yol kesitinin katmanlar iin birim arlk, birim alan ve birim hacimesasna gre belirlenen birim yatlar kullanlarak aadaki yapm maliyetleri elde edilmitir:


28/28

Beton plak 10.5x1000 x 0.32 = 3 360.00 m3 x111.95 YTL/ m3 = 376 152.00 YTL/km10.5x1000 = 10 500 m2 x 11.57 YTL / m2 = 121 485.00 YTL/km497 637.00 YTL/km

Plentmiks temel 10.5x1000x 0.15 = 1 575.00 m3x 2.25 t / m3 = 3 543.75 t x 35.59 YTL / t = 126 122.06 YTL/km

Krmata temel 10.5x1000 x 0.15 =1 575.00 m3x 2.00 t/ m3= 3 150.00 t x 13.53 YTL / t = 42 619.50 YTL/km

Toplam 666 379.00 YTL/km

Beton styap Birim Yapm Maliyeti: B2= 666 379 YTL / km

B1: Beton styap Yapm Maliyeti (1000 m yol iin)

Anma 10.5 x 1000 x 0.05 = 525 m3 x 2.40 t / m3= 1 260.00 t x 101.02 YTL / t = 127 285.20 YTL / km

Binder 10.5x1000 x 0.07 = 735 m3 x 2.40 t / m3 = 1 764.00 t x 91.93 YTL / t = 162 164.52 YTL/km

Bitml temel 10.5x1000 x 0.11 = 1 155.00 m3 x 2.30 t / m3 = 2 656.50 t x 82.68 YTL / t 219 639. 42 YTL/km

Plentmiks temel 10.5x1000x 0.20 =2 100.00 m3 x 2.25 t / m3 = 4 725.00 t x 35.59 YTL / t = 168 162.75 YTL/km

Krmata temel 10.5x1000 x 0.15 = 1575.00 m3 x 2.00 t / m3 = 3150.00 t x 13.53 YTL / t = 42 619.50 YTL/km

Toplam 719 871.39 YTL/km

Asfalt styap Birim Yapm Maliyeti: A = 719 872 YTL / km

A: Asfalt styap Yapm Maliyeti (1000 m yol iin)

Beton plak 10.5 x1000 x 0.27= 2 835.00 m3x111.95 YTL / m3 = 317 378.25 YTL/km10.5x1000 = 10 500 m2 x 11.57 YTL / m2 = 121 485.00 YTL/km438 870. 25 YTL/km

Arayzey 10.5 x1000 x0.05 = 525.00 m3 x 2.40 t / m3 = 1260 t x 91.93 YTL / t = 115 831.80 YTL/km

Plentmiks temel 10.5x1000x 0.15 = 1 575.00 m3x 2.25 t / m3 = 3 543.75 t x 35.59 YTL / t = 126 122.06 YTL/km

Krmata temel 10.5x1000 x 0.15 = 1 575.00 m3 x 2.00 t / m3 = 3 150.00 t x 13.53 YTL/ t= 42 619.50 YTL/km

Toplam 723 437. 61 YTL/km

Beton styap Birim Yapm Maliyeti: B1= 723 437 YTL / km

B1: Beton styap Yapm Maliyeti (1000 m yol iin)

Nicin Beton Yol

Documents

Transcript of Nicin Beton Yol