Asfalt Katkı Maddeleri

Bozulmuş veya eski asfalt kaplamaların kazınarak yeni yapılacak bitümlü sıcak karışımlarda yeniden kullanılmasına geri kazanım (recycling) adı verilmektedir. Mevcut yol üstyapısından kazınarak elde edilen malzemenin yeni yapılacak bitümlü sıcak karışım imalatında kullanılması, kaynaklarımızın teknik ve ekonomik açıdan doğru bir şekilde kullanılması açısından son derece önemlidir. Zaman içinde bozulan yol üstyapısı bakım ve onarım faaliyetleri ile iyileştirilir. Buna rağmen trafik, çevre ve iklim koşulları altında bozulmalar artarak yol üstyapıları büyük onarımlar gerektirecektir. Mevcut yol üstyapısının bozulan kesimlerinden kazılarak elde edilen malzemenin yeni yapılacak bitümlü sıcak karışım imalatında kullanılması, kaynaklarımızın ekonomik açıdan doğru bir şekilde kullanılması açısından son derece önemlidir. Ülkemiz otoyollarının ve önemli devlet yollarının trafiğe açılış tarihleri göz önünde bulundurulduğunda, halen ve önümüzdeki yıllarda üstyapı iyileştirme faaliyetlerinin yoğun bir şekilde gündeme geleceği açıktır. Bu durumda kazılmış eski BSK tabakalarının içerisinde bulunan ekonomik değeri yüksek bitümlü bağlayıcı ve agreganın belirli işlemlerden sonra yeniden yol yapımında kullanılması maliyetleri azaltacağı gibi, çevrenin korunması açısından da son derece önemlidir. Bununla birlikte, Türkiye’de, hem agrega rezervlerinin hızla tükenmesi, hem de bitüm yönünden dışa bağımlılık ve çevre problemlerinin de daha da önem kazanacak olması ile, önümüzdeki 5-10 yıl içinde atık malzemelerin yol yapımında yeniden kullanılması zorunluluğu ile karşı karşıya kalınacaktır.

Asfalt karışımındaki maliyetlerin% 70’i materyallerle ilişkilidir. Bu nedenle, çok ucuz (veya ücretsiz) geri kazanılan asfalt ve BİYO-RAP’ın kullanılması ile karışık malzemeler maliyetini, standart olarak kullanılan asfaltta ton başına yaklaşık 50 $ ila geri kazanılan asfaltın% 100’ü arasında ton başına 10 $ gibi maliyetleri azaltacaktır . Bu dramatik maliyet düşürme, Ulusal Asfalt Kaplamaları Birliği (NAPA) bir yazısında tipik 10 kilometre uzunluğunda bir yol şeridi için 800.000 dolardan fazla tasarruf sağladığını hatta ABD asfalt üretiminin tamamını göz önüne alındığında, bu, yıllık olarak 13.2 milyar dolar tasarruf sağladığını beyan etmiştir.


GERİ DÖNÜŞÜMÜN FAYDALARI:
Bozulmuş asfalt kaplamaların kazılarak bitümlü sıcak karışımlarda yeniden kullanılması ile genel olarak aşağıdaki faydalar sağlanabilmektedir. Kazınan BSK tabakası tekrar kullanılarak milli kaynakların korunması ve\veya değerlendirilmesi ile ekonomik kazanımlar elde edilir. 2. Geri dönüşüm, yeni malzeme ihtiyacını azaltarak doğal kaynakların korunması ve atık sahalarının oluşmaması açısından çevrenin korunmasına katkı sağlar. 3. Mevcut kaplamanın üzerine yeni kaplama yapılması halinde yansıma çatlaklarının önlenememesi, kot yükselmesi vb. sorunlar giderilebilir. 4. Mevcut kaplama yapısı üzerine kalın bir tabaka eklenmeksizin geri dönüştürülerek daha mukavim bir tabaka elde edilir. 5. Geri dönüşüm, geleneksel yapım teknikleriyle karşılaştırıldığında büyük miktarda enerji tasarrufu sağlayabilir.

Agrega kaynakları hızla tükenmekte ve bitümlü bağlayıcı fiyatları ve buna bağlı olarak yapım maliyetleri artmaktadır. Mevcut kaynakları tüketmemek ve onlara olan ihtiyacı azaltmak için Avrupa’da bir çok ülkede kullanımı gittikçe artan geri kazanım yönteminin (recycling) ülkemizde de kullanılmasının artarak devam etmesi, bu konudaki bilgi birikiminin ve tecrübenin artırılması gerekmektedir.


BİYONER KİMYA Gerikazanım asfaltın özelliklerini yenilemek eski haline getirmek ve asfaltın performansını arttırmak için tasarlanmış üstün kaliteli, yerli tescilli katkı maddesi BİYO-RAP’ı üreterek ülkemize kazandırmıştır. BİYO-RAP 2013 yılında bir sene süren İSFALT laboratuvarlarında tüm test ve analizleri yapıldıktan sonra İsfalt Mahmutbey tesisinde üretimi yapılmış ve Başakşehir Spor klubü yolları plent imkanlarıyla %50 gerikazanım asfaltla BSK kalitesinde serimi yapılmıştır. Daha sonrasında Karasfalt firmasıylada üretim ve yolda uygulamalar yapılmıştır.Hedefimiz KGM 4.Bölge de BİYO-RAP ile Polatlı Ankara arasında %50 geridönüşümlü asfalt yapımıdır. Asfalt 7 yıl sonra ultraviole ve bakteri etkileri ile yaşlanmanın sonucu kırılganlaşır. Avrupa aşınma tabakasının 10 değil 7 yıl sonra değiştirilmesi ile yol kalitesinin kaplama değiştirerek sürdürülebilir olduğunu gözlemlemiştir. Avrupa da kulllanılan asfaltta %100 e varan geri kazanım uygulamaları vardır. Zamana bağlı gözlemler safhasındayız.

BSK üretimi için Mevcut TESİSLERE RAP TÜNELİ İLAVE EDİLEBİLİR.

TÜNELDE RAP 110 °C ye ısıtılır, NORMAL BSK 170 °C ye ısıtılır, kamyonda harman 140 °C de olur, 120 °C de serim yapılır. Stabilite 1100 kg beklenir.

IKA üretimi için Mevcut TESİSLERDE RAP AGREGAYA İLAVE EDİLEBİLİR.

TÜNELDE RAP ve AGREGA 110 °C ye ısıtılır, 90 °C de serim yapılır. Stabilite 900 beklenir.

%50 RAP ile BSK da oranlar

RAP                            (  % 3 bitümlü  )       47.87        kg
BİYO MVY/MSY Katkı                                   1.19         kg
BİYO RAP Katkı                                             0.11        kg
agrega  2 numara                                        47.68        kg
50/70 bitüm                                                   3.15         kg
Toplam                                                       100.00        kg
RAP ta yaşlı bitüm                                         1.5         kg
Kullanılan Katkı/ ilave bitüm                           3.5%
Kullanılan toplam bağlayıcı (bitüm+katkı)     3.3%
bağlayıcı içinde katkı oranı                             2.4%
Kullanılan katkı bitüm oranı                            3.5%
Asfaltta katkı oranı                                         1.30%     

%80 RAP ile BSK da oranlar

RAP                            (  % 3 bitümlü  )                    77.42  kg
BİYO MVY/MSY Katkı                                              1.18    kg
BİYO RAP Katkı                                                       0.08    kg
agrega  2 numara                                                    19.07   kg
50/70 bitüm                                                               2.25    kg
Toplam                                                                  100.00    kg
RAP ta yaşlı bitüm                                                     2.4    kg
Kullanılan Katkı/ ilave bitüm                                     3.5%
Kullanılan toplam bağlayıcı (bitüm+katkı)               2.3%
bağlayıcı içinde katkı oranı                                       1.7%
Kullanılan katkı bitüm oranı                                      3.5%
Asfaltta katkı oranı                                                   1.26%     

GERİ DÖNÜŞÜM YÖNTEMLERİ

Soğuk Geri Dönüşüm (Cold Recycling) uygulamaları adından da anlaşılacağı üzere ısıl uygulama yapılmadan bozulmuş ya da iyileştirme istenen asfalt kaplamaların geri dönüştürülmesi işlemlerinin genel adıdır. Soğuk geri dönüşüm uygulamaları iki alt başlıkta toplanmaktadır ;

  • Soğuk Yerinde Geri Dönüşüm (Cold In-Place Recycling)

  • Soğuk Plentte Geri Dönüşüm ( Cold Central Plant Recycling)

Soğuk yerinde geri dönüşüm uygulamaları kamyon, asfalt kazıyıcı, kırma ve eleme üniteleri, karıştırıcı, serim makineleri ve silindir gibi çok sayıda ekipmanın birlikte kullanıldığı kombine sistemlerdir. Bu ekipmanların tıpkı sıcak yerinde geri dönüşüm yönteminde olduğu gibi uygulama gereği birbirine yakın mesafede seyretmesi gerektiğinden ekipmanların toplu halde olduğu görüntü de dikkate alınarak tüm bu makine ekipman topluluğu için tren tabiri kullanılmaktadır.

Soğuk yerinde geri dönüşüm; bozulmuş kaplama tabakasının, bazı durumlarda temel tabakasını da içine alacak derinlikte, yerinde veya kaldırılarak soğuk olarak karıştırılarak yeniden işlenmesidir. Oluşturulan soğuk karışım, temel tabakası olarak kullanılabildiği gibi, daha yüksek mukavemetli bir temel olması için, asfalt ve/veya diğer katkı maddeleri (kireç, çimento gibi) eklendiği uygulamalarda vardır. Genelde katkı malzemesiyle yapılan karışımlar , bir aşınma tabakası veya kaplama tabakası serilmesi gereken durumlarda uygulanmaktadır[18].

Soğuk geri dönüştürülmüş asfalt kaplamalı yollarda mühendislik gerekliliklerini karşılamak amacıyla, viskoziteyi düşürmek ve/veya penetrasyonu arttırmak için genellikle bitümlü bağlayıcıyı güçlendirmek ya da arttırmak önemlidir. Bu durum, emilsüfiye edilmiş ya da köpürtülmüş bitümden oluşan bir veya daha fazla maddenin eklenmesiyle gerçekleştirilir. Bir miktar ilave agrega da karışımın derecelenmesini ya da hava boşlukları içeriğini ayarlamak için eklenebilir.

Soğuk asfalt karışımlar, kaplama yüzeylerinin zemin ve zemin altı için kullanılabilirler. Her ne kadar soğuk karışım geri dönüşümü için herkesçe kabul görmüş tasarım yöntemleri bulunmasa da, Asfalt Enstitüsünün önerdiği ve çoğu firmanın kullandığı yöntem Marshall karışım tasarım yönteminin bir varyasyonudur. Asfalt soğuk karışımı için herkes tarafından kabul edilmiş yapısal tabaka katsayı değeri yok iken, soğuk karışım asfaltın sıcak karışımın yapısal eşdeğeri olmadığı fakat kırma taş ya da çakıldan daha üstün olduğu kabul edilmektedir. Asfalt soğuk karışımının temel tabakalarında yapısal anlamda ve yolun dayanıklılık süresinin uzatılması açısından kaplama yüzeyi olarak kullanılması tavsiye edilmemektedir. Geri dönüştürülmüş soğuk karşımın yapısal dayanım kapasitesi, geleneksel soğuk karışım kaplama malzemesi ile eşit olarak düşünülebilir.

Plentte soğuk karışımlar ve uygulamaları

Plentte soğuk geri dönüşüm, yerinde geri dönüşümün olanaklı olmadığı ve geri dönüştürülmek üzere kazılmış asfalt kaplama stoğunun yeterli olduğu durumlarda uygulanabilir bir yöntemdir [20].

Plentte soğuk geri dönüşüm uygulaması, asfalt kaplamanın geri dönüşüm işleminin yapıldığı sabit soğuk karışım plentlerinde yapılır. Plent , özel olarak bu iş için tasarım edilmiş olabileceği gibi Soğuk Yerinde Karışım (CIR) makine katarından (tren) kazıma makinesinin çıkarılmasıyla da oluşturulabilir. Plentte soğuk geri dönüşüm uygulamasıyla elde edilen karışımın, üretimin hemen sonrasında yol yapımında kullanılabilme özelliğinin yanında; bakım işleri, yama yapılması gibi uygulamalar için sonradan kullanılmak üzere stok yapılarak saklanabilme seçeneği de vardır.

Kullanılacak olan geri dönüşümlü asfalt kaplama malzemesi, asfalt kazıyıcıların kullanıldığı soğuk düzeltme uygulaması veya asfalt kaplamanın bir şekilde kırılıp, yerinden sökülüp kırıcıda elenmesi şeklinde elde edilir ve plent sahasında stoklanır.

Sıcak Yerinde Geri Dönüşüm

Yerinde sıcak geri dönüşüm (HIR) uygulamasının önemli bir özelliği geri dönüştürülmek üzere olduğu yerden kazılan mevcut asfalt kaplamasının % 100 ‘ ünün işleme girmesidir. Uygulamanın ilk yıllarında tipik iyileştirme derinliği 20-50 mm arasında değişmekle birlikte bu kazıma ve geri dönüştürme derinliği günümüzde geliştirilen özel ekipmanlarla 75 mm ye kadar çıkabilmektedir.

Sıcak yerinde geri dönüşüm yönteminde mevcut asfalt kaplama ısıtma düzeneği kullanılarak yumuşatılır .Isıyla işlenebilir ve kolay müdahele edilebilir hale getirilen asfalt kaplama tabakası; kazıma ve agrega tanelerinin kaplama tabakasından ayrışması işlemlerinden (scarification, milling) geçirilir. Kazınan ve gevşek hale geçen asfalt kaplama çok iyi biçimde harmanlanıp homojen bir karışım oluşturularak yeni karışımın tekrar yola serilmesi ve sıkıştırılması işlemleri gerçekleştirilir. Zaman kaybı olmadan birbirini takip eden bu aşamalar sırasında gerek duyulduğu takdirde karışıma yeni agrega, yeni bitüm, katkı malzemeleri ve/veya yeni bitümlü sıcak karışım ilavesi yapılabilir.

Genelde yeni agrega ya da yeni bitümlü sıcak karışımın ana karışıma eklenme oranları ana karışımın ağırlıkça % 30 ‘unun altında kalır. Katkı oranları mevcut asfalt kaplamanın laboratuvar ortamında belirlenen özellikleri ve yeni karışımda hedeflenen tasarım kriterleri göz önüne alınarak belirlenir