TARIFNAME ASFALT SOGUK GERI DÖNÜSÜM PROSESI Teknik Alan Bulus, yoldan kazinan asfalt kaplamasinin basit ve maliyetsiz olarak %100 oraninda yeniden kazanimi saglamak üzere asfalt soguk geri dönüsüm prosesi ile ilgilidir. Bulusun Altyapisi Asfalt, dayanimli akmaz halden kati hale kadar degiskenlik gösteren siyah, kahverengi ve gri tonlara sahip organik bir maddedir. Ana olarak bir hidrokarbon olan asfaltin, kimyasal bilesimi oldukça karisik ve degisken olup, petrolün destilasyonundan veya dogal yataklardan elde edilir. Bugün yaygin olarak kullanilan asfalt, petrolün rafinasyonundan elde edilen yan üründür. Maden kömürünün damitilmasi asamasinda elde edilen siyah madde zifttir. Altyapi ve üstyapi olmak üzere yol gövdesi iki kisma ayrilmaktadir. Altyapi dolgu ve yarma ile olusturulur. Üstyapi ise yükü altyapiya kademeli sekilde dagitan seçime göre beton ya da asfalt veya duruma göre ikisinin karisimi olan kompozit tabakalardan meydana getirilir. Asfalt, dünyada en çok yol yüzeylerinin kaplamasinda kullanilmaktadir. Rafinasyon ile elde edilen asfalt sicak haldeyken, micir yani kirilip ufalanan dogal taslar ve baska mineraller ile karistirilir. Buna asfalt kaplama denilmektedir. Bu karisim içinde kaya tozu (filler) ve agrega bulunur. Agrega ve filler toplam karisimin yüzde doksanindan fazlasini olusturur. Bunlar birkaç dakikalik kurutma isleminden geçer. Bunun sebebi agregadaki nemin giderilmesidir. Iyi bir sekilde karistirilan bitüm, filler ve agrega, ivedi bir sekilde tasiyici kamyonlar vasitasiyla uygulanacagi zemine gönderilir. Hafif presli bir makine yordamiyla belirlenen miktarda ve sekilde yola dökülür. Ardindan üzerinden agir pres makineleri ile geçilir, düzeltme ve yere iyiden iyiye yapistirma islemi uygulanir. Hava durumuna göre az çok degisiklik gösterse de asfalt azami bir saat içinde kür olur. Asfalt kaplamalari asiri yüklerden, buzlanma ve kar, asiri yagis gibi pek çok faktörden kötü sekilde etkilenmekte, benzin gibi maddeler karsisinda çabuk çözünmekte ve bu sebeple de sürekli bakima ihtiyaç duymaktadir. Ömrünü tamamlayan veya deforme olan asfalt tabakalari kazinarak yerine yeni üretilmis asfalt tabakasi serilmektedir. Yoldan kazinmis asfalt tabakalarinin çok büyük kismi atilmaktadir. Içerisinde yüksek oranda petrol türevi madde içerdiginden depolanmasi veya atilmasi insan sagligi için ciddi tehlike olusturmaktadir. Bu sebeple de atik asfalt tabakalarin geri dönüsüm yoluyla tekrar kullanilmasi oldukça önemlidir. Ancak asfaltin geri dönüstürülmesi var olan metotlarla oldukça karmasik ve pahali bir islemdir. Sicak geri dönüsüm metoduyla asfaltin geri dönüstürülmesi islemi düsük oranlarda yapilabilmektedir. Kazinmis asfaltin geri dönüstürülmesi için ilave ve özellesmis ekipman kullanimi zorunludur. Literatürde TR 2018/17317 numarali patent basvurusunda konu ile ilgili olarak "Bulus, eski, yipranmis veya yeni yapilacak olan yol/zemin yapim çalismalarinda kullanilan, yolda bulunan asfalt tabakasini ve alt temel dolgu malzemesini yerinde isleyerek alt temel dolgu malzemesi olarak kullanilmasini saglayan kazima karistirma makinesi ile ilgilidir. Bulus özellikle; gövde mekanizmasini ve ekipmanlarinin greyder den bagimsiz sekilde hareket etmesi ve çalismasi için gerekli olan tahiriki üreten motor ve/veya tahrik sistemi, gövdeyi asagi yukari hareket ettirilerek tamburun zemine ne kadar girip ne kadar kazma yapilacagi ayarlayip gövdenin greydere irtibatlanmasini saglayan sase, motor ve/veya tahrik sisteminden gelen hareket ile dönen tambur, tamburun üzerinde bulunan ve kazma parçalama islemlerini gerçeklestiren en az bir karbür uçlar içeren kazima karistirma makinesi ile ilgilidir." ifadelerine yer verilmektedir. Bahsedilen basvuruda, asfalt yollar için kullanilan yol kazima karistirma makinesi ifsa edilmektedir. Yine literatürde TR 2011/02838 numarali patent basvurusunda konu ile ilgili olarak kazanilmis asfalt betonunu elde etmek üzere kurutucudan çikan sicak agrega ile gka'nin karistigi bir karisim haznesi, bir ucundan bahsedilen karisim haznesine açilan ve diger ucundan içerisine gkanin döküldügü bir dökme haznesi, içeren bir sicak asfalt geri kazanim sistemidir . Söz konusu sistem bir isi kaynagindan isinan sicak havayi dökme haznesi içerisine iletmek üzere bir ucundan isi kaynagina irtibatli, diger ucundan dökme haznesine açilan bir hava giris borusu ve dökme haznesi içerisindeki gkanin sirali sekilde kademe kademe karisim haznesine dökülmesini saglamak üzere en az bir adet kurutma kutusu içermesidir." ifadelerine yer verilmektedir. Bahsedilen basvuruda ise geri kazanilmak istenen asfalttan yeni bir asfalt tabakasi üretmek üzere sicak asfalt hazirlama sistemi ve metodu açiklanmaktadir. Yine literatürde EP23104GOB1 numarali Avrupa patent basvurusunda konu ile ilgili olarak "Mevcut bulus yerinde soguk asfalt geri dönüsümü açiklamaktadir. Su ve istege bagli olarak basinçli havanin bir sicak asfalt akisina enjekte edilmesi suretiyle bir köpüklü asfalt üretilebilir. Bir lubrikant surfaktan, performansini gelistirmek için sicak asfalt akisi içine eklenebilir. Köpüklü asfalt geri kazanilmis malzeme ile karistirilarak, arzu edilen yogunluga sikistirilabilen homojen bir kaplanmis kaplama malzemesi saglanabilir." ifadelerine yer verilmektedir. Bahsedilen basvuruda ise köpük asfalt ve Iubrikasyon katkisi kullanarak yerinde soguk geri dönüsüm için proses açiklanmaktadir. Yukarida bahsedilen sebeplerden dolayi asfalt için yeni bir soguk geri dönüsüm Bulusun Açiklanmasi Teknigin bu konumundan yola çikilarak bulusun amaci, mevcut dezavantajlari ortadan kaldiran asfalt için yeni bir soguk geri dönüsüm prosesi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, petrol türevi içerikli atik malzemenin depolanmasini engelleyen bir yapi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, geri dönüsüm ile ekonomiye çok büyük katki saglayan bir yapi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, basit ve anlasilir üretim metodu ile büyükten küçüge her idare ve sirket imalat yapabildigi bir yapi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, %100 oraninda geri dönüsüm yapilabilen bir yapi ortaya koymaktir. Bulusun Detayli Anlatimi Bu detayli açiklamada, bulus konusu yenilik sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir. Bulus; yolda kazinan kaplamanin basit ve maliyetsiz olarak %100 oraninda yeniden kazanimi saglamak üzere asfalt için soguk geri dönüsüm prosesi olup özelligi; geri dönüsümü yapilacak asfalt kaplamanin kazinmasi, kazinmis tabaka bir kaba ince agrega boyutlarinda elenmesi, elenmis malzemeden numuneler alinmasi, kaba ve ince olarak her iki malzeme grubundan alinan numunelerin Soxhlet ekstraksiyon deneyine tabi tutulmasi, Marshall dizaynina göre kaba ve ince malzemeden biriketler vurularak sürekli gradasyon saglayacak sekilde karisim olusturulmasi, kuru birim agirlik ve optimum su içerigi tayini için proktor deneyi icra edilmesi, bünyeye verilmesi gereken su miktari ve hangi su oraninda maksimum yogunluga erisileceginin belirlenmesi, olusturulan karisim dizaynina göre yüzde içerik bitüm elde edilmesi, elde edilen bitüm oranina göre ilave verilmesi gereken CRS-1 miktari tayin edilmesi, proktor deneyi neticesinde elde edilen optimum suya erismek için su verilmesi gerekiyorsa karisima plentte ekstra su verilmesi, karisim sürekli gradasyon verecek sekilde ayarlandiktan sonra çimento oranini tayini için verilmesi gereken su oranlarinda çimento yapilmasi ve çimento orani bulunmasi, hazirlanan karisimin sicak ve günesli havalarda seriminin yapilmasi proses adimlarini içermesiyle karakterize edilmesidir. Bulusa konu asfalt için soguk geri dönüsüm prosesinde, öncelikle mevcut asfalt kaplamasi kazinmaktadir. Kazinmis tabaka bir kaba ince agrega boyutlarinda elenmekte, elenmis malzemeden numuneler alinmaktadir. Kaba ve ince olarak her iki malzeme grubundan alinan numuneler soxhlet ekstraksiyon deneyine tabi tutulmaktadir. Marshall dizaynina göre kaba ve ince malzemeden biriketler vurularak sürekli gradasyon saglayacak sekilde karisim olusturulmaktadir. Soguk geri dönüsüme uygun olarak tasimasi, depolamasi ve kullanimi çok kolay olan CRS-1 tipte emülsiyon kullanilmaktadir. Teknigine uygun dizayn ile geri dönüstürme islemi %100 oraninda yapilabilmektedir. Kuru birim agirlik ve optimum su içerigi tayini için proktor deneyi icra edilmektedir. Bünyeye verilmesi gereken su miktari ve hangi su oraninda maksimum yogunluga erisilecegi belirlenmektedir. Olusturulan karisim dizaynina göre yüzde içerik bitüm elde edilmekte, elde edilen bitüm oranina göre ilave verilmesi gereken CRS-1 miktari tayin edilmektedir. Üretim dozajlama sistemi, biri çimentoya ayrilacak ve biri kimyasal katki besleme sistemi olacak sekilde en az 4 soguk beslemeye sahiptir. CRS-1 içerisindeki su yeterli ise ekstra su verilmemekte ama proktor deneyi neticesinde elde edilen optimum suya erismek için su verilmesi gerekiyorsa karisima plentte ekstra su verilmesi islemi gerçeklestirilmektedir. Karistirici haznesine dogrudan su ve emülsiyon püskürtme tertibati yer almaktadir. Plent istege bagli olarak tasinabilir yapidadir. Çimento ilavesinde asil olan durum, asgari düzeyde çimento kullanmaktir. Bu sebeple karisim dizayni sürekli gradasyon verecek sekilde ayarlandiktan sonra çimento oranini tayin için verilmesi gereken su oranlarinda çimento dizayni yapilmakta ve çimento orani bulunmaktadir. Ortaya çikan nihai reçete deneme imalati için plente girilmektedir. Yeteri kadar deneme imalatindan sonra asil imalata geçilmekte, deneme imalati olmaksizin üretime asla geçilmemektedir. Yapida su bulundugundan dolayi serim suyun buharlasmasinin zor oldugu hava sicakliklarinda yapilmamaktadir. Günesli günlerde serim yapilmasi önerilmektedir. Serim esnasinda muhakkak lastik tekerli silindirler kullanilmakta, lastik tekerli silindirlerle silindirlemeden sonra çelik bandajli silindirlerle çalisilmaktadir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda kazinmis kaplamanin sicakligi 50 0C'den yüksek olmamaktadir. Eleme isleminde malzemenin düsük oranlarda islatilmasi (soguma ve tozumama amaciyla) tercih edilebilmektedir. TS EN sinifindaki, emülsiyonun sicakligi 40-80 °C araliginda olmaktadir. Hava sicakligi ve rüzgar durumuna göre kullanilacak su orani asagidaki tabloya göre ayarlanmaktadir; Su Orani Hava Sicakligi Rüzgar Durumu X (Ilk durum) 30°C Yok X+0,9 30-35 °C Var, orta-üst siddette X+1,3 35-40 °C Var, orta-üst siddette X+1,3 40-45 °C Yok X+1,9 40-45 °C Var, orta-üst siddette tabakasi yerine kullanma önermektedir. Binder yerine kullanilmasi düsünülüyor ise kazinmis malzemenin en az 3 grupta elenmesi ve sonrasinda proctor ve marshall dizayninin çikarilmasi önerilmektedir. Nüfusu düsük köy ve/veya mahalle yollari ile henüz imar ve sehirlesmesini tamamlamamis, altyapisi henüz oturmamis veya insasi tamamlanmamis kesimlerde soguk usulle geri dönüstürdügümüz malzeme ucuz, maliyetsiz ve ülke ekonomisine çok büyük katkili çözüm üretmektedir. Bunlara ek olarak çamurdan kurtulmasini istedigimiz ama daha pahali metotlarin geçici çözüm üretecegi yerlerde yine maliyetsiz bir çözüm olarak iki ve daha üzeri katman serimleri ile soguk usulle geri dönüstürdügümüz malzeme ile yol üstyapisi insasi tavsiye edilmektedir. Agir tasit trafiginin oldugu kesimlerde sadece bitümlü temel ve/veya plentmiks temel tabakasi yerine kullanimi tavsiye edilmektedir. Bu teknik yeterlilige sahip malzemenin asinma tabakasi olarak kullanilmasi tavsiye edilmemektedir. CRS-1 tipindeki asfalt emülsiyonu evvelce serilen ve kazinan tabakanin içindeki baglayici oranini dengelemenin en kolay, masrafsiz ve güvenli yoludur. Islenmesi, tasinmasi ve depolanmasi kolay oldugundan bilinen köpük bitüme göre çokça avantaji mevcuttur. Çimento ile kür etmenin en temel amaci ise serilen tabakanin isi kapasitesi paralelinde isisi ve dolayisiyla sicakligi yükselip bitüm islevsel hale gelinceye kadar serilmis tabakanin dagilmasini önlemektir. Bünyede hazir bulunan bitümün viskoelastik davranis gösterebilmesi için bünyesine isiyi çekmesi gerektiginden serimin sicak ve günesli havalarda yapilmasi önerilmektedirBuna ragmen bünyede bulunan bitümün yapidaki bosluklari doldurup kompakt bir yapi olusturuncaya kadarki süreç çimento ve CRS-1 tipte emülsiyon eklenmesi ile yürütülmektedir. Bulusa konu soguk geri dönüsüm prosesinde ekstra hiçbir kimyasal katkinin katilmasini gerektirmemektedir. TR TR TR TR TR TR TR