Asfalt sıkışma derecesi: karot neden düşük çıkar?

DrillTech saha ve laboratuvar çalışması, Kıbrıs

Asfalt karotları şartnamenin altında çıktığında neden çoğu zaman deneyde değil, serim günündedir: karışım silindir gelmeden soğumuştur, tabaka agrega boyutuna göre fazla incedir, derzdeki kenar desteksiz bırakılmıştır ya da referans yoğunluk karışımı temsil etmiyordur. Bu rehberde asfaltta sıkışma derecesinin nasıl tanımlandığını, neden önemli olduğunu ve düşük sonuçların nasıl önlenebileceğini anlatıyoruz. Deney yöntemleri asfalt karot ve sıcak karışım deneyleri rehberimizde yer alıyor; referansın Proktor deneyi olduğu zeminler için kum konisi deneyi ve sıkışma derecesi rehberine bakabilirsiniz.

İki referans, iki ölçek

Her karot sonucu, laboratuvarda TS EN 12697-6:2020 standardına göre bulunan kütle (bulk) yoğunluğuyla başlar. Bu değer iki referanstan biriyle karşılaştırılır ve hangisinin geçerli olduğunu şartname belirtmelidir:

  • Marshall yoğunluğunun yüzdesi. Sıkışma derecesi (%) = karot kütle yoğunluğu / Marshall numunelerinin kütle yoğunluğu × 100. Numuneler TS EN 12697-30:2019 standardına göre, şartnamenin öngördüğü darbe sayısıyla sıkıştırılır; onaylı karışım dizaynından ya da, daha doğru olanı, o gün alınan sıcak karışımdan hazırlanır.
  • Maksimum yoğunluğun yüzdesi (hava boşluğu). Maksimum yoğunluk, karışımın hiç hava boşluğu içermediği durumdaki yoğunluğudur ve TS EN 12697-5 standardına göre belirlenir. TS EN 12697-8 tanımına göre hava boşluğu (%) = (maksimum yoğunluk − kütle yoğunluğu) / maksimum yoğunluk × 100.

Marshall numunesi boşluksuz olmadığı için iki ölçek aynı sayıyı vermez. Örneğin Marshall numunelerinde %4 hava boşluğu varsa yoğunlukları maksimum yoğunluğun %96’sıdır; Marshall yoğunluğunun %97’sindeki bir karot bu durumda maksimum yoğunluğun yaklaşık 0,97 × 96 ≈ %93’ündedir, yani yaklaşık %7 hava boşluğu içerir. Aynı karot “%97 Marshall” sınırını sağlayıp hava boşluğu sınırına yakın kalabilir. Raporlarımızda referansı, kaynağını ve değerini belirtiriz; şartname maksimum yoğunluğu esas alıyorsa kullanılacak değer önceden netleştirilmelidir.

Referans%100 neyi ifade ederSonuç %100’ü aşabilir mi?
Marshall yoğunluğuLaboratuvardaki sıkıştırma enerjisiyle ulaşılan yoğunlukEvet; sahadaki sıkıştırma laboratuvar enerjisini aşarsa ya da referans temsili değilse
Maksimum yoğunlukHiç hava boşluğu olmayan karışımHayır; yanlış referansa ya da deney hatasına işaret eder

Sıkışma neden önemlidir

Yüksek ve birbirine bağlı hava boşlukları tabakaya su ve hava girmesine yol açar. Su, bitüm ile agrega arasındaki bağı zayıflatır; hava bitümün yaşlanmasını hızlandırır, yüzeyde dağılma başlar ve yorulma ömrü kısalır. Her biri kendi bağlamında geçerli olan birkaç yayımlanmış referans:

  • NCHRP Report 531 (Brown, Hainin, Cooley ve Hurley, 2004), geçirimliliği en çok etkileyen faktörün yerindeki hava boşluğu olduğunu bulmuş ve bu değerin yaklaşık %6–7 veya altında olmasını önermiştir.
  • Roberts ve diğerleri, Hot Mix Asphalt Materials, Mixture Design, and Construction (2. baskı, NAPA, 1996), sürekli (yoğun) gradasyonlu karışımlarda hava boşluğunun hizmet ömrü boyunca %8’i aşmaması ve %3’ün altına düşmemesi gerektiğini belirtir; boşluğun çok azalması tekerlek izine ve terlemeye yol açar.
  • Linden, Mahoney ve Jackson (1989), yaklaşık %7’nin üzerindeki her %1’lik hava boşluğunun kaplama ömründen kabaca %10 götürdüğünü öne süren bir pratik kural ortaya koymuştur. Bu tek bir çalışmanın tahminidir ve dikkatle kullanılmalıdır.

Sıcaklık, tabaka kalınlığı ve agrega boyutu

Asfalt ancak bitüm, agrega tanelerinin yer değiştirmesine izin verecek kadar akışkanken sıkıştırılabilir. Karışımın sahaya düşük sıcaklıkta gelmesi, ilk silindir geçişinin gecikmesi, rüzgâr ve soğuk ya da nemli bir alt yüzey bu süreyi kısaltır; Kıbrıs’ta kış günlerinde bu daha belirgindir. İnce tabakalar en hızlı soğur; NCHRP Report 531 ise kalın kesitlerde soğumanın genellikle sorun olmadığını belirtir. Minimum sıcaklıkları şartname ve bitüm tedarikçisi belirler, kayıtlarını yüklenici tutar.

Tabaka kalınlığı için NCHRP Report 531, ince gradasyonlu (fine-graded) karışımlarda nominal maksimum agrega boyutunun (NMAS) en az 3 katını, iri gradasyonlu (coarse-graded) karışımlarda ve SMA’da en az 4 katını önerir. EN karışımlarında tanımdaki üst elek boyutu D (örneğin TS EN 13108-1’e göre AC 16) NMAS için pratik bir karşılıktır; ancak ikisi aynı şekilde tanımlanmaz. İri gradasyonlu bir AC 16 karışımın 40 mm’lik tabakası D’nin yalnızca 2,5 katıdır: önerilen oranın altındadır ve sıkıştırılması zorlaşır.

Silindiraj, kenarlar ve derzler

  • Finişerin hemen arkasından ilk sıkıştırma. İşin büyük kısmını, karışımın en sıcak olduğu ilk geçişler yapar.
  • Deneme kesiminde belirlenen silindiraj düzeni. Geçiş sayısı, silindir tipleri ve sıraları en iyi, karotla kontrol edilen bir deneme kesiminde belirlenir.
  • Vibrasyonda dikkat. İnce tabakalarda ya da soğumuş karışımda vibrasyon, sıkıştırmak yerine agregayı kırabilir veya tabakayı gevşetebilir; pek çok şartname vibrasyonu sınırlar.
  • Kenarlar ve boyuna derzler. Desteksiz kenar silindirin altında yana doğru açılır; derzin soğuk tarafı da yan şerit serilene kadar soğur. Bunlar genellikle kaplamanın en düşük yoğunluklu noktalarıdır; bu nedenle derzlerin sıkıştırılması ayrı bir yöntem gerektirir.

Karışımdan ve referanstan kaynaklanan nedenler

Düşük yoğunluk her zaman silindiraj sorunu değildir. ASTM D2172/D2172M-26 ve TS EN 12697-2:2025 standartlarına göre kontrol edilen gradasyon veya bitüm içeriğinin onaylı karışım dizaynından (JMF) sapması, karışımın sıkışma davranışını değiştirir; örneğin bitümü eksik bir karışım daha serttir ve daha zor sıkışır. Çoğu zaman kamyon yükünün sonunda ya da finişer kanatlarında oluşan segregasyonlu, iri taneli bölgeler açık dokuludur ve yoğunlukları düşüktür. Modifiye bitümlü bir karışım ise daha yüksek sıcaklık ve buna uyarlanmış bir silindiraj düzeni ister.

Marshall yoğunluğunun %100’ünün üzerinde çıkan bir sonuç başarı değil, uyarıdır. Genellikle referansın karışımı temsil etmediğini gösterir: numuneler başka bir günden ya da başka bir karışımdan alınmış, yanlış sıcaklıkta sıkıştırılmış ya da karışım dizayndan bu yana değişmiştir. Maksimum yoğunluğa göre ise %100’ün üzerinde bir sonuç fiziksel olarak mümkün değildir.

Karot yerleri nasıl seçilir, karot nasıl denenir

  • Rastgele ya da hedefli noktalar. Kabul karotları, şartnamenin tanımladığı her parti (lot) içinde rastgele seçilen noktalardan alınır. Gözle görülen bir kusurdan ya da boyuna derz üzerinden alınan karotlar başka soruları yanıtlar ve ayrı raporlanır.
  • Doğru kütle yoğunluğu yöntemi. TS EN 12697-6:2020; kuru, doygun yüzey kuru (SSD), kaplanmış (mühürlenmiş) numune ve boyutlardan hesap yöntemlerini içerir; Ek A, seçimi boşluk içeriğine ve yüzey dokusuna göre yönlendirir (2020 baskısı kuru yöntemi %7’ye kadar boşluklu numunelerle sınırlar). Açık dokulu ya da yüksek boşluklu karotlarda SSD yönteminde yüzeye açılan boşluklardaki su dışarı süzülür ve yoğunluk olduğundan yüksek bulunur; bu durumda uygun yöntem kaplanmış numune yöntemidir. Kullanılan yöntem raporda belirtilir.
  • Yalnızca sağlam karot. Çatlamış, şekli bozulmuş ya da tabakaları ayrılmış bir karot geçerli bir yoğunluk vermez; bunu not eder ve yerine yeni karot alınmasını öneririz. Suyla kesilen karotlar değişmez kütleye kadar kurutulur; her tabaka testereyle ayrılır ve ayrı denenir.

Karotlar şartnameyi sağlamazsa

Tek bir düşük karot yolun tamamının kötü olduğunu göstermez; tek bir iyi karot da yolu aklamaz. Sonuçlar sınırın altında kaldığında:

  • düşük noktanın çevresinden ve parti boyunca ek karot alarak sorunun sınırlarını belirleyin; böylece yerel kusurlar (derz, kenar, segregasyon) sistematik bir sorundan ayrılabilir;
  • referansı kontrol edin: hangi yoğunluk, hangi günden ve hangi karışımdan kullanıldı, kütle yoğunluğu aynı yöntemle mi bulundu;
  • kalınlığı ve yoğunluğu birlikte okuyun; ince bölgeler daha zor sıkışır;
  • sonraki serim günlerinde günlük Marshall referansı için sıcak karışım numunesi alın; ayrıntılar asfalt karot ve sıcak karışım deneyleri rehberimizde.

Bundan sonrasına, yani koşullu kabul, ek inceleme ya da onarım gibi kararlara, sözleşme çerçevesinde idare ve kontrol mühendisi karar verir.

Nasıl yardımcı olabiliriz

Asfalt karotlarını suyla soğutulan elmas uçlu karot makineleriyle alır, tabaka kalınlığını TS EN 12697-36:2022, kütle yoğunluğunu TS EN 12697-6:2020 standardına göre belirleriz. Serim sırasında TS EN 12697-27:2018 standardına göre sıcak karışım numunesi alır, günlük referans için TS EN 12697-30:2019 standardına göre Marshall numuneleri hazırlar, bitüm içeriğini ve gradasyonu onaylı karışım dizaynıyla karşılaştırırız. Her raporda bir doğrulama kodu bulunur (bkz. deney raporu okuma ve doğrulama rehberi). Kapsam asfalt karot ve sıcak karışım hizmet sayfamızda yer alır; şartnamenizi ve serim programınızı iletişim sayfamızdan bize iletebilirsiniz.

Sık sorulan sorular

Karotlarımız Marshall’ın %97’sini sağlıyor ama hava boşluğu yüksek deniyor. Bu nasıl olur?

İkisi de doğru olabilir: Marshall numunesi zaten hava boşluğu içerir; bu nedenle Marshall yoğunluğunun %97’si yaklaşık %7 veya daha fazla hava boşluğu anlamına gelebilir (yukarıdaki örneğe bakınız). Şartnamenin hangi referansı ve sınırı kullandığını kontrol edin.

Kaç karot gerekir?

Deney sıklığını ve parti büyüklüğünü şartname belirler. Bir anlaşmazlıkta sorunun sınırlarını belirleyecek kadar karot gerekir; her karotu ayrı ayrı raporlarız.

Düşük yoğunluk yeniden silindirlemeyle düzeltilebilir mi?

Yalnızca karışım hâlâ sıkışabilecek kadar sıcakken. Soğumuş bir tabakayı silindirlemek yoğunluğu pek artırmaz ve tabakaya zarar verebilir; bundan sonraki önlemlere idare ve kontrol mühendisi karar verir.