Yol Altındaki Killi Bir Zeminin Uçucu Kül ileİyileştirilmesinin Karayolu Üstyapısına ve Maliyetine Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, F sınıfı uçucu kül (UK) ile iyileştirilen killi bir yol taban zemininin karayolu üstyapı kalınlığına ve maliyetine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, kil zemine ağırlıkça %5, %10, %15, %20 oranlarında UK ilave edilerek karışım numuneleri hazırlanmıştır. Hazırlanmış olan numuneler homojen bir şekilde karıştırıldıktan sonra sıkıştırma, serbest basınç ve Kaliforniya Taşıma Oranı deneylerine tabi tutularak en yüksek dayanımı veren UK oranı belirlenmiştir. Bu oran esas alınarak, karayolu üstyapı projelendirilmesinde kullanılan American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO 1986) yöntemi ile UK katkılı kil zeminin esnek ve rijit kaplamalarda sırasıyla Esneklik Modülü (MR)ile Yatak Katsayısı (k) parametreleri, her iki üstyapı için tabaka kalınlıkları ve maliyet hesaplamaları araştırılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda; uçucu kül katkısı ile kil zeminin serbest basınç dayanımında iyileşme olduğu ve maksimum dayanıma %10 UK oranında ulaşıldığı görülmüştür. Araştırma sonucunda, yol taban zemininin %10 UK ile iyileştirilmesi durumunda zemin MR değerinin %367,47; k değerinin ise %140,68 oranında artış gösterdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, saf killi zemine kıyasla, %10 UK ile iyileştirilen killi bir zemin üzerine inşa edilecek 1 km uzunluğundaki bir yolda, esnek ve rijit üstyapı maliyetlerinin sırasıyla %37,45 ve %28,92 gibi önemli oranlarda azaldığı tespit edilmiştir.

In this study, the effects of a Clay Road base soil improved by Class F fly ash (FA)on highway pavement thickness and costs were investigated. For this purpose,mixture samples were prepared by adding 5%, 10%, 15%, 20% by weight of FA toclay soil. After homogenously mixing the prepared samples, compaction, unconfinedcompression and California Bearing Ratio (CBR) tests were performed to determinethe FA rate which gives the highest strength. Based on this ratio, the AmericanAssociation of State Highway and Transportation Officials (AASHTO 1986) methodused in the design of highway pavement was investigated in terms of ElasticityModule (MR) and Bed Coefficient (k) parameters, layer thicknesses and costcalculations for both pavements in flexible and rigid pavements, respectively. As aresult of the experimental study; it has been observed that the unconfinedcompression strength of the clay soil has improved and the maximum strength hasbeen reached at a rate of 10% FA with the addition of fly ash. As a result of theresearch, if the road base soil is improved by 10% FA, the soil MR value is 367.47%and the k value increased by 140.68%. As a result, it was found that, compared tothe pure clay soil, on a 1 km long road to be constructed on a clay soil that wasimproved by 10% FA, the costs of flexible and rigid pavements decreasedsignificantly by 37.45% and 28.92% respectively.