Bitümlü sıcak karışım asfalt üretiminde, 145-160ºC sıcaklıkta kurutulmuş ve ısıtılmış agregayla, yaklaşık aynı sıcaklığa kadar ısıtılarak viskoz sıvı hale getirilmiş bitüm, karışım dizaynı oranlarına uygun olarak plentte karıştırılmaktadır. Karışımdaki agrega ve bitüm oranları karışımın kullanılacağı tabakaya ve özelliğine bağlı olarak değişmekle birlikte karışımın yaklaşık %95’i agrega %5’i bitümdür. Kullanılan agrega, kırmataş, kırma çakıl veya bunların karışımından ibaret olup şartnamesinde belirtilen kriterleri sağlaması gerekmektedir. Agrega iri, ince ve mineral filler içerecek şekilde en az 3 ayrı tane boyutu grubunun belirli oranlarda karıştırılmasıyla elde edilmektedir. B 40/60,B 50/70 ve B 70/100 sınıfı kaplama sınıfı bitümler ve gerektiğinde modifiye edilmiş bitümler kullanılmaktadır. Asfalt plentlerinde hazırlanan karışımlar belirtilen şartlarda serilerek sıkıştırılmaktadır.
Agrega ve bitüm üretim işlemleri ile bitümü karışım üretimi ve hazırlanan karışımın serimi ve sıkıştırılması şematik olarak aşağıda verilmiştir.
Asfalt üretiminde hacim esaslı sürekli akış sistemli drum-miks ve ağırlık esaslı kesikli akış sistemli harman (Batch) tipi plentler kullanılmaktadır. Sektörde en yaygın olarak kullanılan asfalt plenti harman tipi plentlerdir. Harman tipi bir plentler soğuk agrega besleme sistemi, bitüm besleme sistemi, agrega kurutucusu, karıştırma kulesi ve emisyon kontrol sisteminden oluşmaktadır.
Harman tipi plent üniteleri
Asfalt üretiminde farklı fraksiyonlar halinde plent sahasında stoklanmış olan agrega, stoklardan alınarak, ayrı ayrı soğuk besleme silolarına beslenir. Her bir silo altındaki kapakların açıklığı ve taşıyıcı bandın hızı ayarlanarak agrega fraksiyonları tasarlanan karışım oranlarında kurutucu tamburuna beslenir. Ters akım sistemi ile çalışan kurutucuya üst ucundan giren agrega tamburun dönüşü, iç cidarlardaki kanat konfigürasyonu ile aşağıya doğru ilerlerken, kurutucunun alt ucuna yerleştirilmiş brülörden çıkan alev ve oluşan egzoz gazı ile agrega sınır ve rutubetini kaybeder. Kurutma ve ısıtma amacı ile brülörde yakıt olarak fuel oil ve doğal gaz kullanılmaktadır.
Kurutucudan çıkan sıcak agrega, genellikle kovalı bir elavatör ile karışım kulesinin tepesine taşınır ve burada bir seri titreşimli elekten elenerek fraksiyonlarına ayrılır ve sıcak silolara depolanır. Isıtılmış, kurumuş ve tekrar boyutlarına ayrılmış olan agrega fraksiyonları tartılarak, tasarlanan oranda karıştırıcıya girmesi sağlanır. Agregaların karıştırıcıya girmesi ile eş zamanlı olarak, bitüm tankında ısıtılmış bitüm belirtilen oranda karıştırıcıya eklenir.
Bitüm besleme sistemi bir veya daha fazla sayıdaki tank ile pompa ve ölçme sisteminden oluşmaktadır. Yatay veya dikey depolama tanklarında bitüm kızgın yağ veya elektrikli ısıtıcı sistemleri ile pompalamaya ve ısıtılmış kuru agrega ile karıştırılmaya elverişli sıcaklığa kadar ısıtılır.
Çift şaftlı karıştırma pedalları olan karıştırıcıya öncelikle alınan agrega fraksiyonlarının kuru karıştırma işleminden (5sn) sonra, karıştırıcıya bitüm alınarak, agrega karıştırılır (25-35 sn ). Karıştırıcıda harmanlanmış olan karışım kamyona veya taşıyıcı bir sistem ile siloya taşınır.
Plent kurutucudan çıkan egzoz gazlarından toz tanelerinin ayrılması ve bacadan atmosfere temiz hava verilmesi için emisyon kontrol sistemleri ile donatılmıştır.
BSK tabakası bağlayıcısız granüler temel tabakasının üzerine serilecekse, temel tabakası stabil ve yüzeyi kuru olmalıdır. Temel tabakasının uzun süre açık kalması ve trafiğe açılması halinde, yüzeye bitümlü astar malzemesi uygulanmaktadır. Genellikle katbek bitümlerin kullanıldığı astar uygulamalarında bitüm emülsiyonu da uygulanabilmektedir. Bir astar uygulamasında, asfalt serimi başlamadan en az 48 saat önce, astar malzemesi asfalt dis tribütörü ile temel tabakası üzerine yayılır. Bitümlü sıcak karışım mevcut asfalt kaplamanın üstüne serilecek ise, yüzeyde varsa çukur ve çatlaklar uygun şekilde doldurularak yüzey temizlenir . Mevcut kaplama yüzeyi ile yeni serilecek asfalt arasındaki bağlantıyı sağlamak için bitüm emülsiyonu yapıştırma amaçlı yüzeye uygulanır.
Üretilen bitümlü karışım soğumadan ve segregasyona uğramadan serim yerine taşınır. Karışımın taşıma hızı ile serim hızı birbiri ile uyumlu olacak şekilde taşıma yapılarak serimin sürekliliği sağlanır.
Karışımı taşıyan kamyonun kasası temiz olmalı ve asfalta zarar vermeyen yapışmayı önleyici madde ile kaplanmalıdır. Karışımda agrega ve termal segregasyon olmayacak şekilde asfalt karışımı kamyona yüklenir ve üzeri branda ile kapatılarak soğuması önlenir.
Karışım sıcaklığı bir karışımın işlenebilirliği ve sıkıştırılabilirliği açısından önemli olduğundan, karışım sıcaklıkları kamyonda ölçülerek soğuk veya aşırı ısıtılmış karışımlar sericiye boşaltılmaz.
Hazırlanan bitümlü karışım, istenilen genişlik, boyuna ve enine eğim ile belirli bir kalınlıkta homojen bir yüzey yapısı verecek şekilde uygun özellikteki sericilerle serilmektedir.
Şematik donanımı burada verilmiş olan asfalt sericisi - Finişer, çekici ünite ve serici ünite (tabla) olmak üzere iki kısımda oluşur. Çekici ünite finişere hareket sağlayan kısımdır ve kamyondan asfaltın serici haznesine boşaltılması sırasında kamyonu iter. Ayrıca çekici ünite, karışımı sericinin önündeki hazneden arkadaki helezonlara nakleder. Sericiye yanlarındaki birer noktadan bağlanmış olan serici tabla serilen asfaltın üzerinde hareket eder. Tabla serilen karışım üzerinde ilerlerken asfalt karışımının ön sıkıştırmasını sağlar ve yüzey dokusunu oluşturur.
Serim hızı taşınan karışıma göre ayarlanarak, sabit bir hızda serimin sürekliliği sağlanır. Bir kerede serilip sıkıştırılacak tabaka kalınlığı karışımın en büyük tane boyutuna göre belirlenir. Karışımın segregasyona uğramadan serilmesi sağlanır. Genel bir kural olarak asfalt serilecek yüzey donmuş ve ıslak olmamalı, kar ve buz bulunmamalı ve y ağışlı havalarda serim yapılmamalıdır.
Sıkıştırma, asfalt kaplamaların performansını etkileyen en önemli faktördür. Karışımın doğru olarak sıkıştırılması yorulma ömrünü uzatır, kalıcı deformasyonu (tekerlek izi oturmasını) azaltır, oksidasyon veya yaşlanmayı geciktirir, rutubetin oluşturduğu zararları ve düşük sıcaklık çatlaklıkların oluşumunu azaltır, karışımın mukavemetini ve stabilitesini artırır. Gerekli kriterleri karşılayan bir bitümlü karışım uygun yoğunluk seviyesine kadar sıkıştırılmazsa, trafik altında çok zayıf bir performans gösterir .
Asfalt karışımın özellikleri, çevre şartları, karışımın serileceği yüzey koşulları ve kullanılan sıkıştırma ekipmanın tipi, tabaka kalınlığı, silindir geçiş sayısı asfalt karışımının sıkışmasını etkileyen en önemli faktörlerdir.
Karışımın sıkıştırılmasına serildikten hemen sonra başlanır ve karışım tipine uygun olarak gerekli sıcaklık aralığında sıkıştırma işlemi tamamlanmalıdır. Bitümlü sıcak karışımlarda silindiraja başlandığında sıcaklık 130ºC’ ın altında olmamalı ve sıkıştırma işlemi 80ºC altına düşmeden tamamlanmalıdır. Sıkıştırma işleminde statik ağırlığı 8–12 ton arasında demir bandajlı silindirler ile lastik basıncı ayarlanabilen kendinden yürür minimum 20 tonluk lastik tekerlekli silindirler kullanılmaktadır.
Karışımın sıkıştırılması ilk (tespit) silindiraj, ara silindiraj ve son silindiraj olarak üç safhada tamamlanır. Her aşamada kullanılacak silindirler ve silindirleme tekniği belirlenerek istenilen sıkışma seviyesine erişilmesi sağlanır.
Sıkıştırma tamamlandığında yoğunluk ölçen bir cihaz ve karot numuneleri alınarak sıkışma kontrolü yapılır.
Serilen ve sıkıştırılan şeritler arasında oluşan boyuna ve günlük serim işleminin sonunda yapılan ek yerlerinin geçirimsiz ve düzgün olması sağlanır. Plan, profil ve en kesitlere uygun olarak yapılan asfalt tabakasının enine ve boyuna yüzey düzgünlüğü kontrol edilir.
Sıkıştırılan tabakanın sıcaklığı çevre sıcaklığına eriştikten sonra trafik geçmesine izin verilir.
Detaylı bilgi için: Asfalt Yapım Klavuzu (pdf)
