Kış yollarında genleştirilmiş vermikülitle donma başlangıcını geciktirme çalışması

Karabük Üniversitesi araştırmacısı, kış güvenliğini artırmayı hedefliyor

Karabük Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Halil İbrahim Yumrutaş, kış şartlarında yol güvenliğinin artırılmasına yönelik TÜBİTAK destekli bir projede görev alıyor. Çalışma, geleneksel tuz ve kimyasal çözücülere veya ek ısıtma altyapılarına alternatif olabilecek bir yaklaşımı araştırıyor.

Projenin amacı ve yaklaşımı:

İstanbul Gelişim Üniversitesi öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Mustafa Yurdabal Apak yürütücülüğünde yürütülen ve "Sürdürülebilir yol kaplama teknolojisi: Genleştirilmiş vermikülit ile asfalt betonlarında donma geciktirme ve buzlanma kaynaklı kazaların azaltılması" başlıklı proje, TÜBİTAK 1002-A kapsamında destekleniyor. Projede, düşük ısı iletkenliğine sahip genleştirilmiş vermikülitin asfalt karışımlarında belirli oranlarda agrega yerine kullanılmasıyla kaplamanın ısıl davranışının nasıl değiştiği inceleniyor.

Amaç, kaplamaya aktif bir ısıtma sistemi eklemeden, malzeme değişikliği yoluyla yüzeyin çevresel sıcaklık değişimlerine tepkisini yavaşlatmak ve böylece özellikle ince ve görünmez olan siyah buz oluşumunun başlangıcını zamansal olarak geciktirmek. Proje, buzlanmayı tamamen ortadan kaldırmak yerine donma başlangıcını ve buzlanma hızını geciktirmeyi hedefliyor.

Odak noktaları ve testler:

Projede özellikle köprü ve viyadük tabliyeleri üzerinde duruluyor; bu yapıların alt yüzeyleri dış ortama açık olduğu için diğer yol bölümlerine kıyasla daha hızlı soğuyor ve buzlanma riski artıyor. Genleştirilmiş vermikülitin düşük ısı iletkenliğinden yararlanılarak yüzey sıcaklığındaki ani düşüşlerin yavaşlatılması ve ince buz tabakasının oluşumunun geciktirilmesi potansiyeli araştırılıyor.

Doç. Dr. Halil İbrahim Yumrutaş, projede mekanik performans testleri ile iç yapı ve homojenlik çalışmalarına katkı sağlıyor. Yapılan deneyler arasında Marshall deneyi, sıkıştırılabilirlik ölçümleri, boşluk karakteristikleri ve yarı dairesel eğilme değerlendirmeleri bulunuyor. Bunlara ek olarak mikroyapısal analizler için bilgisayarlı tomografi (BT), FTIR ve SEM incelemeleri gerçekleştiriliyor.

Çalışmalar, ısıl performansta elde edilebilecek kazanımların asfaltın mekanik ve mikroyapısal özelliklerini koruyarak sağlanıp sağlanamayacağını birlikte değerlendirmeyi amaçlıyor. Nihai hedef, mekanik ve fiziksel performans kriterlerini karşılayan ve aynı zamanda donma başlangıcını geciktirme açısından avantaj sağlayan optimum vermikülit ikame oranını belirlemek.

Uygulama ve paylaşım planı:

Projeden elde edilecek verilerin Karayolları Genel Müdürlüğü, il özel idareleri ve yerel yönetimler gibi paydaşlarla paylaşılması, İstanbul Gelişim Üniversitesi ile Karabük Üniversitesi arasındaki bilimsel iş birliğinin güçlendirilmesi ve üniversite-kamu etkileşimine katkı sağlanması öngörülüyor. Başarılı sonuçlar, kış bakımında çevresel yükün ve dış müdahale ihtiyacının azaltılmasına katkı sunabilir.

Araştırma ekibi, proje tamamlanmadan elde edilen tekil deney sonuçlarının nihai performans göstergesi olarak değerlendirilmemesi gerektiğini vurguluyor; nihai sonuçlar tekrarlı deneyler ve optimum karışım verileriyle ortaya konulacak.

Sonuç olarak, proje genleştirilmiş vermikülit kullanımıyla asfalt kaplamaların ısıl davranışını değiştirmeyi, böylece kış koşullarında yüzeyde donma başlangıcını geciktirerek yol güvenliğini artırmayı hedefliyor. Çalışma, malzeme düzeyinde sürdürülebilir ve altyapı maliyetlerini düşürebilecek bir alternatif sunma potansiyeli taşıyor.

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ (KBÜ) MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM ÜYESİ DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM YUMRUTAŞ, KIŞ ŞARTLARINDA YOL GÜVENLİĞİNİN ARTIRILMASINA YÖNELİK TÜRKİYE BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA KURUMU (TÜBİTAK) DESTEKLİ PROJEDE ARAŞTIRMA ÇALIŞMALARINI SÜRDÜRÜYOR.