Lifli ve lifsiz çimento bazlı malzemeler için kullanılan farklı rijit kaplama tasarım metodolojileri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma

Gelişmiş ülkelerde uzun yıllardır uygulanmakta olan beton kaplamaların uygulanması Türkiye'de nispeten yenidir. En uygun kaplama tipini seçmenin yanı sıra, yapının yaşam döngüsü maliyetini en aza indirmek ve kaldırımları korumak için, mevcut trafik seviyesi, zemin durumu ve çevresel faktör için optimum kaplama kalınlığının belirlenmesi önemlidir. Bununla birlikte, çoğu metodolojide, beton kaplama üzerinde gerilmeye sebep olan çeşitli ana faktörlerin (araç yükleri, destek kaybı, termal gradyan veya çevresel koşullar) dikkate alınmaması, gerekli kalınlığın doğru hesaplanmasını önler. Yapısal liflerin betonun mekanik ve dayanıklılık özelliklerine katkısı çok uzun zamandır bilinmektedir. Bununla birlikte, beton kaplamalarda lif kullanımını kapsayan tasarım yöntemlerinin sayısı oldukça sınırlıdır ve tüm yöntemler farklı yaklaşımları kullanmaktadır. Bu çalışmanın temel amaçları AASHTO (1993), IRC SP 46 (2013) ve StreetPave v12 (2014) 'un kalınlık tasarım metodolojileri arasındaki farkları karşılaştırmak ve metodolojilerin eksikliğini vurgulamaktır. Kalınlık tasarımı literatürden alınan malzeme parametreleri kullanılarak üç (3) metodolojiye göre örnek bir yol için gerçekleştirilmiştir. Farklı tiplerde (sentetik, çelik ve karbon) ve miktarlarda (% 0.2-1.0) liflerin kalınlık gereksinimine katkısı farklı yöntemler açısından değerlendirilmiştir. Beton matrisinin liflerin etkinliği üzerindeki etkilerini görmek için iki tip beton (SSB ve geleneksel beton) dikkate alınmıştır. Kenar desteği ve kayma donatısı varlığının gerekli kalınlık üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Her üç metodoloji için hesaplanan gerekli kalınlık değerleri, yukarıda bahsedilen konular için karşılaştırılmıştır. Son olarak, Türkiye'nin beton yollara ilişkin politikası ve yakın zamanda yayınlanan tasarım prosedürleri kısaca değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonuçları, iyi tasarlanmış beton karışımında (bu çalışma için SSB veya geleneksel beton) uygun tip ve miktarda lif kullanımının daha düşük kaplama kalınlığının kullanılmasını sağladığını göstermiştir. Ayrıca, kenar desteği veya kayma donatısı kullanmak gerekli kalınlığı azaltır.