Karadeniz Bölgesi köy yolları için rijit ve esnek kaplamanın mekanistik ve maliyet açısından karşılaştırılması

Abstract

Dünya genelinde, üstyapı kaplama türü olarak rijit kaplama, esnek kaplanın alternatifi olarak kullanılmaktadır. Ülkemiz şartlarında da rijit kaplama, esnek kaplamanın iyi bir alternatifi olmakla beraber yeterince kullanılmamaktadır. Karadeniz Bölgesi Köy yollarında rijit kaplama örneklerin yaklaşık 25 seneden fazla hizmet etiği görülmüştür. Bu mekanistik çalışmamızda beton yolların ve esnek kaplama yolların farklı kalınlık ve beton sınıfı özelliklerine göre sonlu elemanlar ortamında modelleri yapılarak değerlendirmeye alınmıştır. Araziden alınan beton karot numunelerin mukavemet bilgileri rijit kaplama modellerinde kullanılmıştır. Bu değerlendirmelerde beton kaplamaların gerilme değeri ensek kaplama gerilme değerinden ortalama düşey doğrultusunda % 119 x doğrultusunda % 74 daha az olduğu görülmüştür. Esnek ve rijit kaplamanın şekil değiştirmeleri karşılaştırıldığında rijit kaplamanın ortalama y doğrultusunda % 17 x doğrultusunda % 44 daha az şekil değiştirdiği görülmüştür. Çalışmanın son kısmında ise Karadeniz Bölgesi Köy yollarında uygulanmakta olan farklı yol üstyapı türlerinin güncel maliyet karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarda köy yolları için ilk yapım maliyeti olarak rijit kaplamanın esnek kaplamadan % 37 daha az maliyetli olduğunu göstermiştir. Yol kaplama türlerinin 30 yıllık ekonomik ömürleri karşılaştırıldığında; ilk yapım, bakım onarım ve tekrar yapım maliyetleri arasında esnek kaplama rijit kaplamaya % 130 oranla daha maliyetli çıkmıştır. Across the world, rigid pavement is used as an alternative for the flexible pavement road. In Turkey, rigid pavement has not been used enough, as it is an alternative for the flexible pavements. It was observed that the rigid pavements found in the Black Sea Region villages were in service for more than 25 years. In this mechanistic study, concrete and hot mix asphalt pavement roads with different thickness and grade preferences were studied using a 3-D finite element method. Compressive strength results of the concrete core samples taken from the village roads were used in the rigid pavement models as inputs. It was found that concrete pavement's strength rate is meanly vertically % 119 and in the horizontal direction % 74 less than the flexible pavement's strength rate. When we compared rigid pavement's deformation with flexible pavement's deformation it's also seen that rigid pavements meanly vertically % 17 and in the horizontal direction % 44 less deformed. At the end of the study, current cost comparison including maintenance costs between conventional concrete and hot mix asphalt pavements in Black Sea region. The results showed that, for the village roads in northern part of Turkey, initial construction cost of the rigid pavement is % 37 less than the hot mix asphalt pavement roads. Asphalt pavements costs were % 130 higher than the concrete pavement roads considering the initial, reconstruction, and maintenance costs for 30 year design life.