ASFALT NEDİR, ÇEŞİTLERİ NELERDİR?

ASFALT NEDİR, ÇEŞİTLERİ NELERDİR?

Nisan 26, 2021 0 Yazar: Gürsoy Yurtalan

Petrol katranı içeren ve genellikle yol yapımlarında kullanılan karışıma asfalt denilmektedir. Siyah, kahve veya gri renklerde olabilir. Şekilsiz bir yapıya sahiptir. Kıvam bakımdan çok ağdalı sıvı bir halde, yarı katı durumda veya tamamen katı durumda bulunabilen organik bir maddedir. Doğal halde çeşitli mineraller içerecek şekilde bulunabilir ya da ham petrolün arıtılmasından elde edilir.

Doğal asfaltlar ve yapay asfaltlar olarak ikiye ayrılmaktadır. Her ne kadar böyle bir ayrım söz konusuysa da kullanılabilir hale getirilmesi için doğal asfaltlar da birtakım işlemlerden geçirilmeye, işlenmeye mahkumdur. Viskoziteye oranı yüksek olan bu hidrokarbon atığı, yapışkan özellikli bitümlü bir karışımdır. Petrolün rafine işlemleri esnasında da meydana gelen bu madde, ilk zamanlar atık olarak görülmüştür. Zamanla biriken ve atık olarak addedilen bu yapının değerlendirilmesi ve kullanım alanlarının bulunulması ihtiyacı doğmuştur. Yapılan araştırmalar neticesinde yol yapımlarında ve yalıtım maddesi olarak kullanılmasının uygun olacağına karar verilmiştir.

Asfaltın Avantajları

Asfaltın avantajları nelerdir

Asfaltın avantajları nelerdir

Asfalt nihai haline bitüm ve agreganın (kum ve çakıl karışımının) termal bir karışım sürecine tabi tutulmasıyla ulaşmaktadır. Düşük maliyetli olması, onu yol yapımlarında ve farklı izolasyon alanlarında kullanılması için cazip hale getirmektedir. Avrupa’da yapılan araştırmalarda asfalt yapıların gürültüyü 5 dB(A)’ya kadar azalttığı saptanmıştır. Asfalt üstyapının üretim ve yapım aşamasında diğer üstyapılara göre %20 daha az enerji harcanmaktadır. Hollanda’da yapılan araştırmalar göstermiştir ki, asfalt kaplamalar tekerleğin dönme direncini azaltmakta ve böylece yakıt tüketimini düşürmektedir.

Termoplastik davranış içerisinde bulunması en önemli özelliğidir ki; bu ısıtıldığı vakit yumuşama ve akıcı hale gelme, soğuduğunda ise tekrar sertleşebilmesi anlamına gelmektedir. Normal hava sıcaklıklarında bir katı gibi davranır. Viskoz olması sayesinde ısıtarak akışkan hale getirilebilir ve bu da yol yapım aşamalarında kolaylık sağlar. Elastik olması darbe emiciliğini artırır; çünkü darbeye maruz kaldığında kırılmak yerine esnemektedir.

Darbelere karşı viskoelastik yapıdadır, esnek formda hareket eder; böylece kendi kendini onarabilir. Yükün sürekliliği yani sürekli yüke maruz kalması durumunda ise viskoz (akışkan) formda davranır ve şekli buna göre evrilir.  Kırmızı ışıkların önlerindeki asfaltın lastik izi şeklinde çökmesinin sebebi viskoz yapısı sebebiyledir. Örneğin, tırların birim asfalt yüzeylerine anlık basıp kalkmaları elastik tepkiyi oluşturmaktadır; ama kırmızı ışıkta beklemeleri asfaltı lastik izi bırakacak şekilde akmaya zorlamaktadır.

Asfaltın Tarihçesi

Bir hidrokarbon olan asfalt, kimyasal bileşim açısından oldukça komplekstir. Petrol destilasyonu (damıtılması) sonucu ya da doğal yataklardan elde edilmektedir. Günümüzde sıkça kullanılan asfalt, petrol rafinelerinde ayrıştırma işleminin neticesinde oluşturulan bir yan üründür. Asfaltın doğal veya rafine yollar ile elde edilmesinin tarihçesi M.Ö 3 binli yıllara İndus Vadisi uygarlığına kadar dayanmaktadır. Bugün topraklarının büyük bölümü Pakistan’da bulunan bu uygarlık ekin topladıkları bölgeleri işaretlemek için asfalt kullanmıştır.

Aşınmama özelliği nedeniyle kendine pek çok uygulama alanı bulan asfalt; Sümerler tarafından tuğlalar arasında harç olarak kullanılmıştır. Bu stilde, yani Mezopotamya’daki evlerde harç şeklinde kullanılması, insanların ona olan bakış açısını değiştirmiştir ve kullanım alanları konusunda çeşitliliğin artmasına yol açmıştır. Dicle ve Fırat’ın kıyılarında yer alan kentlerdeki gemilerin kaplamalarında su geçirmez özelliği nedeniyle asfalt kullanmış ve bu sayede balıkçılığın gelişmesini sağlamışlardır. Sonraları Mısırlılar tarafından mumyalama işlemlerinde kullanılmıştır.

Asfaltın dünya mirasındaki yerini anlamak için Antik Mezopotamya döneminde yaşamış bir başka uygarlık olan Babil’e bakmak gerekir. Kur’an-ı kerimde ve Tevrat’ta geçen görkemli Babil Kulesi ve Herodot tarafından dünyanın yedinci harikası olarak seçilen Babil’in Asma Bahçelerinin yapımında asfalt kullanılmıştır. Aynı zamanda o dönemde, kılıç ve heykel yapımlarında hatta tahıl ambarlarında da kullanımına rastlanmaktadır.

Romalılar tarafından Asfalt Gölü olarak nitelendirilen Lut Gölü asfalt için doğal kaynak olarak kullanılmıştır. Su geçirmez özelliği de olan asfalt, uğruna savaşılacak bir meta haline gelmiştir. Nitekim Selevkos İmparatorluğu ve Nebatiler M.Ö 312 yılında asfalt uğruna savaşmıştır. Bu maddenin tesiri Uzakdoğu uygarlıklarına kadar ulaşmış ve Çinliler, Japonlar kılıç kınlarının yapımında asfaltı kullanmışlardır. İnsanlık tarihi kadar eski olan bu maddenin kullanımı; her zamanda ve her dönemde farklı şekil ve biçimlerde insanlığın yardımına koşmuştur.

Yol Yapımında Kullanımı

Peki, ulaşım konusunda çığır atlatan, uzakları yakın eden, en ücra köyleri kentlere bağlayan asfalt ne zaman yol yapımlarında kullanılmıştır?

Medeniyetlerin gelişmesinde önemli bir rol oynayan asfaltın kullanımı Avrupa topraklarında 1500’lü yıllarda görülmüştür. Hırvatistan’ın Adriyatik Denizine sahili olan Dubrovnik kentinde gemilerin kalafatlanma işlemi sırasında kullanılmıştır. Fransa’da yaşanan Temmuz Devrimine kadar geçen süre içinde ise asfalt kaynakları, asfaltın hava geçirmemesi ve tahıl ambarları gibi yapılarda kullanımına dair telif edilmiş küçük bir kitapçık dışında elimizde kayıt bulunmamaktadır.

1830’dan sonra Fransa, keşfettiği doğal yataklarında yardımıyla asfaltı yol yapımlarında ve kaldırımlarda kullanmaya başlamış. Mühendis Walter Simms’i ziyaret için Fransa’ya giden Richard Tappin Claridge bu hadiseye şahitlik etmiş ve yol yapımı işlerinde kullanılmak üzere 1837 yılında İngiltere’de asfalt kullanımının patentini almış. Bununla beraber kendi adına bir şirket kuran Claridge; İrlanda ve İskoçya gibi ülkeler başta olmak üzere Birleşik Krallık’ın birçok bölgesinde yol yapım çalışmaları yürütmüştür. Böylece kısa zamanda yol yapımlarında asfalt kullanımı yaygınlaşmıştır.

Asfaltın Kullanım Alanları

– Yol Yapımlarında
– İnşaatlarda Su Tesisatı ve Çatı İzolasyonu
– Döşeme Kağıtları
– Su Kanalları Kaplama
– Cila Yapımı
– Hava alanı kaplama
– Spor Salonları ve Sahaları
– Döşeme
– Akü
– Boya, Cila, Vernik
– Çimento Yapımı
– Emaye Madde (Kaplama)

Asfalttan piroliz yöntemiyle bir miktar gaz ve petrol elde edilmektedir. Kalan artıklar ise kok olarak adlandırılmaktadır. Bu kok yakılarak külde bulunan nadir elementler açığa çıkmakta ve bunlarda işlevsel olarak kullanılmaktadır. Çatı örtülerinde kullanılan ise ham petrolün veya doğal asfaltın damıtılmasından kalan asfalttır. Bu da kendi içinde; mastik, koruyucu, doyurulmuş keçe, doyurulmuş karton, asfalt astarı gibi çeşitlere ayrılmaktadır. Düşey yüzeylerde ve temellerin yalıtımında nem ve su geçirmez özelliği olması hasebiyle asfalt kullanılmaktadır. Sanayide ise bilhassa asfaltik maddeler arasında yer alan Gilsonit yaygın bir kullanım alanına sahiptir. A.B.D menşeili rafine edilerek petrol üretilen bu asfaltit; boy, cila ve vernik imalatında, asfaltlı döşeme, asbest yedirilmiş fren astarlarında ve akü kutularında kullanılmaktadır.

Tüm petrol ürünlerinden daha yüksek bir kaynama sıcaklığına sahip olan (bkz: 425-500 C) asfalt yol yapımlarında, hava alanlarının, spor sahalarının ve salonlarının kaplamasında, çatı ve su yalıtımlarında -su geçirmez özelliği sebebiyle- kullanılmaktadır. Yapışkan özelliği ile kil tuğlalarını yapıştırmak için de kullanılmaktadır. Petrolün oksidasyonu ile ortaya çıkan ve petrol kökenli de olabilen asfalt; kaya aralarında ve göllerde katı halde de bulunur. Sert haldekiler madencilik işlemleriyle çıkarılmaktadır. Ayrıca kil ve kum taşları arasında da bulunmaktadır.

Asfalt Yol Yapımı

Asfalt yol yapımı

Asfalt yol yapımı

Altyapı ve üstyapı olmak üzere yol gövdesi iki kısma ayrılmaktadır. Altyapı dolgu ve yarma ile oluşturulur. Üstyapı ise yükü altyapıya kademeli şekilde dağıtan seçime göre beton ya da asfalt veya duruma göre ikisinin karışımı olan kompozit tabakalardan meydana getirilir. Asfalt, dünyada en çok yol yüzeylerinin kaplamasında kullanılmaktadır. Rafinasyon ile elde edilen asfalt sıcak haldeyken, mıcır yani kırılıp ufalanan doğal taşlar ve başka mineraller ile karıştırılır. (Mıcır Taşı Nedir, Çeşitleri, Boyutları Nelerdir? Nerelerde Kullanılır?) Buna asfalt kaplama denilmektedir.

Bu karışım içinde kaya tozu, kum ve mıcır bulunur. Taş ve kaya tozları karışımın takribi yüzde doksanını oluşturur. Bunlar birkaç dakikalık kurutma işleminden geçer. Bunun sebebi asfaltın içinde yer alan, tutunmayı azaltan, nemin giderilmesidir. İyi bir şekilde karıştırılan asfalt, ivedi bir şekilde taşıyıcı kamyonlar vasıtasıyla uygulanacağı zemine gönderilir. Hafif presli bir makine yordamıyla belirlenen miktarda ve şekilde yola dökülür. Ardından üzerinden ağır pres makineleri ile geçilir, düzeltme ve yere iyiden iyiye yapıştırma işlemi uygulanır. Hava durumuna göre az çok değişiklik gösterse de asfalt azami bir saat içinde kurur.

Asfalt hem tedarik hem de nakliye anlamında ekonomik ve avantajlı olsa da dezavantajlı olduğu yerlerde bulunmaktadır. Bunlar; yola dökülen taşlardan, buzlanma ve kar, aşırı yağış gibi pek çok faktörden kötü şekilde etkilenmesi, benzin gibi maddeler karşısında çabuk çözünmesi ve bu sebeple de sürekli bakım istemesi olarak sayılabilir.