Bu tədqiqat, qazınmış eski asfalt örtüknın yüksək nisbətlarda yeniden kullanılmasını sşəbəkəlayan soyuq təkrar emal edilmiş asfalt qarışıqlarını; iç məsamə struktursından molekulyar qarşılıqlı təsirlere, erken möhkəmlik gelişiminden uzun dörütubət sahə performansına və həyat dövrü mənbəlı ekoloji etkiləre kadar çoxölçəkli biçimde inceleyen kapsamlı bir derlemedir. Soğuk geri dönüşümde bərpa edilmiş asfalt örtüyü materialsi, yani RAP, çoğunlukla bitum emulsiyası və ya köpükləndirilmiş asfaltla və bazı formülasyonlarda sement gibi aktiv doldurucularla birleştirilmektedir. Karışım sıcaklığının sıcak asfalt üretimine göre aşşəbəkəı olması, yeni aqreqat və bitüm ihtiyacının azalması və yüksək RAP kullanımı; enerji istehlakı, istixana qazı salımı və atık miktarı açısından əhəmiyyətli bir potansiyel oluşturmaktadır.

Derlemenin temel sonucu, soyuq təkrar emal edilmiş asfaltın performansının tek bir biləşen nisbətıyla açıqlanamayacşəbəkəıdır. Makro ölçekte məsamə miktarı, məsamələrin birbirine bşəbəkəlanması və aqreqat iskeletinin kenetlenmesi; mezo ölçekte yeni və yaşlanmış asfalt arasındaki geçiş bölgeleri; mikro və nano ölçekte isə molekulyar diffuziya, polar qarşılıqlı təsirler, su molekülleri və sement hidratasyon ürünleri birlikdə belirleyicidir. Yeni asfaltın yaşlanmış asfalt tabakasına nüfuz edebilmesi və fərqli materialler arasındaki ara səthlerin sürekliliği; gərginlik aktarımını, rütubət hasarını, yorğunluq ömrünü və çat irəliləməsini birbaşa etkiləmektedir.

Dayanım gelişimi iki ana mekanizmanın birleşimiyle açıqlanmaktadır: fiziki yoğunlaşma və kimyəvi sementlanma. İlk mərhələda aqreqat kenetlenmesi, sıxlaşdırma, su kaybı, bitum emulsiyasınun parçalanması, asfalt filminin oluşması və sement hidratasyonu birlikdə tədqiqatktadır. Daha sonraki mərhələda devam eden hidratasyon, asfalt filminin kararlı hâle gelmesi, məsamələrin dolması və ara səth geçiş bölgelerinin yoğunlaşması möhkəmlikı istikrarlı hâle getirmektedir. Tədqiqat, ilk möhkəmlik artışının büyük bölümünün ilk birkaç gün üçünde realleştiğini; ilərleyen kür süresinin isə çəkilı olaraq struktursal kararlılık sşəbəkəladığını bildirmektedir.

Derlemede bir araya gəlirliklen tədqiqatlar, RAP nisbətının çoğu uygulamada yaklaşık %60-80 aralığında performans dengesi sşəbəkəlayabildiğini göstərir. Ancaq bazı bölümlerde RAP nisbətının %70’i aşmaması önerilirken bazı təcrübəlerde %80, %90 və ya %100 RAP ilə olumlu nəticələr bildirilmişdir. Bu fərqlilık, tek bir evrensel RAP nisbətı bulunmadığını; yaşlanma seviyesi, aqreqat dşəbəkəılımı, bşəbəkəlayıcı, su, sıxlaşdırma və kullanım tabakasının birlikdə dəyərlendirilmesi gerektiğini göstərir.

Yaşam döngüsü analizlerinde, incelenen örneklerden birinde sıcak asfalt qarışıqının enerji istehlakı yaklaşık 300 MJ/t iken soğuk yerinde geri dönüşüm üçün yaklaşık 170 MJ/t dəyərine ulaşılmıştır. Aynı müqayisəda istixana qazı salımı sıcak asfalt üçün yaklaşık 23,5 kg CO₂ eşdəyəri/t, soğuk yerinde geri dönüşüm üçün yaklaşık 14 kg CO₂ eşdəyəri/t olaraq bildirilmişdir. Ancaq fərqli sahə projelerinde daha yüksək mutlak enerji və emissiya dəyərləri elde edilmiştir. Bu niyəle nəticələr, proje sınırları, daşınma mesafesi, bşəbəkəlayıcı üretimi, sement miktarı və kullanılan ekipman dikkate alınmadan birbirleriyle birbaşa karşılaştırılmamalıdır.

Türkiyə baxımından: Tədqiqat; Türkiyədə avtomobil yolu bakım və rehabilitasyonu, qazınmış asfalt materialsinin yeniden kullanılması, kırsal və bölünmüş yol iyiləştirmeleri, bələdiyyə yol üststrukturları və aşşəbəkəı sıcaklıklı asfalt texnologiyaleri açısından birbaşa tədqiqat dəyəri taşımaktadır. Türkiyədə uygulama üçün fərqli iqlim bölgelerindeki RAP yaşlanma səviyyəlerinin belirlenmesi, yerli aqreqat və bitüm emülsionlarıyla qarışıq tasarımı, optimum su və sement miktarının sahə koşullarında doğrulanması, donma-ərimə və sıcak-rütubətli iqlim təcrübəleri, şəbəkəır nəqliyyat vasitəsi yükleri altında yorğunluq və təkər izi testleri, yerli sıxlaşdırma ekipmanlarıyla derütubəte kesimleri və Türkiyə’ye özgü həyat dövrü emissiya faktörlerinin kullanılması gerekir. Tədqiqatdan Türkiyədə bütün yollar üçün geçerli tek bir RAP, sement, su və ya emülsion nisbətı; birbaşa xərc tasarrufu; mevcut şartnamelere otomatik uygunluk ya da səth tabakasında təhlükəsiz kullanım sonucu çıkarılamaz.

Soğuk geri dönüştürülmüş asfalt qarışıqı nədir?

Soğuk geri dönüştürülmüş asfalt qarışıqı, mevcut asfalt örtüknın kazınmasıyla elde edilən geri kazanılmış asfalt materialsinin yeni bşəbəkəlayıcı, su, gerektiğinde yeni aqreqat və aktiv doldurucularla aşşəbəkəı sıcaklıkta yeniden karıştırılmasıyla üretilən yol materialsidir. Tədqiqatda bu material üçün CRAM kısaltması, bərpa edilmiş asfalt örtüyü üçün isə RAP kısaltması istifadə olunur.

İki temel bşəbəkəlayıcı yaklaşımı öne çıkmaktadır:

• Bitüm emülsionu: Bitüm damlacıklarının su üçünde dşəbəkəıtıldığı bşəbəkəlayıcı sistemidir. Suyun uzaklaşması və emülsionun parçalanmasıyla aqreqat səthinde asfalt filmi oluşur.
• Köpürtülmüş asfalt: Sıcak bitüme az miktarda su vərilərek geçici olaraq hacmi artırılan və işlenebilirliği yükseltilən bşəbəkəlayıcıdır.

Soğuk geri dönüşüm, merkezi bir tesiste və ya mevcut yol üzerinde yerinde realleştiriləbilir. Soğuk yerinde geri dönüşümde kazıma, karıştırma, bşəbəkəlayıcı ekleme, serme və sıxlaşdırma işləməleri yol güzergâhında yürütülür. Bu yaklaşım, materialnin uzun mesafelerde taşınmasını azaltabilir. Bununla belə ekipman, hava koşulları, mevcut örtüknın rütubəti və material dəyişənliği daha büyük örütubət kazanmaktadır.

Tədqiqat niyə çoxölçəkli bir yaklaşım kullanmaktadır?

CRAM, yalnızca aqreqat və asfaltın karıştırıldığı homojen bir material değildir. Eski aqreqat çevresindeki yaşlanmış asfalt tabakası, yeni asfalt, yeni aqreqat, sement tanecikleri, hidratasyon ürünleri, su və hava boşlukları aynı struktur üçünde bulunmaktadır. Bu biləşenlerin etkiləri fərqli ölçekte ortaya çıkar:

Tədqiqatnın 6. sayfasındaki Şekil 1, bu üç struktursal ölçeği möhkəmlik oluşumu, laboratoriya performansı, sahə performansı və həyat dövrü qiymətləndirməsiyle birleştiren ümumi yoxlama çerçevəsini göstərir.

Makro ölçekte məsamələr niyə əhəmiyyətlidir?

X-şüalı kompüter tomoqrafiyası, numuneyi kesmeden iç strukturnın üç boyutlu biçimde görüntülenmesini sşəbəkəlar. Tədqiqatnın 7. sayfasındaki Şekil 2’de tarama, görüntü bölütleme, hava boşluklarının modellenmesi və aqreqat-asfalt fazlarının ayrılması gösterilmektedir.

Gözeneklerin yalnızca toplam nisbətı değil, boyutu, biçimi, konumu və birbirleriyle bşəbəkəlantısı da performansı etkilər. Birbirine bşəbəkəlı büyük məsamələr:

• Suyun material üçünde ilərlemesini kolaylaştırabilir.
• Agrega və harç ara səthlerinde gərginlik yığılmasına niyə ola bilər.
• Yorulma çatlarının ilərleyebiləceği zayıf yollar oluşturabilir.
• Malzemenin yoğunluğunu və yük aktarım tutumuni azaltabilir.

İncelenen tədqiqatlar, daha dengeli tane dşəbəkəılımı və uygun miktarda ince aqreqatnın büyük boşlukları azaltabildiğini göstərir. Ancaq çok ince bir dşəbəkəılım təkər izi direncini düşürebilir; çok kaba dşəbəkəılım isə yorğunluq və çat direncini zayıflatabilir. Bu niyəle tane dşəbəkəılımı, tek bir performans xüsusiliğini en üst səviyyəe çıkarmak yerine çatlama, yorğunluq və qalıcı deformasiya arasında denge kuracak biçimde seçilmelidir.

Yüksek RAP nisbətı ilə məsamə struktursı arasındaki ilişki bütün tədqiqatlarda aynı değildir. Bazı təcrübəlerde %100 RAP daha yüksək toplam məsaməlilikle birlikdə daha küçük məsamələr və olumlu yorğunluq davranışı oluştururken başka tədqiqatlarda yüksək RAP nisbətı düzensiz tane dşəbəkəılımına, zayıf örtükya və ara səth süreksizliğine niyə olmuştur. Sonuç, RAP’ın kaynşəbəkəına, parçalanma derecesine, eski asfaltın kümelenmesine və karıştırma üsulune bşəbəkəlıdır.

Mezo ölçekte hansı ara səthler bulunmaktadır?

Tədqiqatnın 13. sayfasındaki Şekil 3, CRAM üçünde tek bir ara səth yerine birbirine bşəbəkəlı çok sayıda geçiş bölgesi bulunduğunu göstərir:

• Yeni asfalt ilə yaşlanmış asfalt arasındaki ara səth.
• Yeni asfalt ilə yeni aqreqat arasındaki ara səth.
• Yaşlanmış asfalt ilə eski aqreqat arasındaki ara səth.
• Yaşlanmış asfalt ilə yeni aqreqat arasındaki ara səth.
• Çimento hidratasyon ürünleri ilə asfalt filmi arasındaki ara səth.

Bu bölgeler birlikdə ara səth keçid zonası, yani ITZ olaraq dəyərlendirilmektedir. Ara yüzün məsaməli, kesintili və ya gevşek olması çat başlangıcını kolaylaştırabilir. Daha yoğun və sürekli bir ara səth isə gərginlik aktarımını, rütubət direncini və yorğunluq performansını geliştirebilir.

Çimento hidratasyonu sonucunda oluşan kalsiyum silikat hidrat jelleri, yani C-S-H, məsamələri doldurabilir və aqreqat-asfalt sistemi çevresinde şəbəkə benzeri bir struktur oluşturabilir. Bununla belə fazla sement, elastik asfalt fazına göre daha kırılgan bir iskelet oluşturarak büzülme gərginliklerini və çat riskini artırabilir.

Yeni və yaşlanmış asfalt realten bütünüyle karışmakta mıdır?

RAP taneciklerinin çevresindeki yaşlanmış asfalt tabakası homojen değildir. Yüzeye yakın bölümler daha fazla yaşlanmış ola bilər və tabakanın üçünde derinliğe bşəbəkəlı bir xüsusilik gradyanı bulunabilir. Yeni asfalt molekülleri yaşlanmış tabakaya diffuziyala ilərler; ancaq bu proses her zaman tam bir qarışıq meydana getirmez.

Tədqiqatnın 18. sayfasındaki Şekil 4’te yeni asfalt, yaşlanmış asfalt, aqreqat, sement və su üçün kullanılan molekulyar modeller gösterilmektedir. Moleküler dinamik tədqiqatlarına göre yeni və yaşlanmış asfaltın birleşmesinde van der Waals qüvvəleri ilə polar qarşılıqlı təsirler etkilidir. Sıcaklığın artması molekulyar hareketi və diffuziyau kolaylaştırabilir; su isə bşəbəkəlanma bölgeleri üçün rekabet ederek ara səth enerjisini və strukturşmayı zayıflatabilir.

SBS polimeri, su bazlı epoksi, atık bitkisəl yşəbəkə və gəncləşdiricilər gibi değiştiricilərin yaşlanmış asfalt kümelerini yeniden dşəbəkəıtabildiği və ya moleküller arasındaki hareketliliği artırabildiği bildirilmişdir. Ancaq bu katkıların uygun miktarı, RAP’ın yaşlanma derecesine və hedef performansa göre değişmektedir.

Dayanım hansı mekanizmayla oluşmaktadır?

Derleme, CRAM’ın kayma möhkəmlikını Mohr-Coulomb ölçütüyle açıqlamaktadır:

\[ \tau = c + \sigma \tan \phi \]

Burada:

• τ, kayma möhkəmlikıdır.
• c, kohezyondur.
• σ, normal gərginlikdir.
• φ, içsel sürtünme açısıdır.

Kohezyon; asfalt filmi, sement hidratasyon ürünleri və ara səth bşəbəkəlanmasından mənbəlanır. σ tan φ biləşeni isə aqreqat taneciklerinin kenetlenmesi, səth sürtünmesi və iskelet struktursıyla ilişkilidir. CRAM’ın möhkəmlikı, esnek asfalt bşəbəkəlanması ilə daha rijit mineral-hidratasyon iskeletinin birlikdə tədqiqatsına bşəbəkəlıdır.

Dört mərhələlı möhkəmlik gelişimi

Tədqiqatnın 23. sayfasındaki Şekil 5, möhkəmlik gelişimini dört mərhələda özetlemektedir:

1. Karıştırma: RAP, yeni aqreqat, emülsion damlacıkları, su və sement fiziki olaraq temas eder. Dayanım çəkilı olaraq aqreqat kenetlenmesinden gelir.
2. Sıkıştırma: Tanecikler arasındaki mesafe azalır, temas noktaları çoğalır və ilk hidratasyon ürünleri küçük boşluklara yerleşir.
3. Erken kür: Emülsion damlacıkları birleşerek sürekli asfalt filmine dönüşür. Su kaybı, hidratasyon və ara səth bşəbəkəlanması sürətli möhkəmlik artışı sşəbəkəlar.
4. Uzun dörütubət kür: Asfalt filmi kararlı hâle gelir, hidratasyon devam eder, artık məsamələr dolar və ara səth geçiş bölgeleri yoğunlaşır.

İlk 24 saatte asfalt damlacıklarının birleşmesi və hidratasyon ürünlerinin oluşması kritik görülmektedir. Tədqiqatnın 25. sayfasındaki Şekil 6’da 0,5, 2, 5, 8 və 24 saatlik mikrostruktur değişimleri gösterilmekte; başlangıçtaki ayrı emülsion damlacıklarının sürekli asfalt filmine dönüşmesi izlenmektedir.

Bazı tədqiqatlarda suyun yaklaşık %70’inin ilk üç gün üçünde uzaklaştığı və en sürətli möhkəmlik artışının bu dörütubətde realleştiği bildirilmişdir. Beş günden sonra möhkəmlik artış hızı yavaşlamakta; 15-30 günlük proseste devam eden hidratasyon və məsamə dolumu daha çok struktursal kararlılığa katkı sşəbəkəlamaktadır.

Çimento miktarı niyə dikkatli seçilmelidir?

Çimento, erken möhkəmlikı və rütubət direncini geliştirebilir. Tədqiqatda derlenen bazı təcrübəlerde sement nisbətı %0’dan %3’e çıkarıldığında yedi günlük dolaylı dartılma möhkəmliyinın yaklaşık 0,1 MPa’dan 0,8 MPa’ya yükseldiği bildirilmişdir.

Genel sentezde yaklaşık %1,5-2,0 sement, möhkəmlik ilə deformasyon yeteneği arasında makul bir denge olaraq sunulmaktadır. Çimento miktarı arttıkça:

• C-S-H və etringit gibi hidratasyon ürünleri məsamələri doldurabilir.
• Agrega iskeleti və asfalt filmi arasında rijit bir bşəbəkə şəbəkəı oluşabilir.
• Dolaylı dartılma möhkəmliyi və rütubət direnci artabilir.

Ancaq fazla sement:

• Karışımı kırılganlaştırabilir.
• Kurutma və sıcaklık büzülmesini artırabilir.
• Yorulma ömrünü və aşşəbəkəı sıcaklık çat direncini düşürebilir.
• Yaşam döngüsü karbon emissiyasını yükseltebilir.

Bu niyəle tədqiqatdaki yaklaşık %2 önerisi bir şartname dəyəri değil, fərqli tədqiqatların ortak eğilimini ifade etmektedir.

RAP miktarı üçün tek bir optimum nisbət var mıdır?

Hayır. Derlemede fərqli koşullarda %20’den %100’e kadar RAP kullanılan tədqiqatlar bulunmaktadır. Yazarlar nəticə bölümünde %60-80 RAP’ın çoğu durumda dengeli performans sşəbəkəlayabildiğini belirtmektedir. Ancaq aynı tədqiqatın ayrıntılı dəyərlendirme bölümünde ümumi bir önlem olaraq RAP nisbətının %70’i aşmaması da önerilmiştir.

Bu fərqlilığın niyəleri şunlardır:

• RAP’ın yaşlanma derecesi və eski bşəbəkəlayıcının sertliği.
• RAP kümelerinin real tane boyutu ilə eleme sonucunda görünen sözde tane boyutu arasındaki fark.
• Yeni asfaltın RAP səthini örtük nisbətı.
• İnce və kaba aqreqat dengesi.
• Stres səviyyəi və hedeflenen yorğunluq-təkər izi dengesi.
• Bşəbəkəlayıcı, sement, su və sıxlaşdırma üsulu.

Bazı tədqiqatlarda aşşəbəkəı gərginlik səviyyəinde %90 RAP daha yüksək yorğunluq ömrü vərirken yüksək gərginlikde %80 RAP daha iyi nəticə vərmiştir. Başka tədqiqatlarda RAP nisbətı %70’in üzerine çıktığında dinamik kararlılık və dolaylı dartılma möhkəmliyi azalmıştır. Bu niyəle RAP nisbətı yalnızca geri dönüşüm hedefiyle belirlenmemeli, performans və ara səth karakterizasyonuyla birlikdə seçilmelidir.

Tane dşəbəkəılımının etkisi

İnce tane dşəbəkəılımı daha geniş özgül səth və daha sürekli asfalt-aqreqat teması sşəbəkəlayabilir. Bu durum məsamə miktarını azaltabilir, çat direncini və rütubət möhkəmlikını iyiləştirebilir. Buna karşılık ince qarışıqlar yüksək sıcaklıkta qalıcı deformasiyaa daha duyarlı ola bilər.

Kaba tane dşəbəkəılımı güclü bir taş iskeleti və təkər izi direnci oluşturabilir; ancaq büyük və bşəbəkəlantılı məsamələr ilə kesintili ara səthler yorğunluq çatlarını kolaylaştırabilir. Derleme, orta və ya sürekli tane dşəbəkəılımının çoğu durumda möhkəmlik ilə uzun dörütubət davamlılıq arasında daha dengeli nəticə vərdiğini belirtmektedir.

Bşəbəkəlayıcı türü və miktarı

Katyonik bitüm emülsionları, mineral aqreqat səthlerine adsorbsiya yeteneği niyəiyle sıklıkla tercih edilmektedir. Yüksek viskoziteli və yavaş parçalanan emülsion, asfaltın RAP səthine yayılması üçün daha fazla zaman sşəbəkəlayabilir. Orta hızda və ya çok sürətli parçalanan emülsion isə erken su çıkışına və yetersiz örtükya niyə ola bilər.

İncelenen tədqiqatlarda emülsion miktarı çoğunlukla %3,2-5,0 aralığındadır və yaklaşık %4 bşəbəkəlayıcı içeriği sıkça uygun dəyər olaraq bildirilmişdir. Yetersiz miktarda bşəbəkəlayıcı ince və kesintili film oluşturabilir. Fazla bşəbəkəlayıcı isə:

• Agrega iskeletini yşəbəkəlayarak taş temasını azaltabilir.
• Serbest asfalt miktarını və məsaməliliği artırabilir.
• Tekerlek izi direncini düşürebilir.
• Sıkıştırma və işlenebilirliği olumsuz etkiləyebilir.

SBS ilə değiştirilmiş emülsionlar elastik bir şəbəkə oluşturarak çat irəliləməsini geciktirebilir. Su bazlı epoksi sistemleri yeni-eski asfalt və asfalt-aqreqat ara səthlerinde çapraz bşəbəkəlı struktur oluşturabilir. Ancaq fazla epoksi işlenebilirliği azaltabilir və qarışıqı aşırı rijit hâle getirebilir.

Dolgu, lif və gəncləşdirici katkılar

Bu miktarlar birbirinden fərqli material və təcrübə koşullarından alınmıştır. Aynı formülasyonda birlikdə kullanılmaları hâlinde qarşılıqlı təsirleri ayrıca doğrulanmalıdır.

Karışım suyu niyə kritik bir dəyişəndir?

Su, bir yandan sement hidratasyonu üçün gereklidir; diğer yandan emülsionun dşəbəkəılmasını, aqreqat səthinin ıslanmasını, qarışıq direncini və sıxlaşdırmayı etkilər. Yetersiz su:

• Çimento hidratasyonunu sınırlandırabilir.
• Emülsion və aqreqatların düzgün dşəbəkəılmasını engelleyebilir.
• Sıkıştırma üçün gerekli yşəbəkəlama etkisini azaltabilir.

Fazla su isə:

• Buharlaşma və kür süresini uzatabilir.
• Daha fazla və daha bşəbəkəlantılı məsamə oluşturabilir.
• Agrega iskeletini gevşetebilir.
• Asfalt-aqreqat ara səthünde geçici su filmi oluşturarak strukturşmayı azaltabilir.

Derlemede fərqli sistemler üçün yaklaşık %3,5-5,3 aralığında optimum su dəyərləri bildirilmiş, çoğu sentezde %4,2-5,3 aralığı öne çıkarılmıştır. Ancaq RAP’ın depolama sırasında taşıdığı doğal rütubət, toplam su hesabına dâhil edilmediğinde real su miktarı tasarım dəyərinden yüksək ola bilər.

Tədqiqatnın 42. sayfasındaki Şekil 13, kür sırasında su miktarı ilə dolaylı dartılma möhkəmliyi arasındaki ilişkiyi, fərqli rütubət seviyelerindeki mikroçatları və su filmi içeren molekulyar modelleri göstərir. Bulgular, suyun etkisinin doğrusal olmadığını və yalnızca toplam nisbətla açıqlanamayacşəbəkəını göstərir.

Sıkıştırma üsulu performansı necə değiştirir?

Sıkıştırma, aqreqat temasını, məsamə dşəbəkəılımını, asfalt filminin yerini və hidratasyon ürünlerinin ara səthlerdeki yoğunluğunu belirler. Tədqiqatnın 45. sayfasındaki Şekil 14, Marshall, Superpavə fırlanan sıxlaşdırma, vibrasiya, statik yük və sahə silindiri gibi üsullari müqayisəktadır.

Derlemede Superpavə fırlanan sıxlaşdırma və dikey vibrasiya üsulu, bazı tədqiqatlarda Marshall üsulune göre daha yoğun və daha homojen numuneler üretmiştir. Döner və dikey vibrasiya üsullariyle məsaməliliğin yaklaşık %12’den %9-10 səviyyəlerine indiriləbildiği bildirilmişdir.

Dikey vibrasiya üsuluyle hazırlanan numunelerin mexaniki xüsusilikleri ilə sahə karotları arasında %90’ın üzerinde korelasyon və bazı təcrübəlerde %36-325 daha uzun yorğunluq ömrü rapor edilmiştir. Buna karşılık vibrasiyali sıxlaşdırma köpükləndirilmiş asfalt içeren bazı qarışıqlarda aqreqat kaybı və ya ara səth zayıflaması oluşturmuştur.

İkincil sıxlaşdırma, trafik altında realleşen sonradan yoğunlaşmayı laboratoriyada taklit etmeyi amaçlamaktadır. Bazı tədqiqatlarda ikincil sıxlaşdırma məsaməliliği %7-9 səviyyəlerine indirmiş və sahə nəticələrina yakın performans üretmiştir. Ancaq aşırı sıxlaşdırma aqreqat qırılması, sement iskeletinin hasarı və iç mikroçatlar oluşturabilir.

Mikrodalga destekli kür

Mikrodalga işləməi, asfalt və mineral biləşenleri hacimsel olaraq ısıtarak emülsionun parçalanmasını, suyun uzaklaşmasını və sement hidratasyonunu hızlandırmayı amaçlamaktadır. Tədqiqatnın 49. sayfasındaki Şekil 15, mikrodalğa sıcaklık dşəbəkəılımını, işləmə öncesi və sonrası mikrostrukturyı və möhkəmlik değişimlerini göstərir.

Belirli laboratoriya təcrübəlerinde:

• 700 W güçte 7-15 dakika işləməle toplam boşluk hacmi %27-32 azalmıştır.
• Küçük məsamələrin miktarı %96’dan fazla azaltılmıştır.
• 800 W və 15 dakikalık işləmə sonrasında üç günlük dolaylı dartılma möhkəmliyinda yaklaşık 16 kat artış bildirilmişdir.
• Yedi günlük rütubət möhkəmlikı göstəriciləri %10-20, dinamik kararlılık %150-300 artmıştır.
• Elektrik ark ocşəbəkəı cürufu içeren bir qarışıqda möhkəmlik bərpaı %366’ya kadar yükselmiş və enerji istehlakı %36-41 azalmıştır.

Bu yüksək nisbətlar fərqli başlangıç möhkəmliklarına sahip belirli laboratoriya numunelerine aittir. Büyük ölçekli yol strukturmında aynı performansın elde ediləbilmesi üçün ısıtma homojenliği, penetrasyon derinliği, hareketli ekipman tasarımı, enerji kaynşəbəkəı və uzun dörütubət yaşlanma etkiləri doğrulanmalıdır.

Uzun dörütubət sahə performansı

CRAM çoğunlukla temel və ya alt temel tabakalarında kullanılmakta və su girişini sınırlamak üçün sıcak asfalt tabakası ya da koruyucu örtük altında bırakılmaktadır. Yüzey tabakasında birbaşa kullanımı hâlen sınırlıdır.

Tədqiqatnın 51. sayfasındaki Şekil 16, fərqli üststruktur tabakalarını, sahə və laboratoriya numunelerinin qırılma səthlerini və mexaniki performanslarını müqayisəktadır. Derlemede aktarılan bir sahə tədqiqatsında:

• Saha CRAM numunelerinin dartılma möhkəmliyi 1,2 MPa’nın üzerine çıkmıştır.
• Laboratuvar numunelerinde yaklaşık 0,6-0,8 MPa dəyərləri elde edilmiştir.
• 20.000 yük çevriminden sonra sahə numunesinin kalıcı şəkil değiştirmesi 0,4 × 10^-3 olmuştur.
• Laboratuvar CRAM numunesinde 0,8 × 10^-3, sıcak asfalt numunesinde isə 1,2 × 10^-3 dəyərləri bildirilmişdir.

Saha numunelerindeki daha güclü davranış; yerinde sıxlaşdırma, trafik mənbəlı ikincil yoğunlaşma və uzun süre devam eden sement hidratasyonuyla açıqlanmıştır. Ancaq trafik və iqlim etkiləri her projede olumlu değildir. Sıcak və rütubətli bölgelerde daha yüksək düzgünsüzlük dəyərləri, soğuk və kuru bölgelerde isə fərqli təkər izi davranışları gözlenmiştir. Bu niyəle tabaka kalınlığı və bşəbəkəlayıcı seçimi iqlime göre uyarlanmalıdır.

Yaşam döngüsü dəyərlendirmesi

Tədqiqat, bir ton asfalt qarışıqının üretimi, taşınması və serilmesini işlevsel birim olaraq kullanan həyat dövrü tədqiqatlarını yoxlamaktedir. Çoğu dəyərlendirme xammal üretimi, daşınma, qarışıq üretimi və strukturm mərhələlərinı içeren beşikten tesis çıkışına və ya benzer sınırlı sistem sınırlarına dayanmaktadır.

Ham madde üretiminden mənbəlanan emissiya şu biçimde hesablanmışdır:

\[ C_1 = \sum m_i \gamma_i \]

Burada m_i, i’nci xammalnin kütlesini; γ_i, xammalnin karbon emissiya faktörünü ifade eder.

Nakliye yakıt tüketimi:

\[ e_i = (1+\alpha)m_i l_i O_i \]

şeklinde vərilmiştir. Burada α boş dönüş katsayısını, l_i taşıma mesafesini və O_i birim mesafedeki yakıt tüketimini göstərir.

Nakliye mənbəlı karbon emissiyası:

\[ C_2 = \sum e_i \gamma_i \]

Yapım makinelerinin enerji istehlakı:

\[ e_i = T_i EF \]

Yapım mənbəlı karbon emissiyası:

\[ C_3 = \sum e_i EF^T \]

Bakım-onarım emissiyau:

\[ C_4 = \sum n_i e_i \]

Toplam həyat dövrü emissiyau isə:

\[ C_{\mathrm{total}} = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 \]

şeklinde ifade edilmiştir.

Tablodaki iki vəri grubu fərqli tədqiqatlardan gelmektedir. Mutlak dəyərlərin fərqli olması, sistem sınırı, material üretimi, enerji kaynşəbəkəı, daşınma və ekipman varsayımlarının nəticə üzerindeki etkisini göstərir.

55. sayfadaki Şekil 17’de köpükləndirilmiş asfaltlı uygulamanın ekoloji etki puanı 2,03 Pt’den 1,88 Pt’ye, toplam xərci isə 392,8 CNY’den 285,8 CNY’ye düşürdüğü bir proje müqayisəsı aktarılmıştır. Yaklaşık %1,5 gibi sınırlı bir miktarda kullanılmasına rşəbəkəmen sement, yüksək üretim emissiyau niyəiyle əhəmiyyətli bir karbon odşəbəkəı olaraq belirlenmiştir.

Şekillerin temel mesajları

• Şekil 1, sayfa 6: Çok ölçekli struktur, möhkəmlik, performans və həyat dövrü arasındaki yoxlama çerçevəsi.
• Şekil 2, sayfa 7: X-CT ilə məsamə, aqreqat və asfalt fazlarının üç boyutlu ayrılması.
• Şekil 3, sayfa 13: Yeni və eski asfalt ilə fərqli aqreqatlar arasındaki çoklu ara səthler.
• Şekil 4, sayfa 18: Moleküler dinamik modelleri və RAP çevresindeki tabakalı yaşlanmış asfalt struktursı.
• Şekil 5, sayfa 23: Karıştırmadan uzun dörütubət küre uzanan dört mərhələlı möhkəmlik modeli.
• Şekil 6, sayfa 25: Asfalt filmi və hidratasyon ürünlerinin zamanla ara səthü yoğunlaştırması.
• Şekil 7, sayfa 26: Çimento, emülsion, sıcaklık, süre və su miktarının erken möhkəmlik üzerindeki etkiləri.
• Şekil 8, sayfa 27: Kür süresiyle makro möhkəmlik və mikrostruktur gelişimi.
• Şekil 9-10, sayfa 30-31: RAP kümelenmesi, məsamə struktursı, dinamik kararlılık və yorğunluq performansı.
• Şekil 11, sayfa 35: SBS, silan, sement hidratasyonu və bşəbəkəlayıcı türleriyle ara səth gücləndirmə yolları.
• Şekil 12, sayfa 39: Çimento, uçucu kül və liflerin mikrostruktur və çat davranışına etkisi.
• Şekil 13, sayfa 42: Nem, mikroçatlar və asfalt-aqreqat ara səthündeki su filmi.
• Şekil 14, sayfa 45: Farklı laboratoriya və sahə sıxlaşdırma üsullarinin karşılaştırılması.
• Şekil 15, sayfa 49: Mikrodalga ilə emülsion parçalanması, məsamə incelmesi və hızlandırılmış möhkəmlik.
• Şekil 16, sayfa 51: Saha tabaka struktursı və laboratoriya-sahə performans farkları.
• Şekil 17, sayfa 55: Enerji, istixana qazı, ekoloji etki və xərc müqayisəları.

Tədqiqatnın güclü yönleri

• CRAM’ı yalnızca qarışıq nisbətlarıyla değil, makrodan nano ölçeğe uzanan birleşik bir strukturyla açıqlamaktadır.
• X-CT, SEM, AFM, molekulyar dinamika, mexaniki təcrübə, sahə izleme və LCA nəticələrinı aynı çerçevəde toplamaktadır.
• Erken və uzun dörütubət möhkəmlik mekanizmalarını birbirinden ayırmaktadır.
• RAP, bşəbəkəlayıcı, sement, su, lif, gəncləşdirici və sıxlaşdırma etkilərini geniş cədvəllarla müqayisəktadır.
• Laboratuvar nəticələri ilə sahə davranışı arasındaki fərqlilıklara dikkat dartılmaktedir.
• Enerji və karbon yararlarının yanında sement və katkı üretiminin ekoloji yükünü de göstərir.
• Köpürtülmüş asfalt mekanizmaları, RAP rütubəti və çoxölçəkli modelleme gibi açıq tədqiqat boşluklarını belirtmektedir.

Tədqiqatnın məhdudiyyətləri

• Tədqiqat hakem dəyərlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir.
• Derleme üçün kullanılan vəri tabanları, arama terimleri və tarama tarihleri belirtilmemiştir.
• Dâhil edilən tədqiqatlar üçün kalite və ya yanlılık dəyərlendirmesi strukturlmamıştır.
• Tədqiqat seçim akışı və dışlama niyəleri vərilməmişdir.
• Meta-analiz strukturlmamış, fərqli üsullardeki sayılar birbaşa birleştirilmemiştir.
• Önerilən RAP, su, bşəbəkəlayıcı və katkı nisbətları fərqli qarışıq və iqlimlerden elde edilmiştir.
• %60-80 RAP önerisiyle bazı bölümlerdeki en fazla %70 önerisi tam olaraq uzlaştırılmamıştır.
• Nem etkisine ilişkin bazı mikrostruktur gözlemleri ilə ümumi möhkəmlik eğilimleri karmaşıktır və tek bir optimum dəyəre indirgerütubətez.
• Soğuk yerinde geri dönüşüm, merkezi tesis geri dönüşümü, emülsion və köpükləndirilmiş asfalt sistemlerinin nəticələri her zaman aynı təcrübə koşullarına dayanmamaktadır.
• LCA tədqiqatlarının sistem sınırları, elektrik və yakıt mənbəları ilə daşınma varsayımları fərqlidır.
• Yazarların da belirttiği gibi köpükləndirilmiş asfalt sistemlerinin möhkəmlik oluşumu, sement-asfalt-su qarşılıqlı təsirleri və RAP’ın doğal rütubəti yeterince açıqlanmamışdır.
• Türkiyə’ye ait material, sahə, iqlim, xərc və ya həyat dövrü vərisi yoxdur.

Tədqiqat neyi dəstəkləyir?

Tədqiqat, soğuk asfalt geri dönüşümünün yüksək RAP kullanımıyla yeni material tüketimini azaltabiləcek və uygun proje koşullarında enerji ilə istixana qazı salımını düşürebiləcek bir yol rehabilitasyon yaklaşımı olduğunu dəstəkləyir. Bundan əlavə performansın məsamə struktursı, ara səth sürekliliği, yeni-eski asfalt uyumluluğu, sement hidratasyonu, qarışıq suyu, sıxlaşdırma və kürün eş zamanlı kontrolüne bşəbəkəlı olduğunu göstərir.

Tədqiqat neyi sübut etmir?

Tədqiqat, bütün yollar üçün %60-80 RAP’ın kesin optimum olduğunu, yaklaşık %2 sement və ya %4 emülsionun her materialde en iyi sonucu vəreceğini, mikrodalğa işləməinin sahə ölçeğinde aynı möhkəmlik artışını oluşturacşəbəkəını ya da soyuq təkrar emalün her koşulda sıcak asfalttan daha aşşəbəkəı həyat dövrü emissiyauna sahip olduğunu sübut etmir. Derleme ayrıca CRAM’ın birbaşa səth tabakasında, yoğun trafik altında və ya bütün iqlimlerde ek doğrulama strukturlmadan kullanılabiləceği sonucunu desteklememektedir.

Tədqiqatnın Yöntemi və Bulguları

İnceleme türü

Bu tədqiqat, soyuq təkrar emal edilmiş asfalt qarışıqları üzerine yayımlanmış təcrübəsel, sayısal, molekulyar, sahə və həyat dövrü tədqiqatlarını çoxölçəkli başlıklar altında birleştiren tematik və eleştirel bir literatür derlemesidir. Özgün bir təcrübə, sahə uygulaması və ya yeni vəri seti sunmamaktadır.

Tədqiqatnın vəri çıxışı bildiriminde tədqiqat üçün yeni vəri kullanılmadığı qeyd edilmişdir. Literatür sentezi şu ana eksenlere göre düzenlenmiştir:

1. Makro, mezo və mikro/nano ölçekte struktursal xüsusilikler.
2. Dayanım oluşum mekanizması və zaman üçündeki gelişimi.
3. RAP, tane dşəbəkəılımı, bşəbəkəlayıcı, dolgu və katkı etkiləri.
4. Karışım suyu, sıxlaşdırma və mikrodalğa işləməi gibi proses dəyişənleri.
5. Uzun dörütubət sahə performansı.
6. Enerji, istixana qazı, ekoloji etki və xərc içeren həyat dövrü dəyərlendirmeleri.

Kanıt sentezinde kullanılan üsullar

Derleme üsulunin eksikleri

Tədqiqatda aşşəbəkəıdaki sistematik derleme biləşenleri yer almır:

• Tarama strukturlan bibliyoqrafik vəri tabanları.
• Arama sözcükleri və Boolean arama dizgiləri.
• Literatür taramasının başlangıç və bitiş tarihleri.
• Dil, yayın türü və ya tədqiqat tasarımı ölçütleri.
• Tekrarlanan qeydlərin necə ayıklandığı.
• Başlık, özet və tam metin eleme akışı.
• Dâhil edilən tədqiqatların kalite puanlaması.
• Yayın yanlılığı dəyərlendirmesi.
• Meta-analiz və ortak etki büyüklüğü hesabı.

Bu niyəle tədqiqat geniş kapsamlı olmakla birlikdə “sistematik derleme” olaraq adlandırılmamalıdır.

Ana mühendislik bulgularının özeti

Gelecek tədqiqat gereksinimleri

• Gözenek, ara səth və molekulyar struktur arasında ölçülebilir çoxölçəkli modeller kurulmalıdır.
• Çimento hidratasyon ürünlerinin molekulyar dinamika modelleri standartlaştırılmalıdır.
• Su göçü, hidratasyon, emülsion parçalanması və asfalt filmi oluşumu aynı zaman bşəbəkəımlı modelde birleştirilmelidir.
• Köpürtülmüş asfaltlı CRAM’ın möhkəmlik oluşumu daha ayrıntılı incelenmelidir.
• RAP’ın görünen tane boyutu, yaşlanma gradyanı və doğal rütubəti sınıflandırılmalıdır.
• Düşük karbonlu bşəbəkəlayıcı və dolgu sistemleri geliştirilmelidir.
• Laboratuvar sıxlaşdırmasıyla sahə silindirleri arasında parametrik eşleştirme strukturlmalıdır.
• Elektromanyetik və mikrodalğa destekli kür üsullari sahə ölçeğinde doğrulanmalıdır.
• Farklı iqlim və trafik sınıfları üçün hizmet ömrü tahmin modelleri geliştirilmelidir.
• Yaşam döngüsü dəyərlendirmelerine bakım, performans kaybı, yeniden geri dönüşüm və aşşəbəkəı karbonlu sement alternatifleri eklenmelidir.

Kaynak və Yöntem Notu

Tədqiqatnın tam özgün adı:Cold-recycled asphalt mixtures: Multiscale structure, strength formation, performance, and life-cycle sustainability

Yazarlar və sıraları: Xingmin Liang; Yunchong Wei; Xin Yu; Yongjun Meng; Lijian Huang; Jiale Mo; Jinghao Huang.

Eşit katkılı müəllif bilgisi: Tədqiqatda eşit katkılı və ya ortak birinci müəllif bilgisi belirtilmemiştir.

Sorumlu müəlliflər: Xingmin Liang və Yongjun Meng.

Yazar-qurum eşleşmesi:

1. Xingmin Liang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.
2. Yunchong Wei: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.
3. Xin Yu: School of Vehicle and Traffic Engineering, Taiyuan Univərsity of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi, Çin.
4. Yongjun Meng: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.
5. Lijian Huang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.
6. Jiale Mo: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.
7. Jinghao Huang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi Univərsity, Nanning, Guangxi, Çin.

Kaynak türü: Çok ölçekli struktur, möhkəmlik, laboratoriya və sahə performansı ilə həyat dövrü dəyərlendirmelerini birleştiren tematik/narratif derleme preprinti.

Hakemlik durumu: Tədqiqat resenziyadan keçməmişdir.

Yayın platformu: SSRN.

Platform sşəbəkəlayıcısı: Elsevier SSRN Preprint Services.

SSRN qeyd numarası: 7196900.

DOI:10.2139/ssrn.7196900

Resmî bşəbəkəlantı:SSRN qeyd sayfası

Yayın yılı: 2026.

Dergi: Hakemli bir dergi sürümü doğrulanmamışdır.

Özgün dergi yayınevi: Hakemli bir dergi və ya dergi yayınevi yoxdur. SSRN, tədqiqatların hakem dəyərlendirmesi öncesinde paylaşılabildiği bir preprint platformudur.

İnceleme üsulu: Tədqiqat, literatürü çoxölçəkli struktur, möhkəmlik oluşumu, material və strukturm dəyişənleri, sahə performansı və həyat dövrü başlıklarında tematik olaraq karşılaştırmıştır. Sistematik tarama protokolü, tədqiqat seçme akışı və ya meta-analiz vərilməmişdir.

Veri erişimi: Yazarlar, tədqiqatda yeni vəri kullanılmadığını bildirmiştir.

Finansman: Tədqiqat; Guangxi Doğa Bilimleri Vakfı 2025GXNSFBA069084 və 2026GXNSFAA00641077 numaralı destekleri, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı 52408474 numaralı desteği və Guangxi Lisansüstü Eğitim Yenilik Projesi YCSW2026113 tarafından desteklenmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar tədqiqatyı etkiləyebiləcek bilinen bir mali çıkar və ya kişisəl ilişki bildirmemiştir.

Yazar katkıları: Xingmin Liang özgün taslak, üsul və kavramsallaştırma; Yunchong Wei metin yoxlama-düzenleme, vəri düzenleme və kavramsallaştırma; Xin Yu ilə Yongjun Meng metin yoxlama-düzenleme və vəri düzenleme; Lijian Huang, Jiale Mo və Jinghao Huang metin yoxlama-düzenleme görevlerini üstlenmiştir.

Bu Türkçe açıqlama, yüklenen tədqiqatın bütün ana metni, 17 şekli, 10 cədvəlsu, formülleri, nəticə və gelecek perspektifleri ilə müəllif bildirimleri incelenerek hazırlanmıştır. Bilimsel bulgular yalnızca tədqiqatda sentezlenen tədqiqatlara dayandırılmıştır. Dış mənbəlar yalnızca SSRN kaydı, DOI, platform və hakemlik durumunun bibliyoqrafik doğrulaması üçün istifadə edilmişdir.

Sonuçlar, tədqiqatın sistematik tarama protokolü içermemesi, fərqli təcrübə və sahə koşullarındaki tədqiqatları anlatısal biçimde bir araya getirmesi, bazı öneri aralıklarının kendi üçünde fərqlilaşması və Türkiyə’ye ait birbaşa doğrulama bulunmaması dikkate alınarak yorumlanmalıdır.