Sürdürülebilir Bir Gelecek İçin Geri Dönüştürülmüş Asfalt Kaplamalar

Geri dönüştürülmüş asfalt kaplama (RAP), bitümlü bağlayıcı ve agrega içeren, asfalt kaplama yüzeyinden kazıma veya kaplamanın tam derinlikli kaldırılması ile elde edilen ve/veya üretim ve uygulama sırasında atık hale gelen kaplama malzemelerine verilen bir terimdir. Bu malzemeler asfalt kaplamaların yeniden inşa, yüzey iyileştirme veya özellikle şehiriçi yol kesimlerinde gömülü altyapı tesislerine erişim sağlamak amacıyla kaldırılması sırasında ortaya çıkar. Çoğu durumda bu malzemenin atık sahalarına taşınarak döküldüğü, ekonomik değerinin ve çevresel etkilerinin ihmal edildiği görülmektedir. Geri dönüşüm, günümüzde yeşil mutabakat eylem planı ve sürdürülebilirlik açısından endüstrinin kaçınılmaz bir parçası haline gelmiştir. Yeni yolların yapılması ihtiyacı ve mevcut yolların bakım ve onarım çalışmaları asfalt karışımlarına olan ihtiyacı her geçen gün arttırmaktadır. Doğal kaynakların etkin kullanımı ve korunması, gelecek nesillere aktarımı ve aynı zamanda olası çevresel etkilerinin azaltılması artık bir zorunluluktur. RAP, yüksek oranda geri dönüştürülebilen malzemelerinden biridir. Örnek vermek gerekirse, günümüzde Amerika Birleşik Devletlerinde ve Avrupa ülkelerinde üretilen asfalt karışımlarının geri dönüşüm oranının %80-85 olduğu tahmin edilmektedir. Kazınan/kırılan malzeme bir ön yükleyici tarafından alınır, nakliye kamyonlarına yüklenir ve işlenmek üzere merkezi bir tesise taşınır. Bu tesiste RAP, kırma, eleme, taşıma ve istifleme dahil bir dizi işlemden geçirilir. RAP, uygun şekilde kırılıp elendiğinde, kısmen bitümlü bağlayıcı ile kaplanmış yüksek kaliteli, iyi derecelenmiş granülometride agregalardan ibarettir.

Günümüzde RAP malzemesi çoğunlukla üstyapı tabakalarından temel ve binder tabakaları ile düşük trafik hacmine sahip yolların aşınma tabakalarında kullanılmaktadır. Ülkemizde RAP kullanımı henüz çok sınırlı olmakla birlikte Karayolları Teknik Şartnamesinde asfalt karışımlarında ikame olarak %25’e kadar RAP kullanımına izin verilmektedir. Bu oran ABD’de (eyaletten eyalete değişmektedir) yeni asfalt aşınma tabakalarında %10-30, binder ve bitümlü temel karışımlarında ise %10-70 aralığında değişmektedir. RAP, temel ve alttemel tabakalarında doğrudan agrega olarak kullanılabilmekte, asfalt kaplamalarda ise genellikle sıcak veya soğuk geri dönüşüm yoluyla karışıma dahil edilmektedir. Ancak asfalt kaplamalarda RAP kullanımı doğru yöntemler ile yapılmadığı sürece ciddi kalite sorunlarına yol açabilmektedir. Bu durum asfalt karışımlarında yüksek oranlarda RAP kullanımının önündeki en büyük engeldir.
RAP’ın özellikleri büyük ölçüde bileşen malzemelerinin özelliklerine ve asfalt karışımının tipine (aşınma, binder, TMA, vb.) bağlıdır. RAP farklı eski kaplama kaynaklarından elde edilebildiği için kalite farklılıkları gösterebilir. Aşırı büyük taneli malzemeler ve çeşitli kirlilikler bazen RAP yığınlarına karışabilir. RAP’ın elde edildiği kaplama karışımında daha önce RAP kullanılmış olması, kaplamanın yama içeriği ve/veya çatlak dolgu malzemesi varlığı, yüzey iyileştirme uygulaması yapılıp yapılmaması gibi durumlar RAP bileşimi üzerinde etkilidir. Bu nedenle farklı kaynaklardan temin edilen RAP’ın işlenerek stok sahalarında ayrı ayrı stoklanması önemlidir. RAP’ın olası uygulamaya uygun olmasını sağlamak için kalite kontrolüne ihtiyaç vardır. Asfalt karışımları arasında agrega kalitesi, boyutu ve bitümlü bağlayıcının kıvamı açısından önemli farklılıklar olabilir. RAP yüksek agrega içeriği (%93-97) nedeniyle agrega ikame malzemesi olarak kullanılmaktaysa da aynı zamanda agregaların kısmen bitümle kaplı olması nedeniyle farklı oranlarda (%3-7) bitümlü bağlayıcı içerir. Bu nedenle RAP içeren asfalt karışımlarında bitümlü bağlayıcıya olan ihtiyacın azalmasını sağlar. RAP’tan geri kazanılan bitümlü bağlayıcı orijinal kaplamanın hizmette olduğu süreye bağlı olarak genellikle düşük penetrasyon ve nispeten yüksek viskozite değerleri sergiler. Agregaya yapışan bitümlü bağlacı saf bitümlü bağlayıcıya göre biraz daha serttir. Bunun başlıca nedeni, asfalt karışımının üretimi ve kaplamanın hizmet ömrü sırasında oksidasyona maruz kalmasıdır. Kalite kontrol çalışmalarında özellikle geri kazanılmış bitümlü bağlacı üzerinde geleneksel ve reolojik özelliklerinin belirlenmesi, agrega aşınma dayanımı, elek analizi, organik ve hafif madde tayini vb. deneylerinin yapılması gerekmektedir. Kalite kontrol çalışmaları sonrasında uygun nitelikte olduğu tespit edilen RAP ile asfalt karışım tasarımları yapılarak ve gerektiğinde genleştirici yağlar kullanılmak suretiyle uygun oranlarda asfalt karışımlarında kullanılmasının temin edilmesi gerekmektedir. Kalite kontrol çalışmaları sonrasında RAP’ın asfalt karışımlarında kullanım açısından uygun nitelikte olmadığı anlaşılırsa, granüler üstyapı tabakalarında kullanımı değerlendirilmelidir.

RAP’ın asfalt karışımlarında kullanımında en yaygın yöntem geleneksel geri dönüştürülmüş sıcak karışımdır. RAP’ın yeni agrega ve asfalt çimentosu ile asfalt plentinde birleştirildiği geleneksel bir işlemi içerir. Yakın zamandaki teknolojik gelişmeler, sıcak karışımda %90-100 oranında RAP kullanımının mümkün olduğunu göstermektedir. Dokuz Eylül Üniversitesi Prof.Dr. Mehmet Uluçaylı Ulaştırma Laboratuvarında yaptığımız araştırmalar, ticari olarak satılan gençleştirici katkılar ve yine atık niteliğinde yağlar kullanılmak suretiyle aşınma tabakalarında %80 oranında RAP kullanımının mümkün olduğunu göstermiştir. Bu nedenle ülkemizdeki RAP geri dönüşümü yapan firmalara teşvikler verilmeli, gençleştirici katkılar üzerine daha yoğun araştırmalar ve saha uygulamaları yapılmalıdır. Her ne kadar eski asfalt kaplamaların çoğunluğu sıcak karışım olarak asfalt plentinde geri kazanılsa da asfalt kaplamaların yerinde sıcak ve yerinde soğuk geri dönüştürülebileceğinin de ülkemiz asfalt sektörü tarafından göz ardı edilmemesi önemlidir. Yapılacak çalışmalar, ülkemizin yeşil mutabakat eylem planı ve sürdürülebilirlik hedeflerine hizmet edecektir.