The geotechnical properties of clay soil and its mixtures with different proportions (0.75%, 0.85%, 1%, and 1.15%) of Agar Gum biopolymer and Ferrochromium Slag (0.25%, 0.50%, 0.75%, and 1%), having various curing times and freeze-thaw cycles, were studied through a series of soil mechanical tests to investigate possibilities to improve its undesired/problematic plasticity, compaction, and shear strength characteristics. The results revealed that treatment with an optimal ratio of 1% Agar Gum and 1% Ferrochromium Slag alone, as well as together with, improved the geotechnical properties of the clay soil considerably. Both the unconfined and shear strength properties, along with the cohesion and internal friction angle, increased as much as 47 to 173%, depending on the curing time. The higher the curing time, the higher the shear strength, cohesion, and internal friction angle are up to 21 days. Deteriorating the soil structure and/or fabric, freeze-thaw cycles, however, seem to have an adverse effect on the strength. The higher the freeze-thaw cycle, the lower the shear strength, cohesion, and internal friction angle. Also, some improvements in the plasticity and compaction properties were determined, and environmental concerns regarding Ferrochromium Slag usage have been addressed.

Bu çalışmada ferrokrom tesislerinde kromit cevherinin zenginleştirilmesi sürecinde ortaya çıkan atık olivin malzemesinin esnek üstyapılarda filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. İlk aşamada geleneksel kırmataş kalker agregası tozu kullanılarak elde edilen gradasyonda sabit filler oranı %4.7 olarak alınmış ve bitüm oranı %3,5, %4,0, %4,5, %5,0, %5,5 alınarak optimum bitüm yüzdesi elde edilmiştir. İkinci aşamada, ilk aşamada bulunan optimum bitüm yüzdesi ile geleneksel kırmataş kalker agregası tozuna %0, %25, %50, %75 ve %100 oranlarında olivin ikame edilerek oluşturulan numunelere; stabilite, akma, pratik özgül ağırlık, boşluk yüzdesi, asfalt dolu boşluk yüzdesi ve agregalar arası boşluk yüzdesi deneyi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre geleneksel kırmataş kalker agregası filler malzemesiyle ikame edilen olivin yüzdelerine göre asfalt betonunun mühendislik özelliklerinin değişimi karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak olivinin sıcak karışım asfalt betonlarda filler malzeme olarak kullanılabileceği görülmüştür.

Ülkemizde yol üstyapıları, dünyanın diğer birçok ülkesinde olduğu gibi çoğunlukla bitümlü karışımlar şeklinde inşa edilmektedir. Bitümlü bağlayıcıların karışım içerisindeki oranı (ağırlıkça %5-7) düşüktür ama özellikleri üstyapı bozulmaları üzerinde oldukça etkilidir. Tekrarlanan ve artan trafik yükleri ve olumsuz iklim koşulları altında saf bitüm ile imal edilen üstyapıların performansı çoğu zaman istenen seviyeye ulaşamamaktadır. Özellikle son 20-30 yılda dayanım kaygılarının yanında, sürdürülebilir üstyapılar için ekonomik ve çevresel kayıpların azaltılması da bir gereklilik haline gelmiş ve bitümlü bağlayıcılar çeşitli katkılar kullanılarak modifiye edilmeye başlanmıştır. Bu katkılar, doğal olabileceği gibi endüstriyel üretim sonrası kullanım ömrü tamamlanan atık veya ticari amaçla üretilen ürünlerde olabilmektedir. Bitüm modifikasyonunda en çok kullanılan katkı polimerlerdir. Bitümde hedeflenen özelliğin sağlanabilmesi için modifikasyonunun başarılı bir şekilde yapılması gerekir. İyi bir polimer modifikasyonu, bitüm ve bitümün karakteristik özelliklerine, modifikasyon amacına yönelik kullanılan polimere, polimer modifiye bitüm üretim koşullarına bağlıdır. Bu çalışmada, polimer modifiye bitüm modifikasyonuna etki eden parametreler üzerine bir araştırma yapılmış, ayrıca konu hakkında gerek araştırmacılar için gerekse de sektör temsilcileri için bir farkındalık oluşturulması amaçlanmıştır.

This study experimentally investigates the usability of asphalt concrete pavement containing five different ratios of graphite powder (0%, 1.25%, 2.5%, 3.75% and 5% by weight of the aggregate blend or 0%, 25%, 50%, 75% and 100% of the filler content) as a filler to be potentially used as part of wireless electric roads (ER). As part of the study, first, optimum asphalt binder content for the asphalt mixes without graphite powder was determined as 5%. Then, using the determined optimum asphalt binder content, asphalt mixes containing five different ratios of graphite powder as a filler were prepared and their mechanical and volumetric properties based on Marshall mix design methodology were evaluated. As graphite powder ratios in the asphalt mixes increased, their Marshall stability, flow, voids filled with asphalt and unit weight test results mostly decreased but their air content and voids in mineral aggregate test results increased. Possible reasons for this could be: (1) lower bulk specific gravity of graphite powder, (2) higher asphalt absorbance, (3) having greater surface area compared to that of limestone filler, and (4) weak bonds between sheet-like graphite layers. Furthermore, another batch of asphalt mixes containing five different ratios of graphite powder were prepared and tested in the frequency range of 3–18 GHz for their electromagnetic permittivity properties. It was observed in this study that, except for the specimens with 100% graphite powder ratios, transmission magnitudes of all specimens were above 50% up to 8 GHz, indicating that they had comparably high transmission magnitudes so as comparably low tangent loss values. In the frequency range of 3–13 GHz, transmission magnitudes of the specimens with 25% and 50% graphite powder ratios were consistently higher than that having no graphite powder, the ones with 25% powder ratios had the highest transmission magnitudes in most of the cases in this frequency range. Considering the mechanical, volumetric and electromagnetic property test results of the asphalt mixes with five different ratios of graphite powder, it can be concluded that the use of 25% graphite powder ratio (corresponding to 1.25% of the aggregate blend used in the mixes), has a comparably lower negative effect on mechanical and volumetric properties of asphalt mixes and has a positive effect on electromagnetic permittivity properties of asphalt mixes. Asphalt mixes produced with this graphite powder ratio can be considered to be used as part of wireless ER.