Performance model for asphalt concrete pavement based on the fuzzy logic approach

Accurate pavement performance estimation is very important for the managing and maintaining of surface transportation infrastructure. In the present study, a new model for the prediction of present and future performance of flexible pavements is developed using the fuzzy logic approach. The database of the model is able to use numerical measurements and also linguistic statements. Many models developed in the literature neglect the parameters that have little bearing on performance. However, it is a well known fact that these parameters do have an effect on performance to some degree. Different parameters were considered in the model as accepted by the authorities, and as having little bearing on performance. For each parameter, a certain weight was appointed, and the parameters that affected performance were assigned greater weights while the others were assigned smaller weights. As a result, the current model in the fuzzy logic approach is more flexible than the current Pavement Serviceability Index (PSI) and Pavement Condition Index (PCI) models. The model is different from previous fuzzy logic based models. Two stages of the fuzzy logic approach were used in these models. Since this new methodology does not need any mechanical tests, the model can be adopted by the Pavement Management System (PMS) of developing countries

Modeling Marshall stability of steel fiber reinforced asphalt concrete by genetic expression programming

This study presents the potential of Genetic Expression Programming (GEP) computing paradigm to forecast the Marshall Stability of steel fiber reinforced asphalt concrete and has various mix proportions has been developed. Experimental details were used to construct the model. The steel fiber content (0%, 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0%, 1.5%, 2.0% and 2.5%), percentage of bitumen (5%, 5.5% and 6.0%) and unit weights (2,465-2,515 (gr/cm3)) was used as input variables and Marshall Stability (kg) values were used as output variables. The performance of models was comprehensively judged using several statistical verification tools. Results have shown that developed GEP model has a strong potential for predicting the Marshall Stability of asphalt concrete without performing any experimental studies

Sathi kaplamalı yolların köpük bitümle soğuk geri kazanımının araştırılması

The course of turned of bituminous pavement layers into hot mix asphalt (HMA) layers has been increasing day by day all over the world. Bituminous surface treatment that contains consirable amount of aggregate and bitumen, is an important source of recycling that offers a great amount of pavement materials intead of virgin material usage on pavement consruction. In the study, it was aimed to investigate the usability of bituminous surface layer treatment in the base layers of the HMA roads by mixing with foam bitumen and active filler materials in order to eliminate the potential performance degradation that will be encountered when it is recycled due to the low bitumen percentage compared to hot mix asphalt and the wear of the aggregate due to climatic conditions and traffic loads over time. The study conducted that intends to technically evaluate the cold recycling of bituminous surface treatment of roads with foam bitumen and active filler materials; for 70/100 bitumen grade, 5 different bitumen mixes were prepared and ideal bitumen percentage was investigated for this bitumen grade. The effect of bitumen percentage on mixture performance was evaluated with 50/70-100/150-160/220 bitumen grades and mixtures were prepared in single bitumen ratio (2.5%). It was investigated that active fillers will give suitable results for foam bituminous mixtures by preparing mixtures for three different active fillers; cement, hydrated lime and fly ash. To evaluate all these productions, ITS, unconfined compressive strenght, triaxial resilient modulus and asphalt permanent deformation tests were performed. The results obtained showed that production made using 2% foam bitumen and 1% was found suitable for moisture sensitivity and structural stability. Recycling of bituminous surface treatment using foam bitumen and cement is an environmentally and economically beneficial method by reducing both waste and raw material consumption.Tüm dünyada sathi kaplamalı yolların BSK (bitümlü sıcak karışım) yollara dönüştürülme trendi günden güne artmaktadır. Ömrünü tamamlamış sathi kaplamalar barındırdığı agrega ve bitüm nedeniyle geri dönüşüm için önemli bir kaynaktır. Çalışmada, sathi kaplamaların bitümlü sıcak karışımlara göre düşük bitüm yüzdesiyle üretilmesi ve içerisinde ki agreganın zaman içerisinde iklimsel şartlar ve trafik yükleri nedeniyle yıpranması nedeniyle geri kazanıldığında karşılaşılacak muhtemel performans düşüklüğünün giderilmesi için köpük bitüm ve aktif filler ürünlerle karıştırılarak, BSK yolların temel tabakalarında kullanılabilirliği araştırılmaya çalışılmıştır. Geri kazanılmış sathi kaplamaların köpük bitüm ve aktif filler malzemelerle soğuk geri kazanımını teknik açıdan değerlendirebilmek için yapılan bu çalışmada; 70/100 bitüm sınıfı için 5 farklı bitüm yüzdesinde karışımlar hazırlanmış ve bu bitüm sınıfı için ideal bitüm yüzdesi araştırılmıştır. 50/70-100/150-160/220 bitüm sınıfları ile tek bitüm yüzdesinde (2.5%) hazırlanan karışımlarla da bitüm sınıfının karışım performansına etkisi değerlendirilmiştir. Çimento, sönmüş kireç ve uçucu kül olmak üzere üç farklı aktif filler için karışımlar hazırlanarak hangi aktif fillerin köpük bitümlü karışımlar için uygun sonuç vereceği araştırılmıştır. Tüm bu üretimleri değerlendirebilmek amacıyla dolaylı çekme modülü, serbest basınç dayanımı, üç eksenli esneklik modülü, asfalt kalıcı deformasyon testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki 2% civarında köpük bitüm ve 1% çimento kullanılarak yapılan üretim nem hassasiyeti açısından ve yapısal stabilite açısından uygun olduğunu göstermiştir. Sathi kaplamaların köpük bitüm ve çimento kullanılarak geri kazanılması, hem atık hem de hammadde tüketiminin azaltılması ile çevresel ve ekonomik olarak fayda sağlayacak bir yöntemdir

LABORATORY INVESTIGATION OF USABILITY OF SLATE WASTE POWDER AS FILLER IN HOT MIX ASPHALT CONCRETE

The main objective of this experimental research was to investigate the effect of slate waste powder (SWP) as filler material in hot mix asphalt concrete. In the study, the use of slate collected during the shaping process of slate blocks in bituminous hot mixtures as mineral filler was investigated. For this purpose, four different serial asphalt concrete samples were produced using limestone (LS) in different proportions (4%, 5%, 6%, and 7%) as mineral filler. In this context, specimens were produced and tested under Marshall Stability (MS) Test, and the optimum bitumen content (OBC) value for the aggregate samples to be used was determined. Choosing the series of asphalt having 5% filler which has given the highest stability SWP was changed with LS filler in the rate of 25%, 50%, 75%, and 100%. After that MS and Indirect Tensile Strength (ITS) tests, comparatively was conducted on the produced samples and the results were evaluated. As a result, it has come in view that SWP can be used as mineral filler in bituminous mixtures. Key Words: Asphalt concrete, Slate, asphalt mixture, hot-mix asphal

Modeling Marshall stability of lightweight asphalt concretes fabricated using expanded clay aggregate with anfis

In this study, an Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) model for predicting the Marshall Stability (MS) of lightweight asphalt concrete containing expanded clay (EC) and has various mix proportions has been developed. Experimental details were used to construct the model. The amount of bitumen (%), transition speed of ultrasound (μs) and unit weight (gr/cm3) were used as input variables and Marshall Stability (kg) values were used as output variables. Statistical equations were used to evaluate the Developed ANFIS model. Results showed that developed ANFIS model has strong potential to predict Marshall Stability of asphalt concrete using related inputs in a short time. Also the Marshall Stability of asphalt concrete containing expanded clay and has various mix proportions can be found without performing any experiments

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE ISPARTA İLİ 112 AMBULANS İSTASYONLARININ HİZMET ALANLARININ SORGULANMASI VE OPTİMUM YOL GÜZERGÂHLARININ BELİRLENMESİ

Kentler, nüfusun, sosyal, kültürel ve ekonomik faaliyetlerin yoğunluğu açısından diğer yerleşim birimlerinden farklılaştıkları gibi bu özellikleri nedeniyle her tür tehlike karşısında yüksek risk taşımaktadırlar. Kentlerin bu yapısal özellikleri ile yerleşim yerine ait coğrafi, fiziksel, sosyo-ekonomik, kültürel özellikler; hızlı ve düzensiz kentleşme, gecekondulaşma gibi kentleşme sorunları birleşince mevcut riskler artmaktadır. Kentleşmenin beraberinde getirdiği sorunlardan biriside sağlık hizmetlerinin kentin bütününe düzenli bir şekilde yayılamamasıdır. Bunun en büyük nedenleri gelişen kent alanları ve kent dokusunda ortaya çıkan yenilenmelerdir. Sağlık hizmetlerinden 112 ambulans hizmetlerinin düzenli bir şekilde verilebilmesi için 112 ambulans istasyonlarının konumları ve etki alanlarının bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Isparta ili 112 Ambulans istasyonlarının hizmet alanlarının sorgulanması ve ambulansların olay mahaline ulaşmalarında optimum güzergahın Coğrafi Silgi Sistemleri (CBS) ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada altlık olarak Isparta kent merkezine ait 1/5000 ölçekli imar haritası UTM (Universal Transverse Mercator) projeksiyon sistemine göre koordinatlandırılarak sayısallaştırılmıştır. Yaklaşık 20 km2 lik çalışma alanı içerisindeki 112 ambulans hizmeti veren özel ve resmi sağlık kuruluşlarının lokasyonları Meridian Platinium el GPS’i ile tespit edilerek Isparta iline ait sayısal haritalar üzerinde işaretlenmiştir. Sayısal harita üzerinde belirlenen her istasyon için sağlık merkezinin kapasitesini sorgulayacak seviyede veri tabanı ArcGIS 9.0 yazılımı kullanılarak hazırlanmıştır. Sağlık merkezlerinin kapasitelerine göre Voronoi Poligonları oluşturularak istasyonların optimum etki alanları belirlenmiştir. Ayrıca Isparta kent merkezine ait sayısal yol haritasının network topolojisi oluşturularak ArcGIS 9.0 yazılımı Network Analiz modülü aracılığıyla çeşitli senaryolara göre ambulanslar için optimum yol güzergahları belirlenmiştir. Tüm bu sorgulama ve analizler sonucunda gerekli görülen bölgelerde yeni 112 ambulans istasyon noktaları oluşturulması önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Coğrafi Bilgi Sistemi, 112 Ambulans İstasyonları, Voronoi Poligonları, Network Analiz, Optimum Yol Güzergâhı, Isparta

ANFIS ve Bulanık Mantık Yöntemlerinin Köpük Bitümün Genleşme Oranı ve Yarılanma Süresi Parametreleri Tahmininde Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Teknolojik gelişmeler sayesinde asfalt üretim sıcaklıkları düşürülerek sıcak karışımlara benzer performanslı karışımlar elde edilebilmektedir. Sıcak karışım asfaltların malzemelerinin yani agrega ve bitümün yüksek sıcaklıklarda ısıtılması nedeniyle yarattıkları olumsuz çevresel etkiler, üretim maliyetlerinde meydana gelen sürekli artış ve hammadde kaynaklarındaki azalma nedenleriyle asfalt üretim sıcaklıklarının düşürülmesi eğilimi ve malzemelerin geri kazanımının popülerliği giderek artmaktadır.Köpük bitüm ve geri kazanılmış/doğal agrega kullanılarak uygulanan köpük bitümle geri kazanım yöntemi, çevresel ve ekonomik olarak avantajları olan bir yöntemdir. Köpük bitümle uygun bir karışım hazırlayabilmek için ilk aşama, karışımda kullanılacak bitümün en ideal köpürme özelliklerinin (genleşme oranı ve yarılanma süresi) doğru şekilde belirlenebilmesidir. Bu nedenle çalışmada, farklı asfalt çimentolarının köpürme özellikleri deneysel olarak belirlenmiştir. Ayrıca deneylerde kullanılan bitümlerin köpürme özellikleri Bulanık Mantık ve ANFIS yöntemleri kullanılarak modellenmiş ve sonuçlar deneysel olarak elde edilen verilerle kıyaslanmıştır.Elde edilen veriler ışığında kullanılan tüm bitümlerin farklı köpürtme su yüzdeleri için kullanımlarının literatürde önerilen minimum köpürme özelliklerini sağladığı ve kullanılan tahminleme yöntemlerinin benzer sonuçlarla deneysel verileri desteklediği sonucuna ulaşılmıştır

YOL AGREGALARINDA NANOTEKNOLOJİ KULLANIMI

Ülkemizde halen yapılmakta olan bölünmüş yolların inşaatında sathi kaplama kullanılmaya devam etmektedir. Bununla beraber, Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) bir yandan da bölünmüş yollardaki sathi kaplamaları bitümlü sıcak karışıma (BSK) dönüştürmeye de başlamıştır. Bu durum ülkemizde BSK konusunda yapılacak imalatları ve akademik araştırmaları da artıracaktır. Asfalt betonu karışımlar agrega ve bitüm ile imal edilirler. Agrega olarak genellikle kireçtaşı ve son yıllarda bazalt kullanılmaktadır. Bitüm olarak ise, TÜPRAŞ ve diğer rafinerilerden elde edilen çeşitli penetrasyon ve viskozitelerde bitüm kullanılmaktadır. BSK dayanımını artırma çalışmalarında sadece agrega türü ve bitüm özellikleri dikkate alınmaktadır. Bu çalışmada, yol agregalarında nano teknoloji kullanımı anlatılmıştır. Nano teknoloji ile birlikte plazma kaplama yöntemlerinden bahsedilmiştir. Sonuç olarak nano teknolojinin üstyapı malzemeleri alanında kullanılabilirliği ortaya çıkarılmıştır

Geleneksel Asfalt Beton ve Genleştirilmiş Kil Agrega ile Üretilmiş Hafif Asfalt Betonun Çok Yönlü Karşılaştırılması

Bu çalışmada kırma taş agrega (KTA) kullanılarak geleneksel olarak üretilmiş asfalt beton numuneler ve yapay bir hafif agrega olan genleştirilmiş kil agrega (GKA) ile üretilmiş hafif asfalt beton numuneler üzerinde çok yönlü incelemeler yapılarak bir takım özellikler karşılaştırılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde öncelikle bazı fiziksel deneyler yapılmış ve her bir numunenin fiziksel özelliği tayin edilmiştir. Daha sonra tahribatlı ve tahribatsız bir takım deneyler ile numunelerin mekanik özellikleri belirlenmiştir. Tüm bu deneyler ve son olarak da malzeme kullanımı ve temini gibi durumlar göz önünde bulundurularak ekonomik, fiziksel ve mekanik özellikler karşılaştırılmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir

Estimation of specific gravity with penetration and penetration index parameters by artificial neural network

Specific Gravity of the bitumen changes according to the ambient temperature. Different specific gravity values can be calculated at different temperature. Estimating models like Artificial Neural Network – ANN could be very useful to obtain the specific gravity value uniform. Specific gravity values obtained from Long-Term Pavement Performance – LTPP were estimated with artificial neural networks. Penetration and Penetration Index of binder were used for estimating the specific gravity of the bitumen. As a result, ANN get 84% of R2 between obtained and estimated values