The Effect of Mixture Parameters on the Surface Properties of Roller Compacted Concrete (RCC) Pavements

In Turkey, the use of RCC pavements is increasing in urban and rural roads. However, a detailed study examining the effect of RCC mixture parameters on the pavement surface properties that affect road driving comfort and safety is not available in literature. In this study, in order to cover that gap in literature 12 RCC mixtures prepared with different cement dosages, aggregate gradations and water amounts were compacted by "Superpave-Gyratory-Compactor" at different levels. Later, the surface characteristics were evaluated with British pendulum and sand patch tests. It was concluded that cement dosage, water content and gradation have an effect not only in terms of strength but also in terms of pavement surface properties, and recommendations were made for RCC mixture optimization.Ülkemizde SSB kaplamaların şehir içi ve köy yollarında kullanımı gittikçe artmaktadır. Fakat yol sürüş konforunu ve güvenliğini etkileyen kaplama yüzey özelliklerine, karışım parametrelerinin etkisini inceleyen detaylı bir çalışma uluslararası literatürde mevcut değildir. Bu eksikliği gidermeye yönelik yapılan bu çalışmada, farklı çimento dozajları, agrega gradasyonları ve su oranları ile hazırlanan 12 SSB karışımı, “Superpave-Yoğurmalı-Presi” ile farklı seviyelerde sıkıştırılıp yüzey özellikleri, İngiliz pandülü ve kum yama testleriyle değerlendirilmiştir. Yapılan istatistiksel analizlerde, yoğurma sayısının etkisi görülmezken; SSB çimento dozajı, su muhtevası ve gradasyonun yalnızca mukavemet yönünden değil aynı zamanda yüzey özellikleri bakımından da etkili olduğu sonucuna varılmış ve SSB karışım optimizasyonu için öneriler getirilmiştir

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

ASFALT BETON KAPLAMALAR İÇİN YENİ BİR TERMAL YORULMA DENEY YÖNTEMİNİN GELİŞTİRİLMES

Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) Kaplamaların Yüzey Özelliklerine Karışım Parametrelerinin Etkisi

In Turkey, the use of RCC pavements is increasing in urban and rural roads. However, a detailed study examining the effect of RCC mixture parameters on the pavement surface properties that affect road driving comfort and safety is not available in literature. In this study, in order to cover that gap in literature 12 RCC mixtures prepared with different cement dosages, aggregate gradations and water amounts were compacted by "Superpave-Gyratory-Compactor" at different levels. Later, the surface characteristics were evaluated with British pendulum and sand patch tests. It was concluded that cement dosage, water content and gradation have an effect not only in terms of strength but also in terms of pavement surface properties, and recommendations were made for RCC mixture optimization.Ülkemizde SSB kaplamaların şehir içi ve köy yollarında kullanımı gittikçe artmaktadır. Fakat yol sürüş konforunu ve güvenliğini etkileyen kaplama yüzey özelliklerine, karışım parametrelerinin etkisini inceleyen detaylı bir çalışma uluslararası literatürde mevcut değildir. Bu eksikliği gidermeye yönelik yapılan bu çalışmada, farklı çimento dozajları, agrega gradasyonları ve su oranları ile hazırlanan 12 SSB karışımı, “Superpave-Yoğurmalı-Presi” ile farklı seviyelerde sıkıştırılıp yüzey özellikleri, İngiliz pandülü ve kum yama testleriyle değerlendirilmiştir. Yapılan istatistiksel analizlerde, yoğurma sayısının etkisi görülmezken; SSB çimento dozajı, su muhtevası ve gradasyonun yalnızca mukavemet yönünden değil aynı zamanda yüzey özellikleri bakımından da etkili olduğu sonucuna varılmış ve SSB karışım optimizasyonu için öneriler getirilmiştir

Superpave Gyratory Compactor as an Alternative Design Method for Roller Compacted Concrete in the Laboratory

The introduction of the Superpave gyratory compactor (SGC) to pavement laboratories was a large step for the design process of hot mix asphalt (HMA). Considering the similarities between HMA and roller compacted concrete (RCC), the use of SGC in the design work of RCC pavement can offer many advantages. This study covers a wide range of RCC mixtures that can help to set the limits of using SGC for RCC mixture design. Therefore, a detailed experimental matrix was developed by taking various mixture parameters and gyration levels into account. Moreover, four different RCC mixtures determined on the basis of optimum mix designs were also produced by vibratory hand roller in order to simulate the field compaction conditions in the laboratory. The SGC results showed that for the same gyration level, the compaction ratio changes when the mixture is changed. The results also concluded that the gyration level for the same mixtures was the least significant factor affecting the mechanical performance. Hence, SGC is more effective in predicting the behavior of the fresh RCC. On the other hand, the mixtures with similar compaction ratios compacted by SGC and hand roller resulted in a similar strength level. Therefore, for RCC specimens produced by the SGC method, targeting the sample density (i.e., compaction ratio) is recommended due to its ease of applicability under field conditions rather than making a design based on the number of gyrations as used in conventional SGC applications