Marshall Deneyi

Marshall Deneyi Bitümlü Sıcak Karışımların laboratuvar tasarımı için Marshall tasarım metodu uygulanarak gerçekleştirilmektedir. Marshall tasarımında, asfalt-agrega karışımı ısıtılır, karıştırılır ve sıkıştırılıp yaklaşık 63,5 mm yüksekliğe sahip 101,6 mm çapında numuneler hazırlanır. Hazırlanan numuneler Marshall dayanım cihazında test edilerek stabilite ve akma değerleri belirlenir; pratik özgül ağırlık, Marshall oranı, bitümle dolu boşluk oranı, boşluk oranı, Agregalar arası boşluk oranı değerleri tespit edilir. Deney sonucunda trafik yüklerine doğrudan maruz kalan, bitümlü sıcak karışımlarda aşınma tabakasında kullanılmak üzere, istenilen agrega cinsi ve gradasyonu göre optimum bitüm muhtevası tespit edilir.

Deney Aletleri

Marshall tokmağı: Yol yapımında silindirin görevini laboratuvar ortamında üstlenen bu cihaz, 4536 gr ağırlığındaki silindirik tokmağın 45,7 cm yükseklikten malzeme üzerine serbest düşerek sıkıştırma işlemi yapar.

Mikser: Homojen şekilde asfalt içindeki agrega ve bitümün birbirine karıştırılmasını sağlayan cihazdır.

Mikser ısıtma kabı: Mikserde agrega ve bitümü karıştırırken ısı kaybını önlemek için kullanılan cihaz.

Numune kalıpları: 6,35 cm yüksekliğinde 10 cm çapında silindirik bir kalıptır. Üst kısmında ilave bir kalıp ile altında taban plakası vardır.

Kriko: Sıkıştırma işlemi yapılmış numuneleri kalıplardan çıkarmaya yarayan düzenek.

Dijital terazi: En az 0,1 gram hassasiyetle tartabilecek bir terazi.

Sıcak su banyosu: Kalıptan çıkarılan numuneleri 60 ºC‘ lik su içerisinde tutmaya yarayan banyo.

Marshall test cihazı: Marshall briketlerinin stabilite ve akma değerini ölçen ölçme aleti.

Marshall Deneyi Yapılışı

1150 gr plent atığı – agrega karışımı uygun granülometrik şartlarda hazırlanır. Hazırlanan karışımlar etüve 18 saat önceden konulur ve 160 ºC‘ye ayarlı etüvde bekletilir. Yaklaşık 4 saat bekletilen bitüm hassas terazide uygun oranlarla tartım yapılarak karışım elde edilir. Bu karışım mikser kabına koyulur ve 90 sn. mikserde karıştırılır. Karışımın sıcaklığını kaybetmemesi için mikser kabı dışında elektrikli ısıtma kabı kullanılır.

Numune kalıbının taban kısmına uygun ölçülerde kesilmiş yağlı kâğıtlar koyulur. Karışım sona erdikten sonra karışımın sıcaklığını düşürmemesi için etüvde tutulan kürek yardımıyla, mikser kabında bulunan malzeme numune kalıbının içerisine koyulur. Etüvden çıkartılan şişleme çubuğu yardımıyla boşluksuz ve homojen karışım elde etmek için malzemeler boşaltılırken şişleme işlemi yapılır. Üst kısmına da yağlı kâğıt konulan Marshall tokmağına yerleştirilip 75 vuruş yapılır. Aynı işlem kalıp ters çevrilip diğer yüzeyine de uygulanır. Diğer yüzüne de 75 vuruş yapıldıktan sonra kâğıtlar sökülür ve 3 saat soğuması beklendikten sonra kriko yardımıyla briketler çıkartılır.

Oda sıcaklığında bir gün bekletilen briketlerin yüzeyleri brikete zarar vermeden eğe ile düzeltilir ve yükseklikleri üç farklı noktadan ölçülür. 40 dakika 60 ºC sıcaklıkta bekletilen briketler kurulanıp Marshall test aletine yerleştirilip kırılır. Akma değerleri ve stabilite değerleri cihazdan okunup not alınır.

Marshall stabilite ve akma değerleri dijital olarak Marshall test cihazından okunur. Briketlerin daha önceden üç farklı noktadan kumpas yardımıyla ölçülmüş yüksekliklerinin ortalamasına göre okunan değerler düzeltme faktörleriyle çarpılarak gerçek stabilite değerleri tespit edilir.