Prof. Dr. Emine AĞAR, Araş. Gör.Yüksel TAŞDEMİR
İTÜ İnşaat Fakültesi, Erciyes Üniversitesi Yozgat Mühendislik-Mimarlık Fakültesi

(ROLLER COMPACTED CONCRETE - RCC)
Roller Compacted Concrete (RCC) pavement has a low water/cement ratio compared to ordinary concrete. RCC can be transported, placed and compacted by standard asphalt concrete (AC) paving equipment. RCC pavement has generally been compacted with a dual drum vibratory roller. Using this construction technique, a large amount of concrete may be placed quickly with no forms, dowels, or reinforcing steel. Approximate costs of RCC pavement range from 10 to 30% less than conventionally placed concrete. RCC pavement is used for heavy, low speed traffic applications.
In this paper, selection of materials, mix proportioning, design, mixing, placing and compaction of RCC pavement are explained. Advantages and disadvantages of RCC pavement compared to conventional concrete pavement and AC pavement are clarified. The applicability of RCC pavement in Turkey is discussed.

1. GİRİŞ
Yol üstyapısını, esnek ve rijit olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündür. Esnek üstyapılarda, temel ve alttemel üzerine beton asfalt kaplama inşa edilir. Temel ve alttemel genellikle granüler malzeme ile yapılmaktadır. Rijit üstyapılarda ise, çimento betonu ile hazırlanmış kaplama ile taban zemini arasında temel veya alttemel tabakalarından biri kullanılmaktadır. Silindirle sıkıştırılabilen beton (Roller Compacted Concrete–RCC) kaplamalar, geleneksel beton kaplamalara göre yeni bir beton kaplama türü olup, karıştırılması, serilmesi ve sıkıştırılması, beton asfalt kaplamalarda kullanılana benzer teknikler kullanılarak yapılmaktadır. Geleneksel beton kaplamalara göre daha düşük su/çimento oranına sahip olan RCC kaplamalar, bitümlü kaplama yapımında kullanılan araçlarla taşınabilmekte, serilebilmekte ve sıkıştırılabilmektedir. RCC kaplamalar genellikle çift tamburlu titreşimli silindir ile sıkıştırılmaktadır. RCC ismini, kaplamanın yapım yönteminden almaktadır. Bu yapım tekniği kullanılarak, büyük miktarda beton, donatısız olarak yerleştirilmektedir. RCC kaplamaların maliyeti, geleneksel beton kaplamalardan %10 ile %30 arasında daha düşüktür. RCC kaplamalar; genellikle düşük hızlı ağır trafiğe sahip olan yol kesimleri ile havaalanı pist ve taksi yolları gibi mukavemet, dayanıklılık ve ekonominin çok önemli olduğu yerlerde kullanılmaktadır.

2. TARİHÇESİ
İlk geleneksel beton kaplama 1865 yılında İskoçya’da inşa edilmiştir. Aradan yaklaşık 50 yıl geçtikten sonra, 1910’lu yıllarda bir çok ülkede silindirle sıkıştırılan beton kaplamalar yapılmıştır. 1930’lu yıllarda inşaat mühendisliğinin bir çok alanında sıkıştırmalar titreşim uygulanarak yapılmasına karşın, titreşimli sıkıştırma kadar iyi kalite sağlayabilecek silindir bulunmadığı için sıkıştırmada silindir kullanılmamıştır. Silindir, yalnızca çimento içeren temel tabakalarının yapımında kullanılmıştır. 1970’li yıllardaki petrol krizi nedeniyle bitümlü bağlayıcı fiyatlarının yükselmesi, RCC kaplamalarının gündeme gelmesini sağlamıştır.
RCC kaplamaların bilinen ilk modern örneği 1970 yılında, İspanya’da, düşük hacimli trafiğe sahip olan bir yolda uygulanmıştır. Ağır trafik taşıyan diğer bir RCC kaplama uygulaması da 1976 yılında Kanada’da yapılmıştır. 1980 yılından sonra, Fransa, Almanya,Norveç, İsveç, Finlandiya, Danimarka, Almanya, Avusturya, Arjantin ve Japonya gibi ülkelerin her birinde 100.000 m2 den fazla RCC inşa edilirken, Şili, Uruguay, Meksika, Kolombiya, Ekvator ve Güney Afrika gibi ülkelerde çok az veya deneme yolu olarak kullanılmıştır. Uygulanan RCC miktarı 1990 yılının sonunda toplam 12.000.000 m2 yi aşmış olup RCC uygulamasının yarısı İspanya’da yapılmıştır. Otoyollarda kullanılan 1.500.000 m2 RCC üzerine, yüzey düzgünlüğü sağlamak için beton asfalt aşınma tabakası yerleştirilmiştir. Geriye kalan 10.500.000 m2 RCC kaplama, ikinci sınıf yol, sanayi ve askeri alanlar gibi düşük hızlı trafiğin olduğu yerlerde kullanılmıştır.
Bu kadar geniş alanda kullanılması, özel bir ekipmana ihtiyaç duyulmamasından ve beton asfalt kaplamaların yapıldığı makinalarla inşa edilebilmesinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte; yapım kolaylığı, çalışan eleman sayısını azaltması ve yüksek üretim hızı ve bunlara bağlı olarak maliyetinin düşmesi de büyük oranda kullanılmasının nedenleri olarak sıralanabilir. Ayrıca, RCC kaplamalar, geleneksel beton kaplamalara göre daha kısa bir sürede trafiğe açılabilmektedir.

3. MALZEME
RCC’de geleneksel betonlarda kullanılan kaba ve ince agregalar, çimento, uçucu kül, katkı maddeleri ve su kullanılmaktadır. Karışımlarda su/çimento oranı, 0,20 ile 0,40 arasında olmaktadır.

3.1 Agregalar
Diğer beton türlerinde olduğu gibi, RCC’nin ekonomikliğini ve kalitesini belirlemedeki en önemli faktörlerden biri, uygun agrega kaynağının seçilmesidir. RCC kaplama karışımlarının hacminin %70-80’ini agregalar oluşturmaktadır. Kaba agrega; kırılmış veya kırılmamış çakıl, yeniden kullanılan beton, kırmataş veya karışımından oluşmaktadır. Kırmataş veya kırılmış çakıldan yapılmış RCC’lerin sıkıştırılması, yuvarlak çakıldan yapılmış RCC’lerden daha zor olmasına karşılık, taşıma ve yerleştirme sırasında daha az ayrışma ortaya çıkmaktadır. İnce agregalar, doğal kum, kırılarak üretilen kum veya her ikisinin karışımından meydana gelmektedir. Yüksek oranda plastik olmayan silt parçacıkları içeren kumlar, mineral filler olarak görev yaptığı gibi ihtiyaç duyulan çimento gereksinimini de azaltmaktadır. Bunun aksine, yüksek oranda kil içeren ince agregalarla yapılmış olan karışımlarda kullanılan su miktarı artmakta, büzülme ve çatlamalar oluşmakta, dolayısıyla mukavemet azalmaktadır. Bu yüzden karışımda kullanılacak kumların su emme kabiliyeti ve özgül ağırlıklarının belirlenmesi gerekmektedir. RCC ve geleneksel betonda kullanılan agregalar arasındaki en önemli farklılıklardan biri agrega gradasyonudur. RCC’de maksimum tane boyutunun 25 mm veya daha az olduğu görülmektedir. Ayrışmalardan sakınmak, karıştırma işlemini kolaylaştırmak ve yüzey düzgünlüğünü sağlamak amacıyla tane boyutu yüksek seçilmemektedir. Bazı ülkelerde, ince ve kaba agrega bileşimlerinin gradasyon sınırları belirlenmiştir. Fransa ve İspanya’da kabul edilen gradasyon eğrileri bağlayıcıları da (çimento+uçucu kül) kapsamaktadır. İspanya’da kullanılan iki farklı maksimum tane boyutu için agrega gradasyon sınırları Tablo 1’de görülmektedir.


Tablo 1. Agrega ve bağlayıcı karışımının gradasyon sınırları

Yeni sıkıştırılan malzemede yeterli stabiliteyi sağlamak için büyük miktarda kırılmış malzeme kullanılmaktadır. Agregalar en azından iki grubun karışımından oluşmalıdır, örneğin 0/5 mm ve 5/20 mm. Kaplama düzgünlüğü fazla önemli değilse, kaba ve ince agregalar önceden harmanlanıp tek bir grup olarak depolanabilmektedir.
Takviye tabakası çalışmalarında, agrega seçimindeki en önemli faktör, karışım sıkıştırıldığı anda yüksek iç dayanıma ulaşabilme yeteneğidir. RCC, fazla gecikme oluşmadan trafiğe açılabilmektedir. Stabilite, anlık (immediate) taşıma gücü testi ile ölçülmektedir. Test, CBR testinde kullanılan aynı ekipmanlarla, yeni sıkıştırılmış numuneler üzerinde uygulanmaktadır. Anlık taşıma gücü indeksi 65’in üzerinde çıktığında, RCC’nin yeterli kapasiteye sahip olacağı ileri sürülmüştür. Kırılmış kaba agrega kullanıldığında, bu sınır belirgin bir şekilde aşılmaktadır.

Sonraki Sayfa