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.

Kaçış rampaları; otoyollarda seyahat eden araçlarda mekanik sebeplerden dolayı oluşan arızalarda, aracın kendisinin daha fazla zarar görmemesi ve çevresine zarar vermemesi için yoldan uzaklaşmasını ve güvenli bir şekilde durmasını sağlayan yapılardır. Ülkemizde ilk defa 2012 yılında Tarsus-Pozantı karayolunda iki gidiş ve iki dönüş olmak üzere toplam dört adet kaçış rampası yapılmıştır. Bu kaçış rampaları açılışının ilk 2,5 ayında 5 kazayı önlemiştir. Bu çalışmada, Tarsus-Pozantı otoyolundaki kaçış rampalarında kullanılan agregaların geoteknik özellikleri araştırılmıştır. Bu kapsamda sınıflama, yuvarlaklık, birim hacim ağırlık, elek analizi, suda yıpranma, su emme, Los Angeles aşınma kaybı, donma-çözünme, alkali-silika reaktivitesi, organik madde ve kimyasal içerik/XRF analizleri yapılmıştır. Buna göre, yuvarlak-yarı yuvarlak şekilli danelerden oluşan ve organik madde içermeyen malzemenin sınıfı GP (kötü derecelenmiş çakıl), kütle birim hacim ağırlığı 2,36 g/cm 3 , suda yıpranma dayanıklılığı %99,46, ağırlıkça su emme oranı %1,55, Los Angeles aşınma kaybı %20,40, donma-çözünme kütle kaybı %7,4, alkali-silika reaktivitesi zararsız olarak çıkmıştır. Bu sonuçlara göre üzerinde çalışma yapılan kaçış rampalarında kullanılan agregalar şartname değerleri açısından uygundur.

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.

İnşaa edilen yol kaplamaları; olumsuz iklim şartları, artan ve tekrarlı trafik yüklerden kaynaklı deformasyona uğramaktadır. Servis ömrünü tamamlayamadan bozulmaya uğrayan yollarda yapılan bakım ve onarım çalışmaları ise ülke ekonomisini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu sebepten dolayı sürdürülebilir yol üstyapıları için gelişen teknoloji ve katkı malzemelerinin de kullanımıyla kaplamaların dayanımı arttırılarak servis ömrü uzatılabilmektedir. Bitüm ile farklı katkı malzemeleri modifiye edilerek dayanımı yüksek üstyapılar inşaa edilmekte ve kullanıma sunulmaktadır. Bu katkılar; endüstriyel atıklar, geri dönüştürülmüş malzemeler, polimerler ve nano malzemeler olarak sayılabilir. Nanoteknolojinin de gelişmesiyle bitüm modifikasyonunda nano malzemelerin kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Yapılan çalışmalarda bitüm; nanokiller, nanosilika, nano-CaCO3, nano-TiO2, nano karbon siyahı ve daha başka malzemelerle modifiye edilerek, bitümün reolojik ve fiziksel özellikleri incelenmiştir. Nano malzemelerin kullanılması ile bitümün, durabilitesi, suya karşı hassasiyeti, depolama stabilitesi ve daha birçok özelliğinde önemli iyileşmeler kaydedilmiştir. Bu çalışmamızda bu önemli konuda yapılan araştırmalar ve bu araştırmalar neticesinde elde edilen bulgular sunulacaktır.