Ulaşım altyapısı ve yol üstyapısı mühendisliği alanında, özellikle çetin kış şartlarının ve ani sıcaklık değişimlerinin neden olduğu deformasyonları minimuma indirmeyi hedefleyen stratejik bir akademik başarıya imza atıldı. Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) bünyesinde yürütülen Ar-Ge çalışmaları neticesinde; soğuk hava dalgalarında esnekliğini muhafaza edebilen, standart kaplama uygulamalarına kıyasla 10 derece daha düşük sıcaklık parametrelerinde dahi çatlama ve kırılmalara karşı yüksek direnç gösteren polyester reçine modifiyeli yeni bir asfalt formülasyonu geliştirildi.
YTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Mustafa Sinan Yardım ve Öğretim Görevlisi Dr. Betül Değer Şitilbay liderliğinde yürütülen disiplinler arası proje; ulusal ve uluslararası ölçekte tescillenerek patent hakkı kazanmaya layık görüldü.
Nano Ölçekli Analiz Ve Yenilikçi Dielektrik Spektroskopi Metodu
Uzun soluklu bir araştırma ve laboratuvar safhasının ürünü olan projenin teknik operasyon kronolojisi ve inovatif altyapısı şu parametrelerle yasal kayıtlara geçti:
Asfalt kaplamaların ana bağlayıcı unsuru olan bitüm malzemesi, özel bir kimyasal bileşene sahip polyester reçine ilavesiyle modifiye edilerek yapısal olarak güçlendirildi. YTÜ'nün yürütücü olduğu çalışmaya, İstanbul Üniversitesi ve İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa bünyesindeki araştırmacılar da katılarak inşaat mühendisliği problemlerine çok yönlü bilimsel çözümler sundu. Geliştirilen malzemenin iç yapısı, standart test yöntemlerinden farklı olarak "dielektrik spektroskopi" adı verilen tahribatsız ve yenilikçi bir deneysel metotla incelendi. Dr. Betül Değer Şitilbay’ın "nano ID" (nano kimlik) olarak tanımladığı bu sistemle, mikro numuneler üzerinden moleküler analizler başarıyla gerçekleştirildi.
Camsı Geçiş Sıcaklığı Eksi 30 Dereceye İndirildi
Projenin çıktılarına dair rasyonel veriler paylaşan Doç. Dr. Mustafa Sinan Yardım, dünya literatüründe bu tür karışımların bulunduğunu ancak geliştirdikleri özel polyester reçine ile ölçümleme metodunun ilk kez uygulandığını ifade etti.
Asfaltın kış aylarında büzüşme neticesinde kırılganlaştığına dikkat çeken Yardım, performanstaki makro ilerlemeyi şu sözlerle özetledi:
"Normal şartlarda asfalt yüzeylerdeki yapısal camsı geçiş sıcaklığı ve kritik büzüşme eşiği eksi 20 derecelerde karşımıza çıkmaktadır. Geliştirdiğimiz polyester reçine katkısıyla bu dayanma kabiliyetini rasyonel olarak eksi 30 derecelere kadar indirmeyi başardık. Bu sayede, hızlı sıcaklık değişimlerinin ve aşırı soğukların yaşandığı iklim bölgelerinde dahi asfalt üstyapımız kolay kolay bozulmayacak, çatlamaya karşı yüksek direnç gösterecektir."
Hem Ulusal Hem De ABD Patent Ofisi Tarafından Tescillendi
Geliştirilen malzemenin ve uygulama fikrinin özgünlüğü, yapılan küresel literatür taramalarının ardından tescil altına alındı. YTÜ Yıldız Teknopark'ın kurumsal koordinasyonuyla yürütülen yasal süreçlerin neticesinde, inovatif asfalt projesine hem Türk Patent Ofisi hem de Amerika Birleşik Devletleri Patent ve Ticaret Markası Ofisi (USPTO) tarafından resmi patent beratı verildi.
Karayolu Ekonomisinde Kilometre Başına Yüksek Tasarruf
Projenin ekonomik ve çevresel rasyolarına değinen Dr. Şitilbay, yol kaplamalarının yapıldığı andan itibaren aşınma sürecine girdiğini ancak doğru modifikasyonlarla bu sürecin ciddi oranda ertelenebileceğini belirtti.
Daha çevreci ve sürdürülebilir standartlarla üretilen bu yeni asfaltın, karayolu maliyet yönetimindeki avantajları şu şekilde açıklandı:
Çatlak ve deformasyon eğiliminin gecikmesiyle yolların fiziki kullanım ömrü rasyonel düzeyde uzatılıyor. Yol üstyapısının daha geç bakıma ihtiyaç duyması, kamu ve yüklenici kurumların periyodik bakım-onarım harcamalarında makro tasarruflar sağlıyor. Karayolu ağlarında elde edilecek küçük bir birim tasarrufun, kilometreler boyunca hesaplandığında ülke ekonomisi adına çok büyük bir mali finansal kazanca ve sürdürülebilir bütçe yönetimine dönüştüğü kurumsal olarak vurgulandı.