Nanokil kullanılarak asfalt bağlayıcı özelliklerinin iyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, nanokil katkı maddesinin asfalt bağlayıcının performans özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Katkı maddesinin yapısal özellikleri X-Işını Kırınımı (XRD) analizi ile incelenmiştir. Katkının asfalta ilave edilmesiyle oluşan modifiye asfalt bağlayıcıların morfolojik yapısı ve modifikasyon mekanizması sırasıyla Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) analizleriyle belirlenmiştir. Ayrıca katkı maddesinin ve modifiye asfalt bağlayıcıların termal özellikleri Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) analizi ile araştırılmıştır. Modifiye asfalt bağlayıcıların fiziksel ve reolojik özellikleri ise penetrasyon, yumuşama noktası, düktilite, Dinamik Kayma Reometresi (DSR), Dönel İnce Film Halinde Isıtma (RTFOT), Dönel Viskozimetre (RV) ve Basınçlı Yaşlandırma Kabı (PAV) deneyleri ile ortaya konmuştur. Deney sonuçlarından, katkının asfaltın kıvamını, tekerlek izi direncini ve kısa süreli yaşlanma direncini arttırdığı; uzun süreli yaşlanma sonrası yorulma direncini azalttığı belirlenmiştir. Deneylerden elde edilen verilere göre, asfalt bağlayıcının performans özelliklerine en iyi etki eden katkı oranının %8 olduğu görülmüştür.

In this study, the effect of the nanoclay additive on the performance features of the asphalt binder was assessed. Structural properties of the additive were investigated using X-ray diffraction (XRD) analysis. The morphological structure and mocification mechanism of modified asphalt binders formed by adding the additive to the asphalt were determined by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analyzes, respectively. In addition, the thermal properties of the additive and modified asphalt binders were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The physical and rheological properties of modified asphalt were measured using penetration, softening point, ductility, dynamic shear rheometer (DSR), rolling thin film oven test (RTFOT), rotational viscometer (RV) and pressure aging vessel (PAV). The results indicate that the additive increased the asphalt's consistence, rutting and short-term aging resistance and decreased fatigue resistance after long-term aging. It was indicated that the best additive ratio to enhance the performance features of asphalt binder according to the data obtained from the experiments was 8%.