Bitüm modifikasyonunda farklı kaynaklardan temin edilen bağlayıcı kullanımının bitümlü sıcak karışımların mekanik özelliklerine etkisi

Abstract

Karayolu üstyapısının önemli bileşeni olan asfalt kaplamalarda, çevresel etkiler ve yapısal nedenlerden dolayı zamanla çeşitli bozulmalar meydana gelmektedir. Yol üstyapısında meydana gelen olumsuzlukları gidermek veya azaltmak için, asfalt kaplamasını oluşturan bitümlü sıcak karışımlar çeşitli katkı maddeleri kullanılarak modifiye edilmektedir. Bu tez çalışmasında; stiren butadien stiren (SBS MD-243) ve stiren etilen butadien stiren (SEBS G-1650) olmak üzere iki farklı polimer katkının, farklı kaynaklardan temin edilen bağlayıcıların reolojik ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda, bitümler üzerinde penetrasyon, yumuşama noktası, dönel viskozimetre, dinamik kayma reometresi ve kiriş eğme reometresi deneyleri uygulanırken, karışımlar üzerinde Marshall stabilite ve akma, nem hasarına karşı dayanım, indirekt çekme rijitlik modülü, indirekt çekme yorulma ve dinamik sünme deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlardan; her iki katkı malzemesi, her iki saf bitümün penetrasyon değerlerini azaltırken yumuşama noktası, viskozite ve tekerlek izi oluşumuna karşı dayanım parametre değerlerini arttırmıştır. Her iki katkı malzemesi, karışım numunelerinin stabilite, nem hasarına karşı dayanım, rijitlik, yorulma ömrü ve akma sayısı değerlerini arttırmıştır. Karışım numunelerinin MQ ve TSR değerleri üzerinde; Irak LANAZ bitümü için %3 SEBS G-1650 katkısı %4 SBS MD-243 katkısına göre daha başarılı olurken, Batman TÜPRAŞ bitümü için %4 SBS MD-243 katkısı %3 SEBS G-1650 katkısına göre daha başarılıdır. Karışım numunelerinin rijitlik, yorulma ömürleri ve akma sayısı değerleri üzerinde; her iki saf bitüm için %3 SEBS G-1650 katkısı %4 SBS MD-243 katkısına göre daha başarılıdır.

In asphalt pavements, which are a critical component of road superstructure, various deteriorations occur over time because of environmental effects and structural reasons.Hot mix asphalts (HMA) that create asphalt pavements are modified using various additives for the purpose of eliminate or reduce negatives occurring in road superstructure. In this these; the effects of two different polymer additives, styrene butadiene styrene (SBS MD-243) ve styrene ethylene butadiene styrene (SEBS G-1650), on the rheological and mechanical properties of binders provided from different sources were investigated. In this context, while penetration, softening point, rotational viscometer, dynamic shear rheometer and bending beam rheometer tests were conducted on bitumens Marshall stability and flow, tensile strength ratio, indirect tensile stiffness modulus, indirect tensile fatigue and dynamic creep tests were conducted on mixtures. From the results obtained, both additives increased the values of softening point, viscosity and rutting parameter, while reducing penetration values of both pure bitumen. Both additives increased the stability, resistance to moisture damage, stiffness, fatigue life and flow number values of the mixture samples. On the MQ and TSR values of the mixture specimens; while %3 SEBS G-1650 additive is more successful than %4 SBS MD-243 additive for bitumen Iraq LANAZ, %4 SBS MD-243 additive for bitumen Batman TÜPRAŞ is more successful than %3 SEBS G-1650 additive. On the values of stiffness, fatigue life and flow number values of the mixture specimens, %3 SEBS G-1650 additive is more successful than %4 SBS MD-243 additive for both pure bitumens.