Farklı doğal sakız katkılı ılık karışım asfalt performansı üzerine bir laboratuvar araştırması
Yükleniyor...
Tarih
2022-08-25
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bitümlü Sıcak karışımın (BSK) ısıtılması, üretilmesi ve sahaya uygulanması sırasında içeriğindeki uçucu toksik bileşenler açığa çıkarak çevreye, insana ve diğer canlılara zarar verir. İhtiyaç duyulan yüksek ısı enerjisi sadece BSK üretim maliyetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda çalışma ortamı nedeniyle çalışma verimini düşürür. Bu durum araştırmacıları daha çevreci, daha sağlıklı çalışma koşulları ve daha az enerji kullanımı sağlamak için ürünler geliştirmeye yöneltmiştir. Bu nedenle BSK’den daha avantajlı olan ılık karışım asfalt (IKA) teknolojisi geliştirilmiştir. IKA teknolojisinin uygulanması ile çevre ve insan sağlığının korunması, gerekli enerjinin azaltılması, dolayısıyla inşaat maliyetinin azaltılması ve BSK’nin performansının artırılması gibi bazı faydalar sağlanabilir. Ancak kullanılan IKA katkı maddesi ile modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcının özelliklerinde yüksek yumuşama noktası ve düşük soyulma direnci gibi istenmeyen durumlar meydana gelmiştir. Bu tez çalışmasının kapsamı, bahsedilen sorunu ortadan kaldırmak için çeşitli katkı maddelerinin kullanıldığı literatüre katkı sağlamak amacıyla oluşturulmuştur. Tez kapsamında 70/100 penetrasyon oranına sahip bitüme, yaygın olarak kullanılan IKA doğal katkılarından biri olan Sasobit® (S®) ile bitümün ağırlıkça %1, 2 ve 3 oranlarında karıştırılmıştır. Ilık Çam Sakız Ağdası (IÇSA) ise %1 oranında karıştırılmıştır. Ilık çam sakızı ağda katkılı Sasobit® modifiye bitümün (ÇSMB) fiziksel ve soyulma direnci özelliklerinin yanı sıra reolojik performansı SuperPAVE sınıflandırma sisteminde standart testlerle incelenmiştir. Asfalt Enstitüsü tarafından tanımlanan başlangıç optimum bitüm oranı yöntemi ile Taş Mastik Asfalt binder tabakası için IKA hazırlanmıştır. IKA numuneleri Marshall yöntemiyle üretilmiş ve Marshall Stabilitesi (MS) ve akma testi ile analiz edilmiştir. Ayrıca, IKA numunelerine indirekt çekme mukavemeti (İÇM) testi uygulanmıştır. Son olarak, ÇSMB ile üretilebilecek 1 tonluk IKA ve BSK için ekonomik analiz yapılmıştır. Sonuçlar, ÇSMB numunelerinin fiziksel ve reolojik özelliklerinde belirli bir iyileşme meydana geldiğini ve karıştırma ve sıkıştırma sıcaklığında belirli bir düşüş olduğunu göstermiştir. Ayrıca, IKA'nın MS değerinde önemli bir artış ve akma ve ITS değerlerinde ise düşüş gözlenmiştir. Sasobit® modifiye bitüme %1 IÇSA katkısının eklenmesi yumuşama noktasındaki aşırı artış ve düşük sıyırma direnci sorununa çözüm olabileceği vurgulanabilir. Ekonomik analiz ile yaklaşık %15 oranında daha düşük maliyetle yol inşaatının IKA ile yapılabileceği ortaya konulmuştur.
During the heating and production of hot mix asphalt (HMA) and its application to the field, the volatile toxic components in its contents are released and harm the environment, human and other living things. The high heat energy needed not only increases the cost of HMA production, but also reduces the working efficiency due to the working environment at high temperatures. This situation has led researchers to develop products to provide more environmentally friendly, healthier working conditions and less energy use. Therefore, the warm mix asphalt (WMA) technology, which is more advantageous than HMA has been developed. There are certain benefits can be occurred including protection of environment, and human health, decreasing required energy, therefore saving construction cost as well as improving performance of HMA with the application of WMA technology. However, undesired conditions have occurred in the properties of the bituminous binder modified with WMA additives such as high increase in softening point, low stripping resistance. The scope of this thesis study has been created to contribute to the literature, where various additives are used to eliminate the mentioned problem. Within the scope of the thesis, bitumen with a penetration rate of 70/100 was mixed with Sasobit® (S®), one of the widely used WMA natural additives, at the rate of 1, 2 and 3% by weight of bitumen, and 1% with Pine Gum Wax (PGW). The physical and stripping resistance properties as well as the rheological performance of warm pine gum added Sasobit® modified bitumen (PGWSMB) were demonstrated by standard tests in the SuperPAVE classification system. WMA was prepared for the Stone Mastic Asphalt binder layer with the initial optimum bitumen ratio method defined by the Asphalt Institute. The WMA samples were produced by the Marshall method and analyzed with Marshall Stability (MS) and yield test. Moreover, indirect tensile strength (ITS) test was applied to WMA samples. Finally, an economic analysis has been made for 1 ton of WMA and HMA that can be produced with PGWSMB. The results showed that certain improvement has occurred in the physical and rheological properties of the PGWSMB samples, and certain decrease was observed in the mixing and compaction temperature. Moreover, significant increase in MS and decrease in yield and ITS value of WMA were found. It can be highlighted that including 1% WMP additive to Sasobit® modified can be a solution to the problem of excessive increase in softening point and low stripping resistance. Economic analysis revealed that the pavement can be constructed with WMA at a lower cost of approximately 15%.
During the heating and production of hot mix asphalt (HMA) and its application to the field, the volatile toxic components in its contents are released and harm the environment, human and other living things. The high heat energy needed not only increases the cost of HMA production, but also reduces the working efficiency due to the working environment at high temperatures. This situation has led researchers to develop products to provide more environmentally friendly, healthier working conditions and less energy use. Therefore, the warm mix asphalt (WMA) technology, which is more advantageous than HMA has been developed. There are certain benefits can be occurred including protection of environment, and human health, decreasing required energy, therefore saving construction cost as well as improving performance of HMA with the application of WMA technology. However, undesired conditions have occurred in the properties of the bituminous binder modified with WMA additives such as high increase in softening point, low stripping resistance. The scope of this thesis study has been created to contribute to the literature, where various additives are used to eliminate the mentioned problem. Within the scope of the thesis, bitumen with a penetration rate of 70/100 was mixed with Sasobit® (S®), one of the widely used WMA natural additives, at the rate of 1, 2 and 3% by weight of bitumen, and 1% with Pine Gum Wax (PGW). The physical and stripping resistance properties as well as the rheological performance of warm pine gum added Sasobit® modified bitumen (PGWSMB) were demonstrated by standard tests in the SuperPAVE classification system. WMA was prepared for the Stone Mastic Asphalt binder layer with the initial optimum bitumen ratio method defined by the Asphalt Institute. The WMA samples were produced by the Marshall method and analyzed with Marshall Stability (MS) and yield test. Moreover, indirect tensile strength (ITS) test was applied to WMA samples. Finally, an economic analysis has been made for 1 ton of WMA and HMA that can be produced with PGWSMB. The results showed that certain improvement has occurred in the physical and rheological properties of the PGWSMB samples, and certain decrease was observed in the mixing and compaction temperature. Moreover, significant increase in MS and decrease in yield and ITS value of WMA were found. It can be highlighted that including 1% WMP additive to Sasobit® modified can be a solution to the problem of excessive increase in softening point and low stripping resistance. Economic analysis revealed that the pavement can be constructed with WMA at a lower cost of approximately 15%.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Çam Sakızı Ağdası, Geleneksel Test Yöntemleri, Ilık Karışım Asfalt, İndirekt Çekme Dayanımı, Marshall Stabilite, Reolojik Test Yöntemleri, Sasobit®, Indirect Tensile Strength, Marshall Stability, Pine Gum Wax, Rheological Test Methods, Traditional Test Methods, Warm Mix Asphalt
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Yani, R. (2022). Farklı doğal sakız katkılı ılık karışım asfalt performansı üzerine bir laboratuvar araştırması. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Batman.
