Geri kazanılmış polietilen tereftalat (PET)'ın bitüm ve bitümlü sıcak karışımların özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of recycled polyethylene terephtalate (PET) on properties of bitumen and hot mix bituminous
Yazar: CEREN BEYZA İNCE
Danışman: DOÇ. DR. TACETTİN GEÇKİL
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bitüm = Bitumen ; Bitümlü sıcak karışım = Bituminous hot mixture ; Marshall stabilitesi = Marshall stability ; Polietilen tereftalat = Polyethylene terephthalate

Özet:
Bu çalışmada; geri dönüşüm yoluyla elde edilmiş Polietilen Tereftalat (PET)'ın bir katkı maddesi olarak bitüm ve bitümlü sıcak karışımlar üzerindeki etkisi araştırılmıştır.
Bu amaçla, B 70/100 penetrasyon sınıflı saf bitüme, bitüm ile PET arasında iyi bir etkileşim sağlamak amacıyla ilk olarak bitüm ağırlığının %2,5'i kadar Trietanolamin (TEO) ilave edilmiştir. Daha sonra bitüm ağırlığının %2, %4, %6, %8 ve %10 oranlarında PET eklenerek modifikasyon işlemi tamamlanmıştır. Elde edilen bağlayıcıların fiziksel özellikleri geleneksel testlerle, reolojik özellikleri ise dinamik kayma reometresi (DSR), kiriş eğme reometresi (BBR) ve dönel viskozimetre (RV) deneyleri ile belirlenmiştir. Bağlayıcıların SEM, XRD ve FTIR Spektroskopisi analizleri incelenmiştir. Marshall karışım dizayn yöntemi ile bitümlü sıcak karışım (BSK) numuneleri hazırlanmıştır. Numuneler üzerinde Marshall Stabilite, Kalıcı Marshall Stabilitesi (RMS), Dolaylı Çekme Esneklik modülü (ITSM), Dolaylı Çekme Mukavemeti (ITS) ve Sünme sertliği deneyleri gerçekleştirilmiştir.
Elde edilen sonuçlara göre; PET'in TEO yardımıyla bitümle reaksiyona girdiği, katkı miktarının artmasıyla belirli bir aşamada bitümü sertleştirdiği, ancak sonra tekrar yumuşamaya başladığı görülmüştür. PET katkılı bağlayıcıların saf bağlayıcıya göre sertleşmelerine rağmen, karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıklarının önemli ölçüde değişmediği, yüksek ve düşük sıcaklık performans sınıflarının sabit kaldığı görülmüştür. Karışım testleri sonucunda Marshall stabilitesi ve ITSM değerleri %6PET katkılı karışımlarda en yüksek, RMS, dolaylı çekme dayanımı oranı ve sünme sertliği değerleri %8PET katkılı karışımlarda en yüksek bulunmuştur.

Abstract:
In this study; the effects of polyethylene terephthalate (PET) obtained by recycling on bitumen and bituminous hot mixtures as an additive were investigated.
For this purpose, 2.5% Triethanolamine (TEO) by weight of bitumen was added to pure bitumen having penetration class B 70/100 in order to provide a good interaction between bitumen and PET. Subsequently, the modification was completed by adding 2%, 4%, 6%, 8% and 10% PET based on the weight of bitumen. The physical properties of the obtained binders were determined by conventional tests, rheological properties were determined by dynamic shear rheometer(DSR), beam bending rheometer(BBR) and rotational viscometer(RV) tests. SEM, XRD and FTIR Spectroscopy analyzes were investigated of binders. Samples were prepared by Marshall mix design method using modified binders. Marshall Stability, Permanent Marshall Stability (RMS), Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM), Indirect Tensile Strength (ITS) and Creep Stiffness tests were performed on the samples.
According to the results obtained; ıt has been observed that the PET additive reacts with bitumen with the help of TEO, and in the certain stage hardens bitumen with increasing amount of additive, but then softens again. Although the PET-added binders harden with respect to the pure binder, the mixing and compression temperatures did not change significantly and the high and low temperature performance classes remained constant. As a result of the mixture tests, Marshall stability and ITSM values were found to be highest in 6% PET mixtures, RMS, indirect tensile strength ratio and creep stiffness values were highest in 8% PET mixtures.