Polipropilen fiber katkısının bitümlü karışımların statik sünme davranışına etkisinin araştırılması
The investigation of the effect of polypropylene fiber addition tothe static creep behaviour of bituminous mixtures
Yazar: ŞENOL ÖZCAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SERKAN TAPKIN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Ekonomik analiz = Economic analysis ; Marshall deney yöntemi = Marshall experiment method ; Polipropilen = Polypropylene

Özet:
Yetmişli yıllardan itibaren trafik kompozisyonundaki ağır vasıta oranlarının, dingil yüklerinin ve lastik iç basınçlarının önceden öngörülemeyen değerlere ulaşması, yol mühendislerini yeni arayışlara sevk etmiştir. Karayollarında tekrarlanan bu ağır trafik yüklerine ek olarak iklim koşullarının yıl içinde büyük değişimler göstermesi ve karışım özelliklerinin mevcut gereksinimlere yeterince karşılık verememesi sonucu üstyapıda kalıcı deformasyonlar oluşmaya başlamıştır. Özellikle yurdumuzda büyük bir sorun olan, istiap haddinden fazla yüklenmiş taşıtların trafiğe çıkması ve sıcak iklim koşulları nedeni ile oluşan tekerlek izinde oturmalar, esnek üstyapılarda oluşan başlıca bozulma tipleri içerisinde en önemlilerinden birisidir. Bu nedenlerden ötürü esnek üstyapılarda istenen bir performans sağlayabilmek için tek çözüm olarak bitümlü bağlayıcının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin iyileştirilmesi yöntemi benimsenmiştir.Polipropilen (PP), tamamen yerli bir modifiye edici olup teknoloji açısından da yurtdışına bağımlılık göstermemektedir. Bu yönden incelendiğinde bitümlü bağlayıcıların PP ile modifikasyonu, yurdumuz için olmazsa olmaz olan ?ekonomi? hususunda son derece önemli bir adımdır. Bu çalışmada öncelikle PP'nin bitüm üzerindeki fiziksel ve kimyasal etkileri incelenmiştir. Daha sonra karışıma katılması gereken ?optimum? PP miktarı belirlenmiştir. Bunun tespit edilebilmesi için öncelikle statik sünme deneyleri ve Marshall deneyleri yapılmış, PP katılmış bitümlü bağlayıcının floresan mikroskobu altındaki görüntüleri incelenmiştir. Bu üç deney serisinden elde edilen optimum PP miktarı ile hazırlanan Marshall numunelerine uygulanan fiziksel ve mekanik testler yardımı ile optimum bitüm muhtevası bulunmuş ve son olarak ise ekonomik analizler yapılmıştır. Elde edilmiş olan sonuçların incelenmesi neticesinde, bitümlü bağlayıcıların PP ile modifiye edilmesinin karışımın fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirdiği ve kalıcı deformasyonlara karşı önemli oranda direnç sağladığı görülmüştür. Ayrıca, PP modifikasyonu, bitümden % 30 oranında bir tasarruf sağlamaktadır ki bu da çağımızda yüksek maliyetlere sahip beton asfalt üretimi imalatı açısından son derece önemli bir kazançtır.

Abstract:
The heavy vehicles in the composition of traffic, non-foresightable axle loads and tire pressures have motivated the highway engineers to search for new pursuits. In addition to these repetitive heavy traffic loads, the great fluctuations in the climate conditions and non-counteraction of the mixture properties to the existing necessities, permanent deformations started to occur in the superstructure. Especially in our country, the addition of the overloaded vehicles into traffic stream and the occurrence of rutting, because of the hot climatic conditions, has become one of the most predominant distress parameters. Because of the above mentioned reasons, the modification of physical and chemical properties of the bituminous binders has been assimilated to ensure the desirable performance in the flexible pavements.Polypropylene (PP) is completely a native modifier and it does not have any dependence to abroad in case of technology. When viewed from this point, the modification of bituminous binders with PP is a very important step for our country?s ?economical? concerns. In this study, first of all, the physical and chemical effects of PP on bitumen were investigated. Next, the amount of ?optimum? PP that has to be added into mixture was determined. In order to determine it, first, static creep tests and Marshall tests were carried out; images of the PP added bituminous binder under fluorescence microscopy was researched. With the application of physical and mechanical tests to the Marshall specimens prepared with the optimum PP amount that was obtained at the end of these three tests, optimum bitumen content was determined and finally economical analyses were carried out. After examining the obtained results, it has been found out that the PP modification of bituminous binders has developed the physical and mechanical properties of the mixture and substantially improved the resistance to permanent deformations. Besides, the PP modification results in 30 % economy form bitumen which is very important for the costly asphalt concrete production in recent times.