Cecabase RT 945 katkı maddesinin farklı sıcaklık ve oranlarda modifiye bitüme olan etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of Cecabase RT 945 additive of modified bitumen at different temperatures and ratios
Yazar: ÖZGE DEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALİ ÇOLAK
Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bitümlü sıcak kaplama = Bituminous hot coating

Özet:
Teknolojinin ilerlemesi ile motorlu araç sayılarında ciddi artışlar meydana gelmiş bu da yol kaplamalarının kaliteli olmasını zorunlu hale getirmiştir. Yol kaplamalarında en çok kullanılan Bitümlü Sıcak Karışımlar (BSK)'dır. BSK'lar 140°C ile 180°C aralığında karıştırılır ve 120°C ile 160°C arasında sıkıştırılır. 2000'li yıllardan itibaren dünya genelinde kullanılan Ilık Karışım Asfalt (IKA) teknolojileri ise BSK'lara göre 20°C ile 40°C daha düşük sıcaklıklarda üretilmektedir.  Asfalt karışımları daha düşük sıcaklıklarda üretmenin en büyük avantajı enerji tüketiminin ve CO2 emisyonlarının azalmasıdır. IKA teknolojilerinin üretiminde kullanılan çeşitli katkı maddeleri bulunmaktadır yaptığımız bu çalışmamızda kimyasal katkılardan birisi olan Cecabase RT 945 incelenmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan saf bitüm 70/100 penetrasyon derecesine sahiptir. Bitüm ağırlığının %0, %0,3, %0,4 ve %0,5'i olacak şekilde hesaplanan dört farklı Cecabase RT 945 oranı bitüm içerisine eklenmiştir. Taguchi L16 ortogonal dizisine göre hazırlanan deney planlarına uygun olarak karışımlar 120°C, 130°C, 140°C ve 150°C karıştırma sıcaklıklarında, 5, 10, 15 ve 20 dakika boyunca 1000, 2000, 3000 ve 4000 RPM karıştırma hızlarında karıştırılarak hazırlanmıştır.  Hazırlanan numunelere penetrasyon, yumuşama noktası, parlama noktası, dönel ince film etüvü (RTFOT), elastik geri dönme ve Marshall stabilite testleri uygulanmıştır. Bu parametrelerin ve seviyelerin bağlayıcı üzerindeki etkileri incelenmiş ve şartnamelere uygunluğu değerlendirilmiştir. Cecabase RT 945 katkı maddesi, saf bitümün penetrasyon değerini artırmış, yumuşama noktası değerini azaltmıştır. Ayrıca modifiye bitümün elastik geri dönme yüzdesi artmış, RTFOT kütle kaybı azalmış ve Marshall stabilite değeri artmıştır. Taguchi Metodu ile gerçekleştirilen optimizasyonlar sonucunda, en uygun koşullar %0,3 Cecabase RT 945 oranı, 140°C karıştırma sıcaklığı, 20 dakika karıştırma süresi ve 3000 RPM karıştırma hızı olarak belirlenmiştir.

Abstract:
With the advancement of technology, there has been a significant increase in the number of motor vehicles, which has made it necessary for road pavements to be of high quality. The most commonly used bituminous hot mixtures (HMA) are road pavements. HMAs are mixed between 140°C and 180°C and compressed between 120°C and 160°C. Warm Mix Asphalt (WMA) technologies, which have been used worldwide since the 2000s, are produced at temperatures 20°C to 40°C lower than HMAs. The biggest advantage of producing asphalt mixtures at lower temperatures is the reduction of energy consumption and CO2 emissions. There are various additives used in the production of HMA technologies, and in this study we examined Cecabase RT 945, one of the chemical additives. The pure bitumen used in the study has a penetration degree of 70/100. Four different Cecabase RT 945 ratios calculated as 0%, 0.3%, 0.4% and 0.5% of the bitumen weight were added to the bitumen. In accordance with the experimental plans prepared according to Taguchi L16 orthogonal array, the mixtures were prepared by mixing at 120°C, 130°C, 140°C and 150°C mixing temperatures and 1000, 2000, 3000 and 4000 RPM mixing speeds for 5, 10, 15 and 20 minutes. Penetration, softening point, flash point, rotational thin film oven (RTFOT), elastic recovery and Marshall stability tests were applied to the prepared samples. The effects of these parameters and levels on the binder were investigated and their compliance with the specifications were evaluated. Cecabase RT 945 additive increased the penetration value of pure bitumen and decreased the softening point value. In addition, the elastic recovery percentage of the modified bitumen increased, RTFOT mass loss decreased and Marshall stability value increased. As a result of the optimizations carried out with the Taguchi Method, the most suitable conditions were determined as 0.3% Cecabase RT 945 ratio, 140°C mixing temperature, 20 minutes mixing time and 3000 RPM mixing speed.