Nano ölçekli kolemanit ve üleksit minerallerinin ılık karışım asfaltın reolojik performansına etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of nano scale colemanite and ulexite minerals on the reologic performance of warm mix asphalt
Yazar: RESUL EKREM GÜNBEY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA KÜTÜK
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Asfalt karışımları = Asphalt mixture

Özet:
Günümüzde çevre bilincinin önem kazanması her sektörde çevre duyarlılığını ön planda tutan üretim ve uygulamaların gelişmesine yol açmıştır. Bu bağlamda, üstyapı mühendisliğinde de sıcak karışım asfaltın üretimi ve uygulamasında enerji tasarrufu sağlanması ve çevreye yayılan emisyonların azaltılması amacıyla üretimin daha düşük sıcaklıklarda yapılabilmesine olanak sağlayan ılık karışım asfalt uygulamaları gelişmektedir. Buradan yola çıkarak bu çalışmada köpüklendirilmiş ılık karışım asfalt içerisine dünyadaki rezervinin büyük çoğunluğu ülkemizde olan bor mineralleri nano boyutlu olarak değişen oranlarda katılmıştır. Burada hem milli kaynaklarımızın bu konuda değerlendirilmesi düşünülmüş ve hem de bu minerallerin nano boyuta indirgenmesi ile elde edilen daha kararlı yapılarıyla dayanım gibi çeşitli özellikleri de incelenmiştir. Nano ölçekli borla katkılı numuneler ve sadece köpüklendirme katkısıyla (Advera®) kontrol numuneleri hazırlanmıştır. Bitüm miktarının %5 ve %10'u kadar nano ölçekli kolemanit ve üleksit minerali katılarak hazırlanan modifiye bitümlere yumuşama noktası ve penetrasyon deneylerinin yanısıra, ince film halinde ısıtma deneyi (RTFOT) deneyi, basınçlı yaşlandırma kabı (PAV) deneyi, dinamik kesme (DSR) ve kiriş eğme reometresi (BBR) deneyleri de yapılmıştır. Advera® katkısı ile hazırlanmış ılık asfalt karışımına kolemanit minerali ilave edilmesi durumunda birçok olumsuzluğun giderildiği tespit edilmiştir. Bunun yanısıra üleksit minerali her ne kadar Advera® katkılı ılık asfalt karışımın olumsuzluklarını iyileştirmiş olsada Advera® katkısı kullanmadan üleksit minerali ile ılık asfat karışımı hazırlanmasının mümkün olabileceği görülmüştür.

Abstract:
Recently, gain importance of the environmental awareness led to develop the production and applications keeping forefront environmental sensitivity at each sector. In this context, at pavement engineering, for the purpose of both energy saving and reducing of emitted gases to the environment at hot mix asphalt production and application, warm mix asphalt (VMA) applications which allow production at lower temperatures improve. Accordingly, in this study, boron minerals whose a large amount of world reserve is in Turkey will be added at different rates. Here not only importance of our national resources on this issue will be identified but also by the way more stable structure of minerals obtained from nano-size reduction, some properties such as adhesion and strength can be improved. Through this work, without the chemical additives, due to the just size reduction of the material, improvements on its mechanical properties will be observed. Samples with nano sized boron mineral and control samples with only foaming additives (Advera®) were produced. To the modified bitumen prepared with nano-scale colemanite and ulexite minerals of 5 % and 10 % bitumen content, rolling thin film oven test (RTFOT), pressure aging vessel (PAV) test, dynamic shear rheometer (DSR) and bending beam rheometer (BBR) tests have been carried out in addition to the softening point of the prepared modified bitumen and the penetration tests. It was determined that many negativity was eliminated if colemanite mineral was added to the warm mixture asphalt prepared with the contribution of Advera®. Furthermore, although the uleksit mineral has improved the negativity of the warm asphalt mixture with Advera® additive, it has been seen that it is possible to prepare an uleksit mineral and warm asfat mixture without the Advera® additive.