Bor mineralinin bitüm katkı malzemesi olarak kullanılmasının taş mastik asfaltların mühendislik özelliklerine etkisi
The effect of using boron mineral as a bitumen additive material on the engineering properties of stone matrix asphalts
Yazar: FATİH ŞİNOFOROĞLU
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

Özet:
Asfalt kaplamalarda, yüksek sıcaklık ve ağır trafik yüklerinden dolayı tekerlek izi deformasyonları, yolun yüzey düzgünlüğünü olumsuz etkilemekte ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bitümlü sıcak karışımlarda kalıcı deformasyonlara karşı direnci arttırmak amacıyla birçok katkı maddesi kullanılmaktadır. Bu katkı maddeleri bir kısmı bitümü modifiye ederek ve doğrudan karışıma katılarak kaplamaların mühendislik özelliklerini iyileştirmektedir.
Bu çalışmada bahsedildiği üzere mühendislik özelliklerini iyileştirmek için 50/70 penetrasyonlu bitüm içerisine; dünyadaki rezervinin büyük çoğunluğu Türkiye'de olan bor mineralleri -25µm, -45µm ve -75µm boyutlu olarak farklı oranlarda katılmıştır. Meydana gelen modifiye bitümlerin uygun nitelikte olup olmadıkları gözlemlenebilmesi için penetrasyon, yumuşama ve elastik geri dönme deneyleri yapılmıştır. Uygun nitelikte bulunan modifiye bitümler ile taş mastik asfalt aşınma tabakası dizayn kriterlerine göre Marshall ve süzülme deneyleri yapılarak üleksit mineral katkılı hazırlanan taş mastik asfalt aşınma tabakasının Karayolları Teknik Şartnamesi'ne (KTŞ) göre uygunluğuna bakılmıştır.
Çalışmada 50/70 penetrasyonlu bitüme 3 farklı boyutta (-25µm, -45µm ve -75µm) üleksit minerali farklı oranlarda karıştırılarak KTŞ sınır değerleri içerisinde en uygun oranın %7.5 olduğu tespit edilmiştir. Marshall stabilite ve süzülme deneyleri sonucunda ise %7,5 oranına en iyi cevap veren üleksit bor minerali boyutunun 25µm elek altı (-25µm) olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In asphalt pavements, due to high temperature and heavy traffic loads, deformation of the tire tracks adversely affects the geometric standards of the road and causes economic losses. Many additives are used in bituminous hot mixtures to increase the resistance to permanent deformations. Some of these additives improve the engineering properties of the coatings by modifying the bitumen and adding them directly to the mixture.
Turkey has an important place in the boron mines in the world in general. As mentioned in this study, 50/70 penetration bitumen is used to improve engineering properties; The vast majority of the world's reserves of boron minerals in Turkey which -25μm, participated in -45μm and -75μm dimensional different rates. Penetration, softening and elastic return tests were performed in order to observe whether the modified bitumen was suitable. According to the design criteria of modified bitumen and stone mastic asphalt wear layer with suitable quality, the suitability of Marshall Mastic asphalt wear layer prepared with ulexite mineral was performed according to the design criteria according to Highways Technical Specification (KTŞ).
The most suitable size and ratio was obtained by mixing Ulexite mineral in 3 different size (-25µm, -45µm and -75µm) into asphalt concrete mixtures in different rations. As a result of Marshall stability test, modified bitumen made with ulexite mineral, which is 7.5% in size, is the best value