Mobilya endüstrisinde kullanılan plastik kökenli atıkların sıcak asfalt karışımda kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of plastic origin wastes used in the furniture industry in hot asphalt mixture
Yazar: YOUSIF RASHAD QADER
Danışman: DOÇ. DR. UFUK KIRBAŞ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bitümlü karışımlar dünya genelinde çoğu zaman esnek kaplamalı üstyapılarda kullanılır. Bu yapılar asfalt, bitüm ve mineral agrega (ikisinin birleşimi) kombinasyonu karıştırılır, katmanlar oluşturulur  (aralarında) ve böylece sıkıştırılır. Geleneksel koşullar altında, standart bitümlü kaplamalar, uygun şekilde tasarlanır ve uygulanırsa oldukça tatmin edici performans gösterir; bununla birlikte, çeşitli durumlarda bitümlü karışımların performansı son derece zayıftır. Günümüzde asfalt karışım kaplamaları; artan trafik hacmini, aktarılan eden yükleri ve günlük veya mevsimsel sıcaklıkta artan varyasyonları yaşadıkları için, geçmiş tecrübelere göre daha yüksek performans göstermeleri beklenmektedir. Ayrıca, bitümlü kaplamaların performansının suyun verdiği zararlardan kaynaklı durumlarda başarısız sonuçlar verdiği bilinmektedir. Bu durum dikkate alındığında, bitümlü karışımlarda ve yanı sıra bitüm modifikasyonundaki katkı maddelerinin geliştirilmesi konusunda çok emek harcanmaktadır Plastikler günümüzde yaşam tarzının her yerindedir ve  hızla artmaktadır. Bunlar biyolojik olarak parçalanamaz olduğundan, bu katı atıkların yönetimi ile ilgili  ortaya çıkan büyük  sorunlar vardır. Ayrıca atık plastiğin iyi bir bitüm modifiye edici olduğu bilinmektedir.
Bu çalışmada, atık membran ile modifiye edilmiş bitümlü sıcak karışımın mekanik davranışı araştırılmıştır. Esnek kaplamalarda atık plastik kullanımı, geleneksel esnek kaplamalarla karşılaştırıldığında iyi sonuç verdiği bilinmektedir. Mobilya endüstrisinde kullanılan ve bir atık malzemesi olan (membran)  plastik atıkların çevre dostu bir teknik ile imha edilmesinin son dönemde yükselen atık yönetimi kavramına önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Çalışmada, Bitümlü Sıcak  Karışım (BSK) tasarımına atık membranın katılmasının  üstyapı mekanik performasını iyileştirme konusunda göreceli olarak başarı sonuçlar verdiği saptanmıştır.
Çalışma kapsamında, Karayolları Teknik Şartnamesinde tavsiye edilen tip A gradasyonuna uygun agrega ile karışımlar hazırlanmıştır, ve optimüm bitüm ağırlıkça farklı oranlarda rasgele boyutlarda  membran atıkları katılarak BSK numuneleri oluşturulmuştur. 81 Numune üretimi için Marshall sıkıştırma yöntemi kullanılmıştır. Atık mebranın karışımdaki rolü, Marshall stabilite deneyi ve atık membran oranları olmadan  hasarlı ve hasarsız durumdaki dolaylı çekme dayanımı deneyi numuneleri hazırlamak gibi çeşitli mühendislik özellikleri için incelenmiştir. Oluşturulan numunelerin (briket) marshall özellikleri stabilite, akma değeri, birim ağırlık, hava boşlukları gibi karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada mekanik değerlendirme yöntemi olarak Dolaylı Çekme (IDT) dayanım testi de kullanılmıştır. Bu kapsamnda, Marshall sıkıştırma yöntemi kullanılarak hazırlanan numuneler koşullandırılmamıştır ve Modifiye Lottman (AASHTO T 283) yöntemine göre koşullandırılmış olarak IDT testine tabi tutulmuştur. Sonuç olarak IDT hasarlı / IDT hazarsız oranı, değerlendirmesi yardımıyla numunelerin nem duyarlılıkları belirlenerek plastik atık katılarak oluşturulan üstyapı karışımlarının su hasarlarına karşı performans değişimleri değerlendirilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Asfalt Karışımı, Marshall Stabilitesi, Atık Plastik, Koşullandırma, Modifiyeli Bitümlü Membran karışımı

Abstract:
Bituminous mixtures are usually used in flexible pavements around the world. In the making of asphalt, which is one of these pavements, bitumen and mineral aggregate (combination of the two) are mixed and layers are formed (between them) and compressed. Under conventional conditions, standard bituminous pavements display a quite satisfactory performance if properly designed and applied; however, the performance of bituminous mixtures is extremely poor in various situations. Today, asphalt mixture pavements are expected to perform better than previous experiences as they experience increased traffic volume, transferred loads, and increasing variations in daily or seasonal temperature. Also, it is known that the performance of bituminous pavements gives unsuccessful results in situations caused by water damage. Considering this situation, a lot of labor is spent on the development of additives in bitumen modification as well as the bitumen mixtures. Plastics are all over today's lifestyle and their usage is increasing rapidly. There are major problems regarding the management of these solid wastes since these are non-biodegradable. It is also known that waste plastic is a good bitumen modifier.
In this study, the mechanical behavior of hot mix asphalt modified with the waste membrane was investigated. It is known that the use of waste plastics in flexible pavements works well compared to conventional flexible pavements. It is thought that the disposal of plastic wastes, which is a waste material (membrane) used in the furniture industry, with an environmentally friendly technique will make an important contribution to the recently increasing concept of waste management. In the study, it was found that the addition of the waste membrane to the Hot Mix Asphalt (HMA) design gave relatively successful results in improving the mechanical performance of the pavement.
Mixtures were prepared with aggregate in accordance with the type A gradation recommended in the Highways Technical Specifications, and HMA samples were created by adding membrane wastes in random sizes at different percentages by optimum bitumen weight. The Marshall compression method was used for the production of 81 samples. The role of the waste membrane in the mixture was analyzed for various engineering properties such as preparing samples for the Marshall stability test and indirect tensile strength test in damaged and undamaged conditions without waste membrane percentages. The Marshall properties and characteristic features of the samples (briquettes) such as stability, yield value, unit weight, and air voids were determined. In addition, the Indirect Tensile Strength test (IDT) was used as a mechanical evaluation method in the study. In this context, samples prepared using the Marshall compression method were subjected to IDT testing as unconditioned and conditioned according to the Modified Lottman (AASHTO T 283) method. As a result, the moisture sensitivity levels of the samples were determined by means of IDT damaged / IDT undamaged ratio, and the performance changes of the pavement mixtures created by adding plastic waste against the damage of water were evaluated. 

Keywords: Hot Asphalt Mixtures, Marshall Stability, Waste Plastic, Conditioning, Membrane Modified Bituminous mixture