FT parafin (sasobit) ve polifosforik asit modifiye bitümlü karışımların mühendislik özelliklerinin performans testleri ile incelenmesi
Investigation of engineering properties of FT paraffin (sasobit) and polyphosphoric acid modified bituminous mixture by performance tests
Yazar: MEHMET BAYAZİT
Danışman: PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: AASHTO yöntemi = AASHTO method ; Bitüm = Bitumen ; Bitümlü sıcak karışım = Bituminous hot mixture ; Parafin = Paraffin ; Sünme deneyleri = Creep test ; Taş mastik asfalt = Stone mastic asphalt

Özet:
Bu tez çalışmasında 50/70 penetrasyona sahip bitüm, Sasobit® (S), Polifosforik asit (PPA) ve Sasobit® ile birlikte Polifosforik asit katkısı ile modifiye edilmiştir. Saf ve modifiye bitümler üzerinde geleneksel bitüm testleri tamamlanmış ve viskozite deneyi ile karışımların karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları belirlenmiştir. Ayrıca bitümlerin sıcaklığa bağlı viskozite değişimlerini belirleyebilmek için 90-160°C sıcaklık aralığında 10°C artan sıcaklıklardaki viskozite deneyleri tamamlanmıştır.
Karışım deneyleri için %3S ve %3S+%1PPA modifiyeli bitümler seçilmiştir. Agrega olarak kalker ve bazalt tipi agrega seçilmiştir. Kalker tipi agrega ile aşınma tabakasına uygun bitümlü sıcak karışımlar, bazalt tipi agrega ile Taş Mastik Asfalt karışımlar hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımların optimum bitüm miktarı Marshall testi ile belirlenmiştir. Karışımların suya karşı dayanımlarını belirleyebilmek için AASHTO T-283 testi uygulanmıştır. Kalıcı deformasyonu belirleyebilmek için üç eksenli statik sünme testi tamamlanmıştır. Üç eksenli statik sünme testi için 500kPa ve 300 kPa basınç değerinde iki farklı eksenel basınç ve 200 kPa ve 100 kPa basınç değerinde iki farklı çevresel basınç uygulanmıştır. Karışımların tekerlek izi deformasyonuu belirleyebilmek için de Hamburg tekerlek izi testi tamamlanmıştır 
Çalışma sonucunda bitümün karıştırma sıkıştırma sıcaklığını S katkısı azaltırken, S+PPA katkısının artırdığı belirlenmiştir. Dolaylı çekme testleri sonucunda da tüm karışımların dolaylı çekme mukavemet oranı 0,80 değerinden yüksek çıkmıştır. En yüksek dolaylı çekme mukavemeti değeri %3S+%1PPA modifiyeli bitümle hazırlanan karışımlardan elde edilmiştir. Tekerlek izi test sonucunda katkılar Bitümlü sıcak karışımların ve Taş Mastik Asfalt karışımların, tekerlek izi direncini artırmıştır. Üç eksenli statik sünme deneyi sadece bitümlü sıcak karışımlar üzerine tamamlanabilmiş ve deney sonucunda sünme testine karşı en dayanımlı karışımların  %3S+%1PPA modifiyeli bitümle hazırlanan karışımlar olduğu gözlemlenmiştir. Üç eksenli statik sünme deneyinin ve tekerlek izi deney sonuçlarının Francken model parametreleri belirlenmeye çalışılmıştır.
Çalışmada BSK ve TMA karışımlarının üretim maliyet analizi yapılmıştır. Katkıların üretim maliyetini artırdığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, 50/70 penetration bitumen was modified with Sasobit® (S), Polyphosporic acid (PPA) and Sasobit® together with Polyphosphoric acid (PPA) additive. Conventional bitumen tests were completed on the binder with and without additives, and the mixing and compression temperatures of the mixtures were determined by the viscosity test. Also, in order to determine the temperature-dependent viscosity changes of bitumen, viscosity tests at temperatures increasing by 10°C in the temperature range of 90-160°C were completed.
%3S and %3S+1%PPA modified bitumens were chosen for the mixing tests. Limestone and basalt type aggregates were chosen for mixtures. Hot mix asphalt were prepared with limestone type aggregate and Stone Mastic Asphalt mixtures were prepared with basalt type aggregate. The optimum bitumen amount of the prepared mixtures was tried to be determined by the Marshall test. AASHTO T-283 test was applied to determine the water resistance of the mixtures. Three-axis static creep test was completed to determine permanent deformation. For the triaxial static creep test, two different axial pressures at 500 kPa and 300 kPa pressures and two different environmental pressures at 200 kPa and 100 kPa pressures were applied. Hamburg rutting tests were completed in order to determine the rutting deformation.
As a result of the study, it was determined that the mixing compression temperature of the bitumen was decreased by the addition of S, while the additive of S+PPA increased it. As a result of indirect tensile tests, the indirect tensile strength ratio of all mixtures was higher than 0,80. The highest indirect tensile strength value was obtained from the mixtures prepared with 3%S+1%PPA modified bitumen. As a result of the rutting test, the rutting resistance of the mixtures started to increase with the addition of additives. The triaxial static creep test could only be completed on the hot mix asphalt mixtures and it was observed that the mixtures prepared with 3%S+1%PPA modified bitumen were the most resistant to the creep test as a result of the experiment. The Francken model parameters of the triaxial static creep test and the rutting test results were tried to be determined.
In the study, production cost analysis of BSK and TMA mixtures was made. It has been determined that the additives increase the production cost.