Aynı performans seviyesine sahip bağlayıcılarla hazırlanan bitümlü sıcak karışımların kalıcı deformasyona karşı dayanımlarının ve yorulma ömürlerinin karşılaştırılması
Comparison of permanent deformation and fatigue resistance of hot mix asphalts prepared with the same performance grade binders
Yazar: AYKUT FATİH KORAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TANER ALATAŞ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Superpave dizayn sistemine göre aynı performans seviyesine ait bağlayıcılarla optimum bitüm içeriklerinde hazırlanmış bitümlü sıcak karışımların indirekt çekme rijitlik modülleri, kalıcı deformasyona karşı dayanımları ve yorulma ömürleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca SBS ile bitüm modifikasyonunun karışımların mekanik özelliklerine etkisi değerlendirilmiştir. Optimum bitüm içeriklerinde hazırlanan bütün karışımların hacimsel özellikleri ve Marshall Stabilite değerleri karşılaştırılmıştır. Dinamik sünme ve indirekt çekme yorulma deneyleri üç farklı yük tekrar periyodunda uygulanmıştır. Bağlayıcı deneyleri sonucunda, B 70/100 bitümü ile aynı performans seviyesini sağlayan en uygun SBS içeriğinin B160/220 bitümü + %3 SBS olduğu belirlenmiştir. Bütün deney sonuçlarından B160/220 bitümü ile birlikte, bitümün ağırlığının %3'ü kadar SBS kullanımı ile karışımların özelliklerinin önemli derecede iyileştirildiği, en yüksek performansa B 70/100 bitümü ile hazırlanan karışımların, en düşük performansa ise B 160/220 bitümü ile hazırlanan karışımların sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Superpave sistemine göre aynı performans seviyesine sahip bağlayıcılarla hazırlanan karışımların benzer davranış sergilemesi beklenmesine rağmen rijitliklerinin, kalıcı deformasyona karşı dayanımlarının ve yorulma ömürlerinin önemli oranda farklılık gösterdiği belirlenmiştir.Anahtar kelimeler: Bitümlü sıcak karışım, Superpave, Performans seviyesi, Yorulma, Kalıcı deformasyon

Abstract:
In this study, the volumetric properties, Marshall stabilities, the indirect tensile stiffness moduli, and the fatigue and permanent deformation strengths of hot mix asphalts prepared with the same performance grade binders in accordance with Superpave method at optimum binder contents were comparatively investigated. In addition, the effect of bitumen modification using SBS on the mechanical characteristics of the mixtures was evaluated. Dynamic creep and indirect tensile fatigue tests were conducted at three different loading periods. As the binder tests, it was determined that the modified bitumen obtained by adding of 3% SBS by weight into the B160/220 binder yielded the same level of performance with the B70/100 bitumen. It was also found that using 3% SBS by weight for the purpose of bitumen modification enhanced the desired properties of the mixture to a significant degree. It was observed that the best performance belonged to the mixtures containing B70/100 bitumen, while the worst performance was found for the mixtures made from B160/220 bitumen. Additionally, although the mixtures prepared by the same performance grade binders in accordance with the Superpave system were expected to behave similarly, it was found that they differed considerably with respect to their stiffness, tensile strength and strength against permanent deformation.Keywords: Hot mix asphalt, Superpave, Performance grade, Fatigue, Permanent deformation