Nankil,sbs ve sönmüş kireç katkılı asfalt kaplamaların karışım performanslarının araştırılması
Reducing the use of polymeric additives in the presence nanoclay addivives in asphalt pavements, the investigation of mixture performance
Yazar: DÜNDAR AYYILDIZ
Danışman: PROF. DR. ATAKAN AKSOY
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Stiren butadiyen stiren (SBS) polimeri ve asfalt bağlayıcısı arasındaki zayıf uyumluluk nedeniyle faz ayrımı söz konusudur. Bu nedenle son zamanlarda nanokiller kullanılmaktadır. Bu çalışmada, nanokiller ile SBS oranının azaltılabilmesi araştırılmış ve ayrıca sönmüş kireç katkısı kullanılmıştır. %2 ve %3 oranlarında nanokil %5-4-3-2-1 oranlarındaki SBS ile kullanılmıştır. Ayrıca bütün karışımlar %1 oranında sönmüş kireç ile de oluşturularak su hasarı, düşük sıcaklık çatlama problemi ve deformasyon direnci yönüyle sorgulanmıştır. Nanokillerle düşük sıcaklık çatlama direnci bakımından, SBS oranlarının azaltılabilmesi mümkün olabilmektedir. Karışımlarda %2 ve %3 nanokil kullanım oranları için, düşük sıcaklık çatlama problemi bakımından, %1SBS, %2SBS, %3SBS kullanım oranları, sadece %5SBS modifikasyonuna benzer sonuçlar vermektedir. Su hasarı probleminin Modifiye Lottman testleri ile değerlendirilmesi noktasında, gerek %2 gerekse %3 nanokil katkılı seçeneklerde, SBS oranının azaltılması ile su hasarı direncinin arttığı açıkça görülmektedir. Modifiye Lottman testi, su hasarı direnci için Nanokil ve SBS etkileşiminde sinerji oluştuğunu, SBS oranının azaltılabildiğini göstermektedir. Marshall deney yönteminin temsil yeteneği, su hasarı bakımından düşük bulunmuştur. %2 nanokil içeriği, %3 nanokil içeriğine göre daha doğru bir oran olarak değerlendirilmektedir. Modifiye Lottmantesti, katkılı seçenekler bağlamında SBS/nanokil modifiye karışımlarının performansını ayırt edici biçimde değerlendirebilmektedir.

Abstract:
Phase separation due to poor compatibility between SBS polymer and asphalt binder in question. For this reason, nanoclays have been used recently. Reduction of SBS ratio with nanoclays was investigated and also hydrated lime additive was used. The ratios of SBS selected for two different nanoclay ratios have been gradually decreased, and the cost of SBS can be reduced and a cost-saving process has been highlighted. Nanoclays with hydrated lime additive were also evaluated. The rate of SBS was selected as 5%, and for the two different nanoclay rates selected, the use of SBS in both options was subjected to individual performance evaluations for %5-4-3-2-1% ratios with 1% reduction rates. 1% hydrated lime content was applied to nanoclay + SBS polymer options as a separate option for all mixtures. In terms of low temperature cracking resistance with nanoclays, it is possible to reduce SBS ratios. For the use of 2% and 3% nanoclay in the mixes, the use of 1% SBS, 2% SBS, 3% SBS in terms of low temperature cracking problem yields similar results to only 5% SBS modification. In terms of the evaluation of the water damage problem with modified Lottman tests, it is clear that water damage resistance is increased by decreasing the rate of SBS in both 2% and 3% nanoclay added options. The modified Lottman test shows that synergy occurs in the interaction of nanoclay and SBS for water damage resistance, and that the SBS ratio can be reduced. Marshall test method's representation ability was found to be low in terms of water damage. The 2% nanoclay content is considered to be a more accurate ratio than the 3% nanoclay content.