Ilık karışım asfaltlarda optimum cecabase RT BIO10 katkı maddesi oranının ve etkilerin araştırılması
Investigation of optimum cecabase RT BIO10 additive ratio and its effects in warm mix asphalts
Yazar: MUSTAFA ÇAKI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH İRFAN BAŞ
Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Trafik = Traffic ; Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Yol inşaatı = Road construction

Özet:
Esnek, rijit ve kompozit yol kaplamalarından dünya çapında en yaygın kullanılanı esnek kaplamadır. Esnek kaplamalarda Bitümlü Sıcak Karışım (BSK) kullanımı, yüksek CO2 emisyonları ve enerji tüketimi nedeniyle çevreyi olumsuz etkilemektedir. Ilık karışım asfalt (IKA) teknolojileri, asfalt karışımlarının geleneksel bitümlü sıcak karışımlara göre daha düşük sıcaklıklarda üretilmesine ve sıkıştırılmasına olanak tanıdığı için son birkaç on yılda dünya çapında giderek daha popüler hale gelmiştir. IKA üretiminde kullanılan en yaygın kimyasal katkılardan birisi de Cecabase RT BIO10'dur. Çalışmada 50/70 penetrasyonlu saf bitüme ağırlıkça %0, %0,3, %0,4 ve %0,5 oranları olmak üzere dört farklı seviyede Cecabase RT BIO10 eklenmiştir. Deney planları Taguchi L16 ortogonal dizisi kullanılarak oluşturulmuştur. Karışımlar 110°C, 120°C, 130°C ve 140°C karıştırma sıcaklıklarında, 15, 20, 25 ve 30 dakika süreyle 1000, 2000, 3000 ve 4000 RPM karıştırma hızıyla hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlara penetrasyon testi, yumuşama noktası testi, parlama noktası testi, dönel ince film etüvü testi (RTFOT), elastik geri dönme testi ve Marshall stabilite testi uygulanarak bu parametre ve seviyelerin bağlayıcıya olan etkileri araştırılmıştır. Cecabase RT BIO10 katkı maddesi saf bitümün penetrasyonunu artırmış, yumuşuma noktası değerini ise azaltmıştır. Modifiye bitümün elastik geri dönme yüzdesi artmış, RTFOT kütle kaybı ise azalmıştır. Marshall stabilite değerinde ise katkı maddesi artışa neden olmuştur. Taguchi Metodu kullanılarak yapılan optimizasyonlar sonucunda optimum seviyeler %0,4 Cecabase RT BIO10 oranı, 140°C karıştırma sıcaklığı, 30 dakika karıştırma süresi ve 1000 RPM karıştırma hızı olarak bulunmuştur.

Abstract:
Flexible pavement is the most widely used among flexible, rigid, and composite road pavements worldwide. Using Hot Mix Asphalt (HMA) in flexible coatings negatively affects the environment due to high CO2 emissions and energy consumption. Warm mix asphalt (WMA) technologies have become increasingly popular worldwide over the last few decades as they allow asphalt mixtures to be produced and compacted at lower temperatures than traditional hot mix asphalts. One of the most common chemical additives used in WMA production is Cecabase RT BIO10. In the study, Cecabase RT BIO10 was added to pure bitumen with 50/70 penetration at four different levels: 0%, 0,3%, 0,4% and 0,5% by weight. Experimental plans were created using the Taguchi L16 orthogonal array. The mixtures were prepared at mixing temperatures of 110°C, 120°C, 130°C and 140°C, for 15, 20, 25 and 30 minutes, with a mixing speed of 1000, 2000, 3000 and 4000 RPM. Penetration test, softening point test, flash point test, rotational thin film oven test (RTFOT), elastic recovery test and Marshall stability test were applied to the prepared mixtures and the effects of these parameters and levels on the binder were investigated. The additive increased the penetration of pure bitumen and decreased the softening point value. The elastic recovery percentage of modified bitumen increased and RTFOT mass loss decreased. The additive caused an increase in the Marshall stability value. As a result of optimizations using the Taguchi Method, the optimum levels were found to be 0,4% Cecabase RT BIO10 ratio, 140°C mixing temperature, 30 minutes mixing time and 1000 RPM mixing speed.