Piroliz edilmiş atık araç lastiklerinden elde edilen atık yağ ve karbon siyahı ile modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcının reolojik özellikleri
Rheological properties of modified bitumen made with waste oil and carbon black obtained by pyrolysis method using by waste vehicle tires
Yazar: ABDULLAH TAŞCI
Danışman: DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Asfalt betonu = Asphalt concrete ; Piroliz = Pyrolysis

Özet:
Atık olarak elde edilen ürünlerin depolanması veya doğaya bırakılması çok büyük sıkıntılar yaratmakta, çevre kirliliğiyle beraber topluma büyük sorunlar getirmektedir. Günümüzde, bazı endüstriyel ürünlerin üretimi sırasında ortaya çıkan yan ürün veya atıkların değerlendirilmesi üzerine çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Atıklar, yeni ürünlerin elde edilmesinde veya mevcut ürünlerin özelliklerini iyileştirebilecek katkı maddesi olarak kullanılabilmektedir. Atık malzeme ve yan ürünlerin değerlendirilmesi, doğal malzemelerin kullanımını azaltarak tabiatın zarar görmesini engellemekte, aynı zamanda atık malzemelerin depolanma sorununu ortadan kaldırmaktadır. Bu nedenle atıkların değerlendirilerek ülke ekonomisine kazandırılması gerekmektedir.Mühendislikte geniş uygulama alanı bulan bitümlü malzemeler fiziksel özellikleri ile tercih edilmektedirler. Yol üstü esnek kaplamaların performans ve dayanıklılık yönünden uzun ömürlü, bakım-onarım yönünden maliyetlerinin düşük olması istenmektedir. Bu nedenle günümüzde esnek kaplamaların esas unsurlarından biri olan bitümün modifiye edilerek esnek kaplamaların performansları arttırılmaya çalışılmaktadır.Bu tez çalışmasının amacı, piroliz edilmiş atık araç lastiklerinden elde edilen atık yağ ve karbon siyahı ile bitümün modifiye edilmesi ve bu katkı maddelerinin bitümün reolojik özelliklerine olan etkisinin incelenmesidir. Reolojik özellikleri üzerindeki etkileri penetrasyon, yumuşama noktası, dinamik kesme reometresi (DSR), dönel ince film halinde ısıtma deneyi (RTFOT), kiriş eğilme reometresi deneyi (BBR) ile, sıcak karışımdaki stabiliteye olan etkisi de Marshall deneyi ile belirlenmiştir.Karışımlara uygulanan deneyler, ilave edilen katkı maddelerinin bitümün özelliklerini değiştirdiği sonucuna ulaştırmıştır.. Modifiye edilmiş bitümün penetrasyon derecesi artmış, yumuşama noktası değeri ise azalmıştır. Bunun yanında atık lastik yağı, bitümün yaşlanma etkilerini azaltmıştır. Bitümün PG sınıfı ise PG 64-22'den PG 58¬-28'e değişmiştir.Orijinal ve atık lastik yağı katkılı bitümlü bağlayıcılar kullanılarak sıcak karışım deneylerinden biri olan Marshall deneyi yapılmıştır. Kullanılan katkı, kaplama numunesinin stabilitesini azaltmıştır. Ancak bağlayıcı oranı % 4 seçildiğinde akma (deplasman) değeri düşmüştür. Bu da kaplamanın plastik deformasyonlara daha dayanıklı olacağını göstermiştir. Akma değerindeki bu düşme malzemenin daha gevrek olacağı anlamına gelse bile bu değer şartname limitleri dahilinde kalmıştır.

Abstract:
The storage of waste products or leave to the nature will create large environmental problems like pollution in the society. Today, various studies are performed on the assessment of some industrial products during the production of byproducts or waste. Wastes can be used as additives to obtain new products as well to make better the properties of existing products. Evaluation of waste materials and byproducts, reduce to use the natural materials of nature and prevent the damage, it also eliminates the store problem of waste materials. Therefore, it is necessary to evaluate the waste materials to make better the country's economy.Bituminous pavement has a wide range of applications due to engineering and physical properties. It is required from flexible pavements that low maintenance in terms of costs and long-lasting in terms of performance and durability. Therefore, today the main aspect on the flexible pavement is modification of bitumen to increase the performance.The purpose of this thesis is to examine the effect of liquefied waste vehicle tires obtained from the pyrolysis on the bituminous mixture. The effects on the rheological characteristics were tested using by penetration, softening point, dynamic shear rheometer (DSR), rolling thin film oven test (RTFOT) and bending beam rheometer (BBR) tests.Experiments applied on blends showed that supplemental additives changed the properties of bitumen i.e. modified bitumen increased the penetration, the softening point value decreased. Besides, the waste tires oil reduced the aging effects of binder. PG grade of bitumen has been changed from PG 64- 22 to PG 58-28.Marshall test experiments have been made on the mixture made with base bitumen and modified bitumen. Additives used, reduced the stability of the bituminous mixtures. However, flow (displacement) value decreased for 4% binder content. This would be more resistant to plastic deformation. However, decrease in flow remained in the specification.