Piroliz yöntemi kullanılarak sıvılaştırılmış çörekotu küspesi ile modifiye edilen bitümlü bağlayıcıların reolojik özellikleri
Rheological properties of modified bitumen made with Nigella sativa liquefied using by pyrolysis method
Yazar: NESLİHAN ATASAĞUN
Danışman: DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bitümlü bağlayıcılar, yol kaplamalarının önemli bileşenlerindendir. Genelde karışım ağırlığının %5- 6'sını, hacmin ise %15'inden daha azını teşkil etmesine rağmen asfalt kaplamaların davranışlarında önemli rol oynarlar.Kaplamalarda kullanılan malzemelerin özelliklerini iyileştirerek veya bazı özel maddeler ilave ederek karışımların modifiye edilmesi yoluyla performanslarını arttırmak mümkün olmaktadır. Modifikasyon işlemi, katkıların belirli oranlarda ve şartlarda bağlayıcı içerisine veya karışım plentinde bitümlü karışım içerisine katılmasıyla yapılmaktadır. Kullanılmakta olan bitümlerin özelliklerini modifiye ederek gerek bağlayıcının gerekse karışımın performansı artırılmaya çalışılmaktadır.Türkiye'de ve Dünya'da bitümlü sıcak karışımların mevcut yol ve hava koşullarına karşı daha dayanıklı olmaları üzerinde yoğun çalışmalar yapılmıştır. Bu amaç ile araç lastikleri, polipropilen, kauçuk, atık plastikler, kükürt, vb. kimyasal maddeler yardımıyla bitümlü karışımların modifikasyonu kullanılmaya başlanmıştır. Bu yapılan modifikasyonlarda, başta hava ve yol şartlarına karşı dayanıklılık olmak üzere, üretim ve bakım maliyetlerini düşürmek de diğer bir amaçtır.Bu çalışmada piroliz yöntemiyle sıvılaştırılmış çörekotu küspesi ilave ederek bitümün modifiye edilmesi ve bu katkı maddesinin bitümün reolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Reolojik özellikler üzerindeki etkiler penetrasyon, yumuşama noktası, dinamik kesme reometresi (DSR), dönel ince film halinde ısıtma deneyi (RTFOT), ve kiriş eğilme reometresi deneyi (BBR) ile belirlenmiştir.Deneysel çalışmalar sonunda kullanılan katkı maddesinin bitümün reolojik özelliklerini değiştirdiği tespit edilmiştir. Modifiye edilmiş bitümün penetrasyon derecesi artmış, yumuşama noktası değeri ise azalmıştır. Ayrıca, bu katkı maddesi, bitümün yaşlanma etkilerini azaltmıştır. Bitümün PG sınıfı ise PG 64-22'den PG 58-28 ve PG 52-28 olarak değişmiştir.

Abstract:
Bituminous binders play important role in bituminous mixtures. Although they constitute 5 to 6 % by weight and less than 5% by volume of the mixture, they affect mainly the behavior of pavement.Service life and performance of materials used in highway construction could be increased by adding several additives. Modifying process can be realized by adding the additives in definite concentration and situation into the binder or into mixture. Properties of either binder or mixtures in use are increased by modifying them.In the world and Turkey, there is considerable amount of investigation to get more durable bituminous mixtures under traffic loading and whether conditions. Therefore, such a materials like tire rubber, polypropylene, natural rubber, waste plastics, sulfur are in use to modify the bituminous mixtures. Another reason to modify the bituminous mixtures is to get more economical mixtures under heavy road and weather condition via increasing the maintenance period.In this study, the modification of the bitumen with nigella sativa liquefied using by pyrolysis method and the effects of this additive on the rheological characteristics of the bitumen was studied. 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.It is found that the additive used changed the rheological characteristics of the bitumen. Penetration degree of modified bitumen increased and the softening point value of modified bitumen decreased. Also, this additive had decreased the ageing effect of bitumen. Performance grade of bitumen changed from PG 64-22 to PG 58-28 and PG 52-28.