Evaluation of the effect of crumb rubber asphalt modification variables on the asphalt binder performance
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET ÖZÇİLOĞLU
Danışman: Hande Işık Öztürk
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Öğütülmüş kauçuk hem asfalt kaplama performansını arttırdığı hem de ömrünü tamamlamış lastiklerin geri dönüşümüne katkı sağladığı için yol kaplamalarında uzun süredir kullanılmaktadır. Fakat ıslak prosesle hazırlanan kauçuk modifiye asfalt bağlayıcıların performansları öğütülmüş kauçuk oranı, asfalt ve kauçuğun karakteristikleri, karışım parametreleri (sıcaklık, süre ve hız) ve karışım prosedürleri gibi değişkenlerden etkilenmektedir. Bununla birlikte kauçuk modifiye asfalt hazırlama prosedürü hala standartlaştırılamamıştır. Bu deneysel çalışma, iki temel kauçuk modifikasyon değişkeninin (karışım hızı ve karışım süresi) modifiye asfalt performansı üzerinde etkilerini detaylı bir şekilde inceleyerek literatüre ve standartlaştırma sürecine katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Diğer değişkenlerin etkileri büyük ölçüde bilindiğinden dolayı bu değerler daha önce yapılan çalışmalar baz alınarak optimum seviyelerde sabit tutulmuştur. Bu doğrultuda güncel endüstriyel ve bilimsel araştırma deneyimlerini simule etmek için karışım süresi ve karışım hızı seviyeleri geniş aralıkta alınarak kauçuk modifiye asfalt numuneleri hazırlanmıştır. Laboratuvar ortamında düşük ve yüksek parçalayıcı karıştırıcılar kullanılarak toplamda 24 farklı kombinasyona sahip kauçuk modifiye asfalt numuneler hazırlanmıştır. Bu asfalt numuneler konveksiyonel asfalt testleri (Brookfield viskozite testi, penetrasyon testi, yumuşama noktası testi ve elastik dirençlilik testi) ve performans testleri (dinamik kesme reometresi [DSR]) kullanılarak analiz edilmiştir. Ek olarak asfaltın karekterizasyonunda görüntü tabanlı teknolojilerin kullanım potansiyeli değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda floresan mikroskop kullanılarak numunelerin (orijinal ve yaşlandırılmış) görüntüleri alınıp analiz edilmiştir. Test sonuçları öğütülmüş kauçuk ile modifiyenin edilmesi asfaltın tekerlek izi, yorulma çatlağı ve yaşlanma dayanımı gibi orta ve yüksek sıcaklık performansını arttırdığını göstermiştir. Bununla birlikte karıştırma hızının etkisi genel olarak düşük ve yüksek parçalayıcı karıştırma seviyeleri arasında ve sadece viskozite ile yüksek sıcaklık gerçek performans sınıfı testlerinin sonuçlarında gözlemlenmiştir. Düşük parçalayıcı karıştırma seviyeleri arasında herhangi önemli bir etki görülmemiştir. Karıştırma süresi için ise özellikle elastik dirençlilik testi 30 dakikanın yeterli olmadığını göstermiştir. Diğer karışım sürelerinin asfaltın orta ve yüksek sıcaklık performansı üzerindeki etkisinin önemli derecede olmadığı görülmüştür. Böylelikle kauçuk modifiye asfalt hazırlama prosedüründe kullanılmak üzere özellikle yüksek parçalayıcı karıştırıcılar gerekmediği sürece düşük parçalayıcı karışım hızlarının düşük seviyelerinin kullanılması ayrıca karışım süresi için uzun karışım süreleri kullanılmaması tavsiye edilmektedir. Bu sayede kauçuk modifiye asfalt üretiminde kullanılan enerji tüketimi azaltılabilir.