Nanokil-SBS/EVA-bitüm modifikasyonunda optimum modifikasyon parametrelerinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CANSU İSKENDER

Danışman: Erol İskender

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Nanokil/polimer/bitüm nanokompozit (PMAN) üretiminde çeşitli yöntemler kullanılabilmesine rağmen eriyik karıştırma yöntemi en yaygın kullanılan metottur. Eriyik karıştırma yöntemine göre PMAN hazırlanmasında modifiyerin türü ile karıştırma sıcaklığı, hızı ve süresi modifikasyonun başarısı üzerinde anahtar rol oynamaktadır. Asfalt karışımları modifiye etmek için farklı karıştırma hızları, sıcaklıkları ve süreleri denenmiştir ancak genel olarak kabul görmüş modifikasyon parametreleri henüz belirlenememiştir. Bu çalışmada, SBS ve EVA ile PMAN üretiminde en uygun modifikasyon parametreleri araştırılmıştır. Nanokil, bitüm ağırlığına göre %3 oranında, polimerler ise; %5 SBS, %1.8 EVA (%1 Elvaloy RET + %0.8 Elvax) oranlarında kullanılmıştır. Modifikasyon parametreleri olarak, 160 °C, 170 °C ve 180 °C karıştırma sıcaklıkları; 60, 90 ve 120 dk. karıştırma süreleri; 3000, 4000 ve 5000 dev./dk. karıştırma hızları seçilmiştir. Seçilen parametrelerde SBS PMAN ve EVA PMAN üretimi için 54'er farklı kombinasyonda modifiye bitümler hazırlanmıştır. PMAN'lerin morfolojik özellikleri optik mikroskobi yöntemi ile PMAN ile üretilen asfalt karışım örneklerinin mekanik özellikleri ise indirekt çekme mukavemeti, modifiye Lottman, tekrarlı yük sünme ve Marshall stabilite deneyleri ile değerlendirilmiştir. Tüm çalışma kapsamında 909 adet Marshall briketi üretilmiş, bunlardan 738 tanesine koşullandırma uygulanmıştır. Yapılan deneyler neticesinde, EVA PMAN ve SBS PMAN hazırlama sürecinde modifikasyon parametrelerinin değişiminin nihai asfalt karışımların mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etki yarattığı görülmüş ve ele alınan problem açısından tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. SBS PMAN ve EVA PMAN'ler için tüm deneyler sonucunda optimum modifikasyon parametreleri sırasıyla 170 °C – 4000 dev./dk. – 90 dk. ve 180 °C – 3000 dev./dk. – 120 dk. olarak belirlenmiştir.