Bor esaslı kolofan reçineli yeni bir katkı maddesi sentezlenerek asfaltın modifiye edilmesi ve karışım performansının 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: MERVE GÜLFER BOZDEMİR

Danışman: Şeref Oruç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tez çalışmasında, ülkemizde önemli rezervi bulunan bor türevlerinden bor oksit ve çam ağaçlarından elde edilen doğal kolofan reçinesi laboratuvarda kimyasal olarak sentezlenerek yeni bir katkı maddesi elde edilmiş olup, bu katkının asfalt modifiyeri olarak kullanılabilirliği ve asfalt bağlayıcı üzerindeki performans özellikleri araştırılmıştır. Çalışmada, elde edilen Bor Oksit ve Reçine Bileşiğinin (BORB) yapısal karakterizasyonu, FT-IR, SEM, XRD, DSC/TG analiz yöntemleri ile belirlenerek katkının bağlayıcı ile uyumlu olduğu belirlenmiştir. Çalışmalar için, B 50/70 penetrasyonlu asfalt bağlayıcıya ağırlıkça %0.5, %1, %1.5 ve %3 oranlarında sentez katkı maddesi eklenerek modifiye bağlayıcılar elde edilmiştir. Saf ve modifiyeli bağlayıcıların fiziksel özellikleri geleneksel deneyler ile belirlenirken, reolojik özellikleri ise dinamik kesme reometresi (DSR), dönel viskozimetre (RV), dönel ince film halinde yaşlandırma (RTFOT), basınçlı yaşlandırma kabini (PAV), kiriş eğme reometresi (BBR) gibi Superpave deneyleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, bağlayıcılara ileri bağlayıcı deneylerinden Çoklu Gerilme Sünme-Geri Kurtarma (MSCR) ve Lineer Genlik Taraması (LAS) deneyleri de uygulanmıştır. Belirtilen BORB katkı oranlarında modifiye edilen bitümlü bağlayıcı ile Marshall tasarımına göre karışım numuneleri üretilmiş ve numunelerin mekanik özellikleri, Marshall Stabilite ve Akma, Dolaylı Çekme Mukavemeti, Modifiye Lottman, Dinamik Sünme ve Dolaylı Çekme Yorulma deneyleri ile belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçlarından, BORB katkı miktarı artıkça yüksek sıcaklıklarda bağlayıcı kıvamının ve tekerlek izi performansının iyileştiği belirlenirken, orta ve düşük sıcaklıklarda katkı miktarının etkisinin azaldığı tespit edilmiştir. Katkının varlığı ile saf bağlayıcının adezyon ve kohezyon özelliklerinin iyileştiği, yorulma dayanımının, elastik davranışının arttığı ve sıcaklık hassasiyetinin azaldığı tespit edilmiştir. Bağlayıcı ve karışımlar üzerine uygulanan deneyler bir bütün olarak ele alındığında, %1 BORB katkı oranı ile modifiye edilen bağlayıcının fiziksel, reolojik ve mekanik açıdan en iyi sonuçlara sahip olduğu görülmüştür.