Kaolin kili ile modifiye edilmiş bitümün reolojik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Yıl 2020, Cilt: 35 Sayı: 3, 1409 - 1420, 07.04.2020

Deniz Arslan , Metin Gürü Mustafa Kürşat Çubuk , Meltem Çubuk , Farshad Karimzadeh Farshbafian

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.462598

Cited By: 4

Öz

Bu çalışmada; 50/70 penetrasyon dereceli
bitüm, granit kayaçlardan elde edilen bir kil türü olan ve Türkiye’de arı kil
olarak bilinen kaolin ilave edilerek modifiye edilmiştir. % 1 ile % 4 arasında
değişen oranlarda ilave edilen kaolin ile bitümün reolojik özelliklerinde
meydana gelen değişim rotasyonal viskozite, penetrasyon, yumuşama noktası ve
düktilite testleri ile incelenmiştir. Kaolin ile bitümün viskozitesinin ve
yumuşama noktasının arttığı, penetrasyonunun azaldığı belirlenmiştir.
Penetrasyon ve yumuşama noktası sonuçları ile bitümlere ait penetrasyon indeks
(PI) değerleri hesaplanmış ve kaolin ile PI değerlerinde artma meydana geldiği
görülmüştür. Kaolinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi ise Nicholson
soyulma ve Marshall testleri ile değerlendirilmiştir. Test sonuçları, kaolin
katkılı bitüm ile Marshall Stabilite değerinde % 11,2’ye ulaşan artışlar elde
edildiğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Bitüm, Modifiye bitüm, Kaolin, Reoloji, Marshall tasarımı

Kaynakça

• 1. Airey, G.D., Rheological properties of styrene butadiene styrene polymer modified road bitumens, Fuel, 82, 1709-1719, 2003.
• 2. Tayfur, S., Özen, H., Aksoy,A., Investigation of rutting performance of asphalt mixtures containing polymer modifiers, Constr Build Mater, 21(2), 328-337, 2007.
• 3. Al-Hadidy, A.I., Tan, Y., Mechanistic analysis of ST and SBS-modified flexible pavements, Constr Build Mater, 23, 2941-2950, 2009.
• 4. Kök, B.V., Çolak, H., Laboratory comparison of the crumb-rubber and SBS modified bitumen and hot mix asphalt, Constr Build Mater, 25, 3204-3212, 2011.
• 5. Al-Kateeb, G.G., Ramadan, K.Z., Investigation of the effect of rubber on rheological properties of asphalt binders using superpave DSR, KSCE Journal of Civil Engineering, 19, 127-135, 2015.
• 6. Cao, W., Study on properties of recycled tire rubber modified asphalt mixtures using dry process, Constr Build Materials, 21(5), 1011-1015, 2007.
• 7. Zhang, F., Yu, J., The research for high-performance SBR compound modified asphalt, Constr Build Mater, Cilt 24(3), 410-418, 2010.
• 8. Siddig, E.A.A., Feng, C.P., Ming, L.Y., Effects of ethylene vinyl acetate and nanoclay additions on high-temperature performance of asphalt binders, Constr Build Mater, 169, 276-282, 2018.
• 9. Haddadi, S., Ghorbel, E., Laradi, N.,“Effects of the manufacturing process on the performances of the bituminous binders modified with EVA, Constr Build Mater, 22(6), 1212-1219, 2008.
• 10. Şengöz, B., Işıkyakar, G., Evaluation of the properties and microstructure of SBS and EVA polymer modified bitumen, Constr Build Mater, 22(9), 1897-1905, 2008.
• 11. Jun, L., Yuxia, Z., Yuzhen, Z., The research of GMA-g-LDPE modified Qinhuangdao bitumen, Constr Build Mater, Cilt 22(6), 1067-1073, 2008.
• 12. Attaelmanan, M., Feng, C.P., Al-Hadidy A.I., Laboratory evaluation of HMA with high density polyethylene as a modifier, Constr Build Mater, 25, 2764-2770, 2011.
• 13. Çubuk M., Gürü M., Çubuk M.K., Politetrafloretilen bileşiğinin bitümün reolojik özelliklerine etkisi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26(3), 623-630, 2011.
• 14. Arslan D., Gürü M., Çubuk, M.K., Performance assessment of organic-based synthetic calcium and boric acid modified bitumens, Fuel, 102, 766-772, 2012.
• 15. Arslan D., Gürü, M., Çubuk, M.K., Bitüm ve bitümlü karışımların performans özelliklerinin organik esaslı çinkofosfat bileşiği ile geliştirilmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27(2), 459-466, 2012.
• 16. Arslan D., Gürü M., Çubuk, M.K., Improvement of hot mix asphalt performance in cold regions by organic-based synthetic compounds, Cold Regions Science and Technology, 85, 250-255, 2013.
• 17. El-Shafie, M., Ibrahim, I.M., Abd El Rahman, A.M.M., The addition effects of macro and nano clay on the performance of asphalt binder, Egyptian Journal of Petroleum, 21, 149-154, 2012.
• 18. Shahabadi, A.Z., Shokuhfar, A., Nejad, S.E., Preparation and rheological characterization of asphalt binders reinforced with layered silicate nanoparticles, Constr Build Mater, 24(7), 1239-1244, 2010.
• 19. Jin, J., Tan, Y., Liu, R., Lin, F., Wu, Y., Qian, G., Wei, H., Zheng, J., Structure characteristics of organic bentonite and the effects on rheological and aging properties of asphalt, Powder Technology, 329, 107-114, 2018.
• 20. Omar, H.A., Yusoff, N.I.Md., Ceylan, H., Rahman, I.A., Sajuri, Z., Jakarni, F.M., Ismail, A., Determining the water damage resistance of nano-clay modified bitumens using the indirect tensile strength and surface free energy methods, Constr Build Mater, 167, 391–402, 2018.
• 21. Zhang, H., Yu, J., Wu, S., Effect of montmorillonite organic modification on ultraviolet aging properties of SBS modified bitumen, Constr Build Mater, 27, 553-559, 2012.
• 22. Farias, L.G.A.T., Leitinho, J.L., Amoni, B.C., Bastos, J.B.S., Soares, J.B., Soares, S.A., Sant’Ana, H.B., Effects of nanoclay and nanocomposites on bitumen rheological properties, Constr Build Mater, 125, 873-883, 2016.
• 23. Li, P., Jiang, X., Ding, Z., Zhao, J., Shen, M., Analysis of viscosity and composition properties for crumb rubber modified asphalt, Constr Build Mater, 169, 638-647, 2018.
• 24. Read J. ve Whiteoak D., The Shell Bitumen Handbook, fifth ed., Thomas Telford Publishing, London, 192-193, 2003.
• 25. Bulatovic, V.O., Rek, V., Markovic, K.J., Effect of polymer modifiers on the properties of bitumen, Journal of Elastomers & Plastics, 46, Sayı 5, 448-469, 2014.