In this study, bio-asphalt binders were obtained by using the distillation residues of three different pyrolytic bio-oils produced from oak sawdust, tea wastes and pine cone biomasses. Firstly, three different bio-oils were produced from three different biomasses with pyrolysis method by using nitrogen gas in an oxygen-free environment. Light products were separated by subjecting the produced pyrolytic bio-oils to the distillation test. Distillation residues obtained from three different pyrolytic bio-oils were added separately to 50/70 pure bitumen at the rate of 10%, mixed at 135±1°C temperature, at 1200 rpm for 30 min and three different bio-asphalt binders were obtained. The consistencies, temperature sensitivities and viscosity values of the binders were determined by using penetration, softening point, PI (penetration index) and rotational viscometer (RV) tests. In addition, the functional groups of all binders obtained from the FTIR (Fourier Transform Infrared) Spectroscopy analysis results were determined. According to the analysis results, comparing with pure bitumen, it was determined that the intensities of the peaks around the 1739,21 cm-1 and 1216,56 cm-1 were higher in bio-asphalt binders. It was found that, the softening points of the bio-asphalt binders doped with bio-oil distillation residues from oak sawdust, pine cone and tea wastes were approximately 8%, 10% and 12% lower than the softening point of 50/70 pure bitumen, respectively. Additionally, in this study, it was found that the bio-asphalt binder doped with 10% tea waste pyrolytic bio-oil distillation residue was the softest consistency binder and had the lowest viscosity value.
Bu çalışmada, meşe talaşı, çay atıkları ve çam kozalağı biyokütlelerinden üretilen üç farklı pirolitik biyo-yağın destilasyon kalıntıları kullanılarak biyo-asfalt bağlayıcılar elde edilmiştir. İlk olarak, üç farklı biyokütleden piroliz yöntemiyle, oksijensiz ortamda azot gazı kullanılarak üç farklı biyo-yağ üretilmiştir. Üretilen pirolitik biyo-yağlar, destilasyon deneyine tabi tutularak hafif ürünler ayrıştırılmıştır. Üç farklı pirolitik biyo-yağdan elde edilen destilasyon kalıntıları, ayrı ayrı %10 oranında 50/70 saf bitüme eklenerek, 135±1°C sıcaklıkta, 1200 rpm hızla 30 dakika karıştırılmış ve üç farklı biyo-asfalt bağlayıcı elde edilmiştir. Bağlayıcıların kıvamları, sıcaklık hassasiyetleri ve viskozite değerleri, penetrasyon, yumuşama noktası, PI (penetrasyon indeksi) ve dönel viskozimetre (RV) deneyleri kullanılarak belirlenmiştir. Buna ek olarak, tüm bağlayıcıların FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi) Spektroskopisi analiz sonuçlarından elde edilen fonksiyonel grupları belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, saf bitüm ile karşılaştırıldığında, biyo-asfalt bağlayıcılarda 1739,21 cm-1 ve 1216,56 cm-1 civarındaki pik şiddetlerinin daha fazla olduğu belirlenmiştir. Meşe talaşı, çam kozalağı ve çay atıkları biyo-yağı destilasyon kalıntısı katkılı biyo-asfalt bağlayıcıların yumuşama noktalarının, 50/70 saf bitümün yumuşama noktası değerinden, sırasıyla yaklaşık %8, %10 ve %12 oranlarında daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Buna ek olarak, bu çalışmada, %10 çay atıkları pirolitik biyo-yağı destilasyon kalıntısı katkılı biyo-asfalt bağlayıcının en yumuşak kıvamlı bağlayıcı olduğu ve en düşük viskozite değerine sahip bağlayıcı olduğu belirlenmiştir.
Yazar, bu çalışmadaki FTIR analizleri için Hacettepe Üniversitesi İleri Teknolojiler Uygulama ve Araştırma Merkezi’ne teşekkür eder.
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Transportation Engineering |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Early Pub Date | November 29, 2025 |
| Publication Date | December 1, 2025 |
| Submission Date | November 12, 2024 |
| Acceptance Date | January 30, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 Volume: 7 Issue: 3 |