Bitümlü bağlayıcı ve agregaların arasındaki adezyon üzerine Cocamide Diethanolamide kimyasalının etkisi

Abstract

Agregalar ve bitümlü bağlayıcı arasında oluşan adezyonun azalması sonucunda üstyapıda çatlaklar, çukurlar ve sökülmeler meydana gelmektedir. İlk kez bu çalışmada agrega ile bitümlü bağlayıcı arasındaki adezyonu artırmak için Cocamide Diethanolamide kimyasalının kullanılabilirliği incelenmiştir. Bitümlü bağlayıcıya %1, %3, %5, %7 ve %9 oranlarında ilave edilen Cocamide Diethanolamide kimyasal malzemesinin 2000 devir/dk, 165 °C ve 1 sa. süreyle yüksek devirli sıcaklık kontrollü karıştırıcı kullanılarak homojen olarak karışımı sağlanmıştır. Farklı oranlarda Cocamide Diethanolamide ile modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcılar üzerinde geleneksel bitüm deneylerine ilaveten, yapışma ve soyulma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan malzemenin bitümlü bağlayıcı ve agrega arasında oluşan adezyona olan etkisini incelemek için Vialit, Nicholson ve Kaliforniya yapışma ve soyulma deneyleri yapılmıştır. Vialit deneyinin sonuçlarına göre bitümlü bağlayıcıya ilave edilen Cocamide Diethanolamide malzemesinin miktarı arttıkça, bitümlü bağlayıcı ve agregalar arasındaki yapışma özelliğinin %87.5 oranında arttığı gözlemlenmiştir. Nicholson ve Kaliforniya soyulma deneylerinde ise, %5 Cocamide Diethanolamide ile modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcının agregalar üzerinde önemli derecede etkili olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

• Cocamide Diethanolamide
• Bitüm deneyleri
• Adezyon
• Soyulma

Effect of Cocamide Diethanolamide chemical on adhesion between bituminous binder and aggregates

Abstract

As a result of the decrease in adhesion formed between aggregates and bituminous binder, cracks, potholes and raveling occur in the pavement. In order to increase the adhesion between aggregates and bituminous binder, the usability of Cocamide Diethanolamide which is chemical material was examined for the first time. Cocamide Diethanolamide is added to bituminous binder at a rate of 1%, 3%, 5%, 7% and 9% and homogeneously mixed using a high shear temperature-controlled mixer at 2000 rpm for 165 °C and 1 hour. In addition to the conventional bitumen experiments on the bituminous binders which are modified with different ratios of Cocamide Diethanolamide, adhesion and stripping tests were carried out. Vialit, Nicholson and California adhesion and stripping tests were carried out to examine the effect of the material used in the study on adhesion formed between bituminous binder and aggregate. According to the results of the Vialit test, it has been observed that the adhesion between the bituminous binder and aggregates increased by 87.5% as the amount of the Cocamide Diethanolamide material added to bituminous binder increased. In the Nicholson and California stripping tests, it was observed that bituminous binder which modified with 5% Cocamide Diethanolamide has significantly effective on aggregates.

Keywords

• Cocamide Diethanolamide
• Bitumen tests
• Adhesion
• Stripping

References

1. [1] Karadağ Ö. Cocamide Diethanolamide ile Modifiye Edilmiş Bitüm Kullanılarak Hazırlanan Numunelerin Temel Mühendislik Özelliklerinin Superpave Hacimsel Karışım Tasarımı Yardımıyla İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2019.
2. [2] Doğan O. Esnek Üstyapılı Devlet Yollarındaki Bozulmaların Bulanık Mantık ile Tahmini. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2006.
3. [3] Hanlı E. Esnek Yol Üstyapısında Oluşan Bozulmalar ve Değerlendirmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2009.
4. [4] Çubuk M, Gürü M, Çubuk MK, Arslan D. “Bitümün özelliklerinin organik esaslı magnezyum katkı maddesi ile geliştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28(2), 257-264, 2013.
5. [5] Hamedi GH, Tahami SA. “The effect of using anti-stripping additives on moisture damage of hot mix asphalt”. International Journal of Adhesion and Adhesives, 81, 90-97, 2018.
6. [6] Zhang J, Apeagyei AK, Airey GD, Grenfell JR. “Influence of aggregate mineralogical composition on water resistance of aggregate-bitumen adhesion”. International Journal of Adhesion and Adhesives, 62, 45-54, 2015.
7. [7] Arslan D, Gürü M, Çubuk MK. “Bitüm ve bitümlü karışımların performans özelliklerinin organik esaslı çinkofosfat bileşiği ile geliştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27(2), 459-466, 2012.
8. [8] Gürü M. “Improvement of adhesion of bitumen-agregate coatings by additives”. Cellulose Chemistry and Technology, 38, (1-2), 129-140, 2004.

9. [9] Azarhoosh A, Moghaddas NF, Khodaii A. “Evaluation of the effect of nano-TiO2 on the adhesion between aggregate and asphalt binder in hot mix asphalt”. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 22(8), 946-961, 2018.
10. [10] Hamedi GH, Nejad FM, Oveisi K. “Estimating the moisture damage of asphalt mixture modified with nano zinc oxide”. Materials and Structures, 49(4), 1165-1174, 2010.
11. [11] Cui S, Blackman BR, Kinloch AJ, Taylor AC. “Durability of asphalt mixtures: effect of aggregate type and adhesion promoters”. International Journal of Adhesion and Adhesives, 54, 100-111, 2014.
12. [12] Horgnies M, Darque-Ceretti E, Fezai H, Felder E. “Influence of the interfacial composition on the adhesion between aggregates and bitumen: investigations by EDX, XPS and peel tests”. International Journal of Adhesion and Adhesives, 31(4), 238-247, 2011.
13. [13] Türk Standartları Enstitüsü. “Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri için Deneyler-Bölüm 6: Tane Yoğunluğunun ve Su Emme Oranının Tayini”. Ankara, Türkiye, TS EN 1097-6, 2013.
14. [14] ASTM International. “Standart Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine”. West Conshohocken, PA, ASTM C 131-03, 2000.
15. [15] Türk Standartları Enstitüsü. “Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri için Deneyler-Bölüm 1: Aşınmaya Karşı Direncin Tayini (Mikro-Deval)”. Ankara, Türkiye, TS EN 1097-1, 2002.
16. [16] Karayolları Genel Müdürlüğü. “Karayolu Teknik Şartnamesi”. Ankara, Türkiye, KTŞ, 2013.
17. [17] California Test 206. “Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate”. California Test 302, 2014.
18. [18] Türk Standartları Enstitüsü. “Bitüm ve Bitümlü Bağlayıcılar-İğne Batma Derinliği Tayini”. Ankara, Türkiye, TS EN 1426, 2015.
19. [19] Türk Standartları Enstitüsü. “Bitüm ve Bitümlü Bağlayıcılar-Yumuşama Noktası Tayini-Halka ve Bilye Yöntemi”. Ankara, Türkiye, TS EN 1427, 2015.
20. [20] Türk Standartları Enstitüsü. “Bitüm ve Bitümlü Bağlayıcılar-Yoğunluk ve Özgül Kütle Tayini-Kapiler Kapaklı Piknometre Deneyi”. Ankara, Türkiye, TS EN 15326 + A1, 2010.
21. [21] Erichsen E, Ulvik A, Sævik K. “Mechanical degradation of aggregate by the Los Angeles, the micro-deval and the nordic test methods”. Rock Mechanics and Rock Engineering, 44(3), 333-337, 2011.
22. [22] Cooley Jr LA, James RS. “Micro-Deval testing of aggregates in the Southeast”. Transportation Research Record, 1837(1), 73-79, 2003.
23. [23] Yılmaz E, Kesimal A, Erçıkdı B, Kaya R. “Seslidere Taş Ocağından Üretilen Kayanın Üstyapı Malzemesi Olarak Kullanılabilirliği”. III Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul, Türkiye, 3-4 Aralık 2003.