Farklı Katkılar İçeren Bitümlü Sıcak Karışımların Yorulma Ömürlerinin İncelenmesi

Yıl 2017, Cilt: 29 Sayı: 2, 173 - 183, 01.10.2017

Mehmet Yılmaz , Baha Vural Kök Erkut Yalçın

Öz

Bu çalışmada, bitüm
modifikasyonunda stiren-butadiyen-stiren (SBS), Amerika Gilsoniti (AG) ve İran
Gilsoniti (IG) kullanılmıştır. Uygulama bölgesi olarak Elazığ seçilmiş ve
Elazığ’a uygun bağlayıcı elde edebilmek için %4 SBS, %11 AG ve %10 IG
kullanılması gerektiği belirlenmiştir. Saf bitüm ve 3 farklı modifiye bitüm
kullanılarak bitümlü sıcak karışım (BSK) numuneleri hazırlanmış ve tasarım
bitüm içerikleri belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca filler olarak %2 oranında
hidrate kireç kullanılmıştır. Tasarım bitüm içeriklerinde hazırlanan bitümlü
sıcak karışım numuneleri üzerinde 25°C sıcaklıkta ve
375 kPa gerilme seviyesinde indirekt çekme yorulma deneyi (IÇYD) uygulanmıştır.
Elde edilen sonuçlardan bitüm modifikasyonunda SBS, AG ve IG kullanımının
karışımların yorulma ömrünü arttırdığı belirlenmiştir. En yüksek yorulma ömrü
değerlerine %11 AG modifiyeli bitümlerle hazırlanan karışımların sahip olduğu
belirlenmiştir. Çatlak ilerleme oranı değerleri incelendiğinde bitüm katkı
maddelerinin karışımların çatlak ilerleyişine karşı dayanımlarını arttırdığı
belirlenmiştir. Gilsonit kullanımının SBS’e göre çatlak ilerleyişine karşı
dayanımı daha fazla arttırdığı tespit edilmiştir. Kireç kullanımının bitüm
katkı kullanımı kadar etkin olmadığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Bitüm, Bitümlü sıcak karışım, Yorulma, Stiren-butadiyen-stiren, Amerika Gilsoniti, İran Gilsoniti

Kaynakça

• 1. Francken, L. (1998). Bituminous Binders and Mixes. Rilem Reports. 352 p.
• 2. Tang, N., Huang, W., Zheng, M., Hu, J. (2016). Investigation of Gilsonite-, polyphosphoric acid- and styrene–butadiene–styrene-modified asphalt binder using the multiple stress creep and recovery test. Road Mater. Pavement, DOI: 10.1080/14680629.2016.1206954.
• 3. Sengoz, B., Isikyakar, G. (2008). Analysis of styrene-butadiene-styrene polymer modified bitumen using fluorescent microscopy and conventional test methods. J. Hazard. Mater. 150: 424–432.
• 4. Isacsson, U., Lu, X. (1995). Testing and appraisal of polymer modified road bitumens: State of the art. Mater. Struct. 28: 139–159.
• 5. Şengöz, B., Işıkyakar, G. (2008). Evaluation of the properties and microstructure of SBS and EVA polymer modified bitumen. Constr. Build. Mater. 22 (9): 1897-1905.
• 6. Cavaliere, M.G., Diani, E., Dia, M.D. (1996). Dynamic mechanical characterization of binder and asphalt concrete. In: Proceedings of Euroasphalt and Eurobitume Congress, (7-10 May), Strasbourg.
• 7. Yilmaz, M., Çeloğlu, M.E. (2013). Effects of SBS and different natural asphalts on the properties of bituminous binders and mixtures. Constr. Build. Mater. 44: 533-540.
• 8. Sonmez, I., Deniz, M.T., Tayfur, S., Ozen, H., Yildirim, S.A., Eren B.K. (2005). Effects of modifiers on the hot mix asphalt performance. 6th Transportation Congress, (23-25 May), Istanbul, 334-348.
• 9. Topal, A., Yilmaz, M., Kök, B.V., Kuloglu, N., Sengoz, B. (2011). Evaluation of rheological and image properties of styrene-butadiene-styrene and ethylene-vinyl acetate polymer modified bitumens. J. Appl. Poly. Sci. 122: 3122-3132.
• 10. Gorkem, C., Sengoz, B. (2009). Predicting stripping and moisture induced damage of asphalt concrete prepared with polymer modified bitumen and hydrated lime. Constr. Build. Mater. 23: 2227-2236.
• 11. Bahia, H.U., Hanson, D.I., Zeng, M., Zhai, H., Khatri, M.A., Anderson, R.M. (2001). Characterization of modified asphalt binders in superpave mix design (No. Project 9-10 FY’96), NCHRP, Washington.
• 12. Brown, S.F., Rowlett, R.D., Boucher, J.L. (1990). Asphalt modification. Proceedings of the conference The United States strategic highway research program. London: Institute of Civil Engineers, 181–203.
• 13. Ameri, M., Mansourian, A., Ashani, S.S., Yadollahi, G. (2011). Technical study on the Iranian Gilsonite as an additive for modification of asphalt binders used in pavement construction. Constr. Build. Mater. 25: 1379–1387.
• 14. Bardesi, A., Brule, B., Corte, J. F., Diani, E., Gerritsen, A., Lefevre, G., Watkins, S. (1999). Use of modified bituminous binders, special bitumens and bitumens with additives in pavement applications. Technical Committee Flexible Roads (C8) World Road Association (PIARC), Paris, France.
• 15. Anderson, D.A., Maurer, D., Ramirez, T., Christensen, D.W., Marasteanu, M.O., Mehta, Y. (1999). Field performance of modified asphalt binders evaluated with superpave test methods: 1–80 test project. Transp. Res. Rec. 1661: 60–68.
• 16. Aflaki, S., Tabatabaee, N. (2009). Proposals for modification of Iranian bitumen to meet the climatic requirements of Iran. Constr. Build. Mater. 23: 2141–2150.
• 17. Little, D.N., Petersen, J.C. (2005). Unique effects of hydrated lime filler on the performance-related properties of asphalt cements: physical and chemical interactions revisited. J. Mater. Civil Eng. 17: 207–218.
• 18. Moullet, V., Séjourné, D., Delmotte, V., Ritter, H.J., Lesueur, D. (2014). Method of quantification of hydrated lime in asphalt mixtures. Constr. Build. Mater. 68: 348-354.
• 19. Kök, B.V., Yilmaz, M. (2009). The effects of using lime and styrene–butadiene–styrene on moisture sensitivity resistance of hot mix asphalt. Constr. Build. Mater. 23: 1999-2006.
• 20. Yılmaz, M., Yalçın E. (2016). The effects of using different bitumen modifiers and hydrated lime together on the properties of hot mix asphalts. Road Mater. Pavement, 17(2): 499-511.
• 21. Subagio, B.S., Siswosoebrotho, B.I., Karsaman, R.H. (2003). Development of laboratory performance of Indonesian Rock Asphalt (Asbuton) in hot rolled asphalt mix. Proc. East. Asia Soc. Transportation Stud., 4: 436-449.
• 22. Aragao, F.T.S., Lee J., Kim, Y.R., Karki, P. (2010). Material specific effects of hydrated lime on the properties and performance behaviour of asphalt mixtures and asphaltic pavements. Constr. Build. Mater. 24(4): 538-544.
• 23. Little, D.N., Epps, J.A. (2001). The benefits of hydrated lime in hot mix asphalt. National Lime Association, p. 54.