Poliolefin Modifiye Bitümün Marshall Stabilitesi Üzerindeki Etkisi

Bitümlü sıcak karışımda (BSK) kullanılan malzemelerin (agrega, bitüm) özelliklerini iyileştirerek veya bazı özel malzemeler ilave ederek, BSK’nın performansını artırmak mümkündür. Bu çalışmada; polipropilen (PP) ve yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) atık plastikleri 300–350 °C sıcaklık aralığında birlikte piroliz edildi. Pirolizden elde edilen katı ürün (çar–katkı maddesi) ve saf 50/70 penetrasyon dereceli bitüm kullanılarak, % 2, 4, 5 ve 6 oranlarında modifiye bitümler yapıldı. Saf ve modifiye bitümlere, farklı sıcaklıklarda (60–165 °C) RV (dönel viskozimetre) testleri uygulandı ve PP–YYPE katkısının optimum oranı % 5 olarak belirlendi. Sonra; saf ve % 5 PP–YYPE modifiye bitüm kullanılarak, Marshall aparatı ile iki farklı BSK numune serisi hazırlandı. Marshall karışım tasarımı için, % 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 ve 5,5 bitüm oranlarında numune serileri oluşturuldu ve her bir bitüm oranında 4 BSK numunesi üretildi. Kuru ve doygun yüzey–kuru olarak tartılan numuneler, su içinde tartıldı. Numunelerin yükseklikleri ölçüldü ve belirli bir hızda (50 mm/dakika) bir yük uygulanarak, Marshall stabilite ve akma değerleri belirlendi. Sonuç olarak; saf BSK ile karşılaştırıldığında, modifiye BSK'nın Marshall stabilitesinin yaklaşık % 8,5 ila 13,0 arasında arttığı gözlenmiştir.

Effect of Polyolefin Modified Bitumen on Marshall Stability

It is possible to improve the performance of the hot mix asphalt (HMA) by improving the properties ofthe materials (aggregate, bitumen) used in the HMA or by the addition of some special materials. In thisstudy; polypropylene (PP) and high density polyethylene (HDPE) waste plastics were co–pyrolyzed at atemperature range of 300–350 °C. 2, 4, 5 and 6 % modified bitumen were made by using the solidproduct (char–additive) obtained from co–pyrolysis and pure 50/70 penetration grade bitumen. RV(rotational viscometer) tests were applied to pure and modified bitumens at different temperatures(60–165 °C) and the optimum rate of PP–HDPE additive was determined to be 5 %. Then; two differentHMA sample series were prepared with Marshall apparatus using pure and 5 % PP–HDPE modifiedbitumen. For Marshall Mix design, sample series were formed at bitumen rates 3.5; 4; 4.5; 5 and 5.5 %and four HMA samples were produced at each bitumen rate. The samples were weighed in water, dryand saturated surface–dry. The heights of the samples were measured and the Marshall stability andflow values were determined by applying a load at a certain speed (50 mm/min). As a result; comparedto the pure HMA, it was observed that the Marshall stability of the modified HMA increases betweenabout 8.5 and 13 %.

___

  • Anonymous, 2014. MS–2 Asphalt Mix Design Methods, Seventh Edition, Asphalt Institute, USA, 77–88.
  • Abtahi, S.M., Ebrahimi, M.G., Kunt, M.M., Hejazi, S.M. and Esfandiarpour, S., 2011. Production of Polypropylene–reinforced Asphalt Concrete Mixtures Based on Dry Procedure and Superpave Gyratory Compactor. Iranian Polymer Journal, 20, 813–823.
  • Al–Hadidy, A.I., 2006. Evaluation of Pyrolisis Polypropylene Modified Asphalt Paving Materials. Al– Rafidain Engineering, 14(2), 36–50.
  • Anonim, 2013. Karayolu Teknik Şartnamesi. KGM (Karayolları Genel Müdürlüğü), Ankara, 407/1–18.
  • Arslan, D., 2010. Esnek üstyapıların performans özelliklerinin sentetik metal ve polibor katkı maddeleriyle geliştirilmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 298.
  • ASTM D 6926–16, 2016. Standard Practice for Preparation of Asphalt Mixture Specimens Using Marshall Apparatus.
  • ASTM D 6927–15, 2015. Standard Test Method for Marshall Stability and Flow of Asphalt Mixture.
  • ASTM D2726/D2726M−17, 2017. Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Non−Absorptive Compacted Asphalt Mixtures.
  • Attaelmanan, M., Feng, C.P. and Al–Hadidy, A.I., 2011. Laboratory evaluation of HMA with high density polyethylene as a modifier. Construction and Building Materials, 25, 2764–2770.
  • Awwad, M.T. and Shbeeb, L., 2007. The Use of Polyethylene in Hot Asphalt Mixtures. American Journal of Applied Sciences, 4(6), 390–396.
  • Gibreil, H.A.A. and Feng C.P., 2017. Effects of high density polyethylene and crumb rubber powder as modifiers on properties of hot mix asphalt. Construction and Building Materials, 142, 101–108.
  • Hınıslıoğlu, S. and Ağar, E., 2004. Use of waste high density polyethylene as bitumen modifier in asphalt concrete mix. Materials Letters, 58, 267– 271.
  • Qadir, A., 2013. Rutting performance of polypropylene modified asphalt concrete. International Journal of Civil Engineering, Transaction A: Civil Engineering, 12(3), 304–312.
  • Sadeque, M. and Patil, K.A., 2014. Marshall Properties of Waste Polymer and Nanoclay Modified Bitumen. Architecture and Civil Engineering, 12(1), 1–9.
  • Tapkın, S., 2008. The effect of polypropylene fibers on asphalt performance. Building and Environment, 43, 1065–1071.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Development of Efflorescence Control Methods of Fly Ash Based Foam Geopolymers

Cansu KURTULUS, Mustafa Serhat BAŞPINAR

Türk Mısır (Zea mays L.) Hibridlerinin Üşüme Stresine Karşı Toleranslarında Genetik Varyasyonlar

Fatma AYDİNOGLU, Ömer İLTAŞ

Nd:YAG Lazer Kaynağı ile Birleştirilen Farklı Türdeki DP600-DP1000 Çeliklerinde Mekanik ve Mikroyapı Özellikleri

Oğuz TUNÇEL, Şükriye ÇETİN, Hakan AYDIN

Alümina Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozit Malzemelerin Polipirol ile Kaplanması ve Korozyon Davranışının İncelenmesi

Kubilay KARACİF, Hasan KARABULUT

Tergitol Konsantrasyonun Ni-B/hBN Kompozit Kaplamaların Elektrodepolanması Üzerine Etkisi

Ali TOZAR

Kentsel Dönüşüm Alanlarında Kitlesel Değerleme: Elazığ İli Cumhuriyet Mahallesi Örneği

İrem ÖZOK YAZICI, Faik Ahmet SESLİ

Biyoklimatik Konfor ve Arazi Kullanımı Arasındaki İlişkinin CBS ve UA Teknikleri Kullanılarak İncelenmesi: İzmir İli Örneği

Hakan UYGUÇGİL, Elif ERKEK, Neşe BAŞARAN, Rutkay ATUN, Özge KALAYCI, Hande LAMBA, Ayça ÖNER, Balca AĞAÇSAPAN, Saye Nihan ÇABUK

Pomza Mineralinin Modifikasyonu ve Poli (Laktik Asit) Bazlı Biyo- Kompozit Malzemelerinde Eklenti Olarak Kullanımı

Ali Sinan DİKE

3-[(E)-2-(4-fenil-1,3-tiyazol-2-yl)hidrazin-1-yiliden]-indolin-2-on Bileşiğinin Tautomer Yapısı Üzerinde Gaz ve Katı Fazında Teorik Hesaplamalar

Tuncay KARAKURT

Türk Mısır (Zea mays L.) Hibridlerinin Üşüme Stresi Toleranslarında Fenotipik Varyasyonların Belirlenmesi

Fatma AYDINOĞLU, Ömer İLTAŞ