Polipropilen pirolizi kullanılarak yapılan taş mastik asfalt karışımların Marshall özellikleri

Abstract

Son zamanlarda dünyada sanayileşme, nüfus ve tüketimin giderek artması, sonucunda yeni kaynaklar bulma konusunda sorunlar da artmıştır. Doğal kaynaklarda meydana gelen hızlı tüketim ise gelecek kaygısına neden olmuş ve bu nedenle ortaya çıkan atık malzemeleri değerlendirmek önemli hale gelmiştir. Atık malzemeleri değerlendirmek hem çevre açısından hem de ekonomik anlamda önemli derecede fayda sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında bu etkiler göz önüne alınarak atık polipropilen piroliz (PPP) yöntemi ile geri kazanılmış Taş Mastik Asfalt (TMA) içerisine katılmış ve karışımın Marshall özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla çalışmada atık polipropilen (PP) piroliz edilmiş ve piroliz ürünü (katı, sıvı ve gaz) oranları hesaplanmıştır. Piroliz sonucunda elde edilen katı ürün saf 50/70 penetrasyonlu bitüme %5 oranında katılarak modifiye bitüm elde edilmiştir. Katkıların saf bitüme etkisini incelemek amacıyla; penetrasyon ve yumuşama noktası deneyleri yapılmış ve saf 50/70 bitüm ve %4.5 SBS ile modifiye edilmiş bitüm ile karşılaştırma yapılmıştır. Modifiye edilmiş bitümler saf bitüme göre penetrasyonları azaldığı ve yumuşama noktaları arttığı görülmüştür. Çalışmada üç farklı karışım tipi; %5 PPP ile modifiye edilmiş bitüm, %4,5 SBS ile modifiye edilmiş bitüm ve modifiye edilmemiş (saf 50/70 bitüm ) bitüm ile Taş Mastik Asfalt (TMA) karışımlar hazırlanmıştır. Elde edilen modifiye bitüm ve saf bitüm ile hazırlanan karışımların her birinden 18 adet briket Marshall deneyine tabi tutulmuştur. Deney sonucunda optimum bitüm oranları sırasıyla %6,3, %6,6 ve %6,2 olarak bulunmuştur. Optimum bitüm oranına göre değerlendirildiğinde Marshall Stabilite değerlerinde yakın değerler elde edilmiş ama hava boşluğunda ve akma değerlerinde farklılıklar görülmüştür.

Recently, industrialization, population and consumption have been increasing in the world as a result problems in finding new resources have increased. The rapid consumption of natural resources causes future concerns and therefore it has become important to utilize the waste materials generated. Utilizing waste materials will provide significant benefits both environmentally and economically. The scope of this thesis, taking into account these effects, waste polypropylene was pyrolyzed and Marshall Properties were investigated. In this study, waste polypropylene (PP) was pyrolyzed and the proportions of pyrolysis products (solid, liquid and gas) were calculated. Modified bitumen was prepared by mixing pyrolysis solid product with pure 50/70 bitumen in 5% rate. In order to examine the effect of additives on pure bitumen; Penetration and softening tests were carried out and compared with pure 50/70 bitumen and modified bitumen with 4.5% SBS. It was observed that the penetrations of the modified bitumen decreased and the softening points increased compared to the pure bitumen. Three different types of mixtures in the study; Mixtures of bitumen modified with 5% PPP, bitumen modified with 4.5% SBS and unmodified (pure 50/70 bitumen) were prepared. 18 briquettes were prepared from each of the modified and unmodified mixtures obtained and subjected to Marshall Test. At the end of the experiment, optimum bitumen ratios were found as 6.3%, 6.6% and 6.2%, respectively. Considering the Marshall Test properties according to the optimum bitumen, the stability values are almost the same, but there is a difference in the air gap and flow values.