Saf ve modifiyeli bitümlü bağlayıcılarda karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıklarının belirlenmesinde kullanılan yöntemlerin değerlendirilmesi

Abstract

Günümüzde artan trafik hacmi ve yükü nedeniyle, asfalt karışımın üretiminde modifiyeli bağlayıcının kullanılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Modifiyeli bağlayıcının kullanılmasının tam faydası, sadece, karıştırma ve sıkıştırma sıcaklığının seçilmesindeki karmaşıklık anlaşıldığında elde edilebilmektedir. Bu sıcaklıkları tahmin etmek için, bitümün viskozitesine bağlı olan farklı yöntemler kullanılmaktadır. Ayrıca, bitümün viskozitesi, bu sıcaklıkların belirlenmesinde büyük bir rol oynamaktadır. Bazı polimer modifiyeli bağlayıcılarda yüksek karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları tespit edilmiştir. Bu yüksek sıcaklıklar bitümde erken yaşlanmalara, asfalt kaplamasında bozulmalara ve üretim sırasında toksik dumanlara neden olmaktadır. Son yıllarda, bitümlü sıcak karışımın üretilmesinde daha düşük karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları elde etmek için ılık karışım asfalt (IKA) katkı maddelerinin kullanılmasına başlanmıştır. Bu çalışmada 50/70 bitüm sınıfı, %2 ve %4 oranlarında Stiren-Butadien-Stiren (SBS) ile ve %3 oranında Sasobit IKA katkı maddesiyle laboratuvar ortamında yüksek parçalayıcı karıştırıcı kullanarak karıştırılmıştır. Elde edilen farklı modifiyeli bitümlere karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıklarını belirlemek için ASTM tarafından önerilen Eş-viskozite ve Shell firması tarafından önerilen Bitüm Testi Veri Grafiği (BTDC) yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, BTDC yöntemini kullanarak saf ve SBS katkılı bitüm için Eş-viskozite yöntemine kıyasla nispeten daha düşük karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları belirlenmiştir. Hâlbuki Sasobit katkılı bitüm için ASTM yönteminin bu sıcaklıkların belirlenmesinde kullanılması daha uygun olduğu görülmüştür.

Nowadays, due to increasing in traffic volume and load, it is concluded that modified binder should be used in the production of asphalt mixture. The full benefit of using the modified binder can be fully achieved only when the complexity of selecting the mixing and compaction temperature is understood. To estimate these temperatures, different methods are used depending on the viscosity of the bitumen. Furthermore, the viscosity of the bitumen plays a major role in determining these temperatures. High mixing and compaction temperatures have been reported in some polymer modified binders. These high temperatures cause early aging in bitumen, distresses in the asphalt pavements and toxic gases during production. In recent years, warm mix asphalt (WMA) additives have been used to produce lower mixing and compaction temperatures in the production of bituminous hot mixture. In this study, the 50/70 bitumen grade was blended using 2% and 4% styrene-butadiene styrene (SBS) and 3% WMA additive (Sasobit) in a laboratory using a high shear mixer. In order to determine the mixing and compaction temperatures of different modifying composites, the Equi-viscous method proposed by ASTM and the Bitumen Test Data Chart (BTDC) method proposed by Shell were used. According to the results, relatively low mixing and compression temperatures using the BTDC method were obtained for neat and SBS modified bitumen compared to the Equi-viscous method. However, for Sasobit modified bitumen, it's approved the ASTM method is more suitable for the determination of these temperatures.