Arslan, DenizÖzsoy, Ayşegül2025-10-102025-10-102025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=Xau5rw3KuCgEuy-FuJQtsGaSMHl8s0NiSnPY0o3Hiv_9qrWmfEbE3NMgLcah9y6uhttps://hdl.handle.net/20.500.13091/10925Bu tez çalışmasında temel bağlayıcı olarak, 50/70 penetrasyon derecesine sahip Tüpraş Kırıkkale Rafinerisi'nden temin edilen saf bitüm kullanılmıştır. Laboratuvar ortamında, kolemanit ve monoetilen glikol kullanılarak tarafımızca kimyasal sentezi gerçekleştirilen yeni bir katkı maddesi geliştirilmiş ve bu bileşik 'Organik Esaslı Kolemanit Bileşiği (OEKB)' olarak adlandırılmıştır. OEKB, bitümün modifikasyonunda katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Bitüm modifikasyonu sürecinde OEKB, bitüme ağırlıkça %1, %2, %3, %5 ve %8 oranlarında ilave edilmiştir. Modifikasyon işlemi, 150°C sıcaklıkta, 20 dakika boyunca mekanik karıştırıcı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Modifiye edilen bitüm numunelerine, hem geleneksel hem de Superpave yöntemlerine dayalı çeşitli deneyler uygulanmıştır. Geleneksel deney yöntemleri arasında viskozite testi, penetrasyon testi, yumuşama noktası testi, kuvvet ölçümlü düktilite deneyi ve elastik geri dönme deneyi yer almaktadır. Superpave performans deneyleri kapsamında ise Dinamik Kayma Reometresi (DSR), Kiriş Eğme Reometresi (BBR), Dönel İnce Film Isıtma Kaybı Testi (RTFOT) ve Basınçlı Yaşlandırma Kabı (PAV) testleri uygulanmıştır. Ayrıca, modifiye bitüm kullanılarak hazırlanan bitümlü karışımlar üzerinde Marshall karışım tasarımı, indirekt çekme mukavemeti ve Nicholson soyulma testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, OEKB katkısı ile modifiye edilen bitümün saf bitüme kıyasla kıvamının arttığı, penetrasyon testi ve yumuşama noktası testi sonuçları ile doğrulanmıştır. Viskozite deneyi verilerine göre, katkı maddesinin yüksek sıcaklıklarda bitümün kıvamını azalttığı gözlemlenmiştir. DSR testi sonuçları, modifiye bitümün tekerlek izi direncinde önemli bir artış sağladığını ortaya koyarken; BBR testi, düşük sıcaklık performansında iyileşme olduğunu göstermiştir. Bitüme %2 OEKB eklenmesi, yüksek ve düşük performans sınıflarının daha ileri seviyeye geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Marshall tasarımı deneyinde, katkı maddesi sayesinde karışımın stabilitesinde artış gözlemlenmiştir. Farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen dolaylı çekme mukavemeti deneyinde özellikle 40°C'de % 8,83 seviyesinde belirgin bir artış tespit edilmiştir. Son olarak, Nicholson soyulma test sonuçları, OEKB katkısı ile hazırlanan bitümlü karışımların soyulma direncinde % 60'tan % 80'e artış sağladığını göstermiştir.In this thesis study, pure bitumen with a penetration grade of 50/70, supplied from Tüpraş Kırıkkale Refinery, was used as the primary binder. In the laboratory, a new additive was chemically synthesized using colemanite and monoethylene glycol, and this compound was named the 'Organic Based Colemanite Compound (OEKB).' The OEKB was used as an additive for bitumen modification. During the modification process, OEKB was added to the bitumen in proportions of 1%, 2%, 3%, 5%, and 8% by weight. The modification was carried out at 150 °C for 20 minutes using a mechanical stirrer. Various tests based on both conventional and Superpave methods were conducted on the bitumen samples modified with OEKB. The conventional test methods included the viscosity test, penetration test, softening point test, force-ductility test, and elastic recovery test. As part of the Superpave performance tests, the Dynamic Shear Rheometer (DSR), Bending Beam Rheometer (BBR), Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), and Pressure Aging Vessel (PAV) tests were performed. Additionally, bituminous mixtures prepared with the modified binders were subjected to the Marshall mix design, indirect tensile strength test, and Nicholson stripping test. As a result of the experiments, it was confirmed through penetration and softening point test results that the consistency of the bitumen increased when modified with OEKB compared to the pure bitumen. According to the viscosity test data, it was observed that the additive decreased the consistency of the bitumen at high temperatures. DSR test results indicated a significant improvement in rutting resistance of the modified bitumen, while the BBR test results demonstrated enhanced low-temperature performance. The addition of 2% OEKB to bitumen has enabled the development of high and low performance grades to a higher advanced level. In the Marshall mix design test, an increase in the stability of the mixture was observed due to the use of the additive. In the indirect tensile strength test performed at different temperatures, a notable increase was particularly observed at 40°C as 8.8%. Finally, the results of the Nicholson stripping test showed that the stripping resistance of the bituminous mixtures was improved significantly from 60 % to 80 % with the use of OEKB.trİnşaat MühendisliğiBitümBitümlü Sıcak KarışımKolemanitReolojiCivil EngineeringBitumenBituminous Hot MixtureColemaniteRheologyMaster Thesis