Saf ve polimer modifiyeli bitümlü bağlayıcıların karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıklarının dönel viskozimetre deneyi ile belirlenmesi

Bitümlü bağlayıcıların agregayla karıştırma ve sıkıştırma sırasında doğru sıcaklığa sahip olmaları yapım kolaylığı ve kaplamaların ömrü açısından büyük öneme sahiptir. Bağlayıcı sıcaklıklarının düşük olması boşluk oranlarının fazla olmasına, yüksek olması ise bağlayıcının aşırı yaşlanmasına ve sıkışmanın fazla olmasına neden olmaktadır. Çalışmada saf ve iki farklı oranda SBS içeren bağlayıcılar değerlendirilmiştir. Öncelikle saf ve modifiye bitümlere kısa dönem yaşlanmadan önce ve sonra penetrasyon ve yumuşama noktası deneyleri uygulanmıştır. Böylece SBS katkı maddesinin bitümlü bağlayıcının kıvamı ve ısı hassasiyeti üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Daha sonra saf ve SBS modifiyeli bağlayıcıların agregayla karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları, AASHTO TP48 standardına göre belirlenen dönel viskozimetre deney sonuçlarından faydalanılarak tespit edilmiştir. Dönel viskozimetre deneyleri sonucunda SBS içeriği arttıkça hem 135ºC sıcaklıkta hem de 165ºC sıcaklıkta bağlayıcıların viskozite değerlerinin arttığı belirlenmiştir. Viskozite değerlerine bağlı olarak bağlayıcıların karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıklarının arttığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Bitüm, SBS, viskozite, modifikasyon

Determination of the mixing and compacting temperatures of pure and polymer modified binders by rotational viscosimeter test

It is of capital importance with respect to ease of construction and service life of the pavement that bituminous binders possess the right temperature during the course of mixing with the aggregate and compaction. Binder temperatures colder than this ideal level lead to excessively high void contents, while higher temperatures lead to excessive ageing of the binder coupled with excessive compaction. In this study, pure and modified binders containing two different proportions of SBS were analyzed. Firstly, penetration and softening point tests were conducted on the pure and modified bitumens prior to and after short term ageing. Thereby, the influence of SBS admixture on stiffness of the bituminous binder and heat sensitivity were determined. Afterwards, the temperatures of mixing with aggregate and compaction for pure and SBS modified binders were determined by the assistance of rotational viscosimeter test results obtained in accordance with AASHTO TP48 standard. In light of the results of the rotational viscosimeter test, viscosity values of the binders were found to be increasing at both 135ºC and 165ºC of temperature with rising levels of SBS content. Finally, it was determined that the compaction and mixing temperatures of the binders increased depending on the value of viscosity.

Keywords:

Bitumen, SBS, viscosity, a modification,

PDF

___

Ahmadinia, E., Zargar, M., Karim, M. R., Abdelaziz, M., Shafigh, P., Using Waste Plastic Bottles as Additive for Stone Mastic Asphalt, Mater Design, 32:4844–49, 2011.
Al-Hadidy, A. I., Yi-qiu, T., Mechanistic Approach for Polypropylene-Modified Flexible Pavements, Mater Design, 30:1133–40, 2009.
Birliker, R.Y., Additives can be Added to Bituminous Mixtures and Investigation of Behaviour of This Mixtures and a Prediction Model for Fatigue Curve, Istanbul, PhD Thesis, Istanbul Technical University, Turkish, 1998.
Geçkil, T., Siyah Karbonun Bitümlü Sıcak Karışımların Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2008.
Gorkem, C., Sengoz, B., Predicting Stripping and Moisture Induced Damage of Asphalt Concrete Prepared with Polymer Modified Bitumen and Hydrated Lime. Constr. Build Mater., 23:2227-36, 2009.
Işıkyakar, G., Polimer Modifiye Asfaltların Reolojik ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesinde Fluoresan Mikroskobi Yönteminin Kullanımı, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2009.
Khodaii, A., Mehrara, A., Evaluation of Permanent Deformation of Unmodified and SBS Modified Asphalt Mixtures Using Dynamic Creep Test, Constr Build Mater., 23:2586-92, 2009.
Kok, B.,V., Yilmaz, M., The Effects of Using Lime and Styrene–Butadiene–Styrene on Moisture Sensitivity Resistance of Hot Mix Asphalt, Constr. Build Mater., 23:1999-2006, 2009.
Lu, X., Isacsson, U., Rheological Characterization of Styrene–Butadiene–Styrene Copolymer Modified Bitumens, J. Construct. Building Mater., 11(1), 1997.
Mcgennis, R. B., Shuler, S., Bahia, H. U., Background of Superpave Asphalt Bınder Test Methods, Report No: FHWA-SA-94-069, p:104, 1994.
Ozen, H., Rutting Evaluation of Hydrated Lime and SBS Modified Asphalt Mixtures for Laboratory and Field Compacted Samples, Constr. Build. Mater., 25:756-65, 2011.
Roque, R., Birgisson, B., Drakos, C., Sholar, G., Guidelines for Use of Modified Binders, Florida Department of Transportation Project Number: 49104504-964-12, 2005.
Ullidtz, P., Pavement Analysis, Elsevier, pp. 318, Amsterdam, 1987.
Wong, W.G., Han, H., He, G., Wang, K.C.P., Lu, W., Rutting Response of Hot-Mix Asphalt to Generalized Dynamic Shear Moduli of Asphalt Binder, Constr. Build. Mater., 18:399-408, 2004.
Yilmaz, M., Kok, B.V., Effects of Ferrochromium Slag with Neat and Polymer Modified Binders in Hot Bituminous Mix, Indian J. Eng. Mater., S:16, 310-8, 2009.
Zaniewski, J. P., Pumphrey, M. E., Evaluation of Performance Graded Asphalt Binder Equipment and Testing Protocol, Asphalt Technology Program, p:107, 2004.