The effects of waste polyethylene terephthalate (PET) on asphalt concrete
Atık polietilen tereftalat'ın (PET) asfalt betonu üzerindeki etkileri
- Tez No: 394437
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN HINISLIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ulaşım, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Marshall karışım yöntemi, Marshall stabilite, akma, nem duyarlılığı, kalıcı deformasyon, teker izi, atık PET, Marshall mix design, Marshall stability, flow, moisture sensitivity, permanent deformation, rutting, waste PET
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Zirve Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Günümüzde atık maddelerin, çevreyi tehdit etmesi ve geniş depolama alanların işgalinden dolayı bu malzemelerin geri dönüşümü bilimsel araştırmaların dikkatini çekmiştir. Atık maddelerin yararlı bir şekilde yeniden kullanılabilmesinin bir yolu da, karayolu yapım aşamasında katkı maddesi veya hammadde olarak kullanılmasıdır. Bu tezde, sanayi atıklarından toplanan ve toz halinde olan atık polietilen tereftalat (PET) malzemenin asfalt karışımları içinde bir katkı maddesi olarak etkisi incelenmiştir. Atık PET, bitüm ağırlığına göre, %2, %4, %6, %8 ve %10 oranlarda, kuru karıştırma yöntemi kullanarak asfalt karışımlarına dahil edilmiştir. Modifiye asfalt bağlayıcının fiziksel özelliklerini incelemek için, atık PET ve bitüm birlikte, 30 dakika boyunca 170°C'de karıştırılmıştır ve bu özellikleri analiz etmek için, Penetrasyon, Yumuşama Noktası, Düktilite ve Elastik Geri Dönme testi uygulanmıştır. Optimum bitüm oranını belirlemek için Marshall karışım yöntemi kullanılmıştır. Marshall Stabilite ve Akma, Dinamik Sünme ve Nem Duyarlılık deneylerinde kullanılmak üzere, 50/70 penetrasyon bitümü, Asfalt Enstitüsü kılavuzunda belirtilen, Aşınma tabakası Tip II'in agrega gradasyona sahip agrega165°C'de sıcaklıkta karıştırılarak Marshall numuneleri hazırlanmıştır. Laboratuvar çalışmalarından elde edilen deney sonuçlarına göre, optimum bitüm oranı %5.20 olarak bulunmuştur. Atık PET malzemenin oranı arttıkça Penetrasyon değerleri azalma ve Yumuşama Noktası değerleri ise artış göstermiştir, bu etkiler karışımların sertlik ve kıvamı artırarak karışımları kalıcı deformasyona (tekerlek izi) karşı daha dayanıklı yaparak sıcak iklim bölgelerinde bitümlü temel ve aşınma tabakalarında kullanılabilir yapmaktadır. Marshall Stabilite ve Akma deneyi tüm modifiye bitümlerin, Asfalt Enstitüsü kılavuzunda, Aşınma tabakası için belirlenen özelliklere uygun olduğunu göstermiştir. Nem Duyarlılık deneyine göre, atık PET karışımda soyulma olgusuna sebep olmakla beraber, kullanılan bütün modifiye bitümlerin şartname limitlerine (min %80) uyduğu ve nem hasarına dayanıklı olduğu görülmüştür. Aynı zamanda, dinamik sünme deneyinde, %2 atık PET oranı hariç tüm modifiye edilmiş karışımların, kontrol karışıma karşı daha iyi teker izi ve kalıcı deformasyon dayanıklılığı gösterdiği açıkça görülmüştür. Sonuç olarak, PET atıkların asfalt kaplamalarında kullanımının bu ekolojik zararlı maddenin yeniden kullanımında alternatif bir yol olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, recycling of waste materials have become a big concern to the scientific research studies because of their toxic threat to the environment and their occupation of large landfills. One method of beneficially re-using the waste materials is using them as additive or raw materials in the roadway construction sector. In this thesis, the effect of Polyethylene Terephthalate (PET) in powder form collected from industrial waste as an additive in asphalt concrete mixtures was studied. Different ratios of waste PET specified as 2, 4, 6, 8 and 10 % by bitumen weight were incorporated to asphalt mixtures by using the dry mixing method. To investigate the physical properties of the modified asphalt binder, waste PET and bitumen were mixed together at 170°C for 30 minutes and to analyze these properties the Penetration, Softening Point, Ductility and Elastic Recovery test were carried out. Marshall mix design method was used to determine the optimum asphalt content. 50/70 penetration bitumen and Type II of aggregate with gradation for Surface Course layer as described in the specifications of the Asphalt Institute were mixed at a temperature of 165°C and these mixes were then used to prepare Marshall samples for Marshall Stability and Flow, Dynamic Creep and Moisture Susceptibility tests. According to the test results obtained from the laboratory studies, the optimum bitumen content was found to be 5.20%. Test results showed a decrease in Penetration and an increase in Softening Point by increasing the ratio of waste PET material, which increases the hardness and stiffness and makes these mixtures more resistant to permanent deformation (rutting) and are usable for bases and wearing courses in hot climate regions. Marshall Stability & Flow test shows that all modified bitumens conform to the specifications defined in Asphalt Institute for Surface Course. Moisture Susceptibility test shows that the waste PET cause some stripping phenomenon in mixture, but still every used modified bitumens comply within the specification limits (min 80%) and are resistant to moisture damage. At the same time, Dynamic Creep test shows that all the modified mixtures, except 2% waste PET show better rutting and permanent deformation resistance against the control mixture. As a result it is concluded that the usage of PET wastes in asphalt pavements offer an alternative beneficial way of re-use of this ecologically hazardous materials.
Benzer Tezler
- Atık plastik piroliz ile yapılan taş mastik asfalt ve asfalt betonun işlenebilirliği
Workability of stone mastic asphalt and asphalt concrete made by waste plastic pyrolysis
NASRAT JAMAL BEHZAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Farklı plastik atıkların pirolizinden elde edilen ürünlerin bitümlü ılık karışımların performans özelliklerine etkisi
The effect of products obtained from pyrolysis of different plastic wastes on the performance properties of warm mix asphalts
HÜSEYİN KÖSE
Doktora
Türkçe
2022
UlaşımKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Farklı plastik atıkların birlikte pirolizinden elde edilen katı ürünle modifiye edilmiş bitümlü sıcak karışımların mühendislik özelliklerinin araştırılması
Investigation of engineering properties of hot mix asphalt modified with solid product obtained from co–pyrolysis of different waste plastics
MUHAMMET MEVLÜT AKMAZ
Doktora
Türkçe
2020
UlaşımKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Performance analysis of polypropylene modified hot mix asphalt prepared with waste Mugla mable
Atık Muğla mermeri ile hazırlanan polipropilen modifiyeli bitümlü sıcak karışımların performans analizi
İMER ARDA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
UlaşımMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ÇAĞRI GÖRKEM
- Atık PET'ten dioktil tereftalat üretimi ve çimento harcında kullanımı
Obtaining dioctyl terephthalate from waste PET and its use in concrete mortar
VEDAT ARDA KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUHTAR KOCAKERİM
DOÇ. DR. BARIŞ ŞİMŞEK