Evaluating the effect of SBS modified bitumen preparation parameters on the characterisation of bitumen
SBS modifiye bitüm hazırlama parametrelerinin bitüm karakterizasyonu üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
- Tez No: 599925
- Danışmanlar: PROF. ALİ TOPAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ulaşım, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Nüfus artışı ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak trafik hacminde ve taşıt yüklerindeki artışlar ile olumsuz iklim ve çevresel faktörler asfalt kaplamalarda bozulmalara neden olmaktadır. Son yıllarda asfalt kaplamaların uzun dönem performansını iyileştirmek ve mekanik özelliklerini geliştirmek için çeşitli polimer katkılar ile bitümün modifiye edilmesi gündeme gelmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Ülkemizde polimer modifiye bitüm (PMB) üretiminde en yaygın olarak kullanılan katkı maddesi elastomerik polimerler grubundan Styrene-Butadiene-Styrene (SBS)'dir. Bitümün farklı polimerler ile modifikasyonu, aşağıdaki üç faktörle ilgili morfolojik, reolojik ve kimyasal karakterizasyon farklılıklarına neden olur: polimerin tipi, bitüm bileşenleri ve sıcaklık, kesme oranları veya karışım süreleri gibi karışım koşulları. Anahtar parametreler olarak adlandırılabilecek karışım koşulları, polimer dispersiyonu, faz ayrılması ve en önemlisi bitümün yaşlanması üzerinde etkilidir. Bu tez çalışması kapsamında, karıştırma süresi ve karıştırma hızı (kayma hızı) anahtar parametreler olarak seçilmiştir. Düşük kesme hızını temsil etmek için 1000 rpm'lik ve yüksek kesme hızı için 3000 rpm'lik karıştırma hızları seçilirken, iki karıştırma süresi, minimum ve maksimum karıştırma zamanlarını temsil etmek için, 15 dakika ve 45 dakika olarak belirlenmiştir. Karakterizasyon değişikliklerini değerlendirmek için, karışım sıcaklığı sabit alınıp söz konusu anahtar parametrelerin kombinasyonları kullanılarak farklı PMB örnekleri üretilmiş ve hazırlanan numuneler üzerinde yapısal ve mikroyapısal, termal ve reolojik karakterizasyon incelemeleri yapılmıştır. Yapısal ve mikroyapısal karakterizasyon için Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM); termal karakterizasyon için (MDSC) ve Termogravimetrik Analiz Cihazı (TGA); morfolojik karakterizasyon için Optik Mikroskop (OM) ve Konfokal Lazer Tarama Mikroskopu (CLSM) ve reolojik karakterizasyon için iki farklı reometre kullanılmıştır. Sonuç olarak, polimerin bitüm ile daha uzun süre karıştırılması veya daha yüksek kayma hızlarının kullanılması, oksijenin bitüm ile olan etkileşimini doğrudan etkileyerek bitümün okside olmasına neden olmuştur.
Özet (Çeviri)
Increment in the volume of traffic and vehicle loads caused by developing technology with environmental effects cause deterioration in asphalt pavements. Bitumen modification with various polymer additives is a prerequisite for enhancing the long term behavior of the pavement and improving its mechanical properties. In Turkey, Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) is the most commonly used elastomeric polymer additive in polymer modified bitumen (PMB). Modification of bitumen by different modifiers, causes the morphological, rheological and chemical characterisation differences related to the following three main factors: the type of the polymer, bitumen components and blending conditions such as the temperature, shearing rates and duration of mixing. Blending conditions, can be evaluated in relation with the polymer dispersion, phase separation and most importantly the aging of the bitumen. Among the blending conditions the duration of mixing and shearing rates among the blending conditions were chosen as key parameters. A mixing speed of 1000 rpm was selected to represent a low shear rate and 3000 rpm for a high shear rate, whereas two mixing durations were chosen, 15 and 45 minutes to represent nominal minimum and maximum mixing times. Different PMB samples were produced with the combination of selected key under the constant mixing temperature, aiming to evaluate the characterisation alters. Structural and microstructural characterisation, thermal characterisation as well as the rheological characterisation were investigated on the prepared samples. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Atomic Force Microscopy (AFM) were employed for structural and microstructural characteristics; Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermo Gravimetric Analysis (TGA) for thermal characteristics; Optical Microscopy (OM) and Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) for morphological characteristics and two different rheometer for rheological characteristics. Consequently, mixing polymer with bitumen under longer duration or higher shear rates caused the bitumen to be oxidised, since it directly affects the interaction of the oxygen with the bitumen.
Benzer Tezler
- Farklı elastomer modifiyeli bitümlerle hazırlanan bitümlü sıcak karışımların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of hot mix asphalts prepared with different elastomer modified bitumens
SAYED ENAYATULLAH SAYEDZADA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILMAZ
- An Investigation on the marshall and resilient characteristics of asphalt concrete with bituminous binder modified with high density polyethylene
Yüksek yoğunluklu polietilen ile modifiye edilmiş bitüm bağlayıcılı asfalt betonun marshall ve resilient karakteristikleri üzerine bir inceleme
SİNAN HINISLIOĞLU
Doktora
İngilizce
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AĞAR
- Öğütülmüş araç lastiğinin bitümlü sıcak karışımların mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Evaluation of the effects of crumb rubber on mechanical properties of hot mixtures
HAKAN ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAHA VURAL KÖK
- Investigation of the performance of elastomeric polymer modified bitumen using warm mix technologies
Ilık karışım asfalt teknolojisi içeren elastomerik modifiye bitümün performansının incelenmesi
SAYED FARHAD RIJA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
UlaşımDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ŞENGÖZ
- Seydiler (Afyonkarahisar) diyatomitleri ile modifiye edilmiş bitümlerin reolojik özelliklerinin araştırılması
Investigation of rheological properties of bitumen modified with diatomites from Seydiler (Afyonkarahisar) province
ALI NAZAR MORADI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
UlaşımAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAHİT GÜRER
PROF. DR. AHMET YILDIZ