Investigation of mechanical properties of self-healing asphalt
Kendiliğinden iyileşen asfaltların mekanik özelliklerinin araştırılması
- Tez No: 827869
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK ŞENGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Ulaşım, İnşaat Mühendisliği, Energy, Transportation, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bitüm, kendiliğinden iyileşen, mikro kapsül, iyileştirici madde, polimerizasiyon, Bitumen, Self-healing, Microencapsulation, Rejuvenator, In-situ polymerization
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Ulaştırma Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Asfalt kaplamalar, trafik yükleri, yağmur ve oksidasiyon gibi yol kaplamaları için olumsuz çevresel etkilerine maruz kalarak mekanik özelliklerini kaybetmektedir. Son zamanlardaki araştırmalar uzun ömürlü kaplamaların önemini vurgulamaktadır. Sürdürülebilirlik kapsamında bitümlü sıcak arışımlarının ömrünü korumak ve arttırabilmek amacı, asfalt endüstrisini farklı araştırmalara itmiş ve günümüzde“kendi kendini iyileştiren”(Self Healing) teknikler üzerine yoğunlaştırmıştır. Bu hedefe ulaşmak için, kendi kendini onaran mikrokapsüller, mikro çatlakları otonom olarak onarmanın ve orijinal mekanik özellikleri geri kazanmanın, daha sonra mikro çatlaklarının büyümesini daha da yavaşlatmanın ve kaplamanın ömrünü uzatmanın etkili yöntemlerden biri olarak görünmektedir. Bu tez çalışmasında, üre ve formaldehit (UF) karışımı ile kendi kendini iyileştiren mikrokapsüller, in situ polimerizasyon yöntemi ile hazırlanmıştır. Mikro kapsüllerin karakterizasyon araştırılması ve asfalt içinde gösteren iyileşme oranını incelemek amacı ile bitüm içine farklı miktarda mikro kapsül (6, 8, 9 ,10, 11 ve %12) eklenmiştir. Numunelerin reolojik özellikleri Dinamik Kesme Reometresi ile incelenmiştir. Ayrıca mikrokapsül içeren bitüm numunelerinin mekanik özelliklerinin tespiti için çekme testi yapılmıştır. Üretilen mikro kapsüller uygulamada bitümün termal etkisine dayanabileceğini gösteren yüksek sıcaklıklara dayanabilmektedir. Ayrıca, mikro kapsülleri içeren bitüm numuneleri, kompleks modülü (G *) ve bitümün mekanik özellikleri açısından tatmin edici sonuçlar göstermektedir. Araştırmaya göre İyileşme değeri ilk etapta artıyor ve bu mikrokapsüllerın asfalt malzemesinin mekanik özelliklerini geri kazanma göstergesidir. İyileştirici madde içeren mikro kapsüller, yeni nesil kaplamaları gerçekleştirmek için umut verici bir ürün olacaktır.
Özet (Çeviri)
Asphalt pavements are subjected to traffic loads and harmful environmental factors like rain and oxidation, which reduces their ability to relax and leads to the beginning of cracks. Development of pavements with a long lifespan is important, according to recent studies. To stop the aging process in asphalt binder, one option is to use cutting-edge maintenance methods like self-healing technology. In order to do this, self-healing microcapsules seem to be a successful method of independently repairing the microcracks, regaining the previous mechanical characteristics, then further slowing the propagation of fatigue cracks and extending the fatigue life of the pavement. This thesis created in-situ urea formaldehyde (UF) self-healing microcapsules. After microcapsule characterization, various amounts were introduced to bitumen. Dynamic Shear Rheometer and multi-stress creep recovery determined sample rheology. Bitumen samples' mechanical characteristics were characterized using tension and impact strength tests. Finally, asphalt mixture samples were measured for crack healing to see how temperature affects pavement self-healing. The ability of the created microcapsules to withstand high temperatures suggests that they can survive the thermal effects of bitumen during application. Additionally, bitumen samples with microcapsules show satisfactory results for complex modulus (G*) and recovery index, and multi-stress creep recovery tests showed that microcapsule-modified asphalt displayed better results for high temperature constancy, viscoelasticity, and rutting resistance tests. This thesis has the potential to greatly advance the development of different forms of modified asphalt for use in building and roadway engineering.
Benzer Tezler
- Atık yağ içeren bitümlü sıcak karışımların yorulma çatlaklarına karşı kendini onarabilirliğinin araştırılması
Investigation of self-healing of hot mix asphalt containing waste oil against fatigue cracks
SENA ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
UlaşımFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKUT YALÇIN
- Atık yağ içeren kapsüllerin kendini onarabilen bitümlü sıcak karışımların mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of capsules containing waste oil on the mechanical properties of self-healing hot mix asphalts
ÖZGE ERDOĞAN YAMAÇ
- Endüktif kablosuz güç aktarım sisteminin kullanıldığı iletken asfalt yolların kendi kendini iyileştirme yeteneğinin incelenmesi
Investigation of the self-healing ability of conductive asphalt roads with inductive wireless power transfer system
EZGİ EREN
- Modifiye bitüm ve metal atığı içeren bitümlü sıcak karışımların kar/buzla mücadeleye etkisinin ve kendini iyileştirme özelliklerinin araştırılması
Investigation of the effect of hot mix asphalt containing modified bitümen and metal waste on snow/ice fighting and self-healing properties
İREMGÜL ATICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKUT YALÇIN
- Onarıcı kapsül içeren bitümlü sıcak karışımların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of hot mix asphalts containing self-healing capsules
AHMET MÜNİR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
UlaşımFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILMAZ