Esnek üstyapıların performans özelliklerinin sentetik metal ve polibor katkı maddeleriyle geliştirilmesi

Karayolu ulaşımını sağlamak için farklı özelliklere sahip çeşitli üstyapı türleri kullanılmaktadır. Bu yapılar genel olarak; esnek, rijit ve kompozit olmak üzere üç gruba ayrılır. Bunlar arasında esnek üstyapılar sahip oldukları özelliklere bağlı olarak günümüzde tercih edilmektedirler.Esnek üstyapılarda trafik-çevre-iklim etkileriyle bozulmalar oluşabilmektedir. Karayolu ulaşım niteliğini arttırmak için bu bozulmaların önlenmesi veya en aza indirilmesi gerekir. Yapı içerisinde bulunan bitüm oranı agregaya kıyasla oldukça düşük olmasına rağmen bitümün sahip olduğu özellikler üstyapının bozulmalara karşı gösterdiği direnç yeteneğini yakından etkiler.Bu çalışmada, bitümün katkı maddeleriyle modifiye edilerek özelliklerinin iyileştirilmesi suretiyle esnek üstyapı performansının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bitüm modifikasyonunda dokuz farklı katkı maddesi kullanılmıştır. Bu katkı maddeleri, basit bir cihaz grubuyla laboratuvar ortamında sentezlenerek elde edilmiş yeni malzemelerdir. Her bir katkı maddesi, sentezinde kullanılan malzemelere göre en genel haliyle organik esaslı metal bileşiği veya etilen glikol esaslı polibor bileşiği olarak isimlendirilmiştir. Orijinal ve çalışma kapsamında üretilen katkı maddeleri ile modifiye edilen bitüm numunelerine viskozite testleri, yumuşama noktası testleri, düktilite testleri, dinamik kesme reometre (DSR) testleri, eğilme kirişi reometre (BBR) testleri uygulanmıştır. Ayrıca Marshall testleri ve Nicholson soyulma testleriyle modifikasyonun bitüm-agrega karışımlarındaki etkileri araştırılmıştır.Test sonuçlarına göre her bir katkı maddesinin bitüm ve bitümlü karışım (bitüm-agrega karışımı) özelliklerinde etkili değişimler meydana getirerek esnek üstyapı performansını geliştirdiği belirlenmiştir. Buna göre çalışma kapsamında sentezlenen uygun katkı maddesi kullanımı ile esnek üstyapıların tekerlek izi oluşumuna karşı direnci, düşük sıcaklıklarda meydana gelen çatlamalara karşı direnci ve soyulmaya karşı direnci artmıştır. Bunların yanı sıra, katkı maddeleri bitümlü sıcak karışımların üretim ve uygulama süreçlerinde enerji tasarrufu, bitümün kısa dönem yaşlanma miktarında azalma ve işlenebilirlikte artış sağlamıştır.