Kısa ve uzun dönem yaşlandırmanın modifiye bitümlerin reolojik özelliklerine etkisi

Petrolün rafinerisinden elde edilen bitümlü bağlayıcılar, karayollarında artan gerilmeleri karşılamakta yetersiz kaldığından son dönemde bitümün dolayısıyla bitümlü sıcak karışımların özelliklerini iyileştirmek amacıyla katkı maddeleri kullanılmaktadır. Bu amaçla en çok kullanılan katkı maddeleri stirenbutadien-stiren ve stiren-etilen-butadien-stiren polimer grubu malzemelerdir. Bunun yanı sıra eskimiş araç lastiklerinden elde dilen atık kauçuk bu amaçla sıklıkla kullanılan diğer bir malzemedir. Bitümlü bağlayıcılarda karışımın hazırlanması esnasında ve karışımın servis ömrü boyunca yaşlanma meydana gelmektedir. Bu çalışmada kısa ve uzun dönem yaşlandırılmış bağlayıcıların reolojik özellikleri konvensiyonel ve ileri deneyler ile belirlenmeye çalışılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında stiren-butadien-stiren (SBS), stiren-etilen-butadien-stiren (SEBS) ve öğütülmüş araç lastiği (CR) 3 farklı oranda (bitüm ağırlığınca %3, %4 ve %5) B 160/220 sınıfı bitüme ilave edilerek modifiye bitümlerin özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Saf, modifiye, kısa ve uzun süreli yaşlandırılmış bağlayıcılara penetrasyon, viskozite, dinamik kayma reometresi (DSR), kiriş eğme reometresi, yumuşama noktası, rotasyonel viskozite testleri uygulanmıştır. Çalışmaların sonucunda üç katkı maddesinde de katkı oranı arttıkça penetrasyon değerleri düzenli olarak azalmıştır. Elde edilen sonuçlardan her üç oranda da en etkili katkı maddesinin SEBS olduğu, seçilen oranlarda etkinliği en az olan katkının ise CR olduğu tespit edilmiştir. Katkı kullanımı ile bağlayıcıların yumuşama noktası değerleri artmış, dolayısıyla yüksek sıcaklıklardaki kıvamları yükselmiştir. Hem 165ºC'de hem de 135ºC de en yüksek viskozite değerini SEBS katkılı bağlayıcılarda görülürken, en düşük viskozite değerleri ise CR katkılı bağlayıcılarda görülmektedir. Bağlayıcıların faz açısı değerlerinde en çok azalma %5 SEBS içeren bağlayıcılarda meydana gelmektedir. En az azalma ise saf bağlayıcıda meydana gelmiştir. Katkı maddeleri içerisinde faz açısı değerini en çok azaltan katkı maddesi SEBS katkısıdır. Katkı içeren bağlayıcılar içerisinde en yüksek kompleks kayma modülü değerini SEBS katkısı içeren bağlayıcılar verirken en düşük kayma modülü değerini ise CR katkısı içeren bağlacılar da görülmektedir. Anahtar Kelimeler: Bitüm, Modifikasyon, Stiren-Butadien-Stiren, Stiren-Etilen-Butadien-Stiren, Lastik Atığı