Modifiye bitüm ve metal atığı içeren bitümlü sıcak karışımların kar/buzla mücadeleye etkisinin ve kendini iyileştirme özelliklerinin araştırılması

Bu tez çalışmasında, indüksiyonla ısıtmasının atık metal ve stiren-butadien-stiren (SBS) modifiyeli bitüm içeren asfalt karışım test numunelerinin kendini iyileştirmesi üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Ayrıca asfalt karışımlarda agrega yerine kullanılan atık metallerin, asfalt karışımların mekanik özellikleri üzerindeki etkileri de belirlenmiştir. Bu amaçla, prizmatik ve Marshall asfalt test numuneleri oluşturmak için iki farklı yüzdede (50% ve 100% agrega yerine) iki farklı (sıcak tüfal (HMS) ve soğuk tüfal (CMS)) atık metal ve iki farklı yüzdede (%2 ve %3) SBS kullanılarak asfalt karışımlar hazırlanmıştır. Kendini iyileştirme özelliklerini belirlemek için indüksiyon ısıtması sistemleri kullanılmıştır. Numuneler her iki yöntem için de 40sn, 60sn, 80sn, 100sn ve 120sn olmak üzere beş farklı ısıtma süresinde ısıtılmıştır. İyileşme işleminin verimliliğini ölçmek için, her asfalt numunesi için beş iyileşme döngüsü gerçekleştirilmiştir. Ana sonuçlara göre, asfalt karışımların içerisindeki atık metal kullanım oranı arttıkça karışımların sertliği, yük tekrar sayıları ve yorulma ömürlerinde azalma meydana gelmektedir. Ayrıca, asfalt karışımlara uygulanan her iyileştirme döngüsünde iyileştirme seviyesi azalmıştır. Isıtma işlemi, bitümün iç basıncını ve hareketliliğini arttırırken; karışımdaki hava boşluklarının da asfalt karışımların kendini iyileştirmesinde önemli bir rol oynadığı varsayılmıştır. İlaveten laboratuvarda hazırlanmış atık metal içeren karışım numuneleri yüzeyinde 2 farklı kalınlıkta (5mm ve 10mm) buz ve tek (15mm) kalınlıkta kar oluşturularak bitümlü sıcak karışımlar üzerindeki kar ve buzun erimesine etkisi belirlenmiştir. Buz yaklaşık 10°C'de kalmıştır. 120 s indüksiyonla ısıtmadan sonra, asfalt karışımının üst yüzeyindeki en yüksek sıcaklık 55,2°C'ye ulaşmıştır. Bu sonuç, indüksiyonla ısıtmanın buz üzerinde hiç veya çok az ısıtma etkisine sahip olduğunu kanıtlamıştır. Kar eritme testi söz konusu olduğunda, eritme sürecinde en etkili tüfalin soğuk tüfal olduğu belirlenmiştir. 2CMS5 karışımının ortalama erime hızı 0,3300 gr/dk iken 3CMS5 karışımın ortalama erime hızı ise 0,3383 gr/dk'dır. En yüksek ortalama erime hızını 3CMS10 karışımı verirken, en düşük ortalama erime hızını ise 2HMS5 karışımı vermiştir. Son olarak SBS modifiyeli bağlayıcıların genel bağlayıcı ve reolojik özellikleri değerlendirilmiştir.