Antioksidan katkıların bitümlü bağlayıcıların reolojik özellikleri ve yaşlanma davranışları üzerindeki etkisinin araştırılması

Bu tezde, iki tip bitüm ile birçok antioksidan katkı maddesinin kullanımı gerçekleştirilmiş ve yeni performans deney teknikleri kullanılmıştır. Saf bitüme antioksidan katkı maddesinin eklenmesinin amacı, saf bitümün fiziksel ve reolojik özellikleri ile birlikte asfalt karışımın mekanik ve durabilite özelliklerini iyileştirmektir. Buna ek olarak, bu tez çalışmasında antioksidanların yaşlanma sertleşmesini azaltma kabiliyeti araştırılmıştır. Bitüm içerisinde thiourea (T), furfural (F) ve çinko oksit (ZnO) maddeleri farklı içeriklerde katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Saf bitüm olarak penetrasyon sınıfı B 50/70 ve B 160/220 olan iki tip bitüm kullanılmıştır. Modifiye edilmiş bağlayıcılar her bir bağlayıcının performans sınıfını değerlendirerek ve bunları saf bitüm ile karşılaştırarak, Superpave sistemi kapsamında incelenmiştir. Ayrıca, modifiye ve saf bitümlü bağlayıcıların fiziksel özellikleri, antioksidan katkı maddesinin bitümün yaşlanma üzerindeki etkisini incelemek amacıyla laboratuvarda yaşlanma işlemi öncesi ve sonrası geleneksel deneyler gerçekleştirerek analiz edilmiştir. Antioksidan modifikasyonunun tekerlek izi direnci üzerindeki etkisini incelemek için, dinamik kayma reometresi (DSR) kullanarak farklı frekans ve sıcaklık deneylerini gerçekleştirdikten sonra her bir bağlayıcının ana eğrisi kurulmuştur. Buna ek olarak, hem bitümlü bağlayıcı hem de asfalt karışımların aynı anda performansını değerlendirecek yeni teknikler sunarak bilimsel bir yaklaşım takip edilmesi bu çalışmanın önemini ortaya koymaktadır. Bu amaçla, asfalt bağlayıcılar üzerinde çoklu gerilmeli geri dönüşümlü sünme (MSCR) testi ve Marshall numunelerinden hazırlanan asfalt kirişler üzerinde DSR Sünme deneyi Türkiye'de yeni bir performans deney yöntemi olarak gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, antioksidan kullanımı bitümün sertliğini arttırmış ve visko-elastik özelliklerini iyileştirmiştir. Ayrıca, antioksidan katkı maddeleri saf bitümün yaşlanma direncini de iyileştirmektedir. Bundan başka, modifiyeli karışımların mekanik performans deneyleri sünme deformasyon direncini arttırarak olumlu bir etki oluşturduğunu kanıtlamıştır.