Atık plastik piroliz ile yapılan taş mastik asfalt ve asfalt betonun işlenebilirliği

Günümüzde nüfus artışına bağlı olarak artan tüketim ve yaşam standartlarındaki değişim gibi faktörlerden dolayı plastiklerin tüketimi oldukça artmıştır. Bununla birlikte mevcut kaynakların hızlı bir şekilde tüketimi, çevre ve görüntü kirliliği gibi evrensel sorunlara yol açmaktadır. Bu sebeplerden dolayı plastik atıkların geri dönüşümü hem ekonomik hem de çevresel bakımdan büyük önem arz etmektedir. Bu çalışma, atık plastiklerin pirolizi sonucu elde edilen malzemelerin bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Atık naylon poşet plastiklerinden, yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), alçak yoğunluklu polietilen (AYPE), polietilen tereftalat (PET) ve polipropilen (PP) (ağırlıkça %15 YYPE, %30 AYPE, %30 PET ve %25 PP oranlarında) piroliz edilmiştir. Piroliz işlemi sonucunda elde edilen katı malzeme(NPP) kullanılarak %3 ve %5 oranında modifiye bitümler üretilmiş ve bu modifiye bitümlerle asfalt betonu karışımları hazırlanarak bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde etkileri araştırılmıştır. Çalışmada ayrıca atık plastik polipropilen piroliz ile elde edilen katı malzeme kullanılarak %5 oranında modifiye bitüm üretilmiş, ayrıca SBS katkı maddesi ile %4,5 oranında modifiye bitüm elde edilmiştir. Bu modifiye bitümlerle taş mastik asfalt karışımları hazırlanmış ve bu malzemelerin bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde etkileri araştırılmıştır. Saf (B50/70) ve bütün katkılı bitümlere penetrasyon ve yumuşama noktası deneyleri yapılmıştır. Karışımların optimum bitüm içeriğini (OBİ) belirlemek ve yoğunluk, boşluk oranı, akma ve stabilite gibi özelliklerini değerlendirmek amacıyla Marshall tasarım deneyi gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, Gayrator sıkıştırma makinesi (GSM) kullanılarak karışımların işlenebilirliği değerlendirilmiştir. Asfalt Betonu (AB) için, her üç karışım tipi (Saf, %3NPP ve %5NPP) için 3'er adet numune (OBİ, OBİ+0.5 ve OBİ-0.5) olmak üzere toplamda 9 numune hazırlanmıştır. Aynı şekilde, Taş Mastik Asfalt (TMA) için, her üç karışım tipi (Saf, %5PP ve %4,5SBS) için 3'er adet numune (OBİ, OBİ+0.5 ve OBİ-0.5) olmak üzere toplamda 9 numune, 155℃ karıştırılmış ve 145℃ sıkıştırılmıştır. Bütün numunelerin çapı 15cm olup, 50 devirde sıkıştırılmışlardır. Elde edilen sonuçlar, WI = (1/A)*100 formülü kullanılarak işlenebilirlik indeksleri, 30 ve 50 devirlerinde hesaplanmıştır. NPP içeren sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde pozitif etkisi olduğu gözlemlenmiş ve karışımın işlenebilirliğini artırmak için kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Aynı şekilde, PP içeren sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde pozitif etkisi olduğu belirlenmiş ve bu malzemenin katkı maddesi olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. Öte yandan, SBS içeren karışımların işlenebilirliği üzerinde belirgin bir etki tespit edilmemiştir. Günümüzde nüfus artışına bağlı olarak artan tüketim ve yaşam standartlarındaki değişim gibi faktörlerden dolayı plastiklerin tüketimi oldukça artmıştır. Bununla birlikte mevcut kaynakların hızlı bir şekilde tüketimi, çevre ve görüntü kirliliği gibi evrensel sorunlara yol açmaktadır. Bu sebeplerden dolayı plastik atıkların geri dönüşümü hem ekonomik hem de çevresel bakımdan büyük önem arz etmektedir. Bu çalışma, atık plastiklerin pirolizi sonucu elde edilen malzemelerin bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Atık naylon poşet plastiklerinden, yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), alçak yoğunluklu polietilen (AYPE), polietilen tereftalat (PET) ve polipropilen (PP) (ağırlıkça %15 YYPE, %30 AYPE, %30 PET ve %25 PP oranlarında) piroliz edilmiştir. Piroliz işlemi sonucunda elde edilen katı malzeme(NPP) kullanılarak %3 ve %5 oranında modifiye bitümler üretilmiş ve bu modifiye bitümlerle asfalt betonu karışımları hazırlanarak bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde etkileri araştırılmıştır. Çalışmada ayrıca atık plastik polipropilen piroliz ile elde edilen katı malzeme kullanılarak %5 oranında modifiye bitüm üretilmiş, ayrıca SBS katkı maddesi ile %4,5 oranında modifiye bitüm elde edilmiştir. Bu modifiye bitümlerle taş mastik asfalt karışımları hazırlanmış ve bu malzemelerin bitümlü sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde etkileri araştırılmıştır. Saf (B50/70) ve bütün katkılı bitümlere penetrasyon ve yumuşama noktası deneyleri yapılmıştır. Karışımların optimum bitüm içeriğini (OBİ) belirlemek ve yoğunluk, boşluk oranı, akma ve stabilite gibi özelliklerini değerlendirmek amacıyla Marshall tasarım deneyi gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, Gayrator sıkıştırma makinesi (GSM) kullanılarak karışımların işlenebilirliği değerlendirilmiştir. Asfalt Betonu (AB) için, her üç karışım tipi (Saf, %3NPP ve %5NPP) için 3'er adet numune (OBİ, OBİ+0.5 ve OBİ-0.5) olmak üzere toplamda 9 numune hazırlanmıştır. Aynı şekilde, Taş Mastik Asfalt (TMA) için, her üç karışım tipi (Saf, %5PP ve %4,5SBS) için 3'er adet numune (OBİ, OBİ+0.5 ve OBİ-0.5) olmak üzere toplamda 9 numune, 155℃ karıştırılmış ve 145℃ sıkıştırılmıştır. Bütün numunelerin çapı 15cm olup, 50 devirde sıkıştırılmışlardır. Elde edilen sonuçlar, WI = (1/A)*100 formülü kullanılarak işlenebilirlik indeksleri, 30 ve 50 devirlerinde hesaplanmıştır. NPP içeren sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde pozitif etkisi olduğu gözlemlenmiş ve karışımın işlenebilirliğini artırmak için kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Aynı şekilde, PP içeren sıcak karışımların işlenebilirliği üzerinde pozitif etkisi olduğu belirlenmiş ve bu malzemenin katkı maddesi olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. Öte yandan, SBS içeren karışımların işlenebilirliği üzerinde belirgin bir etki tespit edilmemiştir.