Bor nitrür ile güçlendirilmiş yağ asidi amid katkısının asfalt modifikasyonunda kullanılabilirliğinin araştırılması

Esnek üstyapılar, aşırı ve tekrarlı trafik yükleri, sıcaklık değişimleri, tasarım hataları, ultraviole ışınlar, çevresel ve kimyasal etkiler gibi sebeplerden dolayı bozulmaya uğramaktadırlar. Söz konusu bozulmalardan büyük oranda asfalt bağlayıcı sorumlu olup viskoelastik ve termoplastik yapısı onu bozulmalara karşı zayıf kılmaktadır. Asfalt bağlayıcının istenilen davranışta ve performans seviyesinde olması amacıyla çeşitli katkı maddeleri kullanılarak modifikasyonu sağlanmaktadır. Bu çalışmada atık hayvansal yağın diamin yapılarıyla rejenere edilmesiyle elde edilen katkı maddesinin asfalt bağlayıcı ve karışımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Katkı maddesine termal özelliklerini ve yapısal stabilitesini artırmak amacıyla hekzagonal bor nitrür ilave edilmiştir. Bor nitrür takviyeli yağ asidi diaminleri ve bu maddenin asfalt bağlayıcıya muhtelif oranlarda ve uygun şartlarda ilave edilmesi sonrası elde edilen modifiye bağlayıcılar ve karışımlar üzerinde bir dizi laboratuvar çalışması gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen katkı maddesinin yapısal karakterizasyonu, Nükleer Manyetik Rezonans (NMR), Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ve Termogravimetrik (TG) analiz yöntemleri ile ortaya konulmuştur. Modifiye bağlayıcıların morfolojik özelliklerini belirlemek amacıyla Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), modifikasyon mekanizması ve termal performanslarını belirlemek amacıyla FT-IR ve TG analizleri gerçekleştirilmiştir. Bağlayıcılar üzerinde Dinamik Kayma Reometrisi (DSR), Dönel İnce Film Halinde Yaşlandırma (RTFOT), Dönel Viskozimetre (RV), Basınçlı Yaşlandırma Kabini (PAV), Eğilme Kirişi Reometrisi (BBR) ve geleneksel bağlayıcı deneyleri uygulanmıştır. Marshall dizayn yöntemine göre hazırlanan karşımlar üzerinde Marshall Stabilite ve Akma, Dolaylı Çekme, Su Hasarı, Dolaylı Çekme Mukavemeti, Statik Sünme, Dinamik (Tekrarlı) Sünme, Dolaylı (İndirek) Çekme Yorulma ve Nicholson Soyulma deneyleri uygulanmıştır. Sonuçlar, katkı maddesinin asfaltın kıvamını, kalıcı deformasyon dayanımını, yaşlanma ve yorulma direncini, esneklik ve yük taşıma kabiliyetini, soyulma direncini ve adezyon performansını, düşük sıcaklık dayanımını artırdığı belirlenmiştir. Katkı içerisindeki ideal bor nitrür oranının %10 olduğu, asfalt modifikasyonu için ideal katkı oranının ise %2 olduğu tespit edilmiştir. Bor nitrürürün asfalt ağırlığınca oldukça düşük bir miktarının asfalt performansı üzerindeki etkisi tatmin edici düzeydedir.