Farklı plastik atıkların birlikte pirolizinden elde edilen katı ürünle modifiye edilmiş bitümlü sıcak karışımların mühendislik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada; polipropilen (PP), yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) ve polietilen tereftalat (PET) atık plastikleri belirli oranlarda karıştırılmış, hazırlanan ikili ve üçlü plastik karışım grupları piroliz edilmiş ve piroliz ürün (katı, sıvı ve gaz) verimleri hesaplanmıştır. Piroliz katı ürünleri, saf 50/70 bitümle % 2, 4, 5 ve 6 oranlarında karıştırılarak modifiye bitümler hazırlanmıştır. Katkıların saf bitüme etkisini incelemek amacıyla; penetrasyon, yumuşama noktası ve RV (dönel viskometre) deneyleri yapılmıştır. Katkıların ilavesiyle, bitümün penetrasyonunun azaldığı ve yumuşama noktasının arttığı görülmüştür. Saf bitüme göre; 60 ve 75 °C'lerdeki vizkozitelerin tüm katkılı bitümlerde arttığı, 90 °C'den itibaren YYPE–PET katkılı bitümlerde ve 120 °C'den itibaren PP–YYPE–PET katkılı bitümlerde viskozitelerin azaldığı, PP–YYPE ve PP–PET katkılı bitümlerde tüm sıcaklıklarda viskozitelerin arttığı tespit edilmiştir. Katkılı bitümlerde, saf bitüme göre viskozite değişim yüzdelerinin düşük sıcaklıklarda daha yüksek seviyelerde olduğu gözlenmiştir. Katkı verimleri, modifikasyon, penetrasyon, yumuşama noktası ve RV çalışmaları ile; PP–YYPE ve PP–PET katkıları seçilmiş, bu katkıların optimum oranları % 5 olarak bulunmuştur. PP–YYPE ve PP–PET katkılarıyla hazırlanan katkılı ve saf bitümlere; RTFOT (dönen ince film halinde ısıtma), PAV (basınçlı yaşlandırma kabı), DSR (dinamik kesme reometre) ve BBR (kiriş eğilme reometre) deneyleri uygulanmıştır. Tekerlek izi (G*/sinδ), kompleks kayma modülü (G*) gibi DSR deney parametre değerlerini, katkıların oldukça artırdığı ve katkı oranına göre, bitümün yüksek sıcaklık PG sınıfının 1–2 kademe yükseldiği sonuçlarla görülmüştür. Ayrıca; bitümün elastikliğinin katkı ilavesiyle arttığı gözlemlenmiştir. Düşük sıcaklık PG sınıflarının tüm bitümlerde aynı olduğu görülmüştür. Saf ve PP–YYPE ile PP–PET katkılı bitümlere uygulanan SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve FTIR (Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi) analizleriyle, katkıların bitümle etkileşimlerinin daha çok fiziksel nitelik taşıdığı gözlenmiştir. Katkılı ve saf bitümlü sıcak karışımların (BSK) yoğunluk–boşluk özelliklerinin benzerlik içerdiği tespit edilmiştir. PP–YYPE ile PP–PET katkılarının; Marshall stabilitesini sırasıyla % 8.45–12.87 ve % 10.22–13.74 oranlarında, tekerlek izi performansını ise sırasıyla % 32.81 ve % 45.43 oranlarında artırdığı bulgularına Marshall tasarımı ve tekerlek izi deneyleriyle ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Plastik atıklar, birlikte piroliz, modifiye bitüm, bitümlü sıcak karışım.