Nano antimon trioksit katkısının bitüm ve asfalt karışımlarının kısa ve uzun vadeli yaşlanma üzerindeki etkilerinin araştırılması

Taşımacılık sektörü günümüz dünyasında önemli bir yer tutmaktadır. Teknolojik ve ekonomik gelişmeye bağlı olarak artan yaşam standardı ulaşım sektörünü de etkilemektedir. Ülkemizde özellikle karayollarında araç sayısının artmasında bu durum önemli rol oynamıştır. Araç sayısındaki artış, karayollarında yol üst yapılarına uygulanan kaplamaların önemini artırmıştır. Ülkemizde ekspres yollarda yüzey kaplaması için genellikle sıcak asfalt karışımı tercih edilmektedir. Ancak bu kaplamaların uygulanması belirli alanlarda bazı sorunlara neden olabilmektedir. Bu çalışmada 60/70 penetrasyon dereceli ve PG 64-22 sınıfında şahit bitüm kullanılmıştır. Şahit bitüm, yüksek devirli bir karıştırıcıya yerleştirilmiştir. Karıştırıcı içerisinde 2000 dev/dk hızda, 160°C sıcaklıkta 2 saat boyunca karıştırılmış olup, şahit bitüme %3, %5 ve %7 oranlarında antimon trioksit nano parçacık ilave edilerek modifikasyon gerçekleştirilmiştir. Modifikasyon esnasında bitüm üzerinde oluşan yaşlanma durumunun da önemli olduğundan şahit bitüm numunesi aynı koşullar altında 2 saat boyunca karıştırılmıştır. Modifikasyon sonucunda elde edilen bitüm kullanılarak SuperpaveTM karışım tasarımına göre bitümün ve bitümlü sıcak karışımın performansı değerlendirilmiştir. Daha sonra değişiklik yapılmış bitümün üzerinde basınçlı yaşlandırma kabı, dönel ince film halinde ısıtma deneyi, kiriş eğilme reometresi, dinamik kesme reometresi, ve dönel viskozimetre deneyleri ile performans dereceleri gözlemlenmiştir. Aynı zamanda bu deneylerden yola çıkılarak bitümün tekerlek izi dayanımı ve yorulma çatlaklarına karşı dayanımı kıyaslanmıştır. Sonuç olarak tüm nano modifiyeli, bitümlerin tekerlek izi, dayanımı ve yorulma çatlaklarına, karşı direnci %3 oranında en yüksek performansa sahip olduğu anlaşılmıştır.