Soğuk bölgelerde kullanılacak saf bitümün modifikasyonu ve beton asfalt üretiminde kullanımı: b70/100 bitüm örneği

Abstract

Trafik yüklerine ek olarak, soğuk iklim bölgelerindeki asfalt kaplamalı yollar termal olarak indüklenen gerilmelere maruz kalmaktadır ki bu da düşük sıcaklık çatlamalarına neden olmaktadır. Bu nedenle, bir takım bitüm modifikasyonları ile bağlayıcının fiziksel ve reolojik özelliklerinin iyileştirilmesi çok önemlidir. Bu çalışmanın temel amacı, Polimer Modifiye Bitüm (PMB) performansını değerlendirmek ve ardından optimum polimer miktarını tayin etmektir. Bu doğrultuda, standart saf B70/100 penetrasyon dereceli bitüm bu çalışmada %4, %4.5 ve %5 Stiren-Bütadien-Stiren (SBS) ile modifiye edilmiştir. Optimum SBS miktarı tespit edildikten sonra, aşınma tabakası için PMB'li beton asfalt numuneleri standart Marshall tasarım yöntemine göre üretilmiştir. SBS modifikasyonunun etkisini daha fazla araştırmak için Marshall briketlerinin mekanik ve hacimsel özellikleri araştırılmıştır. Genel olarak; %5.2 PMB içeren (%4 SBS ile modifiye edilmiş) asfalt betonunun Türkiye Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) teknik şartnamesine göre uygun performans gösterdiği ve bu karışımların soğuk iklim bölgeleri için umut verici olduğu sonucuna varılmıştır.

In addition to traffic loads, asphalt-paved roads in cold-climatic regions are subjected to thermally-induced stresses, resulting in low-temperature cracks. As such, improving the physical and rheological properties of binder by some bitumen modifications is very essential. The main aim of this study is to evaluate the performance of Polymer-Modified-Bitumen (PMB) and to determine the optimal polymer amount. Accordingly, standard neat B70/100 penetration grade bitumen was modified with 4%, 4.5%, and 5% Styrene-Butadiene Styrene (SBS) in this study. After obtaining the optimum SBS amount, the asphaltic specimens with PMB for wearing course were manufactured according to the standard Marshall design method. Mechanical and volumetric properties of Marshall briquettes were evaluated to further investigate the effect of SBS modification. Overall, it is concluded that asphalt concretes containing 5.2% PMB (modified with 4% SBS) performed satisfactorily in line with Turkey General Directorate of Highways’ (KGM) technical specifications and they are promising for cold-climatic regions.