Asfalt Kaplamaların Nem Performansı Üzerinde Siyah Karbonun Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, atık lastiklerden elde edilmiş olan siyah karbon (SK) katkısının sıcak karışım asfalt kaplamaların nem performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, penetrasyon sınıfı B 160/220 olan saf asfalta ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 oranlarında SK eklenerek modifiye asfaltlar hazırlanmıştır. Saf ve modifiye asfaltların fiziksel özellikleri penetrasyon, yumuşama noktası ve düktilite deneyleri ile, işlenebilirlik özellikleri ise dönel viskozimetre (RV) deneyi ile belirlenmiştir. Daha sonra, karışım tasarımı için agrega ve saf asfalt kullanılarak Marshall tasarım yöntemine göre karışımın optimum asfalt içeriği belirlenmiştir. Belirlenen bu oran esas alınarak saf ve modifiye asfaltlar ile sıcak karışım numuneleri hazırlanmıştır. Saf ve SK katkılı modifiye karışım numuneleri Marshall stabilitesi, kalıcı Marshall stabilitesi (RMS) ve dolaylı çekme mukavemeti (ITS) deneylerine tabi tutulmuştur. Fiziksel test sonuçlarına göre, SK katkısı ile modifiye bağlayıcıların sertliğinin ve işlenebilirlik sıcaklıklarının arttığı görülmüştür. Karışım test sonuçlarına göre, Marshall stabilitesi, RMS ve dolaylı çekme mukavemeti oranı (ITSR) değerlerinin özellikle %10SK oranında önemli artışlar göstermesi sebebiyle yol kaplamalarının nem performansı üzerinde SK katkısının iyileştirici bir etki gösterdiği görülmüştür.

In this study, the effects of carbon black (CB) additive obtained from waste tires on the moisture performance of hot mix asphalt pavements were investigated. For this purpose, modified asphalts were prepared by adding 5%, 10%, 15% and 20% CB by weight to pure asphalt with penetration class B 160/220. Physical properties of pure and modified asphalts were determined by penetration, softening point and ductility tests, and workability properties were determined by rotational viscometer (RV) test. Then, the optimum asphalt content of the mixture was determined according to Marshall design method by using aggregate and pure asphalt for mixture design. Based on this determined ratio, pure and modified asphalts and hot mix samples were prepared. Pure and CB added modified mixture samples were subjected to Marshall stability, retained Marshall stability (RMS) and indirect tensile strength (ITS) tests. According to the physical test results, it was observed that the hardness and workability temperatures of the modified binders increased with the CB additive. According to the test results of the mixture, it was observed that CB additive had an improving effect on the moisture performance of road pavements due to the significant increases in Marshall stability, RMS and indirect tensile strength ratio (ITSR) values, especially at the rate of 10% CB.