01 Burak Sengoz
- 1. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Şeref ORUÇ, Bahadır YILMAZ, Murat BOSTANCIOĞLU
- 2. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ • Bitüme farklı içeriklerde Borik Asit (BA), Aromatik Hidrokarbon (AH) ve (BA+AH) birlikte eklenerek (%1, 3, 5, 10, 15 ve 20 oranlarında) bitümün fiziksel özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
- 3. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ MATERYAL B 50/70; Tüpraş İzmit Rafinerisinden temin edilmiş, Test Penetrasyon (100g, 5s, 25 C), 0.1mm Düktilite (25 C, 5cm/dk), cm Yumuşama Noktası, C B 50/70 65 100+ 49,5 Borik Asit; Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü’ne bağlı Kütahya/Emet işletmesinden temin edilmiş, B2O3 Saflık SO4 Cl Fe + 1,000 - 0,125 % % ppm ppm ppm % % 56,25 min. 99,90 min. 500 max. 10 max. 10 max. 0,00 max. 45,00 min. Aromatik Hidrokarbon; olarak Kempro firmasından alınan Krol C9 ürünü kullanılmıştır. Yumuşama Noktası, oC, ASTM E 28 Gardner Rengi, ASTM D 1544 Asit değeri, mg KOH /g, ASTM D 974 Özgül Ağırlık, g/ cm3, ASTM D 71 İyot Değeri, g/ 100 g, ASTM D 1959 Kül İçeriği, %, ASTM D 1063 115-125 oC 7 Max 0,1 1,09-1,13 Max 30 Max 0,05
- 4. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ YÖNTEM Klasik Bitüm Deneyleri •Penetrasyon •Yumuşama Noktası •Düktilite
- 5. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ BULGULAR Penetrasyon 70 65 59 60 52 50 43 42 43 43 %5 BA %10 BA %15 BA En düşük penetrasyon değerine %10 BA içeriğinde ulaşılmıştır. %20 BA 40 30 20 10 0 Katkısız %1 BA %3 BA Yumuşama Noktası 80 60 64 49.5 51.5 55 Katkısız %1 BA %3 BA %5 BA 62 55 53 %15 BA %20 BA 40 20 0 %10 BA En yüksek yumuşama noktası değerine %10 BA içeriğinde ulaşılmıştır.
- 6. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ BULGULAR Penetrasyon İndeksi (PI) 2.0 1.358 En düşük sıcaklık duyarlılığına %10 borik asit içeriğinde ulaşılmıştır. 1.044 1.0 0.067 0.0 -0.704 -0.441 -0.824 -0.378 -1.0 Katkısız %1 BA %3 BA %5 BA %10 BA %15 BA %20 BA Düktilite +100 82 100 48 50 34 28 29 20 0 Katkısız %1 BA %3 BA %5 BA %10 BA %15 BA %20 BA Borik asit katkısının düktilite değerlerini düşürdüğü ve en düşük değeri %15 BA içeriğinin verdiği görülmektedir.
- 7. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ BULGULAR 70 Penetrasyon 65 60 60 50 52 50 51 43 40 30 AH içeriği arttıkça penetrasyon değerinin düştüğü ve en düşük değeri % 15 AH içeriğinin sağladığı görülmektedir. 20 10 0 Katkısız %1 AH %3 AH %5 AH %10 AH %15 AH Yumuşama Noktası 60 49.5 51 52 52 53 54 Katkısız %1 AH %3 AH %5 AH %10 AH %15 AH 40 20 0 AH ilavesiyle, yumuşama noktası değerlerinin artış gösterdiği ve diğer oranlara göre, en iyi artışı %15 AH içeriğinin sağladığı görülmektedir.
- 8. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ BULGULAR Penetrasyon İndeksi (PI) 0.0 -0.276 -1.0 -0.704 -0.436 -0.599 -0.626 -0.959 -2.0 Katkısız %1 AH +100 +100 Katkısız %1 AH %3 AH Düktilite +100 %5 AH %10 AH %15 AH +100 +100 +100 %5 AH %10 AH %15 AH 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 %3 AH %1 AH içeriğinin bitümün sıcaklık hassasiyetini artırdığı, diğer oranların ise sıcaklık hassasiyetini azalttığı ve en düşük sıcaklık duyarlılığına %3 AH içeriğinde ulaşılmıştır. Orjinal bitüme AH ilavesiyle elde edilen modifiye asfalt numunelerinin düktilite değerleri, orjinal bitümün düktilite değeriyle aynı çıkmıştır.
- 9. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Karışım No Modifiyer Tipi ve Oranı 1 Orijinal Asfalt 65 49.5 -0,70438 +100 2 %1BA+%1AH 57 54 0,06887 +100 3 %1BA+%3AH 60 53 -0,03478 +100 4 %1BA+%5AH 54 54 -0,06641 +100 5 %3BA+%1AH 58 56 0,56603 +100 6 %3BA+%3AH 55 56 0,42909 77 7 %3BA+%5AH 56 56.5 0,58473 44 8 %5BA+%1AH 42 60 0,60325 33 9 %5BA+%3AH 52 59 0,92276 30 10 %5BA+%5AH 48 57 0,30795 37 11 %10BA+%1AH 43 62 1,04393 30 12 %10BA+%3AH 45 60 0,76645 30 13 %10BA+%5AH 48 59 0,72279 32 Penetrasyon 25 0C, dmm Yumuşama Noktası 0C PI Düktilite (cm ) Modifiye bitüm numunelerinin sıcaklık duyarlılıklarının katkı miktarlarına bağlı olarak azaldığı, sıcaklık duyarlılığı en düşük çıkan modifiye bitümün %10 BA+%1AH katkı oranlarında hazırlanan karışım olduğu tespit edilmiştir. Modifiye bitüm numunelerinin düktilite değerlerinde, ilk 4 katkı oranlarında (2, 3, 4 ve 5 nolu karışımlar) önemli bir değişiklik olmadığı, 5 nolu karışım olan %3BA+%1AH katkı oranlarından itibaren daha farklı katkı içeriklerinde ise azalma olduğu saptanmıştır. Standart penetrasyon değerindeki en yüksek düşüşün %5BA+%1AH içeriğinde gerçekleştiği kaydedilmiştir. BA ve AH katkılarıyla birlikte yumuşama noktası değerlerinin artış gösterdiği, en iyi artışın %10 BA+%1AH katkı miktarlarında sağlandığı ortaya çıkmıştır.
- 10. BORİK ASİDİN ASFALTIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ SONUÇLAR BA katkısı ile bitümün AH katkısı ile bitümün BA ve AH katkılarının beraber kullanımı ile bitümün •Yumuşama noktası değerlerini yükselttiği; •Penetrasyon ve düktilite değerlerini düşürdüğü gözlenmiştir. •Yumuşama noktası değerlerini arttırdığı; •Penetrasyon değerlerini düşürdüğü; •Düktilite değerlerinde ise herhangi bir değişiklik yapmadığı gözlenmiştir. •Sıcaklık duyarlılıklarının azaldığı; •Sıcaklık duyarlılığı bakımından en az değerin 10BA+%1AH katkılarından hazırlanan bitümün olduğu görülmüştür. Yapılan tüm deney sonuçları topluca değerlendirildiğinde, bitümün fiziksel özelliklerindeki en yüksek iyileşmenin %3BA+%1AH katkı oranlarında hazırlanan modifiye bitüm karışımın sonuçlarından elde edildiği tespit edilmiştir.