"Pirina’nın Bitümün Fiziksel ve Mikroyapısal Özellikleri Üzerindeki Etkisi"

Abstract

Öz:Bu çalışmada, biyokütlesel bir atık olan pirina’nın bitümün fiziksel ve mikroyapısal özellikleriüzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, B 160/220 penetrasyon sınıfı saf bitüme, ağırlıkça %5,%10, %15 ve %20 oranlarında pirina ilave edilerek modifiye bitümler elde edilmiştir. Saf ve modifiyebitümlerin fiziksel özellikleri penetrasyon, yumuşama noktası ve düktilite testleri ile belirlenereksıcaklık hassasiyetleri de tespit edilmiştir. Bağlayıcıların yaşlanma eğilimi veya yüksek sıcaklık veoksidasyona karşı direnci ise dönel ince film etüvü deneyi (RTFOT) ile belirlenmiştir. Ayrıca,pirina’nın bitümün yapısında meydana getirmiş olduğu mikroyapısal değişimler ise taramalı elektronmikroskobu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre,pirina ilavesiyle bağlayıcıların %15 oranına kadar sertleşme eğiliminin arttığı, daha sonra azaldığı,ayrıca pirina katkısıyla bağlayıcıların bitüm sınıfının değiştiği görülmüştür. Ayrıca, pirina katkısıylabağlayıcıların sıcaklık hassasiyetlerinin düştüğü ve dolayısıyla yüksek sıcaklığa sahip bölgelerdekalıcı deformasyonlara karşı kullanılabileceği tespit edilmiştir. RTFOT sonuçlarına göre, pirinakatkısının bağlayıcıların yüksek sıcaklık ve oksidasyona karşı direncini arttırdığı belirlenmiştir. SEMve XRD kimyasal analiz sonuçlarına göre ise, pirinanın bitüm içerisinde homojen olarak dağıldığı vekarışımı tek fazlı bir yapı haline getirdiği görülmüştür.

Öz:In this study, the effect of pirina, a biomass waste, on the physical and microstructural properties of bitumen were investigated. For this purpose, modified bitumens were obtained by adding B 160/220 penetration grade pure bitumen to 5%, 10%, 15% and 20% of pirina by weight. The physical properties of pure and modified bitumens were determined by penetration, softening point and ductility tests, and their temperature sensitivity was also determined. The aging tendency of the binders or their resistance to high temperature and oxidation was determined by the rolling thin film oven test (RTFOT). In addition, microstructural changes caused by pirina in the structure of bitumen were determined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. According to the results, it was observed that the tendency of the binders to harden up to 15% with the addition of pirina, then decreased, and the bitumen class of the binders changed with the addition of pirina. In addition, it has been determined that the temperature sensitivity of the binders decreases with the pirina additive and therefore it can be used against permanent deformations in regions with high temperatures. According to the results of RTFOT, it was determined that pirina additive increased the resistance of binders against high temperature and oxidation. According to SEM and XRD chemical analysis results, it was seen that the pirina was homogeneously dispersed in the bitumen and the mixture became a single phase structure.