Bitüm ve bitümlü karışımların özelliklerinin şeker pancarı melası kullanılarak geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Öğrenci: SİNA AMİNBAKHSH

Danışman: MUSTAFA KÜRŞAT ÇUBUK

Özet:

Birçok ülkede de Türkiye gibi esnek üstyapılar en çok tercih edilen üstyapı türüdür. Esnek üstyapılarda kullanılan malzemelerin özelliğinden dolayı yapım ve onarım maliyeti oldukça pahalıdır. Maliyetlerin yüksek ve çok önem taşıdığından, bir diğer taraftan araç trafiğinin her gecen gün artmasından dolayı esnek üstyapı uygulama doğrultusunda muazzam yatırımlar yapılması gerekmektedir. Barizdir ki atık olarak elde edilen çeşitli ürünlerin doğaya terk edilmesi çevre kirliliği gibi büyük sorunlar getirmektedir. Günümüzde, çeşitli ürünlerin üretimi sırasında elde edilen yan ürün veya atıkların değerlendirilmesi üzerine çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Atıklar, yeni ürünlerin elde edilmesinde veya mevcut ürünlerde katkı maddesi olarak kullanılabilmektedir. Atık malzeme ve yan ürünlerin değerlendirilmesi çok kısıtlı olan doğal malzemelerin kullanımını azaltarak doğanın tahrip edilmesini önler ve diğer yandan malzemelerin atılmak üzere depolanmasını önleyerek çevrede oluşacak problemleri en aza indirilmesini sağlar. Son yıllarda, endüstriyel atıkların karayolu tabakalarında değerlendirerek ortadan kaldırılmaları için yapılan çalışmalar yaygınlaşmıştır. Şeker fabrikalarında şeker pancarı veya şeker kamışından şeker elde edilirken oluşan koyu, zor akıcı, suda çözülebilen ve karbonhidrat bakımından zengin şeker sanayi yan ürünü olan melas, katkı maddesi olarak bitüme ilave edilmesiyle bitümün reolojik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla kullanılabilmektedir. Aynı doğrultuda, bu çalışmanın asıl amacı şeker pancarı melası ve melasa boroksiti ilave ederek (MEBSA) iki farklı katkı maddesi elde edildikten sonra bitümle karışımında, karışımın performansının artmasını sağlamaktır. Bu çalışmada melas ve boroksitle melasın karışımı, MEBSAyı adım adım % 1, 2, 3, 5, 7,5 ve 10 oranlarında bitümle karıştırılarak katkılı numuneler üretilmiştir. Bitümün reolojik özelliklerinin belirlenmesi için orjinal ve modifiye edilen bitüm örneklerine Brookfield viskozimetre cihazıyla viskozite deneyi yapılmış ve optimum viskozite değerleri belirlenerek, elde edilen modifiye bitüm ve katkısız saf bitüm örneklerine penetrasyon, yumuşama noktası ve bitümlü karışımların performanslarıyla ilgili Marshall stabilitesi ve soyulma deneyleri uygulanmıştır. Bunların yanı sıra, katkı maddeleri bitümlü sıcak karışımların üretim ve uygulama süreçlerinde enerji tasarrufuna yol açması, bitümün kısa dönem yaşlanmasının azalması ve işlenebilirliğin artması gibi faktörler göz önüne alınarak incelenmiştir. Son olarak maliyet açısından melas ve melas esaslı boroksit içeren katkı maddeleri, polimer kökenli Stiren Butadien Stiren'le kıyaslanarak, bitümlü sıcak karışımların fiyat/ton üzerindeki etkileri analiz edilmiştir.