Polipropilen fiber katkısının bitümlü karışımların statik sünme davranışına etkisinin araştırılması

Abstract

Yetmişli yıllardan itibaren trafik kompozisyonundaki ağır vasıta oranlarının, dingil yüklerinin ve lastik iç basınçlarının önceden öngörülemeyen değerlere ulaşması, yol mühendislerini yeni arayışlara sevk etmiştir. Karayollarında tekrarlanan bu ağır trafik yüklerine ek olarak iklim koşullarının yıl içinde büyük değişimler göstermesi ve karışım özelliklerinin mevcut gereksinimlere yeterince karşılık verememesi sonucu üstyapıda kalıcı deformasyonlar oluşmaya başlamıştır. Özellikle yurdumuzda büyük bir sorun olan, istiap haddinden fazla yüklenmiş taşıtların trafiğe çıkması ve sıcak iklim koşullan nedeni ile oluşan tekerlek izinde oturmalar, esnek üstyapılarda oluşan başlıca bozulma tipleri içerisinde en önemlilerinden birisidir. Bu nedenlerden ötürü esnek üstyapılarda istenen bir performans sağlayabilmek için tek çözüm olarak bitümlü bağlayıcının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin iyileştirilmesi yöntemi benimsenmiştir. Polipropilen (PP), tamamen yerli bir modifiye edici olup teknoloji açısından da yurtdışına bağımlılık göstermemektedir. Bu yönden incelendiğinde bitümlü bağlayıcıların PP ile modifikasyonu, yurdumuz için olmazsa olmaz olan "ekonomi" hususunda son derece önemli bir adımdır. Bu çalışmada öncelikle PP'nin bitüm üzerindeki fiziksel ve kimyasal etkileri incelenmiştir. Daha soma karışıma katılması gereken "optimum" PP miktarı belirlenmiştir. Bunun tespit edilebilmesi için öncelikle statik sünme deneyleri ve Marshall deneyleri yapılmış, PP katılmış bitümlü bağlayıcının floresan mikroskobu altındaki görüntüleri incelenmiştir. Bu üç deney serisinden elde edilen optimum PP miktarı ile hazırlanan Marshall numunelerine uygulanan fiziksel ve mekanik testler yardımı ile optimum bitüm muhtevası bulunmuş ve son olarak ise ekonomik analizler yapılmıştır. Bitümlü bağlayıcıların PP ile modifiye edilmesinin karışımın fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirdiği ve kalıcı deformasyonlara karşı önemli oranda direnç sağ ladığı görülmüştür. Ayrıca, PP modifikasyonu, bitümden % 30 oranında bir tasarruf sağlamaktadır ki bu da çağımızda yüksek maliyetlere sahip beton asfalt üretimi imalatı açısından son derece önemli bir kazançtır.