Esnek Üstyapı Kaplamalarında Bitümle Birlikte Bağlayıcı Olarak Granüler Sülfür Kullanımının Kalıcı Deformasyona Etkisi

Abstract

Başta tekerlek izi olmak üzere kalıcı deformasyonlar, asfalt kaplamalarının servis ömrünü azaltan temel bozulmalardan biridir. Son yıllarda bu problemin araştırılması ve çözümlenmesi amacıyla, çok değişik modifiye katkı maddesi kullanılmıştır. Bu modifiye edici maddelerden biri de sülfürdür. Bu çalışmada, bitümle birlikte bağlayıcı olarak kullanılan Granüler Sülfür (GSF)’ın karışım üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bitümlü Sıcak Karışım (BSK)’nın optimum bağlayıcı miktarının belirlemek için Marshall tasarımı kullanılmıştır. Laboratuarda, %10, %20, %30, %40 ve %50 GSF malzemesi B 50/70 penetrasyon bitüm yerine karışıma ilave edilerek Marshall ve LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) numuneleri hazırlanmıştır. Marshall stabilitesi, Performans testleri ve Tekerlek İzi deneyleri, sırasıyla Marshall cihazı, Universal Testing Machine (UTM) ve LCPC test makinesi kullanılarak yapılmıştır. Geleneksel karışımla GSF karışımı test sonuçları arasında bir karşılaştırma yapılmıştır. GSF ilave edilen karışımlarla geleneksel karışım arasındaki maliyet farkını belirlemek amacıyla bir maliyet analizi yapılmıştır. %50 GSF içeren karışımlarda yaklaşık yüzde 17’lik bir tasarruf olduğu görülmüştür. SPSS regresyon program kullanılarak bir model geliştirilmiştir. Sonuçlar, SPSS esaslı modelin kaplamada servis ömrü boyunca oluşabilecek tekerlek izi potansiyelini hesaplayabileceğini göstermiştir. Asfalt karışım değişkenleri ile ilgili Laboratuar test sonuçları tezin Sonuçlar bölümünde verilmektedir.

Permanent deformations, primarily in the form of ruts, are one of the basic asphalt pavement damages impairing its service properties. Many kinds of modifiers, in recent years, have been used for dealing and solving this problem. One of these modified materials is sulfur. In this study, the effects of Granular Sulfur Asphalt (GSF), which used as a binder in place of bituminous binders, on the mix were investigated. Marshall design was used to evaluate the optimum binder in the Hot Mix Asphalt (HMA). Marshall and LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) samples were prepared in the laboratory by adding of 10%, 20%, 30% 40% and 50% GSF replacing with penetration grade B 50/70 to the mix. Marshall Stability, Performance tests and rutting test, were carried out using Marshall equipments, Universal Testing Machine (UTM) and LCPC test machine accordingly. Comparisons were made between the conventional and GSF mixes test results. A cost analysis has been applied to define the difference between the mix with GSF and without. The cost provident was obtained to be approximately 17 percent for %50 content of GSF mix. A regression program, SPSS, is used in this study to improve a modeling system. The results show that the SPSS-based model can be used effectively to evaluate the rutting potential of in-service pavement. The laboratory tests results of carried on the asphalt concrete samples and mix variables are presented in the “Conclusions” section of the thesis.