Değişik yöntemlerle hazırlanmış SBS modifiyeli bağlayıcıların reolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada %4 stiren-butadien-stiren (SBS) saf bağlayıcıya üç farklı karıştırma hızı, üç farklı karıştırma süresi ve üç farklı karıştırma hızı olmak üzere 27 farklı karıştırma metodu ile ilave edilmiş ve bu bağlayıcıların reolojik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca katkı içermeyen saf bitüme aynı karıştırma yöntemleri uygulanarak bağlayıcı deneylerine tabi tutulmuştur. Bu yöntemlerle hazırlanan bağlayıcıların yumuşama noktası, viskozite ve kompleks modülü değerleri belirlenmiştir. Karıştırma prosedüründeki değişkenlerden biri olan sıcaklığın, karıştırma hızı ve karıştırma süresine göre daha az etkin olduğu belirlenmiştir. Saf bağlayıcının karıştırma parametrelerinden etkilenme oranının katkılı bağlayıcıya göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu farkın saf bağlayıcının karıştırma şartlarının ağırlaşması ile oksidasyona ve buharlaşmaya maruz kalması, katkılı bağlayıcının ise bu durumdan daha az etkilenmesinden kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Deneysel veriler neticesinde benzer kompleks modülüne sahip karışımların değişik karıştırma süre, sıcaklık ve hız değerlerinde elde edilebileceği belirlenmiştir. Katkılı bağlayıcının viskozite ve yumuşama noktası değerleri arasında ayrıca kompleks modülü ile yumuşama noktası ve viskozite değerleri arasında %80’in üzerinde lineer bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Düşük karıştırma süre, sıcaklık ve hızlarında parametreler arasındaki uyumun daha yüksek olduğu ancak yüksek karıştırma süre, sıcaklık ve hızlarında aynı viskozite veya yumuşama noktası değerlerine karşılık farklı kompleks modülü değerlerinin ortaya çıkabileceği belirlenmiştir.

In this study 4% stiren-butadien-stiren (SBS) was added to base bitumen by 27 different mixing methods including 3 different mixing rates, 3 different mixing times and 3 different mixing temperatures and the rheological properties of these binders were investigated. In addition, binder experiments were carried out for pure bitumen with applying the same mixing methods. Softening point, viscosity and complex modulus values of binders, which were prepared with the methods explained above, were determined. Temperature, which is a variable in the mixing process, is observed as less influential compared to other two variables that are mixing time and mixing rate. Moreover, it is observed that pure binders are affected more than modified binders from mixing parameters. The difference mentioned above is attributed to the fact that pure binder experiences oxidation and evaporation with the mixing conditions, which are becoming harsher, compared to the modified binders do. With the interpretation of experimental data, it is clarified that mixtures, which have similar complex modulus characteristics, can be obtained with different combinations of mixing time, mixing rate and mixing temperature. It is found that viscosity and softening point values of modified binders have a linear relationship above 80 percent. Furthermore, this relationship is valid for complex modulus with softening point and viscosity values. However, correlations between the parameters are seen as more consistent with the slower mixing rates, lower mixing time and temperatures whilst various complex modulus values can be acquired with higher mixing values corresponding to same viscosity and softening point values.