İZOSİYANAT KATKISININ CR MODİFİYELİ BİTÜMÜN GELENEKSEL VE REOLOJİK ÖZELLİKLERİNE OLAN ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bitümlü karışımların özelliklerini iyileştirmek için tipik olarak kullanılan katkı maddeleri, maliyet, sürdürülebilirlik, depolama stabilitesi ve yaşlanmaya karşı direnci bakımından yetersiz kalabilmektedir. Bu bağlamda, polimerlerle birlikte kullanıldığında, atık araç lastiklerinden elde edilen kırıntı kauçuk (CR), ekonomik ve ekolojik sürdürülebilirlik sağlayabilmektedir. Bu çalışmada, reaktif bir polimer (B2Last) ile birlikte CR'nin, bitümün geleneksel, reolojik ve yaşlanma özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmış ve yaygın olarak kullanılan stiren-bütadien-stiren (SBS) modifikasyonunun performansı ile karşılaştırılmıştır. Orijinal ve yaşlanmış durumdaki saf ve modifiye bağlayıcılara, yumuşama noktası, viskozite, dinamik kesme reometresi (DSR), çoklu gerilme sünme geri kazanımı (MSCR), eğilme kirişi reometresi (BBR), depolama stabilitesi, Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) testleri, uygulanmıştır. Sonuçta, kısa süreli yaşlandırmanın, reaktif polimer içeren bağlayıcıdaki izosiyanatı tüketerek poliüretanın başarılı bir şekilde oluşumunu kolaylaştırdığını göstermiştir. B2Last ve CR'nin kombinasyonunun performansta sinerjik bir iyileşme sağladığı ve bitümü yüksek sıcaklıklarda aşırı yüksek trafik koşullarına uygun hale getirdiği belirlenmiştir. %6-%8 CR modifikasyonunun %2 B2last ile birlikte kullanılması, %4 SBS modifikasyonuna kıyasla yüksek sıcaklıklarda gelişmiş performans, depolama stabilitesi ve tekerlek izi direnci sunmuştur. B2last ve CR'nin kombinasyonu, tatmin edici bir düşük sıcaklık performansı ve yalnızca CR kullanımına kıyasla daha iyi yaşlanma direnci göstermiştir. Bu çalışma, reaktif polimerlerin bitüm modifikasyonuna entegrasyonunun, atık malzemenin kullanışlılığını artırarak SBS modifikasyonuna uygun bir alternatif sunduğunu, maliyet etkin ve sürdürülebilir bir yaklaşım sağlayabileceğini göstermiştir.

Additives typically used to improve the properties of bituminous mixtures may be insufficient in terms of cost, sustainability, storage stability, and resistance to aging. In this context, when used in combination with polymers, crumb rubber (CR) obtained from waste vehicle tires can provide economic and ecological sustainability. In this study, the effects of CR in combination with a reactive polymer (B2Last) on the conventional, rheological, and aging properties of bitumen were investigated and compared with the performance of the commonly used styrene-butadiene-styrene (SBS) modification. Tests including softening point, viscosity, dynamic shear rheometry (DSR), multiple stress creep recovery (MSCR), bending beam rheometry (BBR), storage stability, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were applied to the pure and modified binders in their original and aged states. In conclusion, it has been demonstrated that short-term aging facilitates the successful formation of polyurethane by consuming the isocyanate in the reactive polymer-containing binder. The combination of B2Last and CR has been found to provide a synergistic improvement in performance and make the bitumen suitable for high temperatures under extremely high traffic conditions. The use of 6-8% CR modification together with 2% B2Last has provided improved performance, storage stability, and rutting resistance at high temperatures compared to 4% SBS modification. The combination of B2last and CR showed satisfactory low-temperature performance and better aging resistance compared to the use of CR alone. This study demonstrated that integrating reactive polymers into bitumen modification offers a viable alternative to SBS modification by increasing the usability of waste material, potentially providing a cost-effective and sustainable approach.