ASFALT-PLASTİK KARIŞIMLARININ REOLOJİSİ

Abstract

Yüksek Lisans Tezi ASFALT-PLASTİK KARIŞIMLARININ AKIŞ DAVRANIŞLARI Yüksel ÇOLAK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 2001, Sayfa:76 Günlük hayatımızın hemen hemen her alanında yoğun bir şekilde çeşitli plastik maddelerden yapılmış malzeme ve araçlar kullanılmaktadır. Ülkemizde yıllık plastik tüketimi artık milyonlarca tonla ifade edilmektedir. Bu yoğun kullanım içinde yaşadığımız çevreyi yoğun bir plastik madde kirlenmesine maruz bırakmaktadır, özellikle plastik ambalaj, paket şişe ve torbalar kısa kullanım sürelerinin ardından hemen atık bir madde haline gelmektedir. Atık şehir çöplerinin ağırlıkça yaklaşık %8, hacimce %12 ye yakın bir kısmını plastik atıklar oluşturmaktadır. Bu malzemelerin pratik olarak doğada biyolojik parçalanmaya çok dayanıklı olmaları yoğun kullanım yerlerinde istenmeyen görüntü kirliliklerine neden olmaktadır. Bu plastikler içinde düşük, orta ve yüksek yoğunluklu polietilenler çok önemli bir yer tutmaktadır. Bu tür plastikler özellikle ambalajlama, çeşitli sıvı gıda ve içeceklerin şişelenmesi ve endüstriyel ürünlerin torbalanmasında yoğun bir şekilde kullanıldığı için çevreye en fazla atılan türden plastiklerdir. Çevremizdeki bu kirlilik birikimini önlemenin yollarından en etkin olanı şüphesiz kullanım sonrası plastiklerin geri dönüşümüdür. Geri dönüşüm öncesi ve sonrası plastiklerin kullanım biçimininmekanik özellikleri üzerinde oluşturduğu olumsuz etkiler ve kullanılmamış plastiklere göre ortaya çıkan zayıflıklar bazen plastiklerin geri dönüşümünü ekonomik olarak ele alınmasına neden olmaktadır. Bu yüzden atık plastiklerin yararlı olabilecekleri başka kullanım ve değerlendirilme alanları üzerinde de yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Geri dönüşüm plastiklerinin kullanımından dolayı ortaya çıkan dayanım azalmasının uygun işleme biçimi ve katkılarla ortadan kaldırılması amacıyla çeşitli antioksidanlar, inert dolgu ve plastiklerin özelliklerini değiştiren maddelerin katılması geçtiğimiz yıllarda pek çok araştırmanın konusu olmuştur. Atık plastiklerin değerlendirilme yollarından biri de bitümlü bağlayıcı maddelere katılmasıdır. Atık plastikler bir katı olarak yapı malzemelerine katıldığında ortaya çıkan karışımların ve betonların özellikleri ve kullanılabilirliği ve özellikle yol ve kaldırım yapımında bağlayıcı olarak kullanılan sıcak asfalt ve su izolasyonunda kullanılan zift ve bitümenlere atık plastiklerin katılması alternatifleri üzerinde de durulmaktadır. Kullanılmamış polietilenin asfalt betonunda bir katkı olarak kullanılması yeni bir uygulama olmamakla birlikte, düşük yoğunluklu geri dönüşüm polietilenin asfalt çimentosu katkısı olarak kullanımına dayanan yeni prosesler üzerinde çalışmalar sürmektedir. Bu güne kadarki çalışmaların atık plastik karıştırılmış bitümler kullanılarak hazırlanan asfalt betonlarının mekanik ve kimyasal davranımları ve dayanımları ile ilgili olduğu görülmektedir. Bu karışımların işlenme sırasında bir bağlayıcı olarak akış davranışları ve kararlılıkları da önemlidir. Çünkü asfalt betonu hazırlamada bağlayıcının özelliklerinin şekillendirme yönünden çok önemli olduğu bilinmektedir. Literatürde asfalt-plastik karışımlarının veya bunlar kullanılarak hazırlanan betonla ilgili pek çok çalışma bulunmakla birlikte, erimiş haldeki karışımların akış özelliklerinin pek araştırılmadığı görülmektedir. Sunulan tezde AC 60-70 ve AC 150-200 penetrasyonlu asfaltlarla kullanılmamış polietilen ve geri dönüştürülmüş atık plastiklerle hazırlanan asfalt-plastik karışımlarının akış modellerinin ortaya konulması amaçlandı. Bunun için farklı konsantrasyonlardaasfalt-plastik karışım örnekleri hazırlandı. Karışım sıcaklığı ve konsantrasyon gibi parametrelerinin de karışımın reolojisi üzerine etkisi incelendi. Böylece, atık halde bulunan plastiklerin değerlendirilmesi ve aynı zamanda da asfaltın ömrünün uzatılması gibi, asfalt-plastik karışımı şeklinde gereken akış bilgilerine bir katkı sağlanmasına çalışıldı. Bu iki tür asfalt ile kullanılmamış polietilenin ve geri dönüşmüş atık plastikler ile hazırlanmış bütün karışımlar için en uygun akış modelinin Newtonian modeli olduğu bulunmuştur. Karışım miktarının, karışım viskozitesini pek fazla etkilemediği, viskozitedeki değişimin deneysel hata sınırları içinde kaldığı bulunmuştur. Karışımın sıcaklığı arttıkça viskozitenin azaldığı görülmüştür. Ancak karışımdaki katı madde (plastik) miktarı arttıkça, viskozitenin arttığı görülmüştür Anahtar Kelimeler: Asfalt, Plastik, Reoloji,