Investigation of Marshall Stability performance of polymer modified hot mix asphalt under İzmir weather conditions

Çalışmada, İzmir ili hava şartları dikkate alınarak, Superpave şartnamesine göre, bitümlü sıcak karışımlar (BSK) için uygun bağlayıcı seçim yöntemi incelenmiştir. Bağlayıcının yüksek sıcaklık performans sınıfını (PG) arttırmak amacıyla stiren-butadien-stiren (SBS) ve etilen-vinil-asetat (EVA) olmak üzere iki farklı elastomer ve plastomer kopolimerleri katkı malzemesi olarak kullanılmıştır. BSK’nın ana bileşenleri olan orijinal ve polimer katkılı bağlayıcılar ile Superpave gradasyonlu agrega üzerinde çeşitli deneyler uygulanması suretiyle, bitüm ve BSK malzemelerin fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Marshall karışım numuneleri hazırlanarak orijinal bağlayıcının karışımdaki optimum içeriği belirlenmiş ve ardından polimer katkılı karışımlar hazırlanarak Marshall stabilite deneyi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı polimer katkılı BSK’ların İzmir ilinin iklim şartlarındaki performansının incelenmesidir. İki polimerin de deney sonuçları karşılaştırmalı olarak incelendiğinde SBS katkılı karışımların İzmir ili yollarında kullanmaya daha uygun olabileceği tespit edilmiştir.In this study, the determination of binder based on Superpave method considering the weather condition of state of İzmir were investigated. In order to enhance high temperature performance grade (PG) of the binder, two different copolymer namely styrene-butadiene-styrene (SBS) elastomer and ethylene vinyl acetate (EVA) plastomer were employed. The physical properties of the original and polymer modified asphalt binders and Superpave-gradated aggregates, which are the main components of hot mix asphalt (HMA), were determined by means of multiple experiments. The optimum content of the original binder was determined by Marshall stability test. The comparison between the results that belong to two different polymer modified binders, it can be said that the mixtures with SBS additives is more suitable for using in flexible pavement roads of İzmir province

Geri dönüştürülmüş polimer ve atık lastik tozu esaslı Termoplastik Dinamik Vulkanizat (TDV) katkısının bitüm ve bitümlü sıcak karışımlar üzerinde etkisinin incelenmesi

The thermo-mechanical properties of asphalt mixtures are highly influenced by the properties of the asphalt binders. The poor performance of the asphalt binders can lead to several distresses in asphalt pavements such as rutting and fatigue cracking. One of the common approaches to mitigate the asphalt pavement distresses is modifying the asphalt binders, which can happen by using a wide variety of modifiers or additives. In this research, the effects of various amounts of a termoplastic dynamic vulcanizate (TDV) made from recycled materials on the performance of two different penetration grade bitumens (B 50/70 and B 160/220)) were investigated. In addition, using the same base bitumens, the performance of this modifier was compared with that of Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) and Ethylene-Vinyl-Acetate (EVA) which are the most common modifier used in many regions. The use of TDV obtained from recycled materials can provide both environmental and economic benefits. It could also be expected to obtain technical improvements upon the addition of this modifier. The TDV contained High-Density Polyethylene (HDPE), Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM), Ground Tire Rubber (GTR), and bitumen. The performance of the binders was evaluated by conducting a wide range of tests including penetration, softening point, viscosity, conventional performance grading, frequency sweep (master curve), linear amplitude sweep (LAS), multiple stress creep recovery (MSCR), and Marshall. The findings from this research indicated that all modifiers improved the rheological properties of the binders. Moreover, TDV showed a comparabale performance with that of common modifiers.Asfalt karışımlarının termo-mekanik özellikleri bitümlerin özelliklerinden büyük ölçüde etkilenmektedir. Bitümlerin asfalt kaplamalardaki düşük performansı tekerlek izi ve yorulma çatlaması gibi çeşitli bozulmalara yol açabilir. Asfalt kaplama bozulmalarını hafifletmek için yaygın yaklaşımlardan biri, çeşitli modifiyerler veya katkı maddeleri kullanarak bitümleri modifiye etmektir. Bu çalışma, farklı miktarlarda geri dönüştürülmüş malzemelerden sentezlenen termoplastik dinamik vulkanizat (TDV) katkısının iki farklı penetrasyon sınıflarına sahip (B 50/70 ve B 160/220) bitümlerin fiziksel ve reolojik özellikleri üzerindeki etkileri laboratuvar ortamında incelenmiştir. Üstelik, aynı performans sınıflı bitümleri kullanarak, bu modifiyerlerin performansı, birçok bölgede yaygın olarak kullanılan stiren-bütadien-stiren (SBS) ve etilen-vinil-asetat (EVA) modifiyerleri ile karşılaştırılmıştır. Geri dönüştürülmüş malzemelerden elde edilen TDV kullanımı hem çevresel hem de ekonomik faydalar sağlayabilmektedir. Bu kompozit modifiyerin bitümlere eklenmesi üzerine teknik gelişmelerin elde edilmesi beklenmektedir. TDV katkısı, yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), etilen propilen dien monomer (EPDM), atık lastik tozu (GTR) ve bitüm içermektedir. Polimer katkıların bitüm ve bitümlü sıcak karışımların üzerinde etkisi, penetrasyon, yumuşama noktası, viskozite, yüksek sıcaklık ve orta sıcaklık klasik performans sınıfı, farklı frekans (ana eğri), lineer farklı genlik (LAS), çoklu gerilmeli sünme geri dönme (MSCR) ve Marshall dahil olmak üzere çok çeşitli deneyler yapılarak incelenmiştir. Çalışmadan elde edilen bulgular, tüm modifiyerlerin bitümün fiziksel ve reolojik özelliklerini geliştirdiğini göstermiştir. Ayrıca, TDV katkısı asfalt endüstrisinde yaygın olarak kullanılan katkılar ile kıyaslanabilir bir performans sergilediği tespit edilmişti