Journals / Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2019 / Cilt: 23 - Sayı: 1
Effect of Rosin Modification on Bitumen and Hot Mix Asphalt
- Pages
- 263–271
- DOI
- —
Abstract
This study investigated the effect of rosin on modification of bitumen and hot mix asphalt performance. Generally, natural resin is obtained from the body of tree naturally and fractionated and rosin which is distilled and volatile terpenes have been removed from natural resin. It is light yellow and transparent material. Bitumen is modified with rosin in 2%, 4%, 6% and 8% by weight of bitumen in mixture. Characteristics of bitumen after modification is determined with bitumen tests (rotational viscometer, penetration, softening point, ductility, elastic recovery, and penetration index). In this study, bitumen was graded according to Performance Grading (PG) system and PG 64-22 bitumen was used. Also, stiffness modulus was calculated by empirical model. Optimum bitumen contents of modified bitumen for all percentages were determined. After optimum bitumen percentage is determined hot mix asphalt samples were prepared with these percentages according to SuperpaveTM mix design. After all, tensile strength and moisture susceptibility is determined with Indirect Tensile Strength test. The results showed that 2% rosin modified bitumen showed good results among the other modifications. It has highest moisture resistance. And the indirect tensile strength results of rosin modified Hot Mix Asphalt (HMA) were higher than the reference sample. Also, 6% rosin modified bitumen showed best stiffness modulus and elastic modulus according to the empirical model.
Özet
Bu çalışmada, reçine kolofan bitüm ile modifiye edilmiş ve bu modifikasyonun sıcak karışım asfalt performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Genel olarak, doğal reçine ağaç gövdesinden doğal yollarla elde edilmekte ve ayrıştırılmaktadır. Daha sonra damıtılmakta ve uçucu terpenler doğal reçineden uzaklaştırılmaktadır. Bu şekilde reçine kolofan elde edilmektedir. Çalışmada kullanılan reçine kolofan sarı renkli, transparan bir malzemedir. Bitüm ağırlıkça %2, %4, %6 ve %8 oranlarında modifiye edilmiştir. Bitüm karakteristikleri bitüm testleri (dönel viskozimetre, penetrasyon, yumuşama noktası, düktilite, elastik geri dönme ve penetrasyon indeksi) ile belirlenmiştir. Çalışmada bitüm performans derecelendirme (Performance Grade – PG) sistemine göre sınıflandırılmış ve PG 64-22 olarak kullanılmıştır. Ayrıca ampirik yöntemle rijitlik modülü hesaplanmıştır. Tüm modifiye bitümler için optimum bitüm içerikleri belirlenmiştir. Optimum bitüm içeriği belirlendikten sonra bu içerikler kullanılarak SuperpaveTM karışım tasarımına uygun olarak sıcak karışım asfalt numuneleri hazırlanmıştır. Daha sonra, indirekt çekme dayanımı ve nem hassasiyeti İndirekt Çekme Deneyi ile belirlenmiştir. Sonuçta, %2 reçine kolofan modifiye edilmiş bitüm diğer modifikasyonlara göre daha iyi sonuç vermiştir. En yüksek nem dayanımı da bu numuneyle elde edilmiştir. Ve indirekt çekme dayanımı sonuçları referans numuneden daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca, %6 reçine kolofan modifiye edilmiş bitüm ampirik modele göre en iyi rijitlik modülü ve elastik modülü ile sonuçlanmıştır.