Investigation of Rheological Properties of Neat and Modified Binders at Different Temeperatures and Frequencies

Saf ve Modifiye Bitümlerin Farklı Frekans ve Sıcaklıklardaki Reolojik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

In this study, rheological properties of pure binders obtained from different sources and modified bitumen prepared with these binders at different temperatures and frequencies were determined. B 160/220 pure bitumen obtained from Batman TÜPRAŞ and Iraq LANAZ refineries was used as the main binder in the study. Kraton SBS D1101 was used as the additive and the additives were selected as 2%, 3% and 4%. Dynamic shear rheometry (DSR) was applied to pure and modified bitumen at 4 different temperatures (40, 50, 60 and 70 ° C) and 10 different frequencies (0.01 to 10 Hz). As a result of DSR experiments, Iraq LANAZ bitumen and modified bitumen prepared using this bitumen have higher complex shear modulus and lower phase angle values than Batman TÜPRAŞ bitumen and modified bitumen prepared using this bitumen. It was determined that Batman TÜPRAŞ bitumen was more effective in 2% and 3% additive contents of complex shear modulus values and Iraq LANAZ bitumen was more effective in 4% additive content. The most suitable modified bitumen was obtained by using LANAZ bitumen and 4% SBS in Iraq.

Özet

Çalışmada, farklı kaynaklardan temin edilen saf bağlayıcıların ve bu bağlayıcılarla hazırlanan modifiye bitümlerinfarklı sıcaklık ve frekanslardaki reolojik özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada ana bağlayıcı olarak BatmanTÜPRAŞ ve Irak LANAZ rafinerilerinden temin edilen B 160/220 sınıfı saf bitüm kullanılmıştır. Katkı maddesiolarak Kraton SBS D1101 kullanılmış olup katkı oranları %2, %3 ve %4 olarak seçilmiştir. Saf ve modifiyebitümlere 4 farklı sıcaklıkta (40, 50, 60 ve 70°C) sıcaklıkta ve 10 farklı frekansta (0,01 ile 10 Hz aralığında)dinamik kayma reometresi (DSR) deneyi uygulanmıştır. Uygulanan DSR deneyleri sonucunda Irak LANAZbitümü ve bu bitüm kullanılarak hazırlanan modifiye bitümlerin Batman TÜPRAŞ bitümü ve bu bitüm kullanılarakhazırlanan modifiye bitümlerden daha yüksek kompleks kayma modülü ve daha düşük faz açısı değerlerine sahipolduğu dolayısıyla daha elastik davranış sergilediği belirlenmiştir. Kompleks kayma modülü değerleri üzerinde%2 ve %3 katkı içeriklerinde Batman TÜPRAŞ bitümünün %4 katkı içeriğinde ise Irak LANAZ bitümünün dahaetkin olduğu belirlenmiştir. Deney sonuçlarından Irak LANAZ bitümü ve %4 oranında SBS kullanılması ile enuygun modifiye bitümün elde edildiği tespit edilmiştir.