Bitümlü Karışımlar 11/8/2014. T.C. T.C. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ulaştırma Anabilim Dalı. Yrd.Doç.Dr.

Transkript

1 T.C. T.C. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ulaştırma Anabilim Dalı Yrd.Doç.Dr. Cahit GÜRER Afyonkarahisar Ders İçeriği Bitümlü (Hidrokarbonlu Bağlayıcılar) Bitüm ve Çeşitleri Doğal Bitüm Kaynakları Rafine Bitüm Kaynakları ve Petrolün Damıtılması Likit Bitümler Katbek Bitümleri Bitüm Emülsiyonları Katranlar (RT) Bitümlü Bağlayıcıların Mühendislik Özellikleri ve BSK Performansına Etkilerinin Kavranması Sonuç 2 Notları 1

2 Bitüm Koyu kahverengiden siyaha kadar değişen, kuvvetli bağlayıcı özelliği olan, kıvamlılık bakımından katı, yarı katı ya da sıvı halde olabilen, doğal halde bulunan ya da ham petrolün arıtılmasından elde edilen ve başlıca hidrokarbonlardan oluşan bir maddedir. 3 Karbondisülfit (C 2 S) içerisinde tamamen eriyebilen ve hidrokarbonlardan oluşmuş likit, yarı katı ve katı halde bulunan organik kökenli maddelerdir. 4 Notları 2

3 ASTM ye göre Bitüm Doğal veya pirojen orijinli hidrokarbonların veya bunların herikisinin biraraya gelmiş şeklinin çoğunlukla metal olmayan bileşenleri ile birlikte gaz, sıvı, yarıkatı yada katı halinde bulunan ve karbon sülfürde tamamen eriyen karışımlarına bitüm denilir. 5 İngiliz Standardı BS 3690 a göre Bitüm «Temel olarak hidrokarbonlar ve türevlerini içeren, triklor etilen içerisinde çözünebilen, uçucu olmayan ve ısıtıldığında gittikçe yumuşayan, viskoz bir sıvı veya katı bir maddedir.» 6 Notları 3

4 Hidrokarbonlu bağlayıcılar sıcaklığa bağlı olarak; Sıvı Yarı katı Katı halde bulunabilirler. Isıtma veya özel hazırlama yolu ile sıvı hale getirilerek kullanılmaları mümkündür, fakat sıvı halden tekrar hızlı bir şekilde yapışkan hale gelerek aşağıdaki iki önemli özelliği gösterirler: Kohezyon Adezyon 7 Kohezyon Bitümün çatlama ve ayrılma olmaksızın geçirimsiz ve plastik filmler meydana getirerek şekil değiştirme özelliğidir. Bitümlü karışımların kohezyonu bitümlü malzemeler tarafından sağlanırken, Agrega ise karışımın içsel sürtünme açısından ve stabilitesinden sorumludur. 8 Notları 4

5 Adezyon Bitümün mineral agregalara yapışma özelliğidir. Bitümün bu özelliği kaynak ve koşullara bağlı olarak önemli farklılıklar gösterebilir. 9 Bitümün Adezyon Özelliği Agrega-bitüm adezyonu üzerinde en önemli faktörlerin başında toz ve su etkisi gelmektedir. Agrega üzerindeki aşırı oranda toz bitüm tabakasını incelterek malzemenin mukavemetini azaltmaktadır. Agreganın su ile çok daha kolay temasından ötürü, su varlığı, agreganın bitümle kaplanmasında ya da bitüm agrega arasında uygun bir bağın sürdürülmesinde sorunlar yaratmaktadır. Yeni oluşmuş bu bağın bozulması, genelde bitümün su etkisi ile agrega yüzeyinden sıyrıldığı «SOYULMA» olayı olarak adlandırımaktadır. 10 Notları 5

6 Bağlayıcıların Farklı Tipleri GÖL ASFALTI BİTÜM KAYA ASFALTI KATRAN YAPAY BİTÜMLER DOĞAL BİTÜMLER 11 Göl Asfaltı Doğal asfaltın en geniş çapta kullanılan ve en çok bilinen şeklidir. Yüzey birikintileri halinde bulunur ve en önemlisi Trinidad dadır. Bu asfalt türü 160 oc de ısıtılarak rafine edilmekte ve bünyesindeki su buharlaştırılmaktadır. Erimiş olan malzeme ince eleklerden geçirilerek iri daneli ve bitkisel maddelerden ayrılmaktadır. Bu rafine ürün Trinidad Europe tarfından pazarlanmaktadır. Europe çok sert olduğundan bitümlü karışımlarda üretildiği haliyle kullanılması mümkün değildir. Bu nedenle genelde 200 penetrasyonlu bitüm ile yarı yarıya karıştırılır. 12 Notları 6

7 Trinidad Göl Asfaltı Bu tip bitümlerin kullanılabilmesi için bir takım işlemden geçirilmesi gerekir. 13 Kaya Asfaltı Kireçtaşı kumtaşı gibi kalkerli kayalar ile doğal bitüm birikintilerinin karışmasıyla oluşmuştur. Bu ürün madencilik yöntemleriyle yer altından çıkarılır, %12 ye kadar bitüm içerebilir. Başlıca yataklar Fransa nın Gard bölgesinde, İsviçrenin Val de Travers bölgesindeki Neuchatelde ve İtalya nın Ragusa Bölgesinde bulunmaktadır. Bu malzeme uygulamada fluksaj yağı veya yumuşak bitümlerle birarada kullanılır. 14 Notları 7

8 Bitümlü karışımlarda göl ve kaya asfaltları, asfalt çimentosuna katılarak ya da plentte agregaya ilave edilerek, modifiye bitüm ya da modifiye karışım hazırlamakta kullanılmaktadır. Doğal asfaltlar, mastik asfalt, poroz asfalt ve asfalt betonu yapımında kullanılabilmektedir. Doğal asfaltlı karışımlarda, plastik deformasyonlara karşı dayanım ve bitüm agrega adezyonu artmaktadır. 15 Petrolün doğal artıklarıdır. Asfaltit Asfaltit petrol kökenli bir kayaç olup, derinlerde bulunan sıvı veya yarı sıvı durumdaki asfalt maddesinin tektonik hareketler gibi çeşitli etkenlerle kendi yatağından ayrılarak kayaçlardaki yarık, çatlak ve boşluklara yerleşmesi ve ısı, zaman ve basıncın etkisiyle başkalaşıma uğraması sonucu oluşmuştur. (Kök BV vd., 2011) Bunların yataklarının birincil ya da ikincil olabildiği şeklinde bir görüşler bulunmaktadır. Ayrıca bunlar herhangi bir şekilde mineral bir madde ile birleşmiş veya kimyasal bir değişikliğe uğramış olabilirler. Burada zaman, ısı, basınç ve karmaşık kimyasal reaksiyonlarla belli bir metamorfizmaya uğramışlık sozkonusu olabilir. Ülkemizde Siir-Şırnak bölgesinde bulunmaktadır. 16 Notları 8

9 Katran Bitüm ham petrolden elde edilirken, katran kok kömürü veya dumansız katı yakıt mamüllerinden elde edilmekte ve genelde her iki terim de eşanlamlı olarak kullanılmaktadır. Bunun iki nedeni bulunmaktadır: 1. Yüksek viskoziteye sahip siyah termoplastik özellikleri ile iki maddenin birbirine çok benzemesi. 2. Bu iki maddenin de yol yapımı, izolasyon ve birçok endüstriyel uygulamada benzer şekilde kullanılmasıdır. 17 Fakat bu iki malzeme sadece kökenleri ile değil kimyasal yapıları ile de birbirinden farklıdır. Katran kömür, odun gibi doğal organik maddelerin karbonize edilmesi veya havasız bir ortamda damıtılmasıyla elde edilen sıvı için kullanılan bir terimdir. Elde edildiği maddeye göre kömür katranı (% 50 oranında zift içeriği), odun katranı olarak adlandırılmaktadır. 18 Notları 9

10 Günümüzde üretilen katranlar çatı shingle ı yapımında, teknelerde yalıtım sağlamak amaçlı, kauçuk imalatında, ilaç yapımında, şampuanlarda antikepek maddesi vb.olarak kullanılmaktadır. A tar-like substance can be produced from corn stalks by heating in a microwave. This process 19 is known as pyrolysis Physical and Chemical Properties of Coal Tar Creosote 20 Notları 10

11 OLUMLU YÖNLERİ Katran/bitüm karışımları sathi kaplamalarda kullanılmaktadır. Genellikle bitümle karışan katranın agrega ıslanmasını artırarak daha iyi adezyon sağladığına inanılmaktadır. Rafine katran mazot ve yağ dökülmelerinin olumsuz etkilerine karşı bitümden daha fazla dirençlidir. 21 OLUMSUZ YÖNLERİ Bitüme göre sıcaklığa karşı daha hassastır. Bundan dolayı 60 o C gibi yüksek sıcaklıklarda eşit sınıftaki bitümden daha hassastır. Dolayısı ile bitümlü kaplamalar plastik deformasyona karşı katranlı kaplamalardan daha dayanıklıdır. Düşük sıcaklıklarda ise katran bitüme göre daha rijit yani kırılgandır. 22 Notları 11

12 PETROL Petrol, başlıca hidrojen ve karbondan oluşan ve içerisinde az miktarda nitrojen, oksijen ve kükürt bulunan çok karmaşık bir bileşimdir. Normal şartlarda gaz, sıvı ve katı halde bulunabilir. Gaz halindeki petrol, imal edilmiş gazdan ayırt etmek için genelde doğal gaz olarak adlandırılır. Ham petrol ve doğal gazın ana bileşenleri hidrojen ve karbon olduğu için bunlar "Hidrokarbon" olarak da isimlendirilirler. Dünyadaki mevcut enerji kaynaklarına, ispatlanmış rezervleri ve yıllık üretim miktarları açısından bakıldığında, rezerv ömrünün; petrol için 44 yıl olacağı tahmin edilmektedir. ÖNEMLİ! Tüm dünyada en temel enerji kaynağı durumunda olan petrol, 2008 yılı itibariyle global enerji ihtiyacının %34,6'sını karşılamıştır. (Kaynak: web site1) 23 En Büyük Petrol Rezervine Sahip Ülkeler 24 Notları 12

13 Petrol Rezervleri 25 Bitüm ham petrolden elde edilir. Bitümün Üretilmesi Ham petrolün genelde deniz canlıları ve bitkisel madde kalıntılarının okyanus tabanındaki çamur ve kaya parçaları ile karışmasından kaynaklandığı kabul edilmektedir. Milyonlarca yıl boyunca bu organik maddeler ve çamur, yüzlerce metre kalınlığında katmanlar halinde birikmiş ve üzerlerindeki katmanların muazzam ağırlığıyla alt katmanlar tortul kayalar haline gelmiştir. Organizma ve bitkisel maddelerin ham petrolün hidrokarbonları haline dönüşmesinin nedeni: yerkabuğundan gelen sıcaklık, üst tortul tabakaların yaptığı basınç, Bakteriyel oluşum ve Radyoaktif etkilerin sonucu olduğu düşünülmektedir. 26 Notları 13

14 Bitümün Elde Edilişi Bitüm damıtma yöntemiyle değişik kaynama noktalarına göre ham petrolün ayrışması ile elde edilir. Petrol kuyularından elde edilen ham petrol rafineriye gelir. Buradan pompalarla tanklara boşaltılır. Oradan ısıtma kulelerine gönderilerek, sıcaklığı yükseltilen ham petrol daha sonra damıtma kulelerine gelir. Kolay uçucu olan kısımlar bu kulelerin üst kısmından çıkar ve soğutucularla yoğunlaştırılarak ayrılır. Bunlar hafif ürünleri oluşturur. Daha az uçucu olanlar aynı şekilde orta ürünleri, en ağır uçanlar ise ağır ürünleri meydana getirirler. 27 Refined Bitumen is produced from selected crude oils through a process of Fractional Distillation. The crude oil is heated to temperatures of between 300 and 350 degrees Celsius and fed into a distillation column allowing the lightest fractions of the crude to separate, through vaporization, from the heavier fractions, which remain liquid. The production is a specialist activity and is not carried out in all oil refineries. Bitumen requires crude oils with specific characteristics and only some crude oils are suitable. There are 94 oil refineries in Europe (EU15) of which 63 produce bitumen. 28 Notları 14

15 Bitüm Kullanımları The vast majority of refined bitumen is used in construction: primarily as a constituent of products used in paving and roofing applications. According to the requirements of the end use bitumen is produced to specification. This is achieved either by refining process or blending. It is estimated that the current world use of bitumen is approximately 102 million tonnes per year. Approximately 85% of all the bitumen produced is used as the binder in asphalt for roads. It is also used in other paved areas such as airport runways, car parks and footways Notları 15

16 Asfalt Çimentosu (AC) Kalıntı maddelerin daha ileri damıtılmasından SC sınıfı yavaş kür olan yol yağları elde edilir ve geriye asfalt çimentosu kalır. Koşulların değiştirilmesi ile istenilen penetrasyonda asfalt çimentosu elde edilir. AC ile gösterilen asfalt çinetoları,kıvamlılığı gösteren ve arasında değişen penetrasyon derecelerine göre sınıflandırılır. 31 Sıvı Petrol Asfaltı (Katbek Asfaltlar) Asfalt çimentosuyla kaynama noktası düşük, yani kolay uçan bir çözücü (benzin, nafta) ile karıştırılarak çabuk kür olan RC sıvı petrol asfaltları, orta derecede uçucu bir çözücünün (gaz yağı) karıştırılmasıyla orta hızda kür olan MC sıvı petrol asfaltları ve ağır yağlarla inceltilerek yavaş kür olan SC sıvı petrol asfatları elde edilir. Ayrıca sıvı petrol asfaltlarının her biri kendi aralarında kinematik viskozite değerlerine göre tiplere ayrılırlar. Sıvı petrol asfatları, asfalt malzesi ve çimentolu temel tabakaların satıhlarında kür malzemesi olarak kullanılırlar. 32 Notları 16

17 Asfalt Emülsiyonları Emülsiyon: Birbiri içerisinde çözünemeyen iki sıvıdan birinin ötekisi içerisinde küçük küre tanecikleri halinde üniform halde dağılmasıdır. Asfalt emülsiyonları da asfalt çimentosu küreciklerinin su içinde dağılmasından oluşur. Bu işlem mekanik olarak yapılır; ancak asfalt küreciklerinin birbirine yapışarak sudan ayrılmalarını önlemek için emülgatör denilen katkı maddeleri kullanılır. 33 Yol üstyapılarında kullanılan asfalt emülsiyonları emülgatör cinsine bağlı olarak iki sınıfa ayrılır. ANYONİK ASFALT EMÜLSİYONLARI KATYONİK ASFALT EMÜLSİYONLARI 34 Notları 17

18 Bir asfalt emülsiyonu agregayla karıştırıldığı ya da bir yolun sathına püskürtüldüğü zaman emülsiyon kesilir; yani asfalt kürecikleri sıvı ortamdan ayrılarak agreganın üzerine yapışırlar. Serbest kalan su buharlaşır. Yolda kullanılan asfalt emülsiyonları kesilme hızlarına göre: Çabuk Kesilen (RS) Asfalt Emülsiyonları Orta Hızda (MS) Kesilen Asfalt Emülsiyonları Yavaş Kesilen (SS) Asfalt Emülsiyonları 35 Asfalt emülsiyonlarının, Dünya daki kullanım miktarları her geçen yıl hızla artmaktadır. Ancak ülkemizde asfalt emülsiyonu tüketimi istenilen düzeye ulaşmamıştır. Asfalt emülsiyonları belli başlı olarak: Sathi kaplamalarda, Karışım kaplamalarda, Harç kaplamalarda, Yama ve onarım işlerinde, Penetrasyon makadam yol kaplamalarında kullanılmaktadır. 36 Notları 18

19 Bitümün Kimyasal Yapısı ve Özellikleri 37 Çeşitli ham petrollerden imal edilen bitümlerin kimyasal analiz sonuçları, bitümün çoğunlukla aşağıdaki elementleri içerdiğini göstermiştir: Elementler % Karbon Hidrojen 8-11 Sülfür 0-6 Oksien Nitrojen 0-1 BİTÜM N-heptan da çözülen kısmıdır. ASFALTEN MALTEN N-heptan da çözülmeyen kısmıdır. Doygunlar Aromatikler Reçineler 38 Notları 19

20 1.Asfaltenler Gri siyah renkte olup n-heptanda çözünmezler. Asfaltenler genellikle, yüksek molekül ağırlıklarıyla oldukça polar ve karmaşık aromatik materyallerdir. Molekül ağırlıkları arasında değişir. Asfaltenler bitümün % 5-25 ini oluşturur. ÖNEMLİ! Bitümün asfalten içeriği kesin sınırları aşmamalıdır. Yaşlanma sırasında reçineler yavaş yavaş asfaltenlere dönüşür ve asfaltın istenmeyen sonuçlarının ortaya çıkmasına yol açar. 39 Asfaten içeriği yüksekse: -Bitüm daha sert -Daha viskoz, -daha düşük penetrasyon -daha yüksek yumuşama noktası Asfaltenin kimyasal yapısı değerlerine sahip olurlar. 40 Notları 20

21 2. Maltenler Bitümün n-heptan da çözülen kısmı olan maltenler üç alt kısma ayrılırlar. Reçineler Aromatikler Doymuş hidrokarbonlar 41 a) Reçineler Reçineler n-heptan da çözünürler. Asfaltenler gibi büyük miktarlarda hidrojen ve karbonla küçük miktarlarda oksijen, sülfür ve nitrojen içeriğinden oluşurlar. Koyu kahve renkli, katı ya da yarı katı ve oldukça polar haldedirler. Bu özellik reçinelerin kuvvetli adezyona sahip olmasını sağlar. Molekül ağırlıkları , bir partikül boyutu 1.5 µm Bir H/C atom oranı arasındadır. 42 Notları 21

22 b)aromatikler Koyu kahverengi viskoz yağ şeklindedirler. Bitümün % ini oluştururlar. Molekül ağırlıkları arasında değişmektedir. Aromatiklerin Kimyasal Yapısı 43 c) Doymuş Hidrokarbonlar Bu grup renksiz, yağlı yapıda olup parafinik ve naftanik yağ halkalarını içerir. Molekül ağırlıkları arasında değişir. Bu oran bitümün %5-20 sini oluşturur. Doymuş hidrokarbonların kimyasal yapısı 44 Notları 22

23 45 Asfalt kimyaca, asfalten çekirdeği etrafında Malten adı verilen reçine ve yağ üçlüsünden oluşan koloidal süspansiyon halindedir. Bu koloidal süspansiyonun oluşum tarzındaki kimyasal değişiklik asfaltın reolojik özelliği olan viskozitesini etkilemektedir. 46 Notları 23

24 Kolloidal Çözelti Kolloid, bir homojen görünümlü heterojen karışımdır. Bir maddenin kendisi için çözücü olmayan bir ortamda cm boyutlarında dağılmasıyla oluşan çözeltiye kolloidal çözelti denir. Kolloidal çözeltiler, dağılma fazı ve dağılan faz olmak üzere iki fazdan oluşur Dağılan faz Dağılma fazı Kolloid tipi katı katı,sıvı,gaz sol katı gaz aerosol, duman katı sıvı kolloidal çözelti sıvı sıvı emülsiyon sıvı gaz sıvı aerosol, sis gaz sıvı köpük Notları 24

25 Özellikleri bakımından asfaltlar iki tipte değerlendirilebilir: Birinci tipe sol tipi asfalt denir. Bu tipte asfaltenler, malten çok iyi bir biçimde yayılıp dağılmıştır (penetrasyon asfaltlar) Sol Tipi Bitümlerin Şematik Gösterimi İkincisi jel tipi asfaltlardır. Bu tipte asfaltenler malten içinde az olarak yayılmış, daha çok kümelenmeye giden bir yapı gösterir. Jel Tipi Bitümlerin Şematik Gösterimi 49 ÖNEMLİ! Asfalt (Bitüm) termoplastik-viskoelastik bir malzeme olup, ısıya göre özellikleri değişkendir. 50 Notları 25

26 Bileşim ve Reoloji Arasındaki İlişki Bir bitüm numunesinde asfalten içeriği sabit tutulmak ve diğer üç bileşenin (reçine, aromatik, doygunlar) konsantrasyonu değiştirmek suretiyle aşağıdaki sonuçlar gözlenmiştir: Doygunların reçinelere oranı sabit tutulup aromatik bileşen oranının arttırılmasının, reoloji üzerinde etkisi azdır, kayma (kesme kuvveti) etkileşiminde ise önemsiz bir azalmadan başka etkileşim olmaz. 51 Reçinelerin aromatiklere oranı sabit tutularak, doygun içeriğinin arttırılması bitümü yumuşatmaktadır. Reçine eklenmesi durumunda bitüm sertleşmekte, penetrasyon endeksi ile kayma hassasiyeti düşmekte fakat viskozite artmaktadır. Dolayısı ile bitümün reolojik özellikleri asfalten içeriğine bağlıdır. Asfalt karışımların davranışı asfaltın reolojisi ile doğrudan ilişkili olup, yükleme süresi ve sıcaklık reolojiyi etkileyen unsurlardır. 52 Notları 26

27 Bitümün Kimyasal Bileşenleri ve Penetrasyon İndeksi Arasındaki İlişki 53 Karıştırma, serme ve servis sırasında bitümün bileşenlerindeki değişim 54 Notları 27

28 Bitümün servis altında tatmin edici bir performans göstermesi şu dört özelliğin kontrol edilmesi ile sağlanabilir: Reoloji Kohezyon Adezyon Dayanıklılık BSK nın yük, şekil değiştirme ve zaman faktörleri altındaki davranışını inceler Düşük sıcaklıkta Düktilite deneyi İle belirlenir. Marshall Batırma vb. deneylerle belirlenir. RTFOT (oksidasyon) Stabilitesi deneyi ile Belirlenir. 55 Bitüm Üzerinde Yapılan Deneyler 56 Notları 28

29 1. Penetrasyon Deneyi (TS EN 1426, ASTM D5 ) Bitümlü bağlayıcının sertlik veya kıvamlıkları belirlenir. Standard bir iğnenin belirli bir yük (100g) altında belirli bir süre ( 5sn) asfalt çimentosu içine dikey olarak battığı mesafe 0,1mm cinsinden bulunur. Penetrasyon değeri kıvamlılıkla ters orantılıdır. Penetrasyon yükseldikçe bitüm yumuşar. Kıvamlılık artıkça bitüm sertleşir. Kaynak: web site Düktilite Deneyi Düktilitenin kelime anlamı uzama veya çekilebilme dir. Uzama özelliği fazla olan (düktilitesi fazla olan) asfaltlar daha düşük olanlara göre daha fazla bağlayıcılık özelliğine sahiptir. Bu deneyde teste tabi tutulacak numuneler biriket kalıplarına yerleştirilir. Su banyosu sıcaklığı 25 o C ±0.5 e ayarlanmış olmalıdır. Asfalt biriket bu sıcaklıkta 5 cm/dakika hızla çekilir. Numune belli bir uzamadan sonra kopar. Kopma anındaki uzama miktarının cm cinsinden değeri düktilite değeri olarak adlandırılır. 58 Notları 29

30 3. Yumuşama Noktası Deneyi Bazı asfalt tiplerinin 25 o C penetrasyon dereceleri aynı olabilir. Fakat, sıcaklık artırılmaya başlandığında özelliklerinde farklılıklar görülebilir. Örneğin biri blown asfalt (okside asfalt), diğeri de asfalt çimentosu olmak üzere iki tane yarı katı numune alalım. Bunların penetrasyonları birbirinin aynı olsun. Eğer asfalt numuneleri 45 o C kadar ısıtılırsa, artık penetrasyonlarının aynı olmadıkları görülür. Asfaltların bu özelliğine ısıya karşı duyarlılık adı verilir. Asfalt numunelerinin sıcaklığa karşı duyarlılıklarını ölçmek için, en basit yöntem yüzük ve bilya yöntemi ile yumuşama noktalarının bulunmasıdır. 59 Yumuşama Noktası Deney Aletleri 60 Notları 30

31 4. Viskozite Deneyi Viskozite deneyi petrol ürünlerinin ve yağlarının kıvamlılığını tayin etmek için yapılmaktadır. Bitümlü bir malzemenin viskozite değeri yükseldikçe kıvamlılığı artmakta yarı katı hale geçmektedir. Saybolt viskozitesi, standart bir tüp içerisine konulan bitüm numunesinin belirlenen deney sıcaklığına kadar ısıtıldıktan sonra 60 cm3 hacmindeki toplama kabını doldurması için geçen zamanın sn cinsinden değeridir. 61 Gazlar gibi sıvılarda akmaya karşı bir direnç gösterirler. Akışkanların gösterdiği bu dirence viskozluk denir ve genellikle η ile simgelenir. Viskozluğun tersi olan niceliğe akıcılık denir ve genellikle ф ile simgelenir. Akıcılık ve viskozluk ф = 1/ η eşitliğine göre ters orantılıdır. Viskozitesi yüksek olan sıvının akışkanlığı düşüktür. Saybolt-Furol Viskozite Deney Cihazı 62 Notları 31

32 5. Parlama Noktası Deney Cihazı Bu deney parlama noktası 79 o C nin üstünde olan petrol ürünlerine uygulanır. Parlama noktası; ısıtılan deney numunesi buharına deney aletinin temas ettirilmesi sonucunda numunenin parladığı fakat yanmaya devam etmediği en düşük sıcaklıktır. Cleveland Açık Kap Deney Cihazı İnce Film Halinde Isıtma Kaybı Bu deney ile 0.32 cm kalınlığında bir asfalt filminin 5 saat süre ile163 o C da ısıtılması sonucu kütlesinde oluşacak olan kayıplar tespit edilir. Bitümlü malzemelerin ısı ve hava etkileri ile özellikle penerasyon ve düktilite değerlerinde oluşacak değişmeler bu yöntemle belirlenmektedir. Asfalt filminin durabilitesi hakkında fikir veren bir deneydir. 64 Notları 32

33 7. Dönen İnce Film Halinde Isıtma Deneyi The rolling thin-film oven (RTFO) test (see Figure 3.20) simulates short-term aging by heating a moving film of asphalt binder in an oven for 85 minutes at 163 C (325 F). The effects of heat and air are determined from changes incurred in physical properties measured before and after the oven treatment by other test procedures. The moving film is created by placing the asphalt binder sample in a small jar then placing the jar in a circular metal carriage that rotates within the oven. The RTFO test is generally considered superior to the TFO because: It achieves the same degree of hardening (aging) in less time (85 minutes vs. 5 hours) It uses a rolling action that: Allows continuous exposure of fresh asphalt binder to heat and air flow Allows asphalt binder modifiers, if used, to remain dispersed in the sample Prevents the formation of a surface skin on the sample, which may inhibit aging Trikloretilende Çözünürlük (TS EN 12592) Deney, içerisinde mineral madde bulunmayan ya da çok az bulunan bitümlü bağlayıcının organik çözücüler (trikloretilen, karbon sülfür, benzen gibi) çözünürlüğünü belirlemek için yapılar. Bitümlerin trikloretilende en az % 99 çözülmesi gerekir. 66 Notları 33

34 T.C. T.C. T.C. Afyon Kocatepe Afyon Üniversitesi Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Fen Enstitüsü Bilimleri Enstitüsü Ulaştırma Anabilim Ulaştırma Dalı Anabilim Dalı «BİTÜMLÜ KARIŞIMLAR» SORULAR? Yrd.Doç.Dr.Cahit GÜRER 67 Kaynaklar Umar F., Ağar E Yol Üstyapısı. İTÜ Yayınları. Tunç A Yol Malzemeleri ve Uygulamaları. Ankara. Nobel Yayın ve Dağıtım. Kök BV, Yılma M., Kuloğlu N Asfaltit ve SBS Modifiyeli Bitümlü Sıcak Karışımların Mekanik Özelliklerinin Değerlendirilmesi. Politeknik Dergisi. 14(3) Web Site 1: Erişim: &hn=&nm=384&id=40693 Web site 2: aterials/03-3_body.htm#penetration_test Erişim: Web Notları 34