Nano Malzemelerin Bitümün Fizikokimyasal ve Yaşlanma Özellikleri Üzerindeki Etkileri

Günümüz şartlarında yaygın kullanım alanı olan nano malzemelerin yol mühendisliğinde de asfalt betonu veya beton için performans artırıcı olarak kullanılabilmesine yönelik araştırmalar ve laboratuvar çalışmaları devam etmektedir. Ancak nanoteknoloji konusunda yapılacak araştırmalarda nano malzemelerin sentezi, görüntülenmesi ve bitüm içerinde modifiye edici olarak kullanıldıktan sonra gerekli performans deneylerinin yapılabilmesi için araştırmacıların son derece teknolojik deney cihazlarına erişiminin olması gerekmektedir. Ülkemizde bu konu halen araştırmacıların karşılaştığı sorunların başında gelse de zamanla bu problemin üstesinden gelinebileceğine inanıyorum.

Ayrıca nano malzemeler ile yol mühendisliği konusunda yapılacak çalışmaların sadece inşaat mühendisliği değil kimya, fizik. metalurji, nanoteknoloji mühendisliklerini de kapsayan multidisipliner bir çalışma olduğunun göz ardı edilmemesi gerektiğini değerlendiriyorum.

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ

BÖLÜM 1

GİRİŞ

BÖLÜM 2

BITÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA OLUŞAN BOZULMALAR

2.1. Tekerlek İzi (Rutting)

2.1.1. Yapısal Tekerlek İzi

2.1.2. Akma Tekerlek İzi

2.1.3. Aşınma Tekerlek İzi

2.1.4 Oturma (Konsolidasyon) Tekerlek İzi

2.1.5. Tekerlek İzi Oluşumunun Nedenleri

2.1.5.1. Dış Faktörler

2.1.5.2. İç Faktörler

2.1.6. Tekerlek İzi Hasar Seviyelerinin Değerlendirilmesi

2.2. Çatlaklar

2.2.1. Yorulma (Timsah Sırtı) Çatlakları

2.2.2. Termal Çatlaklar

2.3. Soyulma (Nem Hasarı)

2.4. Aquaplaning (Kızaklama)

BÖLÜM 3

BITÜM VE YAŞLANMA

3.1. Bitüm

3.1.1. Bitümün Reolojik Özellikleri

3.1.2. Bitümün Yüksek, Düşük ve Orta Sıcaklık Davranışı

3.2. Yaşlanma

3.2.1. Yaşlanmayı Etkileyen Faktörler

3.2.2. Yaşlanma Çeşitleri

3.2.2.1. Kısa Dönem Yaşlanma

3.2.2.2. Uzun Dönem Yaşlanma

3.2.3. Yaşlanmanın Bitüm Performansına Etkileri

3.2.4. Yaşlanmayı Değerlendirme Yöntemleri

BÖLÜM 4

BITÜM DENEYLERI

4.1. Geleneksel Bitüm Deneyleri

4.1.1. Penetrasyon Deneyi (Penetration Test)

4.1.2. Yumuşama Noktası Deneyi (Softening Point Test)

4.1.3. Düktilite Deneyi (Ductility Test)

4.1.4. Özgül Ağırlık Deneyi (Specific Gravity Test)

4.2. Bitüm Yaşlandırma Deneyleri

4.2.1. Dönel İnce Film Etüvü

(Rolling Thin Film Oven Test – RTFOT)

4.2.2. Basınçlı Yaşlandırma Kabı

(Pressure Aging Vessel – PAV)

4.3. Performansa Dayalı Bitüm Deneyleri

4.3.1. Dönel Viskozimetre Deneyi

(Rotational Viscometer Test – RV)

4.3.2. Dinamik Kesme Reometresi Deneyi

(Dynamic Shear Rheometer Test – DSR)

4.3.3. Kiriş Eğme Reometresi Deneyi

(Bending Beam Rheometer Test – BBR)

4.3.4. Doğrudan Çekme Deneyi (Direct Tension Test – DTT)

4.4. Depolama Stabilitesi (Storage Stability)

4.4.1. Faz Ayrışmasının Nedenleri

4.4.2. Depolama Stabilitesi Deneyi

BÖLÜM 5

NANO MALZEMELER

5.1. Giriş

5.2. Nano Malzemelerin Sınıflandırılması

5.3. Nano Malzemelerin Mekanik, Manyetik, Fiziksel ve

Kimyasal Özellikleri

5.4. Nano Malzeme Üretim Yöntemleri

5.4.1. Yukarıdan Aşağıya Fiziksel Sentez Yöntemleri

5.4.2. Aşağıdan Yukarıya Kimyasal Sentez Yöntemleri

5.4.3. Sentez Sonrası Yüzey Modifikasyonu

5.5. İnşaat Mühendisliğinde Nanoteknoloji ve Uygulamaları

5.6. Bitüm ve BSK’da Kullanılan Nano Malzemeler

5.6.1. Tekerlek İzi (Rutting) Oluşumuna Etkisi

5.6.2. Yorulma Performansına (Fatigue) Etkisi

5.6.3. Soyulma Direncine (Stripping) Etkisi

5.7. Yaşlanma Karşıtı Nano Malzemeler

5.7.1. Nanokiller (Organofilik Montmorillonit – OMMT, Bentonit)

5.7.2. Metal Oksit Nanoparçacıkları (ZnO, TiO₂, SiO₂, Al2O3, CeO2)

5.7.3. Karbon Tabanlı Nanomalzemeler (Karbon Nanotüpler –

CNT, Grafen Oksit – GO, Grafen Nanoplakalar – GNP)

5.7.4. Diğer Mineral ve Polimer Esaslı Nano-Katkılar

5.7.5. Nano Katkıların Asfalt Betonun Fizikokimyasal ve Yaşlanma Özelliklerine Etkisi

5.8. Nano Malzemelerin Depolama Stabilitesine Etkisi

KAYNAKLAR