Sub-mikron boyutlarında üleksit mineralinin asfalt karışımların suya hassasiyetine etkisinin i̇ncelenmesi

Abstract

Yol kaplamalarında görülen erken bozulmalar ve deformasyonlar genellikle bitümlü kaplamaların maruz kaldıkları suyun varlığından kaynaklı bozulmalardır. Gerçekleştirilmiş olan bu çalışma sayesinde ülkemizde rezervi bulunan ve önemli bir bor minerali olan Üleksitin asfalt karışımlarındaki etkinliği araştırılmıştır. Bu çalışmada asıl üzerinde durulan husus, üleksit minerallerinin ticari olarak bulunabilen boyutlarıyla değil de nano partikül öğütücü değirmen ile öğütülerek küçük boyutlara getirilmiş halinin de çalışmaya dahil edilmiş olmasıdır. Bu bağlamda 25 mikron altı (U-25 µm) ve 53 mikron üstü (U+53 µm) şeklinde iki farklı boyutta üleksit mineralleri analiz edilmiştir. Özellikle U-25 malzemesinde nano boyutların yoğun olduğu görülmüştür. Bu minerallerin, bağlayıcı miktarının kütlece % 5'i ve %10'u mertebelerinde bitümlü karışımlara ilave edilerek hazırlanmış olan karışımlara suya hassasiyet testleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; bor minerali katkısı karışımların suya karşı dirençlerini artırmıştır. Katkısız (referans) numunelerde koşullandırma ile mukavemet kaybı yaklaşık % 15 iken üleksit katkılı numunelerde yaklaşık %3-%4'ler mertebesinde olduğu görülmüştür.

Early deterioration and deformations in road pavements with bituminous mixtures are usually caused by the presence of water. Thanks to this study, the effect of ulexite which is a major boron mineral with reserves in our country, has been investigated in asphalt mixtures. The main point in this study is that the small sized ulexite minerals are included in the study obtained by the nano particle grinding mill, not the commercially available sizes. In this regard, ulexite mineral with two different sizes as lower than 25 microns (U-25 µm) and upper than 53 micron (U+53 µm) was analyzed in this study. Particularly, in U-25 material, nano dimensions are seen to be dense. Moisture susceptibility tests were applied to the asphalt samples prepared by adding 5% and 10% ulexite minerals by the weight of bitumen in mixture. The results showed that the boron mineral additive in hot-mix asphalt mixtures improved the resistance of asphalt mixtures' moisture susceptibility. The loss of strength was found to be about 15% with the conditioning on the untreated (reference) samples, while it was found that the ulexite-added samples were in the range of about 3-4%.