Search

In this study, the determination of binder based on Superpave method considering the weather condition of state of İzmir were investigated. In order to enhance high temperature performance grade (PG) of the binder, two different copolymer namely styrene-butadiene-styrene (SBS) elastomer and ethylene vinyl acetate (EVA) plastomer were employed. The physical properties of the original and polymer modified asphalt binders and Superpave-gradated aggregates, which are the main components of hot mix asphalt (HMA), were determined by means of multiple experiments. The optimum content of the original binder was determined by Marshall stability test. The comparison between the results that belong to two different polymer modified binders, it can be said that the mixtures with SBS additives is more suitable for using in flexible pavement roads of İzmir province., Çalışmada, İzmir ili hava şartları dikkate alınarak, Superpave şartnamesine göre, bitümlü sıcak karışımlar (BSK) için uygun bağlayıcı seçim yöntemi incelenmiştir. Bağlayıcının yüksek sıcaklık performans sınıfını (PG) arttırmak amacıyla stiren-butadien-stiren (SBS) ve etilen-vinil-asetat (EVA) olmak üzere iki farklı elastomer ve plastomer kopolimerleri katkı malzemesi olarak kullanılmıştır. BSK’nın ana bileşenleri olan orijinal ve polimer katkılı bağlayıcılar ile Superpave gradasyonlu agrega üzerinde çeşitli deneyler uygulanması suretiyle, bitüm ve BSK malzemelerin fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Marshall karışım numuneleri hazırlanarak orijinal bağlayıcının karışımdaki optimum içeriği belirlenmiş ve ardından polimer katkılı karışımlar hazırlanarak Marshall stabilite deneyi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı polimer katkılı BSK’ların İzmir ilinin iklim şartlarındaki performansının incelenmesidir. İki polimerin de deney sonuçları karşılaştırmalı olarak incelendiğinde SBS katkılı karışımların İzmir ili yollarında kullanmaya daha uygun olabileceği tespit edilmiştir.

The fatigue life of polymer modified B50/70 asphalt binder obtained from Turkey refinery was studied in this work. EVA modifier is used extensively to improve the fatigue performance of binder in the middle temperature range. After the EVA modification, the binders were exposed to short term and long term aging processes by means of rolling thin film oven (RTFO) and pressure aging vessel (PAV) tests, respectively. The fatigue performance of binders was evaluated by dynamic shear rheometer (DSR) Anton Paar Smart Pave Plus 301. The fatigue parameter was investigated by means of two different tests namely Superpave fatigue test and linear amplitude sweep (LAS) test, and the results obtained from these two tests were compared. The results showed that EVA modifier extends the fatigue performance and the fatigue life of binders., Bu çalışmada, polimer katkılı B50/70 sınıfına ait bitümlü bağlayıcının laboratuvar ortamında uzun süreli yaşlandırılması gerçekleştirilerek asfalt kaplamadaki yorulma ömrü tahmin edilmiştir. Bitümlü sıcak karışımların (BSK) orta sıcaklıklardaki yorulma performansını arttırma amacıyla Etilen Vinil Asetat (EVA) polimer katkısı bitüme yaygın olarak eklenmektedir. Asfalt bağlayıcıların modifiye işlemi tamamlanmasının ardından numuneler sırasıyla dönel ince film etüvü (RTFO) deneyiyle kısa süreli ve basınçlı yaşlandırma kabı (PAV) deneyiyle uzun süre yaşlandırmaya maruz bırakılmıştır. Yorulma performansının belirlenmesi Anton Paar Smart Pave Plus 301 DSR cihazıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, yorulma parametresi, Superpave yorulma deneyi ve lineer farklı genlik (LAS) deneyleriyle incelenmiş ve bu iki farklı deneyden elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, EVA katkısının saf asfalt bağlayıcının yorulma performansını ve yorulma ömrünü önemli ölçüde arttırdığı tespit edilmiştir.

Usage of nano-TiO2 and nano-TiO2/styrene-butadiene-styrene (SBS) nano-composite as a modifier in bitumen was studied. To this end, conventional test methods including softening point and penetration tests were applied to binders to examine the physical changes after nano-TiO2 modification. the rheological characterizations of base and nano modified binder were performed by means of constructing master curves of complex viscosity (eta*), storage (G') and loss modulus (G '') by time-temperature superposition principle. Short-term aging behavior of binders were investigated by means of roll thin film oven test (RTFOT). Dynamic shear rheometer (DSR) was employed to determinate high temperature performance grade (PG) of bitumens by using Superpave specification. Multiple stress creep recovery (MSCR) test, up-to-date method proposed for high temperature performance grades, was applied to short-term aged bitumen. the performance grades of base and nano modified bitumens determined by Superpave specification and MSCR method were also compared. the results suggest that addition of nano-TiO2 has a positive influence on stiffness of bitumen whereas the nanocomposite modifier formed by means of nano-TiO2 and SBS polymer could satisfactorily be employed as modifier in bitumen as better rheological parameters were obtained compared to pure SBS modification. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Atık polimerler ekonomik malzemeler olmalarına karşın karayolları gibi geniş bir uygulama alanında katkı malzemesi olarak değerlendirilmeleri durumunda, bitümlü bağlayıcılarla kimyasal etkileşime girmemekte dolayısıyla esnek üstyapı içerisinde kullanımları sınırlı hale gelmektedir. Çalışma kapsamında, geri dönüştürülmüş polipropilen (PPR), gamma ışıması ile radyasyona tabi tutularak polimer üzerinde yeniden kimyasal bağ oluşturabilecek serbest radikaller meydana getirilmiştir. Ağırlıkça %1, %3, %5, %7 ve %9 katkı oranlarında hazırlanan modifiye bitümler üzerinde FT-IR spektroskopisi, floresan mikroskobu, geleneksel test yöntemleri, kısa ve uzun vadeli yaşlandırma işlemleri, dönel viskozite, dinamik kayma reometresi ve kiriş eğme reometresi deneyleri yapılarak katkının bitüm içerisinde kullanımı kimyasal ve fiziksel yöntemlerle incelenmiştir., Although waste polymers are economical materials, they are limited, in the case of a wide usage in highway application due to no chemical interaction between them and bituminous binders. in this work, recycled polypropylene was exposed to gamma irradiation to form free radical on the polymer surface. Five different samples of modified bitumen were prepared with the modifier content, wt. 1, 3, 5, 7 and 9% and binders were investigated in term of chemical and physical properties by means of FT-IR spectroscopy, florescent microscope, conventional tests, short and long term aging procedures, rotational viscosity, dynamic shear and bending beam rheometer tests.

Bu çalışmada, siyah karbonun asfalt betonunda filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Aynı agrega gradasyonuna sahip kalker ve siyah karbon filleri içeren asfalt betonu karışımları hazırlanmış ve optimum bitüm oranları Marshall stabilite testi ile belirlenmiştir. Siyah karbon ve kontrol karışımlarının mekanik özellikleri Marshall stabilitesi, indirek çekme rijitlik modülü, sünme sertliği ve indirek çekme direnci testleri yapılarak değerlendirilmiştir. Test sonuçları, siyah karbonun asfalt betonu karışımların mekanik özelliklerini geliştirdiğini ve kullanılabilirliğini ortaya koymuştur.

Earthwork optimization plays an important role for reducing the total cost of highway projects. Weighted Ground Line Method (WGLM) is an earthwork optimization technique based on a hypothetical ground line balancing cut-fill volumes and minimizing the total amount of earthwork. Current form of the method describes only a hypothetical reference line guiding project engineers to locate the optimal roadway for the fixed horizontal alignment. Therefore, there are numerous grade line alternatives available for a given Weighted Ground Line. The aim of this study is to present a method to integrate discrete dynamic programming with WGLM to achieve the best vertical alignment of highways in terms of earthwork optimization.

Çalışmada, gamma ışımasına tabi tutulmuş geri dönüştürülmüş yüksek yoğunluklu polietilen polimerin (?- HDPER) bitüm içerisinde katkı malzemesi olarak kullanılabilirliği kimyasal ve fiziksel deney yöntemler ile incelenmiştir. Geri dönüştürülmüş yüksek yoğunluklu polietilen malzeme (HDPER), gamma ışıması ile radyasyona tabi tutularak polimer üzerinde yeniden kimyasal bağ oluşturabilecek serbest radikaller meydana getirilmiştir. Bu değişim, Fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile gözlemlenmiştir. Floresan mikroskobu ile bağlayıcıların yüzey görüntülerinin elde edilmesinin ardından, çalışma kapsamında, bağlayıcılar üzerinde geleneksel test yöntemleri, dönel ince film haline ısıtma etüvü (RTFO), basınçlı yaşlandırma kabı (PAV) dönel viskozite (RV), dinamik kayma reometresi (DSR), kiriş eğme reometresi (BBR) deneyleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, ?-HDPER katkısının, bitümün yüksek sıcaklık performansı arttırdığı ve bu sayede ?-HDPER katkılı bağlayıcının orijinal bitüme göre daha geniş bir sıcaklık kullanım aralığına sahip olduğu ortaya konmuştur., Gamma irradiated recycled high density polyethylene (-HDPER) was investigated as a modifier in bitumen by means of the physical and chemical tests. Recycled high density polyethylene (HDPER) was exposed to gamma irradiation to form free radicals on the waste polymer that could provide a chemical bonding. the forming of new free radicals on polymers was observed by using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). the textures of the binders were obtained by means of florescent microscopy. Subsequently, in this study, physical test methods, roll thin film oven (RTFO), pressure aging vessel (PAV), rotational viscosity (RV), dynamic shear rheometer (DSR) and bending beam rheometer (BBR) tests were conducted on base and modified bitumens. the study shows that -HDPER additive improves high temperature performance of bitumen and binder with - HDPER can be used a larger temperature range than base bitumen.

Bu çalışmada bitümlü bağlayıcıların kısa dönem yaşlanmasını laboratuvar ortamına yansıtmak amacıyla en çok kullanılan iki yöntem olan İnce Film Halinde Isıtma Deneyi (TFOT) ve Dönel İnce Film Halinde Isıtma Deney (RTFOT) yöntemleri karşılaştırılmıştır. B 160/220 ana bağlayıcısına dört farklı oranda (% 1,5–3,0–4,5–6,0) Stiren-Butadiyen-Stiren (SBS) ilave edilerek modifiye bağlayıcılar hazırlanmıştır. Saf ve modifiye bağlayıcılar TFOT ve RTFOT yöntemleriyle yaşlandırılmıştır. Yaşlandırılmamış ve TFOT ile RTFOT yöntemleri ile yaşlandırılmış bağlayıcılara penetrasyon ve yumuşama noktası deneyleri uygulanmıştır. Ayrıca bağlayıcıların ısıya karşı duyarlılıkları ve yaşlandırma etkisiyle meydana gelen kütle kayıpları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlardan yaşlandırmadan önce ve sonra SBS içeriği arttıkça bağlayıcıların yumuşama noktası değerlerinin arttığı, penetrasyon ve ısıya karşı duyarlılıklarının azaldığı belirlenmiştir. TFOT yönteminde RTFOT yöntemine göre daha fazla yaşlanma meydana geldiği, penetrasyon değerlerinin daha düşük, kütle kaybı ve yumuşamanoktası değerlerinin ise daha yüksek olduğu, ısıya karşı duyarlılıklarının benzer olduğu belirlenmiştir.

Bu çalışmada, uygulama bölgesi olarak seçilen Elazığ için, Meteoroloji İl Müdürlüğü hava sıcaklık veri tabanı kullanılarak Superpave sistemine göre bölgeye uygun Performans Dereceli (PG) bağlayıcı sınıfı seçilmiş ve seçilen bağlayıcının performans seviyesi ölçülerek uygunluğu araştırılmıştır. Bu amaçla, bölgenin son 20 yıldaki en yüksek ve en düşük hava sıcaklıkları, coğrafi konumu ve trafik şartları dikkate alınarak bağlayıcı sınıfı belirlenmiştir. TÜPRAŞ rafinerisinden temin edilen B 70/100 ve B 160/220 penetrasyon dereceli iki bitümlü bağlayıcı Dönel İnce Film Etüvü Deney (RTFOT) yöntemiyle yaşlandırılmış ve ayrıca Dönel Viskozimetre (RV) deneyine tabi tutularak karıştırma ve sıkıştırma sıcaklıkları tespit edilmiştir. Yaşlandırma işleminden önce ve sonra Dinamik Kayma Reometresi (DSR) deneyi ile bağlayıcıların yüksek sıcaklık performans seviyeleri belirlenmiştir. Yaşlandırılmış bitümlü bağlayıcılar Kiriş Eğme Reometresi (BBR) deneyine tabi tutulmuş ve kaplamanın inşaatından hemen sonraki düşük sıcaklık performans seviyeleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre B 70/100 bağlayıcısının Elazığ bölge iklim şartlarında, tekerlek izi ve düşük sıcaklık çatlağı dayanımı bakımından uygun performans özellikleri gösterdiği ancak B 160/220 bağlayıcısının performans özelliklerinin yetersiz olduğu belirlenmiştir., In this study, appropriate performance graded (PG) binder class for region according to Superp system was selected by using Meteorologiy Nation Directorate weather temperature database Elazığ application region and the suitability of selected binder was investigated by measuring performance level. At this aim, the binder class was determined by considernig the highest and low temperatures for recent 20 years, geographical location and traffic conditions of region. T penetration graded which are B 70/100 and B 160/220 bituminous binders obtained from TÜPR refinery was aged with Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) method and furthermore their mix and pressing temperatures were fixed by applying Rotational Viscometer (RV) experiment. The h temperature performance levels of binders were determined by applying Dynamic Shear Rheom (DSR) experiment before and after aging processes. The aged bituminous binders were fixed applying Bending Beam Rheometer (BBR) experiment and the low temperature performance levels pavement just builded were determined. It was determined with respect to obtained results tha 70/100 binder has suitable performance properties for Elazığ region climate conditions, resistance running and low temperature cracking and on contrary, performance properties of B 160/220 bin was determined as unqualified.

Bu çalışmada polyester reçinenin bitümlü bağlayıcıların yüksek sıcaklık performans seviyesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Saf ve dört farklı oranda (%0,75 - %1,0 - %2,0 ve %3,0) polyester reçine (PR) kullanılarak hazırlanan modifiye bitümler Dönel İnce Film Halinde Isıtma Deneyi (RTFOT) yöntemiyle yaşlandırılmıştır. Saf ve modifiye edilmiş bağlayıcılar yaşlandırılmadan önce ve sonra 64°C sıcaklıkta Dinamik Kayma Reometresi (DSR) deneyine tabi tutulmuştur. Ayrıca bağlayıcıların Superpave sistemine göre tekerlek izi dayanımı bakımından performans seviyesi yüksek sıcaklık değerleri belirlenmiştir. Modifiye bağlayıcılardaki polyester reçine oranı arttıkça tekerlek izi dayanım parametresi bakımından yüksek sıcaklıklardaki bağlayıcı performansının arttığı belirlenmiştir., In this study, the effect of polyester resin on the performance grade of bituminous binders at high temperatures were investigated. Pure and the modified bitumens containing polyester resin (PR) in four different quantities (0.75% - 1.0% - 2.0% - 3.0%) were aged by Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) method. Dynamic Shear Rheometer (DSR) test were applied to pure and modified binders before and after aging at 64°C. Furthermore high temperature values of binders performance grade were determined in point of rutting according to Superpave system. It was determined that binder performance at high temperatures in point of rutting resistance parameter was increased with rising amount of polyester resin in modified binders.

Buçalışmada, kısa süreli yaşlanmanın polyester reçine katkılı bağlayıcılarüzerindeki etkisi incelenmiştir. Saf bitüm ve dört farklı oranda (%0,75 - %1,0- %2,0 ve %3,0) polyester reçine (PR) kullanılarak hazırlanan mo-difiyebitümler "Dönel İnce Film Halinde Isıtma Deney (RTFOT)" yöntemiyleyaşlandırılmıştır. Saf ve modifiye bağlayıcılar üzerinde yaşlandırmadan önce vesonra standart bağlayıcı deneyleri uygulanarak kısa süreli yaşlanmanın etkisitespit edilmiştir. Termogravimetrik Analiz (TGA) ile bütün bağlayıcılarınyaşlandır-madan önce ve sonraki bozulma sıcaklıkları belirlenmiştir. Eldeedilen sonuçlardan %1,0 polyester reçine modifiyeli bağlayıcının safbağlayıcıya göre düşük ısı dayanımı ve elastikiyet özellikleri bakımından dahauygun olduğu tespit edilmiştir.

Bu çalışma, bitüm yaşlandırma deney yöntemleri üzerine geniş bir literatür araştırmasını içermektedir. Uzun süreli yaşlanmaya başlıca arazideki yapısal sertleşme ve oksidasyon neden olurken kısa süreli yaşlanma, öncelikli olarak karıştırma ve yapım sırasında asfalt karışım içerisinde bulunan bitümün buharlaşmasından kaynaklanmaktadır. Kısa dönem yaşlanmayı simüle etmek amacıyla kullanılan deneylerden İnce Film Halinde Isıtma Deneyi (TFOT) ve Dönel İnce Film Halinde Isıtma Deneyi (RTFOT), en sık kullanılan yöntemlerdir. Uzun dönem bağlayıcıların yaşlanması için ise oksidasyona dayalı Basınçlı Yaşlandırma Kabı (PAV) Deneyi ve Dönel Silindir Yaşlandırma Deneyi (RCAT) en fazla kabul gören yöntemlerdir. Performansa dayalı olarak malzemelerin kullanabilirliğini belirleyen Superpave sisteminde kısa dönemli yaşlanma için RTFOT, uzun dönemli yaşlanma için ise PAV yöntemi kullanılmaktadır., In this study, an extensive literature review on bitumen ageing test methods is involved. Long-term ageing is due to oxidation and main steric hardening in the field, while short-term ageing is primarily due to volatilization of the bitumen within the asphalt mixture during mixing and construction. Of the tests used to simulate short-term ageing, the Thin Film Oven Test (TFOT) and the Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) are the most frequently used methods. The Oxidative Pressure Ageing Vessel (PAV) test and the Rotating Cylinder Ageing Test (RCAT) are the most accepted for long term binder ageing. RTFOT is using for short-term ageing but PAV method for long-term ageing in Superpave system that determination of materials availability based on its performance.

Bu tez çalışması kapsamında, içeriğinde atık lastikler, bitüm bulunduran ve özel bir teknik bilgi ile oluşturulan, özel kauçuk modifiye bitüm malzemesi olarak adlandırılan Tecroad® katkı malzemesinin direkt olarak bitüme farklı oranlarda ilavesi ile modifiye bitümlü bağlayıcılar üretilmiştir. Modifiye edilen bitümlü bağlayıcıların fiziksel ve reolojik özelliklerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Yapılan çalışma kapsamında 50/70 ve 160/220 penetrasyon sınıfı iki farklı saf bitümlü bağlayıcı kullanılmıştır. Bitümlü bağlayıcılara kütlece %5, 10, 15, 20 oranlarında Tecroad® katkı maddesi katılarak modifiye bitümlü bağlayıcılar oluşturulmuştur. Tecroad® ile modifiye edilen bitümlü bağlayıcıların fiziksel ve reolojik özelliklerini belirlemek için penetrasyon, yumuşama noktası, dönel viskozite, dinamik kayma reometresi, dönel ince film etüvü, basınçlı yaşlandırma kabı deneyleri uygulanmıştır. Bitümlü bağlayıcıların viskozite, yüksek sıcaklık davranışları, yorulma, yaşlanma, sertleşme gibi özellikleri bu deneylerin uygulanması ile tespit edilmiştir. İdeal katkı oranları Superpave bağlayıcı şartnamesine göre saptanmıştır. Ayrıca, modifiye bitümlü bağlayıcıların reolojik özelliklerini daha detaylı biçimde araştırmak için Tecroad® katkılı bitümlü bağlayıcılara, farklı frekans ve çoklu gerilme sünme geri dönme (MSCR) deneyleri uygulanmıştır., As part of this thesis, modified bituminous binders were produced by adding Tecroad® additive material, which is called special rubber modified bitumen material, which contains waste tires, bitumen and was created with a special technical knowledge, in different rates. Physical and rheological properties of modified bituminous binders are aimed. Within the scope of the study, two different pure bituminous binders of 50/70 and 160/220 penetration classes were used. Modified bitumen binders were created by adding 5, 10, 15, 20% Tecroad® additives to the bituminous binders by mass. In order to determine the physical and rheological properties of the bituminous binders modified with Tecroad® penetration, softening point, rotational viscosity (RV), dynamic shear rheometer (DSR), rotary thin film oven (RTFO), pressurized aging vessel (PAV) tests were applied. The properties of bituminous binders such as viscosity, high temperature behavior, fatigue, aging and hardening have been determined by the application of these experiments. Ideal contribution rates were determined according to Superpave binder specification. In addition, different frequency and multi shear creep recovery (MSCR) tests have been applied to Tecroad® doped bituminous binders to further investigate the rheological properties of modified bituminous binders.

Tez çalışması kapsamında bitümlü bağlayıcılara EPDM katkı maddesi ilavesi ile meydana gelen fiziksel ve reolojik davranışların incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda 50/70 ve 160/220 penetrasyon sınıfı iki bitümlü bağlayıcı türüne ağırlıkça %2,3,4,5 oranlarında katkı malzemesi ilave edilerek modifiye bağlayıcılar elde edilmiştir. EPDM katkılı bitümlü bağlayıcılara penetrasyon, yumuşama noktası, dönel ince film etüvü, viskozite, dinamik kayma reometresi, basınçlı yaşlandırma kabı gibi deneyler uygulanmıştır. Bu deneyler yardımıyla bitümlü bağlayıcıların sertleşme, viskozite, yüksek sıcaklık davranışları, yaşlanma, yorulma gibi özellikleri tespit edilmiştir. Superpave bağlayıcı standartlarına göre ideal katkı oranları belirlenmiştir. Ayrıca hazırlanan modifiye bitümlü bağlayıcılar, DSR farklı frekans ve çoklu gerilmeli sünme geri dönme deneyleriyle reolojik özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir., This thesis aims to investigate bitumens physical and rheological behaviours with the addition of EPDM. Throughout this purpose, proportions of %2, %3, %4 and %5 admixture materials by weight have been added to each penetration grade of 50/70 and 160/220 bituminous binders separately. Thus, modified binders have been prepared. Tests such as penetration, softening point, rolling thin film oven, viscosity, dynamic shear rheometer and pressure aging vessel have been performed on EPDM modified bitumens. By means of these tests, hardening, viscosity, high temperature behaviours, aging and fatigue properties of bituminous binders have been determined. Afterwards, optimum amount of modifiers have been found out according to superpave asphalt binder specifications. In conclusion, rheological properties of prepared modified bituminous binders have been investigated with DSR frequency sweep test and multiple stress recovery test.

Karayolu mühendisliğinin en önemli ilgi alanlarından bir tanesi olan kaplama tasarımı artan karayolu taşımacılığı ile daha da önem kazanmaktadır. Bu durum karayolu mühendislerini, gerek stabilite gerekse performans yönünden daha iyi özellikler gösteren esnek kaplamalar tasarlamaya teşvik etmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda esnek kaplamalarda meydana gelen bozulmaları azaltmak ve kaplamaların performansının artırılması için bitümün değişik malzemelerle modifiye edilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Tez çalışması kapsamında fenolik reçine ilavesinin bitümün fiziksel ve reolojik özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, B1 ve B2 penetrasyona sahip saf bitümler, ağırlıkça %2, %4, %6, %8 ve %10 oranında fenolik reçine ile modifiye edilerek, saf bitümler ile birlikte toplam 12 adet bitümlü bağlayıcı hazırlanmıştır. Hazırlanan bitümlü bağlayıcılar üzerinde yumuşama noktası, penetrasyon, dönel ince film halinde ısıtma etüvü, dönel viskozite, dinamik kayma reometresi, basınçlı yaşlandırma kabı ve çoklu gerilme sünme toplanma ve burulma sünme deneyleri uygulanmıştır. Deneyler sonucunda bitümlü bağlayıcıların sertleşme, yaşlanma, viskozite gibi fiziksel özellikleri incelenmiştir, which is one of the most important areas of interest in highway engineering, is becoming more important with increasing highway transport. This encouraged highway engineers to design flexible pavements with better properties both in terms of stability and performance. As a result of the studies, it has become necessary to modify the bitumen with different materials in order to reduce the deterioration of the flexible pavement and increase the performance of the pavement. The aim of this thesis is to investigate the effect of phenolic resin addition on the physical and rheological properties of bitumen. In this respect, B1 and B2 penetration grade bitumen was modified with 2%, 4%, 6%, 8% and 10% phenolic resin and a total of 12 bitumen binders were prepared together with pure bitumen. Softening point, penetration, rolling thin film oven (RTFO), rotational viscosity (RV), dynamic shear rheometer (DSR), pressure aging vessel (PAV)and multiple shear creep recovery test (MSCR), were applied on the prepared bituminous binders. As a result of the experiments, physical properties of bituminous binders such as hardening, aging and viscosity were investigated. Then high temperature performance grade of the binders was determined.

Çalışmada, nano boyutlu malzemelerin bitümlü bağlayıcıların fiziksel özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, nanokil, nano titayum oksit (TiO2), nano silisyum oksit (SiO2), nano çinko oksit (ZnO), nano alüminyum oksit (Al2O3), nano magnezyum oksit (MgO), sepiolite kili nano fiber, halloysite nano tüp olmak üzere toplam 8 adet katkı türü %2, %3, ve %4 oranlarında B 50/70 penetrasyona sahip saf bitüme ilave edilerek nano katkılı bağlayıcılar hazırlanmıştır. Ayrıca, aynı nano katkı türlerinin stiren-butadien-stiren (SBS) polimeriyle bir arada bitüm içerisinde kullanılmasıyla nanokompozit katkılı bağlayıcılar elde edilmiştir. Nano ve nanokompozit katkılı bağlayıcılar üzerinde penetrasyon, yumuşama noktası, depolama stabilitesi, dönel ince film halinde ısıtma etüvü, basınçlı yaşlandırma kabı, dönel viskozite, dinamik kayma reometesi ve kiriş eğme reometresi deneyleri uygulanmıştır. Bu sayede, nano ve nanokompozit katkılı bağlayıcıların, sertleşme, yaşlanma, depolanma stabilitesi, viskozite gibi farklı fiziksel özellikleri incelenmiş, Superpave şartnamesine göre yüksek ve düşük sıcaklık performans sınıfları tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmaların neticesinde, performans artışı sağlayan nano katkı türlerinin bitüm içerisindeki ideal kullanım oranları belirlenmiştir. İdeal katkı oranlarına sahip bağlayıcılar üzerinde, farklı frekans deneyleri, ana eğrilerin oluşturulması, sıfır kesme viskozitelerinin tayin edilmesi, çoklu gerilme sünme toplanma ve burulma sünme deneyleri uygulanarak, nano ve nanokompozit katkılı bağlayıcıların reolojik özellikleri incelenmiştir., In this work, it was aimed to investigate the effects of nanomaterials on physical and rheological properties of bituminous binders. Accordingly, 8 different nano additives namely, nanoclay, nano TiO2, nano SiO2, nano ZnO, nano Al2O3, nano MgO, sepiolite clay nano fiber, halloysite nanotube were employed in a B50/70 penetration graded bitumen. Nano modified bitumens were prepared by adding proportions of 2%, 3% and %4 of each modifier by weight of base bitumen. Besides, nanocomposite modified bitumens were composed by means of using the nanomaterials and styrene-butadiene-styrene (SBS) polymer in the bitumen. Penetration, softening point, rolling thin film oven, pressure aging vessel, storage stability, rotational viscosity, dynamic shear rheometer, bending beam rheometer tests were conducted on nanomaterials and nanocomposite modified bitumens. Thus, physical properties such as aging, storage stability, viscosity of the nanomaterial and nanocomposite modified bitumens were investigated and high and low performance grade of the binders were determined. Consequently, optium amount of nanomaterial modifiers were determined based on the performance grade of each modified binder. DSR frequency sweep test, constructing master curves, determination of zero shear viscosity, multiply shear creep recovery test, DSR torsion creep test were applied to investigate the rheology of optimized nanomaterial and nanocomposite modified bitumens.