1. BİLDİRİ / KONU BAŞLIĞI:
PÜSKÜRTME TEKNİĞİYLE ÜRETİLEN KÖPÜK
BİTÜMLE ILIK KARIŞIM ASFALT ÜRETİMİ
BİLDİRİ YAZARLARI:
Hande Işık ÖZTÜRK, Yrd. Doç. Dr., ODTÜ KKK
M. Emin KUTAY, Yrd. Doç. Dr., Michigan State University

2. Bildiri / Konu Başlığı: Püskürtme Tekniğiyle Üretilen Köpük Bitümle
Ilık Karışım Asfalt Üretimi
ILIK KARIŞIM ASFALT:
• 100-140 ˚C aralığında hazırlanır.
• %30-35 yakıt tasarrufu sağlar.
• %20-30 asfalt serilme sıcaklığı daha
düşüktür.
BAŞLICA ILIK ASFALT TEKNOLOJİLERİ:
 Kimyasal katkı maddeleri
 Köpük bazlı
 Köpük bazlı olmayan
Sıcak
Karışım
Sıcak Karışım
Ilık
Karışım
Ilık Karışım

3. ILIK KARIŞIMIN AVANTAJLARI
i.
Ekonomik yönden:
 yakıt tüketiminin azalması
 yol yapım sezonun uzaması
ii.
Çevresel yönden:
 sera gazlarının salınımının azalması
iii. Mühendislik yönden:




asfaltın seriminde akıcılık ve iyileşme
asfalt yaşlanmasının azalması
asfalt direncinin artması
yolun trafiğe daha erken açılması
iv. Çalışanlar yönünden:
 asfalt ekibinin daha az ve daha kısa süre zararlı dumana maruz
kalması

4. KÖPÜK BAZLI TEKNOLOJİLER
• Ilık asfalt uygularımın 2/3’ünde köpük bazlı teknolojiler
(1)
170 C asphalt (2)
170˚C Bitüm
kullanılmaktadır.
• Kullanılan teknolojiye ve üretim
Hot (150 C) coarse
Wet İnce Agrega Köpük
Sıcak Kalın Agrega 150˚C
Islak fine aggregates
trigger foaming
oluşumunu başlatır
koşuluna bağlı olarak farklılık gösterir. aggregates
(3)
100 C
90 C
(4)
KÖPÜK ASFALT TEKNOLOJİLERİ:
i. Püskürtme bazlı yöntem
Foamed asphalt
Köpük bitüm ince
encapsulates fine
Isıl Denge
Thermal equilibrum
agregaları sarmalar.
aggregates
ii. Sentetik zeolit bazlı maddeler
iii. Dolaylı köpürtme yöntemi
iv. Kesme yöntemiyle karıştırma
o
o
o
o

5. KÖPÜK BİTÜM İÇİNDEKİ SU BUHARININ
DAVRANIŞI (1)
• Suyun buharlaşması çevresel faktörlere bağlıdır.
• Karışımın içinde hapsolması :
- Agrega ile bitümün yapışmamasına
- Asfaltta kalıcı hasara
• X-Ray Mikro tomografi kullanılarak:
i. Sentetik zeolit katkılı
ii. Püskürtme Metodu
Tüpteki köpük bitüm
Köpükler
X-Ray
Kanalı
X-Ray
Tüpteki
köpük
bitüm
CCD
Kamera
(Dedektör)
Sıvı Nitrojen

6. KÖPÜK BİTÜM İÇİNDEKİ SU BUHARININ
DAVRANIŞI (2)
t= 0.4 dak.
(PG 58-28
bitüm)
t= 1 dak.
(PG 70-22
polimer
modifiyeli bitüm)
t= 10 dak.
(PG 58-28
bitüm)
t= 13 dak.
(PG 70-22
polimer
modifiyeli bitüm)

7. KÖPÜK BİTÜM İÇİNDEKİ SU BUHARININ
DAVRANIŞI (3)
• X-Ray Mikro tomografi çalışmasının sonucunda:
 Yumuşak bitümlerden, sert bitümlere göre suyun daha hızlı
buharlaştığı görülmüştür.
Kabarcıkların boyutları ve dağılımı da bitüme ve köpürtme
yöntemine bağlı olarak değişmektedir.
Kabarcıklar küresel ve birbirinden ayrıdır.
Küçük kabarcıklar, daha yavaş bitümden ayrılmaktadır.
 Yol inşa edildikten sonra da bu kabarcıkların asfaltın içinde
kalma olasılığı vardır.
 Donma-çözülme nedeniyle çatlakların açılmasına neden
olabilir.

8. AFCT TESTİ
• Görüntü analizi yöntemiyle
köpük bitümün
buharlaştıkça hacmindeki
azalmayı ve buharlaşma
hızını ölçer.
• Köpük bitümlerin
özelliklerini karakterize
etmek için kullanılır.
i. Genleşme oranı
ii. Yarı ömür
iii. Köpük endeksi
iv. Köpük gradasyonu
v. Yüzey alan endeksidir
Isık Kaynağı
“The
Foamer”
Siyah boyalı top
(B2)
şamandıra (B1)
iPhone
kamera
Ağırlık
Dhfoam
t=0
t=20s

9. PÜSKÜRTME YÖNTEMİYLE HAZIRLANAN
BİTÜMLERİN ÖZELLİKLERİ
Deney Çerçevesi:
• Bitüm: PG58-28 @155 ˚C
• Laboratuar Püskürtücüsü (The Foamer)
• Kullanılan hava basıncı aralığı: 10-20 psi
• Kullanılan su miktarı : bitüm ağırlığının %1-5
• AFCT testi
Deney Sonuçları:
• Hem hava basıncı hem de su miktarı köpüğün özelliklerini etki ettiği
görülmüştür.
• Köpük bitüm hazırlanırken fazla su ve yüksek hava basıncı kullanılırsa:
 Genleşmesi fazla olur.
 Yarı ömrü ve köpük endeksi azalır.
 Köpüğün gradasyonu irileşir.
 Köpük alan endeksinin azalır.

10. PÜSKÜRTME ILIK ASFALT PERFORMANSI
Deney Çerçevesi:
• Bitüm: PG58-28 @155 ˚C
• 5 farklı köpük bitüm, 1 agrega gradasyonu
• Hazırlanan karışımlar:
i. Tekerlek izi oluşumu (AASHTO TP79)
ii. Yorulma çatlağı oluşum (AASHTO TP79)
iii. Donma-çözülmeye karşı (AASHTO T283)
Deney Sonuçları:
Performans Testleri
Dinamik modülüs (sınırlanmamış)
Dinamik modülüs (sınırlanmış)
Akma Noktası
Yorulma çatlağı oluşumuna karşı
dayanımı
Nem Hasarına karşı dayanımı
%1, 10psi
3
5
4
3
Karışımların Özellikleri
% 2, 12.5psi
%3, 15psi 4% , 17.5psi
Sıralama yapılamamıştır.
1
4
3
2
3
1
2
3
1
3
5% , 20psi
2
1
5
2

11. SONUÇLAR
• Günden güne kullanımı yaygınlaşmaktadır.
• Şartnamelerin ve standartların eksikliği asfalt performansında
problem yaratmaktadır.
• Yapılan çalışma, köpük bitümlerin özelliklerinin ölçülmesi ve
değerlendirilmesinin önemini ortaya konmuştur.
• Köpük asfalt teknolojileri arasında püskürtme yöntemi,
köpüğün özelliklerinin (genleşme oranı, yarı ömür, köpük
endeksi, köpük gradasyonu, köpük alan endeksi) kontrol
edilebilirliği nedeniyle önerilir.