Karbon Siyahı Katkılı Bitümlerin Taş Mastik Asfalt Karışımlarda Elektriksel İletkenlik Özelliklerine Olan Etkisinin Araştırılması

Year 2019, Volume: 1 Issue: 2, 65 - 74, 30.12.2019

Cahit Gürer , Ayfer Elmacı

Abstract

Geleneksel bitümlü karışımlar yalıtkan bir özellik göstermektedir bununla
birlikte bu tip bitümlü sıcak karışımların iletkenliği karışım içerisine
iletken malzemeler ilave edilerek geliştirilebilir. Bu malzemeler bitümlü
bağlayıcının içeriğine toz orak eklenen iletken maddeler olabileceği gibi
agregaya eklenen iletken lif ve cüruf gibi maddeler de olabilir. Yalnızca
agrega, karbon lifi ve karbon siyahı gibi katkılarla iletken bitümlü karışımlar
oluşturulabilir. Fakat asfalt karışımlardaki bitüm miktarı arttıkça iletkenlik
özelliğinde azalma meydana gelir. Bu durum özellikle içeriğindeki bitüm miktarı
yüksek olan taş mastik asfalt (TMA) gibi bitümlü karışımlarda problem
oluşturur. Genellikle taş mastik asfalt karışımlar karayollarının köprü ve
tünel gibi kesimlerinde sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışma kapsamında
laboratuvarda 3 farklı seri olarak hazırlanmış TMA numunelerinde elektriksel
iletkenlik özellikleri, özdirenç ve sabit elektrik gerilimi (20 Volt) ile
Isıtma deneyleri sonucunda bulunan değerler karşılaştırılmış ve TMA
karışımlarda karbon lifinin elektriksel özelliklerin geliştirilmesinde oldukça
etkili olduğu görülmüştür.

Keywords

Elektriksel iletkenlik, Taş mastik asfalt (TMA), Karbon siyahı, Buzlanma önleme

Supporting Institution

Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon birimi, Özerband Konveyör San. A.Ş., KOLSAN A.Ş, Afyonkarahisar Belediyesi Asfalt Üretim Tesisleri ve DowAksa İleri Kompozit Malzemeler San. Ltd. Şti.

Project Number

17.KARİYER.206 ve 18.KARİYER.214

Thanks

Yazarlar çalışmaya 17.KARİYER.206 ve 18.KARİYER.214 nolu projelerle katkı sağlayan Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon birimine, Özerband Konveyör San. A.Ş.’ye, KOLSAN A.Ş’ye, Afyonkarahisar Belediyesi Asfalt Üretim Tesislerine, DowAksa İleri Kompozit Malzemeler San. Ltd. Şti’ye teşekkür ederler.

Investigation the Effect of Carbon Black Additive Bitumen on Electrically Conductivity Properties of Stone Mastic Asphalt Mixtures

Abstract

Conventional
bituminous mixtures have insulating properties, although the conductivity of
such bituminous hot mixtures can be improved by adding conductive materials
into the mixture. These materials may be conductive materials added to the
contents of the bituminous binder, such as dust, sickles, conductive fibers and
slag added to the aggregate. Conductive bituminous mixtures can only be formed
with additives such as aggregate, carbon fiber and carbon black. However, as
the amount of bitumen in the asphalt mixes increases, the conductivity
decreases. This situation creates problems especially in bituminous mixtures
such as stone mastic asphalt (SMA) with high bitumen content. Stone mastic
asphalt pavements are frequently applied in sections such as bridges and
tunnels where icing occurs most rapidly. In this thesis, electrical
conductivity properties, resistivity and heating via constant electric voltage
(20 Volt) tests results were compared with the samples prepared in 3 different
series and it was concluded that the carbon fiber was found to be highly effective
in the development of electrical properties in the SMA mixtures.

Keywords

Electrical conductivity, Stone mastic asphalt (SMA), Carbon powder, Carbon fiber, Anti-icing

Project Number

17.KARİYER.206 ve 18.KARİYER.214

References

• Ağar, E., & Kutluhan, S. (2005). Karayollarında kış bakımı, kar ve buz kontrolü. TMMOB İstanbul Bülten, 76, 10-16.
• García, Á., Schlangen, E., van de Ven, M., & Liu, Q. (2009). Electrical conductivity of asphalt mortar containing conductive fibers and fillers. Construction Building Materials, 23(10), 3175-3181.
• Gürer, C., Düşmez, C., Boğa, A. R., & Akbulut, H. (2019). Elektriksel iletkenlik özelliği olan asfalt betonu geliştirilmesi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Sonuç Raporu (Rapor No. 15.MUH.14). Retrieved from http://ebap.aku.edu.tr/index.php?act=guest&act2=projeler&durum=tamam
• Gürer, C., Düşmez, C., & Demirci, B. (2015). Buzlanma ile mücadelede modern yöntemler. Elektronik Mesleki Gelişim ve Araştırma Dergisi (EJOIR). 1(özel sayı), 43-52.
• Gürer, C., & Gürgöze, H. (2017). Investigation the characteristics of conductive asphalt concrete with carbon fibre. International Journal of Innovative Research In Science, Engineering and Technology (IJIRSET), 6(10), 57-63.
• Gürer, C., Akbulut, H., & Boğa, A. R. (2018). Elektriksel iletken bitümlü bağlayıcı özelliklerinin araştırılması: Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi 2. Ara Raporu. (Rapor No. 17.KARİYER.206).
• Liu, X., Wu, S., Ye, Q., Qiu, J., & Li, B. (2008). Properties evaluation of asphalt-based composites with graphite and mine powders. Construction Building Materials, 22(3), 121-126.
• Minsk, L. D. (1968). Electrically conductive asphalt for control of snow and ice accumulation. Highway Research Record (227).
• Shepherd, M. (2017, December 19). The science behind why bridges ice before roads. Retrieved September 20, 2019, from https://www.forbes.com/sites/marshallshepherd/2017/12/19/the-science-of-why-bridges-ice-before-roads/#77a044847cd0
• Wu, S., Mo, L., Shui, Z., & Chen, Z. (2005). Investigation of the conductivity of asphalt concrete containing conductive fillers. Carbon, 43(7), 1358-1363.