Fabrika Atığı Çay Lifi Ve Fındık Kabuğu Tozu Kullanılarak Taş Mastik Asfalt Karışımları İçin Yeni Bir Süzülme Önleyici Katkı Maddesi Geliştirilmesi


Kırbaş U., Aksoy A., İskender E.(Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 1005 - Ulusal Yeni Fikirler ve Ürünler Araştırma Destek Programı, 2025 - 2026

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 1005 - Ulusal Yeni Fikirler ve Ürünler Araştırma Destek Programı
  • Başlama Tarihi: Ağustos 2025
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2026

Proje Özeti

Dünyada ve ülkemizde yol kaplamaları çok yüksek oranda esnek kaplama tipinde imal edilmektedirler. Taş mastik asfalt (TMA) kaplamalar gösterdikleri yüksek performanstan dolayı giderek daha çok tercih edilmektedirler. Kesikli agrega gradasyonu ile üretilen TMA karışımlar yüksek oranda kaba agrega ve filler içermektedirler. Yüksek filler içeriğinden dolayı (%8-%12) karışım için gerekli bağlayıcı miktarı da yoğun gradasyonlu karışımlara göre yüksek olmaktadır. Kaba agregaların oluşturduğu taşlı iskeletin arasındaki boşluklar zengin bir harç (ince agrega+filler+bitüm) (mastik) ile dolmaktadır. Yüksek oranda bitümün taşlı iskelet arasından süzülmesi sorunundan dolayı katkı maddeleri kullanılmaktadır.

 

Polimerler bitüm viskozitesini artırdıklarından süzülme problemine belirli ölçüde çözüm olabilmektedirler. Ancak polimerler yüksek fiyatlarından dolayı süzülme önleyici olarak tercih edilmemektedirler. Üstelik polimerlerin de düşük depolama stabiliteleri gibi çeşitli eksiklikleri bulunmaktadır. Selülozik ve mineral elyaflar bu maksatla kullanılmakta, en çok ta selülozik elyaflar tercih edilmektedir. Selülozik elyaflar da genellikle ithal malzemelerdir. Çeşitli ülkelerde, yerel kaynaklar kullanılarak, ithal elyafların yerine kullanılabilecek düşük maliyetli ve etkili çözümler üretebilecek doğal fiberlerin kullanımı üzerine araştırmalar yürütülmüştür. (İlgili literatür üçüncü bölümde sunulmuştur).

 

Jüt, Hindistan cevizi, palm yağı, sisal, ananas, muz, kenaf, hintkeneviri liflerinin taş mastik asfalt karışımlarda süzülme önleyici katkı olarak kullanılabilirliği araştırılmış ve ticari ürünlere alternatif olarak kullanılabilecekleri görülmüştür. Ülkemizde de bu anlamda potansiyeli olan doğal ürünler bulunmaktadır. Çay ve fındık bu ürünlerin başında sayılabilir. Çay lifi, çay bitkisinden, fabrikalarda ticari ürünler elde edildikten sonra atık olarak oluşmakta ve çeşitli sorunlara yol açmaktadır. Fındık kabuğu da yine fındığın fabrikalarda işlendikten sonra atık olarak kalan kısmıdır. Bu iki atığın ortak özelliği atık olarak çıktıkları aşamada kuru olmaları, nem oranlarının çok düşük olmaları ve düşük katma değeri olan alanlarda değerlendirilebilmeleridir. Çay lifleri ile laboratuvarda bir ön çalışma gerçekleştirilmiş ve asfalt karışımın bitüm süzülmesinin azaldığı görülmüştür (detaylar üçüncü bölümde açıklanmıştır).

 

Ülkemizde, TMA karışımların stabilize edilmesinde ağırlıklı olarak ithal selülozik fiber katkı maddeleri kullanılmaktadır. Atık çay lifi ve/veya fındık kabuklarının asfalt kaplama endüstrisinde süzülme önleyici katkı maddesi olarak kullanılabilirliği, pazarda yer alan ürünlerin çoğunlukla ithal olduğu düşünüldüğünde, önemli bir ulusal kazanım sağlayacaktır. İlgili alandaki ticari ürünlere alternatif patentli bir ürün oluşma potansiyeli görülmektedir. Üstelik atık olarak ortaya çıkan bu iki madde için yeterli rezerv bulunmakta ve projenin başarıya ulaşması durumunda hem atık yönetimine katkı sağlanacak hem de düşük katma değerli alanlarda değerlendirilebilen bu maddelerin değeri artacaktır. Gerekli hammaddenin yüksek oranda hazır olarak sağlanması ve her yıl belirli ürün rekoltesi oluşması dolayısıyla ticari anlamda ekonomik rekabet gücü ve sürdürülebilirliği yüksek potansiyel bir ürün oluşma olasılığı vardır.

 

Yapılan literatür ve patent taramalarında, fabrika çay atığı liflerinin ve fındık kabuğu tozunun asfalt kapamalarda katkı maddesi olarak kullanılabilirliğinin araştırıldığı bir çalışmaya veya patente rastlanılmamıştır. Çalışmanın literatüre yeni gireceği ve patent olarak ta kazanım sağlanabileceği değerlendirilmektedir.