The article presents the results of research on the effect of the composition of a fibre-rubber additive, which is currently produced on an industrial scale in Poland and is used as a stabilizer for gap-graded mineral-asphalt mixtures, such as SMA. The study included asphalt mastics composed of paving grade bitumen (unmodified) and limestone filler and additives: a rubber powder obtained by grinding at ambient temperature – partially devulcanized and activated – and synthetic fibers from the textile cords of the end-of-life tires. The tests included dynamic viscosity, rheological characterization for the evaluation of dynamic shear modulus with phase angle in oscillatory shear as well as multiple stress creep recovery tests for the evaluation of non-recoverable creep compliance and elastic recovery at incrementally increasing stress values. The results were related to the asphalt mastic without the additive, consisting only of unmodified bitumen and limestone filler. The results of the research allowed for the assessment of the effect of fibre-rubber additive components on the rheological characteristics of asphalt mastics, which allows for further development of technologies for improving the properties of asphalt mixtures in an environmentally sustainable manner and increasing the functionality of these additives.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu składu dodatku włóknisto-gumowego, który jest obecnie produkowany na skalę przemysłową w Polsce i stosowany jako stabilizator do mieszanek mineralno-asfaltowych o nieciągłym uziarnieniu, takich jak SMA. Przedstawiono wpływ składu ww. dodatku na właściwości reologiczne mastyksów asfaltowych, składających się z asfaltu drogowego i wypełniacza wapiennego. Pierwszym składnikiem dodatku jest miał gumowy otrzymywany przez mielenie w temperaturze otoczenia, częściowo dewulkanizowany i aktywowany. Drugi element składa się z włókien syntetycznych pochodzących z kordów tekstylnych zużytych opon, które są oddzielane i przycinane na wymaganą długość podczas obróbki zużytych opon. W eksperymentach zmiennymi były zawartości dwóch składników dodatku. Oceniane charakterystyki obejmowały lepkość dynamiczną i charakterystyki reologiczne oceniane z wykorzystaniem reometru dynamicznego ścinania, w tym zespolonego modułu ścinania i kąta przesunięcia fazowego w oscylacyjnym ścinaniu, a także nieodwracalną podatność na pełzanie z oceną nawrotu sprężystego w badaniach cyklicznego pełzania z odprężeniem z przyrostowo rosnącymi wartościami naprężeń. Uzyskane wyniki odniesiono do mastyksu asfaltowego bez dodatku, składającego się wyłącznie z niemodyfikowanego asfaltu i wypełniacza mineralnego. Wyniki badań umożliwiły ocenę wpływu składników dodatku włóknisto-gumowego na charakterystyki reologiczne mastyksów asfaltowych, co pozwala na dalszy rozwój technologii poprawy właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych w sposób środowiskowo zrównoważony oraz stwarza możliwości zwiększenia funkcjonalności tych dodatków.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recycling of waste materials in road construction is an important issue in terms of environmental protection and cost optimization of road construction. In order to improve the properties of asphalt binders, modification with the addition of crumb rubber powder from waste car tires is increasingly applied. The rubber modified binder obtained as a result of this modification is characterized, similarly to polymer modified bitumen, by improved viscoelastic properties. However, it is more resistant to low temperatures than polymer modified bitumen. The use of crumb rubber powder from recycled car tires is also justified for ecological reasons and is the best way to crumb rubber recycling. The paper presents a comparative analysis of the viscoelastic properties of rubberized asphalt binders, which included the assessment of properties in the range of low, medium and high temperatures. The binders were tested in terms of the basic requirements for modified binders, carrying out consistency tests in the range of technological temperatures and rheological tests in a dynamic shear rheometer and a bending beam rheometer. Examples of the use of rubber modified binder in the construction of road sections in Poland were presented. In the summary conclusions regarding the possibility of modification, properties and use of bitumens modified with the addition of rubber crumb from waste car tires were presented.
PL
Recykling materiałów w budownictwie drogowym jest ważnym zagadnieniem w aspekcie ochrony środowiska oraz optymalizacji kosztów przedsięwzięć drogowych. W celu poprawienia właściwości lepiszczy asfaltowych coraz częściej stosuje się modyfikację dodatkami rozdrobnionej gumy ze zużytych opon samochodowych. Uzyskane w wyniku tej modyfikacji lepiszcza gumowo-asfaltowe charakteryzują się, podobnie jak polimeroasfalty, polepszonymi właściwościami lepkosprężystymi. Wykazują one jednak wyższą niż polimeroasfalty odporność na działanie niskiej temperatury. Wykorzystanie rozdrobnionej gumy z recyklingu opon samochodowych jest uzasadnione również ze względów ekologicznych i stanowi najlepszy sposób zagospodarowania odpadów gumowych. W artykule przedstawiona została analiza porównawcza właściwości lepkosprężystych lepiszczy gumowo-asfaltowych, która obejmowała ocenę właściwości w zakresie niskich, średnich i wysokich temperatur. Lepiszcza poddano badaniom w zakresie podstawowych wymagań przewidzianych dla asfaltów modyfikowanych, badaniom konsystencji w zakresie temperatur technologicznych oraz zaawansowanym badaniom reologicznym w reometrze dynamicznego ścinania oraz reometrze zginanej belki. Przedstawione zostały przykłady zastosowania lepiszczy gumowo-asfaltowych w realizacjach odcinków drogowych w Polsce. W podsumowaniu sformułowane zostały wnioski dotyczące możliwości modyfikacji, właściwości oraz zastosowania lepiszczy asfaltowych modyfikowanych dodatkiem miału gumowego ze zużytych opon samochodowych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano doświadczenia dotyczące wykonywania podbudów nawierzchni drogowych z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE) i betonów asfaltowo-cementowych (BAC). Wieloletnie prace nad doskonaleniem technologii recyklingu nawierzchni asfaltowych „na zimno” głównie w celu poprawy trwałości zmęczeniowej i odporności na spękania zaowocowały opracowaniem nowych mieszanek kompozytowych z zastosowaniem miału gumowego. Opisano skład i właściwości mieszanek zawierających destrukt asfaltowy, kruszywo doziarniające, cement, emulsję asfaltową i rozdrobnione odpady gumowe. Przeprowadzone prace badawcze pozwoliły na opracowanie patentów oraz wdrożenie technologii na odcinkach doświadczalnych.
EN
The article describes the experience or making road pavement bases from mineral-cement-emulsion mixtures (MCEM) and asphalt-cement concrete (ACC). Many years of work on improving the "cold" recycling technology of asphalt pavements, mainly to improve fatigue life and cracking resistance, resulted in the development of new composite mixtures using rubber powder. Compositions and properties of mixtures containing reclaimed asphalt, new aggregate, cement, asphalt emulsion and shredded rubber waste are described. The laboratory research work carried out allowed the development of patents and the implementation of the technology in experimental sections.
Szybki postęp techniczny i zwiększające się wymagania pod względem ekologii oraz ekonomii powodują nieustanne poszukiwania nowych rozwiązań materiałowych i technologicznych w budownictwie drogowym. Wśród nich szczególne miejsce zajmuje doskonalenie rozwiązań umożliwiających zastosowanie materiałów z recyklingu opon samochodowych. Od dekady taki asfalt produkuje LOTOS.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań usuwania oleju zawartego w karbonizacie pochodzącym z pirolizy opon samochodowych w procesie destylacji z parą wodną. Wykazano dużą skuteczność tego procesu. Przedstawiono wyniki ilości usuniętego oleju w zależności od parametrów procesu: temperatury i czasu przebywania.
EN
Oils were removed from waste tires carbonizates by steam distillation in batch system at 450°C and for 20 min. The final content of the oil in the carbon black was below 0.02%.
Asfalt drogowy jest materiałem wiążącym, powszechnie stosowanym do budowy dróg na całym świecie. Szacuje się, że drogi o nawierzchni asfaltowej stanowią ok. 95% wszystkich dróg o nawierzchni utwardzonej. Wzrost natężenia ruchu samochodowego oraz znaczny nacisk osi samochodów na nawierzchnię wymagają ciągłego poszukiwania rozwiązań materiałowo-technologicznych zwiększających trwałość nawierzchni drogowych. Jednym z takich rozwiązań jest modyfikacja asfaltów gumą pochodzocą z recyklingu opon samochodowych.
Zużyte opony zostały zakwalifikowane do kategorii odpadów przeznaczonych do wykorzystania przemysłowego. Nie dopuszcza się ich deponowania na składowiskach. Jednakże nieodwracalność procesów chemicznych występujących przy produkcji opon sprawia, że ponowne użycie materiału z recyklingu wymaga stosowania wielu zabiegów technologicznych i organizacyjnych.