Zastosowanie destruktu asfaltowego w recyklowanych nawierzchniach drogowych

• Autorzy: Skotnicki Łukasz , Kuźniewski Jarosław

Warianty tytułu

EN

Application of reclaimed asphalt in recycled road pavements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym referacie przedstawiono możliwości powtórnego zastosowania materiałów pochodzących z recyklingu w konstrukcjach nawierzchni drogowych. Materiały odpadowe pochodziły ze starych i zniszczonych warstw nawierzchni. Destrukt asfaltowy został wykorzystany do wytworzenia nowych warstw nawierzchni drogowych – warstw podbudowy. Warstwy podbudowy wykonano z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Głównym celem była ocena wpływu destruktu asfaltowego w mieszankach MCE na właściwości fizyczne, mechaniczne i reologiczne recyklowanej podbudowy. Zastosowanie destruktu asfaltowego w mieszankach MCE redukuje koszty budowy dróg oraz pozwala na ekologiczne współistnienie inwestycji ze środowiskiem. Wyniki badań opracowano w ramach projektu pt. „Innowacyjna technologia wykorzystująca optymalizację środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno konstrukcji nawierzchni zapewniająca jej trwałość eksploatacyjną” (TECHMATSTRATEG1/349326/9/NCBR/2017) w ramach przedsięwzięcia naukowego Badań Strategicznych oraz Programu Rozwojowego „Nowoczesne technologie materiałowe” (TECHMATSTRATEG I), który był finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR).

EN

This paper presents the possibilities of reusing recycled materials in road pavement constructions. Waste materials came from old and damaged pavement layers. The reclaimed asphalt pavement (RAP) was used to create new layers of road surfaces - the base layers. The base layers were made of mineral-cement-emulsion mixtures (MCE). The main issue was to assess the impact of the RAP in MCE mixes on the physical, mechanical and rheological properties of the recycled base layer. The use of reclaimed asphalt in MCE mixes reduces road construction costs and allows for the ecological coexistence of the investment with the environment. The research results were developed as part of the project entitled "The innovative technology used the binding agent optimization that provides the long service life of the recycled base layer" (TECHMATSTRATEG1/349326/9/NCBR/2017) within the scientific undertaking of Strategic Research and Development Program entitled "Modern Materials Technology" (TECHMATSTRATEG I), which is financed by the National Center for Research and Development (Polish NCBiR).

Słowa kluczowe

PL

mieszanka MCE; recykling nawierzchni drogowych; destrukt asfaltowy; cementowe produkty uboczne; pylaste produkty uboczne

EN

MCE mixture; road pavement recycling; reclaimed asphalt pavement; RAP; cement by-products; dusty by-products

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 76, nr 9/10/11
• Strony: 46--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Skotnicki Łukasz

• Politechnika Wrocławska, Katedra Dróg, Mostów, Kolei i Lotnisk

autor

Kuźniewski Jarosław

• Politechnika Wrocławska, Katedra Dróg, Mostów, Kolei i Lotnisk

Bibliografia

• [1] AASHTO T283. Resistance of compacted asphalt mixtures to moisture-induced damage. 2011.
• [2] AL-Ghurabi S. B., Al-Humeidawi B. H.: Evaluation of performance of hot mix asphalt contained various sizes of Reclaim asphalt pavement and polymer modified Bitumen. Materials Today: Proceedings, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.07.063.
• [3] Arulrajah A., Disfani M. M., Horpibulsuk S., Suksiripattanapong C., Prongmanee N. Physical properties and shear strength responses of recycled construction and demolition materials in unbound pavement base/subbase applications. Construction and Building Materials, 58, 245–57, 2014, https://doi.org/10.2016/j.conbuildmat.2014.02.025.
• [4] Chomicz-Kowalska, A., Maciejewski K. Performance and viscoelastic assessment of high-recycle rate cold foamed bitumen mixtures produced with different penetration binders for rehabilitation of deteriorated pavements. Journal of Cleaner Production, 258, 120517, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120517.
• [5] Cristelo N., Vieira C. S., de Lurdes Lopes M. Geotechnical and geoenvironmental assessment of recycled construction and demolition waste for road embankments. Procedia Engineering, 143, 51–58, 2016, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.007.
• [6] Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad - Szczegółowe specyfikacje techniczne D-04.10.01 - Wykonanie podbudowy z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MCE), 2001.
• [7] Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad - Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE), Warszawa, 2019.
• [8] Huber S., Henzinger C., Heyer D. Infl uence of water and frost on the performance of natural and recycled materials used in unpaved roads and road shoulders. Transportation Geotechnics, 22, 100305, 2020, https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2019.100305.
• [9] Issa R., Zaman M. M., Miller G. A., Senkowski L. J. Characteristics of Cold Processed Asphalt Millings and Cement-Emulsion Mix. Transportation Research Record, Journal of the Transportation Research Board, Asphalt Mixtures, Materials and Construction, no. 1767, 2001.
• [10] Kox S., Vanroelen G., Van Herck J., de Krem H., Vandoren B. Experimental evaluation of the high-grade properties of recycled concrete aggregates and their application in concrete road pavement construction. Case Studies in Construction Materials, 11, e00282, 2019, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2019.e00282.
• [11] Li G., Zhao Y., Pang S., Huang W. Experimental study of cement-asphalt emulsion composite. Cement and Concrete Research, Vol. 28, No. 5, 1998.
• [12] Liu L., Li Z., Cai G., Liu X., Yan S. Humidity field characteristics in road embankment constructed with recycled construction wastes. Journal of Cleaner Production, 259, 120977, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120977.
• [13] Liu L., Li Z., Congress S. S. C., Liu X., Dai B. Evaluating the influence of moisture on settling velocity of road embankment constructed with recycled construction wastes. Construction and Building Materials, 241, 117988, 2020, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117988.
• [14] Löffler K., Schäfer V. Fundationsschichten aus Asphalt mit Schaumbitumen. Bitumen nr 2,1998.
• [15] López-Alonso M., Martinez-Echevarria., Garach L., Galán A., Ordoñez J., Agrela F. Feasible use of recycled alumina combined with recycled aggregates in road construction. Construction and Building Materials, 195, 249-257, 2019, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.084.
• [16] Nanjegowda V. H., Biligiri K. P. Recyclability of rubber in asphalt roadway systems: A review of applied research and advancement in technology. Resources, Conservation & Recycling, 155, 104655, 2020, https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104655.
• [17] Nwakaire C. M., Yap S. P., Yuen C. W., Onn C. C., Koting S., Babalghaith A. M. Laboratory study on recycled concrete aggregate based asphalt mixtures for sustainable flexible pavement surfacing. Journal of Cleaner Production, 262, 121462, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121462.
• [18] O’Mahony M. M., Milligan G. W. E. Use of recycled materials in subbase layers. Transportation Research Record No. 130, Transportation Research Board, National Research Council, Washington D.C., 73–80, 1991.
• [19] Oreto C., Veropalumbo R., Viscione N., Biancardo S. A., Russo F. Investigating the environmental impacts and engineering performance of road asphalt pavement mixtures made up of jet grouting waste and reclaimed asphalt pavement. Environmental Research, Volume 198, July 2021, 111277.
• [20] OST D-04.10.01a. Szczegółowa Specyfikacja Techniczna: Podbudowa z mieszanki mineralno-cementowej z asfaltem spienionym (MCAS) wykonana w technologii recyklingu głębokiego na zimo. GDDKiA, Warszawa, 2013.
• [21] PN-EN 12697-12. Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań - Część 12: Określanie wrażliwości na wodę próbek mineralno-asfaltowych.
• [22] PN-EN 12697-23. Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 23: Oznaczanie wytrzymałości mieszanki mineralno-asfaltowej na rozciąganie pośrednie.
• [23] Ren J., Wang S., Zang G. Effects of recycled aggregate composition on the mechanical characteristics and material design of cement stabilized cold recycling mixtures using road milling materials. Construction and Building Materials, 244, 118329, 2020, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118329.
• [24] Ruttmar I. Destrukt asfaltowy: bogactwo niedostatecznie wykorzystane, edroga.pl.
• [25] Skotnicki Z. Ł., Kuźniewski J., Szydło A. Research on the properties of mineral-cement emulsion mixtures using recycled road pavement materials. Materials, vol. 14, nr 3, art. 563, s. 1-23, 2021, https://doi.org/10.3390/ma14030563.
• [26] Soleimanbeigi A., Edil T. B. Compressibility of recycled materials for use as highway embankment fill. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 141, 5, 2015, https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001285.
• [27] Soleimanbeigi A., Edil T. B., Benson C. H. Engineering properties of recycled materials for use as embankment fill. Geo-Congress 2014 Technical Papers: Geo-Characterization and Modeling for Sustainability, Atlanta, 2014, 3645–3657, doi:10.1061/9780784413272.353.
• [28] Sybilski D., Maliszewski M., Mularzuk R., Bańkowski W. Pierwsze zastosowanie asfaltu kompaktowego w Polsce. Drogownictwo nr 4, 2006.
• [29] Tavira J., Jiménez J. R., Ledesma E. F., López-Uceda A., Ayuso J. Real-scale study of a heavy traffic road built with in situ recycled demolition waste. Journal of Cleaner Production, 248, 119219, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119219.
• [30] Vegas I., Ibañez J.A., Lisbona A., de Cortazar A. S., Frías M. Pro-normative research on the use of mixed recycled aggregates in unbound road sections. Construction and Building Materials, 25, 5, 2674–2682, 2011, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.12.018.
• [31] Veith G. Kaltrecycling mit Schaumbitumen. Strassen und Autobahnen nr 7-8, 2001.
• [32] Wang Q-Z., Wang N-N., Tseng M-L., Huang Y-M., Li N-l. Waste tire recycling assessment: Road application potential and carbon emissions reduction analysis of crumb rubber modified asphalt in China. Journal of Cleaner Production, 249, 119411, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119411.
• [33] Wróbel M., Woszuk A., Ratajczak M., Franus W. Properties of reclaimed asphalt pavement mixture with organic rejuvenator. Construction and Building Materials, 271, 121514, 2021.
• [34] WT-2 – cz. I. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Wymagania techniczne. Warszawa, 2014.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).