Optymalizacja składu trójskładnikowego spoiwa do recyklingu głębokiego z asfaltem spienionym

• Autorzy: Iwański Marek , Buczyński Przemysław , Mazurek Grzegorz

Warianty tytułu

EN

Optimization of three-component binder composition for deep cold recycling with foamed bitumen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono rezultaty optymalizacji składu środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno. W tym celu został wykorzystany plan eksperymentu sympleksowo-centroidowy (plan mieszaniny). Wykorzystano też badania mechaniczne oraz funkcjonalne mieszanki recyklowanej, jak również zapraw oraz zaczynów z trójskładnikowym spoiwem. Wykazano możliwość zastąpienia cementu w ilości do 20% bez spowodowania nadmiernego pogorszenia jakości mieszanki recyklowanej. Wykazano możliwość zastąpienia do 60% cementu dwuskładnikowym dodatkiem wapna hydratyzowanego oraz ubocznych cementowych produktów pylastych.

EN

In this article the results of optimization of the binder composition designated for deep cold recycling technology were presented. For this purpose, the simplex-centroid experiment plan (mixture plan) was used. In this work mechanical and functional tests of a recycled mixture as well as mortars and slurry of three-component hydraulic binder were utilized. The possibility of cement amount replacement up to 20% has been demonstrated without excessive reduction in recycled mixture quality. The possibility of replacing of cement up to 60% with the two-component addition of hydrated lime and dusty cement by-products was also demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

spoiwo trójskładnikowe; optymalizacja składu; recykling głęboki; asfalt spieniony; mieszanka recyklowana; substytut cementu; wapno hydratyzowane; produkt pylasty

EN

three-component binder; composition optimization; deep cold recycling; foamed bitumen; recycled mixture; cement substitute; hydrated lime; dusty product

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 11
• Strony: 536--541
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Iwański Marek

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

autor

Buczyński Przemysław

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

autor

Mazurek Grzegorz

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

Bibliografia

• [1] Dołżycki B., Jaskuła P.: Review and evaluation of cold recycling with bitumen emulsion and cement for rehabilitation of old pavements. "Journal of Traffic and Transportation Engineering" (English Edition), No. 6/2019.
• [2] Vaitkus A., Čygas D., Laurinavičius A., Perveneckas Z.: Analysis and evaluation of possibilities for the use of warm mix asphalt in Lithuania. "The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering", No. 4/2009.
• [3] Buczyński P., Iwański M.: Inactive Mineral Filier as a Stiffness Modulus Regulator in Foamed Bitumen-Modified Recycled Base Layers IOP. "Conference Series: Materials Science and Engineering", No. 245/2017.
• [4] Dołżycki B., Jaczewski M., Szydłowski C.: The Impact of Long-Time Chemical Bonds in Mineral-Cement-Emulsion Mixtures on Stiffness Modulus. "The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering", No. 13/2018.
• [5] Hoy M., Horpibulsuk S., Arulrajah A.: Strength development of Recycled Asphalt Pavement - Fly ash geopolymer as a road construction material. "Construction and Building Materials", No. 117/2016.
• [6] Iwański M., Buczyński P., Mazurek G.: Optimization of the road binder used in the base layer in the road construction. "Construction and Building Materials", No. 125/2016.
• [7] Mahamedi A., Khemissa M.: Stabilization of an expansive overconsolidated clay using hydraulic binders. "HBRC Journal", No. 11/2015.
• [8] Xuan D.X., Molenaar A.A.A., Houben L.J.M.: Evaluation of cement treatment of reclaimed construction and demolition waste as road bases. "Journal of Cleaner Production", No. 100/2015.
• [9] Chummuneerat S., Jitsangiam P., Nikraz H.: Performances of hydrated cement treated crushed rock base for Western. "Australian roads Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition)", No. 1/2014.
• [10] Behnood A., Modiri Gharehveran M., Gozali Asl F., Ameri M.: Effects of copper slag and recycled concrete aggregate on the properties of CIR mixes with bitumen emulsion, rice husk ash, Portland cement and fly ash. "Construction and Building Materials", No. 96/2015.
• [11] Buczyński P., Lech M.: The Impact of One-, Two- and Three-component Hydraulic Road Binder on the Properties of the HydraulicalIy Bound Mixture. "Procedia Engineering", No. 108/2015.
• [12] Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Evaluation of the effect of using foamed bitumen and bitumen emulsion in cold recycling technology Sustainability. Eco-efficiency and Conservation in Transportation Infrastructure Asset Management, ed. M. Losa and T. Papagiannakis, CRC Press 2015.
• [13] Modarres A., Ayar P.: Coal waste application in recycled asphalt mixtures with bitumen emulsion. "Journal of Cleaner Production", No. 83/2014.
• [14] Asphalt Academy Technical Guideline TG2: Bitumen Stabilised Materials. A Guideline for the Design and Construction of Bitumen Emulsion and Foamed Bitumen Stabilised Materials, Pretoria, South Africa 2009.
• [15] PN-EN 13282-1:2013-07 Hydrauliczne spoiwa drogowe: Część 1: Hydrauliczne spoiwa drogowe szybkowiążące. Skład, wymagania i kryteria zgodności.
• [16] PN-EN 13282-2:2015-06 Hydrauliczne spoiwa drogowe: Część 2: Hydrauliczne spoiwa drogowe normalnie wiążące. Skład, wymagania i kryteria zgodności.
• [17] Chomicz-Kowalska A., Gardziejczyk W., Iwański M.M.: Analysis of IT-CY Stiffness Modulus of Foamed Bitumen Asphalt Concrete Compacted at 95°C. "Procedia Engineering", No. 172/2017.
• [18] Owsiak Z., Czapik P., Zapała-Sławeta J.: Properties of a Three-Component Mineral Road Binder for Deep-Cold Recycling Technology. "Materials", No. 13/2020.
• [19] Wirtgen Group Cold Recycling Technology, Windhagen: Wirtgen GmbH 2012.
• [20] Iwański M., Mazurek G., Buczyński P.: Bitumen Foaming Optimisation Process on the Basis of Rheological Properties. "Materials", No. 11/2018.
• [21] Montgomery D.C.: Design and analysis of experiments. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc, 2013.
• [22] Lazić Ž.R.: Design of experiments in chemical engineering: a practical guide. Wiley-VCH 2004.
• [23] PN-EN 196-1:2005 Metody badania cementu - Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [24] PN-EN 196-3:2016-12 Metody badania cementu - Część 3: Oznaczanie czasów wiązania i stałości objętości.
• [25] PN-EN 12697-26 Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 26: Sztywność.
• [26] Buczyński P.: The Frost Resistance of Recycled Cold Mixes with Foamed Bitumen and Different Types of Road Binders. "Procedia Engineering", No. 161/2016.
• [27] AASHTO T 283 2014 Standard Method of Test for Resistance of Compacted Asphalt Mixtures to Moisture-Induced Damage.
• [28] Olard F., Di Benedetto H.: General "2S2P1D" Model and Relation Between the Linear Viscoelastic Behaviours of Bituminous Binders and Mixes Road. "Materials and Pavement Design", No. 4/2003.
• [29] Mazurek G., Iwański M.: Applying of 2S2P1D model for assessing viscoelastic properties of bituminous binder extracted from SMA mixture with hydrated lime addition. "Cement Wapno Beton", nr 23/2018.