Wpływ lepkości zerowego ścinania asfaltu z dodatkiem asfaltu naturalnego Trinidad Epuré oraz składu mastyksu na odporność na odkształcenia trwałe mieszanki asfaltu lanego

• Autorzy: Kołodziej Krzysztof

Identyfikatory

DOI

Politechnika Rzeszowska

Warianty tytułu

EN

The Influence of Zero Shear Viscosity of TLA – Modified Binder and Mastic Composition on the Permanent Deformation Resistance of Mastic Asphalt Mixture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Asfalt lany (MA) jest w ostatnich latach szczególnie popularny na nawierzchnie mostowe ze względu na wiele zalet, takich jak łatwa aplikacja, dobre właściwości hydroizolacyjne i wysoka trwałość. Wadą asfaltu lanego w porównaniu z innymi mieszankami mineralno-asfaltowymi jest jednak mniejsza odporność na odkształcenia trwałe. Asfalt naturalny Trinidad Epuré (TE) jest często stosowany w celu poprawy odporności na deformacje trwałe asfaltu lanego. Praktyczne doświadczenia pokazują, że w przypadku niedostatecznego uwzględnienia projektu nawierzchni MA i doboru materiałów mogą skutkować poważnymi uszkodzeniami. Dlatego też w niniejszej pracy oceniono wpływ dwóch parametrów: lepkości zerowego ścinania (ZSV) lepiszcza z dodatkiem asfaltu naturalnego TE oraz składu mastyksu określonego stosunkiem wypełniacz/lepiszcze na odporność na odkształcenia trwałe mieszanki MA. Podstawowym celem określenia ZSV lepiszcza z dodatkiem asfaltu naturalnego TE była ocena wpływu tego parametru na odporność na deformacje trwałe. Odporność mieszanek MA na deformacje trwałe (koleinowanie) oceniono na podstawie badania penetracji statycznej i dynamicznej.

EN

Mastic asphalt (MA) has been particularly popular in recent years for bridge pavements due to many advantages such as easy application, good waterproofing properties, and high durability. However, the drawback of mastic asphalt in comparison to other asphalt mixtures is its lower resistance to permanent deformation. Trinidad Lake Asphalt (TLA) is often applied to make mastic asphalt resistant to permanent deformation. Practical experience demonstrates that serious failures may occur if MA pavement design and materials selection is not taken into account sufficiently. Therefore in this study, the influence of two parameters: zero shear viscosity (ZSV) of TLA-modified binder and mastic composition described by the filler–binder ratio, on the permanent deformation resistance of the MA mixture was evaluated. The primary purpose of determining the ZSV of the TLA-modified binders was to evaluate the rutting potential of the binders. The permanent deformation (rutting) resistance of the MA mixtures was evaluated based on static and dynamic indentation tests.

Słowa kluczowe

PL

asfalt lany; asfalt modyfikowany dodatkiem TE; lepkość zerowego ścinania; stosunek wypełniacz/lepiszcze; deformacje trwałe; penetracja statyczna; penetracja dynamiczna

EN

mastic asphalt; TLA-modified bitumen; zero shear viscosity; filler-binder ratio; permanent deformation; static indentation test; dynamic; indentation test

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Drogownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 5-7
• Strony: 31--–35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kołodziej Krzysztof

• Politechnika Rzeszowska

• https://orcid.org/0000-0002-2987-6140

Bibliografia

• [1] Adnan, A.M.; Lü, C.; Luo, X.; Wang, J. Impact of Graphene Oxide on Zero Shear Viscosity, Fatigue Life and Low-Temperature Properties of Asphalt Binder. Materials 2021, nr 14, s. 3073.
• [2] Cao, L. Experiment Research of Filler-Bitumen Ratio Impact on Asphalt Mixture Performance. Applied Mechanics and Materials, 2013, nr 361–363, s. 1851–1856.
• [3] Carl Ungewitter Trinidad Lake Asphalt GmbH & Co. Laborhandbuch für Trinidad Naturasphalt; Carl Ungewitter Trinidad Lake Asphalt GmbH & Co.: Brema, Germany, 2013.
• [4] FHWA. Superpave Fundamentals Reference Manual; FHWA: Washington, DC, USA, 2000.
• [5] Judycki, J. Niewłaściwe proporcje “wypełniacz-asfalt” w betonie asfaltowym możliwą przyczyną uszkodzeń nawierzchni. Drogownictwo 2007, nr 10, s. 311–313
• [6] Kołodziej K., Bichajło L., Siwowski T., : Asfalt lany w nawierzchni drogowych obiektów mostowych, Drogownictwo 2022, nr 5, s. 146-153.
• [7] Lebedev, M.S.; Kozhukhova, N.I. Rheological characteristics of bitumen mastic depending on composition and filler dis-persity. Journal of Physics: Conference Series - IOPscience 2018, nr 1045.
• [8] Li, R.; Wang, P.; Xue, B.; Pei, J. Experimental study on aging properties and modification mechanism of Trinidad lake as-phalt modified bitumen. Construction and Building Materials 2015, nr 101, s. 878–883.
• [9] Luo, S.; Lu, Q.; Qian, Z.; Wang, H.; Huang, Y. Laboratory investigation and numerical simulation of the rutting performance of double-layer surfacing structure for steel bridge decks. Construction and Building Materials 2017, nr 144, s. 178–187.
• [10] Luo, S.; Qian, Z.; Yang, X.; Wang, H. Design of gussasphalt mixtures based on performance of gussasphalt binders, mastics and mixtures. Construction and Building Materials. 2015, nr 156, s. 131–141.
• [11] PN-S 96025:2000. Drogi Samochodowe i Lotniskowe–Nawierzchnie Asfaltowe–Wymagania; PKN: Warszawa, Polska, 2000.
• [12] Pokorski, P.; Radziszewski, P.; Sarnowski, M. Fatigue life of asphalt pavements on bridge decks. Procedia Engineering. 2016, nr 153, s. 556–562.
• [13] Qasim, Z.I.; Abed, A.H.; Almomen, K.A. Evaluation of Mixing and Compaction Temperatures (MCT) for modified asphalt binders using zero shear viscosity and Cross-Williamson model. Case Studies in Construction Materials. 2019, nr 11
• [14] Radziszewski, P.; Piłat, J.; Sarnowski, M.; Kowalski, K.; Król, J. Influence of high temperature on properties of materials used In bridge asphalt pavement structures. Roads and Bridges – Drogi i Mosty. 2015, nr 14, s. 175–191.
• [15] Sybilski, D. Zero-shear viscosity of bituminous binder and its relation to bituminous mixture’s rutting resistance. Transportation Research Record 1996, nr 1535, s. 15–21.
• [16] Teng, T.P. Superpave Mixture Design Guide; FHWA: Washington, DC, USA, 2001.
• [17] Wang, M.; Hu, D.; Xiao, L.; Shang, F. Developments of Gussasphalt System on Steel Deck Pavement. World Journal of Engineering Research and Technology 2017, nr 5, s. 141–147
• [18] Widyatmoko, I. Damages of Orthotropic Bridge Deck Surfacing: Forensic Investigation, Remedial Work and Performance Monitoring. J. Kejuruter. 2021, nr 33, s. 281–291.
• [19] Załącznik do zarządzenia nr 54 Generalnego Dyrektiora Dróg Krajowych i Autostrad. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. WT-2 2014–Część, I. Mieszanki mineralno-asfaltowe; Wymagania Techniczne; Warszawa, 2014
• [20] Xin, C.; Lu, Q.; Ai, C.; Rahman, A.; Qiu, Y. Optimization of hard modified asphalt formula for gussasphalt based on uniform experimental design, Construction and Building Materials, 2017, nr 136, s. 556–564.
• [21] Zhang, H.; Chen, Z.; Xu, G.; Shi, C. Evaluation of aging behaviors of asphalt binders through different rheological indices. Fuel 2018, nr 221, s. 78–88.
• [22] Zou, G.; Xu, X.; Li, J.; Yu, H.; Wang, C.; Sun, J. The effects of bituminous binder on the performance of gussasphalt concrete for bridge deck pavement. Materials 2020, nr 13, s. 364.
• [23] Zou, G.; Zhang, X.; Wu, C. Experimental method of fatigue performance of mastic asphalt for bridge deck pavement. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering. 2019, nr 14, s. 568–586