Effect of rubber granulate content on properties of SMA LA type asphalt mixtures

• Autorzy: Pacholak Roman

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.03.04

Warianty tytułu

PL

Wpływ zawartości granulatu gumowego na właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych typu SMA LA

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

This paper presents the analysis of selected properties of low-noise asphalt mixtures of SMA LA type in which part of the mineral aggregate was replaced by rubber granulate with a grain size of 1/4 mm in amounts of 5%, 10% and 15% (relative to the volume of the mixture). Highly modified bitumen 45/80-80 was used for the mineral-rubber-asphalt mixtures. The obtained results proved that the use of rubber granulate in "dry process" significantly affects on analyzed mixture parameters. It was found that a gradual increase in amount of granulate in tested mixtures reduces their durability (in particular, rutting resistance). The preliminary analysis of the test results indicate that the recommended amount of rubber aggregate added to SMA LA type mixtures in "dry process" with 45/80-80 modified bitumen should not exceed 10%.

PL

W artykule przedstawiono analizę wybranych właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych typu SMA LA, w których część kruszywa mineralnego zastąpiono granulatem gumowym o uziarnieniu 1/4 mm w ilości 5, 10 i 15% w stosunku do objętości mieszanki. Do wykonania mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych użyto asfaltu wysokomodyfikowanego 45/80-80. Uzyskane wyniki badań dowiodły, że zastosowanie granulatu gumowego w technologii „na sucho” wpływa w sposób istotny na analizowane parametry mieszanek. Ustalono, że stopniowy wzrost ilości granulatu w badanych mieszankach przyczynia się do obniżenia ich trwałości (przede wszystkim odporności na koleinowanie). Wstępna analiza wyników badań wykazuje, że zalecana ilość kruszywa gumowego, dodawanego do mieszanek typu SMA LA w technologii „na sucho” z asfaltem modyfikowanym 45/ 80-80, nie powinna przekraczać 10%.

Słowa kluczowe

EN

rubber granulate; mineral-asphalt mixture; SMA LA; mixture composition; mixture properties; highly modified bitumen; low-noise asphalt mixture; dry technology

PL

granulat gumowy; mieszanka mineralno-asfaltowa; SMA LA; skład mieszanki; właściwości mieszanki; asfalt wysokomodyfikowany; mieszanka o obniżonym poziomie hałasu; technologia sucha

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 3
• Strony: 26--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pacholak Roman

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku

• https://orcid.org/0000-0002-8136-1523

Bibliografia

• [1] Riekstins A., Baumanis J., Barbars J. Laboratory investigation of crumb rubber in dense graded asphalt by wet and dry processes. Construction and Building Materials. 2021; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123459.
• [2] Malus M., Bojda J., Sienkiewicz M., Szot W., Bouyahyi M., Yang L., Navarro F.J., AlSayegh M., Daadoush R., Soliman M., Duchateau R., Jasinska-Walc L. Advancing sustainable hybrid bitumen systems: A compatibilization solution by functionalized polyolefins for enhanced crumb rubber content in bitumen. Journal of Cleaner Production. 2024; https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140615.
• [3] Rodríguez-Fernández I., Baheri F.T., Cavalli M.C., Poulikakos L.D., Bueno M. Microstructure analysis and mechanical performance of crumb rubber modified asphalt concrete using the dry process. Construction and Building Materials. 2020; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119662.
• [4] Świeczko-Żurek B., Goubert L., Ejsmont J., Ronowski G. Poroelastic Road Surfaces-State of The Art. 2018.
• [5] Jaskula P., Szydlowski C., Stienss M., Rys D., Jaczewski M., Pszczola M. Durable poroelastic wearing course SEPOR with highly modified bitumen. Transportation Research Procedia. 2020; https://doi.org/10.1016/j.trpro.2020.02.080.
• [6] Jaskula P., Ejsmont J., Stienss M., Ronowski G., Szydlowski C., Swieczko-Zurek B., Rys D. Initial field validation of poroelastic pavement made with crumb rubber, mineral aggregate and highly polymer-modified bitumen. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13061339.
• [7] Jaskula P., Ejsmont J., Gardziejczyk W., Mioduszewski P., Stienss M., Motylewicz M., Szydlowski C., Gierasimiuk P., Rys D., Wasilewska M. Bitumen-Based Poroelastic Pavements: Successful Improvements and Remaining Issues. Materials. 2023; https://doi.org/10.3390/ma16030983.
• [8] Rodríguez-Fernández I., Cavalli M.C., Poulikakos L., Bueno M. Recyclability of Asphalt Mixtures with Crumb Rubber Incorporated by Dry Process: A Laboratory Investigation. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13122870.
• [9] Pacholak R., Plewa A., Gardziejczyk W. Wpływ lepiszczy modyfikowanych na właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach. Materiały Budowlane. 2023; https://doi.org/10.15199/33.2023.08.05.
• [10] Wang T., Xiao F., Zhu X., Huang B., Wang J., Amirkhanian S. Energy consumption and environmental impact of rubberized asphalt pavement. Journal of Cleaner Production. 2018; https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.086.
• [11] Bueno M., Haag R., Heeb N., Mikhailenko P., Boesiger L., Poulikakos L. Functional and environmental performance of plant-produced crumb rubber asphalt mixtures using the dry process. Materials and Structures. 2021; https://doi.org/10.1617/s11527-021-01790-y.
• [12] Yu M., Wu G., Kong L., Tang Y. Tire-pavement friction characteristics with elastic properties of asphalt pavements. Applied Sciences. 2017; https://doi.org/10.3390/app7111123.
• [13] Wytyczne techniczne WT-2. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Część I. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Warszawa, 2014.
• [14] PN-EN 12697-22+A1:2024-05. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Metody badań. Część 22: Koleinowanie.
• [15] PN-EN 12697-17:2017-03. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Metody badań. Część 17: Ubytek ziaren w próbkach porowatego asfaltu.
• [16] PN-EN 12697-19:2020-07. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Metody badań. Część 19: Wodoprzepuszczalność próbek.
• [17] PN-EN 12697-26+A1:2023-03. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Metody badań. Część 26: Sztywność.
• [18] Wytyczne Techniczne SMA8 LA. Mieszanka mastyksowo-grysowa SMA8 LA do warstwy ścieralnej grubości 3 cm, obciążonej ruchem KR5-KR6, o polepszonych właściwościach akustycznych. Podlaski Zarząd Dróg Wojewódzkich w Białymstoku. 2013.
• [19] Sangiorgi C., Tataranni P., Simone A., Vignali V., Lantieri C., Dondi G. Stone mastic asphalt (SMA) with crumb rubber according to a new dry-hybrid technology: A laboratory and trial field evaluation. Construction and Building Materials. 2018; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.128.
• [20] Baumgardner G.L., Hemsley J.M., Jordan III W., Howard I.L. Laboratory evaluation of asphalt mixtures containing dry added ground tire rubber and a processing aid. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 2012.
• [21] Masad E., Al Omari A., Chen H.C. Computations of permeability tensor coefficients and anisotropy of asphalt concrete based on microstructure simulation of fluid flow. Computational Materials Science. 2007; https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2007.01.015.
• [22] Duan K., Wang C., Liu J., Song L., Chen Q., Chen Y. Research progress and performance evaluation of crumb-rubber-modified asphalts and their mixtures. Construction and Building Materials. 2022; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129687.