Analiza porównawcza właściwości betonu asfaltowego wytwarzanego w technologii na gorąco i na półciepło z asfaltem spienionym

• Autorzy: Chomicz-Kowalska A. , Gardziejczyk W. , Iwański M. M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.74

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of selected properties of asphalt concrete produced in hot mix and half-warm mix technology with foamed bitumen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dotychczas w naszym kraju wdrożono produkcję mieszanek mineralnoasfaltowych (mma) w technologii na ciepło (WMA), których temperatury wytwarzania względem klasycznej technologii na gorąco obniżono o około 20-30ºC. Jednak dopiero zastosowanie technologii na półciepło (HWMA) z asfaltem spienionym pozwala znacząco obniżyć temperatury technologiczne mma nawet o około 60ºC. W artykule zaprezentowano wyniki badań podstawowych parametrów fizycznych i mechanicznych oraz analizę wrażliwości na oddziaływanie wody i niskich temperatur betonu asfaltowego (AC 8) wytwarzanego w technologii HWMA z asfaltem spienionym. Ponadto w celach porównawczych przedstawiono właściwości referencyjnej mieszanki wytwarzanej w tradycyjnej technologii na gorąco, zagęszczanej w temperaturze 140ºC. Przedstawiono korzystny wpływ modyfikacji asfaltu 50/70 (przed procesem spieniania) woskiem syntetycznym Fischera-Tropscha (FT) w ilości 2,5% na wybrane parametry mieszanek AC 8. Ocenie porównawczej poddano zawartość wolnych przestrzeni w próbkach, wodoodporność z jednym cyklem zamrażania (ITSR) zgodnie z procedurą zamieszczoną w dokumencie aplikacyjnym WT-2 2010 oraz moduły sztywności (Sm) w schemacie pośredniego rozciągania (IT-CY) w temperaturze -10ºC, 0ºC, +10ºC i +25ºC. Stwierdzono, że beton asfaltowy zagęszczany w 95ºC z asfaltem spienionym modyfikowanym woskiem syntetycznym (FT=2.5%) uzyskał porównywalne parametry do referencyjnej mieszanki zagęszczanej w temperaturze aż o 45ºC wyższej.

EN

So far, warm mix asphalt (WMA) techniques have been utilized in Poland to reduce the production temperatures of mineral-bitumen mixtures up to 20ºC-30ºC when compared to the classic hot mix asphalt (HMA) technology. But it is only the implementation of half-warm mixes (HWMA) with foamed bitumen which enable to significantly reduce the production temperatures of asphalts, even as much as by 60ºC. The paper presents the results of some basic analyses of physical and mechanical properties, as well as the analysis of susceptibility to moisture and frost damage of AC 8 asphalt concrete mix produced in HWMA technique with foamed bitumen. A reference mixture produced in HMA technique and compacted at 140ºC was also evaluated for comparisons. It was found that the modification of 50/70 bitumen with Fischer-Tropsch synthetic wax prior to foaming (2,5%) had a positive influence on the properties of the mix. The analyzed parameters included air void content in laboratory samples, moisture susceptibility with one freeze-thaw cycle (ITSR) in accordance to the WT-2 2010 guidelines and stiffness moduli (Sm) in indirect tension (IT-CY) a different temperatures (-10ºC, 0ºC, 10ºC, 25ºC). It was concluded that the asphalt concrete with foamed bitumen modified with FT synthetic wax, compacted at 95ºC had similar properties to the reference HMA mix.

Słowa kluczowe

PL

asfalt spieniony; technologia na gorąco; HMA; technologia na półciepło; HWMA

EN

foamed bitumen; HMA; hot mix asphalt; HWMA; half-warm mix asphalt

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/II
• Strony: 185--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Chomicz-Kowalska A.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Gardziejczyk W.

• Politechnika Białostocka, Białystok

autor

Iwański M. M.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

Bibliografia

• [1] Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Application of synthetic wax for improvement of foamed bitumen parameters, CBM, Vol. 83, 2015, pp. 62-69, DOI:10.1016/j.conbuildmat.2015.02.060.
• [2] Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Mrugała J.: Application of the synthetic wax to improve the foamed bitumen parameters used in half-warm bituminous mixtures. 9th International Conference Environmental Engineering. Procedia Engineering, Vilnius, Lithuania, 2014, DOI:10.3846/enviro.2014.154.
• [3] Jenkins K.J.: Mix Design Considerations for Cold and Half-Warm Bituminous Mixes with Emphasis on Foamed Bitumen. PhD Dissertation, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Stellenbosch, South Africa, 2000.
• [4] Judycki J., Stienss M.: Badania mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze otaczania, Raport końcowy, GDDKiA, 2011.
• [5] Król J., Radziszewski P., Piłat J., Kowalski K., Matraszek K.: Technologie WMA w aspekcie modyfikacji właściwości lepiszczy asfaltowych. Projekt MMAC – cz.1, Magazyn Autostrady, 5/2011, s. 72-76.
• [6] Mieczkowski P.: The effect of weather and climatic factors on temperature drops in built-in asphalt mixtures, Foundations of civil and environmental engineering, No 9, 2007, pp. 95-104.
• [7] Silva H., Oliviera J., Peralta J., Zoorob S.: Optimization of warm mix asphalts using different blends of binders and synthetic paraffin wax contents, CBM 24, 2010, pp. 1621-1631, DOI:10.1016/j.conbuildmat.2010.02.030.
• [8] WT-2. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Część I. Mieszanki mineralno- asfaltowe. Wymagania Techniczne. Warszawa 2010.
• [9] 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, Vol IV, No 2, 2009, p. 80-86, DOI: 10.3846/1822-427X.2009.4.80-86.
• [10] Yu X., Wang Y., Luo T.: Impacts of water content on rheological properties and performance-related behaviours of foamed war-mix asphalt, CBM 48, 2013, pp. 203-209, DOI:10.1016/j.conbuildmat.2013.06.018.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.