Ocena wpływu zawartości elastomeru SBS na wartości parametrów charakteryzujących odporność na odkształcenia trwałe asfaltów modyfikowanych

• Autorzy: Słowik M. , Mielczarek M. , Bilski M. , Wiśniewski D.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.89

Warianty tytułu

EN

Assessment of the influence of SBS elastomer content on parameters characterizing resistance to permanent deformation of modified bitumen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki oznaczeń zespolonego modułu ścinania |G*| oraz kąta przesunięcia fazowego δ wykonanych za pomocą reometru dynamicznego ścinania (DSR) w zakresie temperatury, tj. od 100°C do 40°C. Badaniom poddano asfalty ponaftowe pochodzące z dwóch różnych złóż ropy naftowej - rosyjskiej i wenezuelskiej. Asfalty te modyfikowano poprzez komponowanie z koncentratem asfaltu modyfikowanego kopolimerem SBS (stężenie kopolimeru SBS równe 9%). W pracy podjęto próbę wyznaczenia równoważnej temperatury lepiszcza, opisującej odporność na powstawanie odkształceń trwałych, wg metodyki SHRP. Na podstawie wyznaczonych wartości wskaźnika odkształcalności |G*|/sinδ, obliczono temperaturę równoważną, w której badany asfalt osiągnął wartości tego parametru zgodne z wymaganiami Superpave, zarówno przed, jak i po procesie starzenia metodą RTFOT. Przyrost zawartości kopolimeru SBS w asfaltach modyfikowanych powoduje zwiększenie ich temperatury równoważnej zarówno przed jak i po starzeniu metodą RTFOT. Zaobserwowano istotną różnicę w wartościach temperatury równoważnej dla asfaltów rosyjskich i wenezuelskich o zawartości kopolimeru SBS równej 6%, co może świadczyć o zmianach w strukturze kopolimeru podczas starzenia metodą RTFOT. Porównując zespolony moduł ścinania wszystkich badanych asfaltów można stwierdzić, iż wraz ze wzrostem zawartości kopolimeru SBS w badanym lepiszczu zwiększa się wartość |G*|, co może wskazywać na większą odporność na odkształcenia trwałe nawierzchni asfaltowej.

EN

The paper presents the results of complex shear modulus |G*| and phase angle δ tests using a dynamic shear rheometer (DSR) at temperature range between 100°C and 40°C. The tests were conducted on bitumen from two different crude oil deposits - Russian and Venezuelian. These bitumens were modified through combining with modified bitumen concentrate of containing 9% of SBS copolymer. The research included an attempt of determining the equivalent temperature of binder that describes the resistance to permanent deformation, in accordance with SHRP methodology. The temperature at which tested binder reached the parameter value that complies with Superpave specification was calculated on the basis of the determined |G*|/sinδ rutting factor values. This temperature is relevant both before and after the short-term ageing, simulated with the RTFOT method. The higher SBS copolymer content the higher equivalent temperature of tested binders reached - both before and after the ageing process. A significant difference in equivalent temperatures (before and after RTFOT ageing process) was observed in the case of Russian and Venezuelian bitumens with 6% SBS copolymer content. This suggests that destruction of the copolymer occurs during the RTFOT ageing process. After comparing the complex shear modulus values of all types of tested bitumen, it may be concluded that the growth of SBS copolymer content affect the |G*| value increase. This may result in higher resistance to permanent deformation of asphalt pavement.

Słowa kluczowe

PL

reometr dynamicznego ścinania; DSR; lepiszcze asfaltowe; kopolimer SBS; właściwości reologiczne; koleina; odkształcalność

EN

dynamic shear rheometer; DSR; bitumen binder; SBS copolymer; rheological properties; rut; deformability

• 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: 307--314
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Słowik M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

autor

Mielczarek M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

autor

Bilski M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

autor

Wiśniewski D.

• Katedra Inżynierii Drogowej i Transportu, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Bogdański B., Słowik M.: Analiza porównawcza odporności na koleinowanie mieszanek mineralno-asfaltowych z uwzględnieniem kryteriów oceny wg metody francuskiej (LCPC) i brytyjskiej (BS), Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna "Nowoczesne technologie w budownictwie drogowym", Poznań 2001, s. 300-309.
• [2] Cardone F., Ferrotti G., Frigio F., Canestrari F., Influence of polymer modification on asphalt binder dynamic and steady flow viscosities, Construction and Building Materials 2014 nr 71, pp. 435-443.
• [3] Gajewski M., Wróbel A., Jemioło S., Sybilski D., Wpływ właściwości reologicznych lepiszcza na koleinowanie MMA. Logistyka 2010. nr 6.
• [4] Grabowski W., Słowik M. Badania właściwości reologicznych asfaltów drogowych modyfikowanych polimerami, Foundations of Civil and Environmental Engineering (2002) s. 5-36.
• [5] Radziszewski P., "Wpływ modyfikacji elastomerem SBS na właściwości reologiczne lepiszczy asfaltowych" Polimery nr 7-8, 2008, s. 559-563.
• [6] Shenoy A., A dynamic oscillatory test that fulfills the objective of the elastic recovery test for asphalt binders, Materials and Structures, 2008, 41, pp. 1039-1049.
• [7] Słowik M.: Wybrane zagadnienia lepkosprężystości drogowych asfaltów modyfikowanych zawierających elastomer SBS, Rozprawy-Politechnika Poznańska, Poznań 2013.

Uwagi

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