Wpływ rodzaju asfaltu na właściwości lepkosprężyste mieszanek mineralno-cementowych z asfaltem spienionym

• Autorzy: Chomicz-Kowalska A. , Maciejewski K. , Ramiączek P.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.75

Warianty tytułu

EN

Influence of bitumen type on visco-elastic properties of cold recycled mixes with foamed bitumen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań właściwości lepko-sprężystych mieszanek mineralno-cementowych z asfaltem spienionym (MCAS) wytwarzanych laboratoryjnie w technologii recyklingu głębokiego na zimno, z uwzględnieniem klasy penetracji użytego lepiszcza (35/50, 50/70, 70/100). Mieszanki recyklowane zawierały w swoim składzie 50% destruktu asfaltowego, 30% destruktu kamiennego oraz 20% nowego kruszywa doziarniającego. Spoiwem hydraulicznym był cement portlandzki klasy 32,5 który dozowano w ilości 2,0%, a nowe lepiszcze w formie piany asfaltowej dodawano w ilości 2,5%. Próbki walcowe zagęszczane w prasie żyratorowej do zadanej gęstości objętościowej, poddawano oddziaływaniu obciążenia cyklicznego w schemacie ściskania, zgodnie z normą AASHTO TP 62-07 (2009) w każdej z kombinacji temperatur (-10ºC, 4ºC, 21ºC, 37,4ºC) oraz częstotliwości (25 Hz, 10 Hz, 5 Hz, 1 Hz, 0,5 Hz, 0,1 Hz). Dla każdej z trzech mieszanek różniących się rodzajem użytego lepiszcza uzyskano wartości zespolonego modułu sztywności oraz odpowiadających im kątów przesunięcia fazowego. Dzięki zastosowaniu zasady superpozycji temperaturowo-czasowej możliwe było przesunięcie w domenie częstotliwości danych eksperymentalnych uzyskanych w różnych temperaturach. Dopasowanie funkcji sigmoidalnych umożliwiło stworzenie krzywych wiodących zespolonego modułu sztywności i kątów przesunięcia fazowego będących funkcją częstotliwości obciążenia. Ujęcie szerokiego spektrum danych eksperymentalnych w postaci krzywych wiodących pozwoliło porównać ze sobą właściwości lepkosprężyste badanych mieszanek MCAS. W efekcie stwierdzono niewielkie różnice między mieszankami z nowym lepiszczem o penetracji 50/70 i 70/100, mieszczące się w granicy dokładności metody, natomiast dla mieszanki z asfaltem spienionym na bazie lepiszcza 35/50 zanotowano odmienny charakter.

EN

The article presents results concerning visco-elastic properties of deep cold recycled mixes with foamed bitumen, in scope of the penetration range of the new added bitumen (in range od 35/50 to 70/100). The recycled mixes contained 50% of reclaimed asphalt and 30% of reclaimed crushed stone mase and 20% of virgin aggregates. Portland cement was used as a biding agent in amount of 2% and 2.5% of foamed bitumen was added. The samples prepared in gyratory compactor were subjected to cyclic compressive loading in accordance with AASHTO TP 62-07 (2009) in different temperatures (-10ºC, 4ºC, 21ºC, 37,4ºC) and at 6 frequency sweeps at each temperature (25 Hz, 10 Hz, 5 Hz, 1 Hz, 0,5 Hz, 0,1 Hz). For all of the three mixes the values of complex moduli and phase angles were obtained. The utilization of time-temperature superposition principle enabled to shift the experimental data in the frequency domain and to fit sigmoidal functions, resulting in a fitting of master curves for complex moduli and phase angles. The construction of master curves as a function of loading frequency made it possible to compare the visco-elastic properties of the produced mixes with foamed bitumen. No significant differences were found between the mixes containing new 50/70 and 70/100 bitumen, whereas the mix with 35/50 was different.

Słowa kluczowe

PL

asfalt spieniony; mieszanka mineralno-cementowa; MCAS; recykling głęboki na zimno; podbudowa; moduł zespolony

EN

foamed bitumen; mineral-cement mix; CRM; cold recycled mix; base course; complex modulus

• 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: 193--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Chomicz-Kowalska A.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Maciejewski K.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Ramiączek P.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

Bibliografia

• [1] Airey G.D., Rahimzadeh B., Collop A.C., Viscoelastic linearity limits for bituminous materials, Materials and Structures/Matériaux et Constructions, Vol. 36 (2003), p. 643-647.
• [2] Chomicz-Kowalska A.: Zastosowanie recyklingu na zimno z asfaltem spienionym w regionie świętokrzyskim – Część 1, Drogownictwo , nr 6 (2015), s. 172-176.
• [3] Chomicz-Kowalska A.: Zastosowanie recyklingu na zimno z asfaltem spienionym w regionie świętokrzyskim – Część 2, Drogownictwo, nr 2 (2016), s. 46-54.
• [4] Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Multivariate optimization of recycled road base cold mixtures withfoamed bitumen. Procedia Engineering 108 (2015), s. 436-444.
• [5] Godenzoni C., Graziani A., Bocci M.: Influence of reclaimed asphalt content on the complex modulus of cement bitumen treated materials. Bituminous Mixtures & Pavements VI, 2015, s 589-596. DOI: 10.1201/b18538-84.
• [6] Godenzoni C., Graziani A., Perraton D.: Complex modulus characterisation of coldrecycled mixtures with foamed bitumen and different contents of reclaimed asphalt, Road Materials and Pavement Design (2016), DOI: 10.1080/14680629.2016.1142467.
• [7] Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Application of synthetic wax for improvement of foamed bitumen parameters, Construction and Building Materials, Vol. 83 (2015), pp. 62-69, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.02.060.
• [8] Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Ramiączek P., Maciejewski K., Iwański M. M.: Wpływ laboratoryjnych metod zagęszczania na właściwości fizykomechaniczne recyklowanych mieszanek mineralno-asfaltowych z asfaltem spienionym. Budownictwo i Architektura, Vol. 13, nr 1 (2014), s. 53-62.
• [9] Nguyen M.L., Sauze´at C., Di Benedetto H., Tapsoba N.: Validation of the time–temperature superposition principle for crack propagation in bituminous mixtures Materials and Structures 7/2013, DOI 10.1617/s11527-012-9954-7.
• [10] 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, 4:2, 185-224, DOI: 10.1080/14680629.2003.9689946.
• [11] Zhao Y., Kim R.Y.: The time-temperature superposition for asphalt mixtures with growing damage and permanent deformation in compression. TRB 2003 Annual Meeting.

Uwagi

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