Asphalt mixtures with binders fluidized by addition of vegetable origin oil for applications as flexible anti-crack layers

• Autorzy: Plewa Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.019.012

Warianty tytułu

PL

Mieszanki mineralno-asfaltowe z lepiszczami upłynnionymi dodatkiem oleju roślinnego do zastosowań jako elastyczne warstwy przeciwspękaniowe

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz właściwości technicznych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy modyfikowanych kopolimerem SBS z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego. Analizowane mieszanki mineralno-asfaltowe poddano badaniom odporności na działanie wody ITSR, modułów sztywności IT-CY i 4PB-PR oraz odporności na zmęczenie poprzez wykorzystanie testu 4PB-PR. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że mieszanki mineralno-asfaltowe zawierające elastomeroasfalty z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego mają znacznie większą trwałość zmęczeniową i odporność na działanie wody w stosunku do mieszanek mineralno-asfaltowych wyprodukowanych z zastosowaniem lepiszczy produkowanych przemysłowo. Tego typu rozwiązania materiałowe mogą być z powodzeniem wykorzystane do zastosowania jako warstwy przeciwspękaniowe, zapobiegające propagacji spękań odbitych lub zmęczeniowych w przypadku górnych warstw nawierzchni drogowej lub ich wzmocnień. Ponadto dodatek upłynniacza pochodzenia roślinnego pozwala na obniżenie temperatury zarówno podczas produkcji jak i w czasie wbudowania mieszanek mineralno-asfaltowych w konstrukcję nawierzchni drogowych, co daje to także wymierne korzyści ekonomiczne.

EN

The paper presents the results of research and analyses of the technical characteristics of asphalt mixtures with bituminous binders modified using SBS copolymers with the addition of bio-fluxing agents. The analysed asphalt mixtures have been subjected to water resistance ITSR tests, stiffness modulus IT-CY, and 4PB-PR tests as well as fatigue life test through 4PB-PR test. Basing on the obtained results of tests it has been stated that asphalt mixtures using elastomeric binder with the addition of bio-fluxing agents are characterized by a much greater fatigue life and water resistance in comparison to asphalt mixtures using industrially manufactured binders. Such material solutions can be effectively used as anti-crack layers preventing the propagation of reflective or fatigue cracking to the top layers of road surfaces or their strengthening. Another significant aspect of the conducted research and analyses is the fact that the addition of bio-fluxing agents allows to lower temperatures not only during production of asphalt mixtures but also during incorporation them into road surfaces, what on the other hand is very profitable.

Słowa kluczowe

PL

lepiszcza z dodatkiem upłynniaczy roślinnych; mieszanki mineralno-asfaltowe; moduł sztywności; odporność na zmęczenie

EN

binders containing bio-fluxing agents; asphalt mixture; stiffness modulus; resistance to fatigue

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 18, no. 3
• Strony: 181--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Plewa Andrzej

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Budownictwa i Inżynierii Drogowej, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

Bibliografia

• 1. Sybilski D., Miarki K.: Dobór nawierzchni do asfaltu w polskich warunkach klimatycznych z uwzględnieniem procedur SHRP/Superpave. VI Międzynarodowa Konferencja „Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe”, Kielce 2000, tom I, 213
• 2. Sybilski D.: Zastosowanie metod SHRP do oceny nawierzchni dróg w Polsce. Studia i materiały, zeszyt 50, IBDiM, Warszawa 2000
• 3. Radziszewki P., Piłat J., Król J., Kowalski K., Sarnowski M.: Weryfikacja wymagań i metod oceny właściwości lepkosprężystych krajowych asfaltów i asfaltów modyfikowanych. GDDKiA, Warszawa 2011
• 4. Pszczoła M., D. Ryś D., Jaskuła P.: Analysis of climatic zones in Poland with regard to asphalt performance grading. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 4, 2017, 245-264, DOI: 10.7409/rabdim.017.016
• 5. Plewa A., Belyaev P.S., Andrianov K.A., Zubkov A F., Frolov V.A.: The Effect of Modifying Additives on the Consistency and Properties of Bitumen Binders. Advanced Materials and Technologies (Russia), No. 4, 2016, 35-40
• 6. Słowik M., Bartkowiak M.: Review of analytical-empirical methods for determining stiffness moduli of asphalt mixtures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 1, 2018, 5-22, DOI: 10.7409/rabdim.018.001
• 7. Gajewski M., Horodecka R.: Rheological properties of road bitumens modified by natural asphalt. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 2, 2018, 93-109, DOI: 10.7409/rabdim.018.006
• 8. Wu S., Zhang W., Shen S., Li X., Muhunthan B., Mohammad L.N.: Field-aged asphalt binder performance evaluation for Evotherm warm mix asphalt: Comparisons with hot mix asphalt. Construction and Building Materials, 156, 2017, 574-583
• 9. Niczke Ł., Czechowski F., Gaweł I.: Oxidized rapeseed oil methyl ester as a bitumen flux: Structural changes in the ester during catalytic oxidation. Progress in Organic Coatings, 59, 4, 2007, 304-311
• 10. DeLong W.M.: Asphalt release agent. The Chemmark Corporation, Patent (USA) US5494502 A, (Germany) DE69528278 D1, 27 February 1996
• 11. Gaweł I., Piłat J., Radziszewski P., Niczke Ł., Król J., Sarnowski M.: Bitumen fluxes of vegetable origin. Polimery, LV, 1, 2010, 55-60
• 12. Bailey H.K., Zoorob S.E.: The use of vegetable oil in asphalt mixtures, in the laboratory and field. The 5th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 13-15th June 2012, Istanbul, https://www.h-a-d.hr/pubfile.php?id=676%2520(2012), (09.09.2017)
• 13. Plewa A.: Wpływ ilości dodatku kopolimeru SBS i upłynniacza pochodzenia roślinnego na właściwości techniczne elastomeroasfaltów. Drogownictwo, 11, 2017, 375-378
• 14. Król J.B., Niczke Ł., Kowalski K.J.: Towards understanding polymerization process in bitumen bio-fluxes. Materials, 10, 9, 2017, DOI: 10.3390/ma10091058
• 15. Dhasmana H., Ozer H., Al-Qadi I.L., Zhang Y., Schideman L., Sharma B.K., Chen W., Minarick M.J., Zhang P.: Rheological and chemical characterization of biobinders from different biomass resources. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2505, 1, 2015, 121-129
• 16. Kowalski K.J., Król J.B., Bańkowski W., Radziszewski P., Sarnowski M.: Thermal and fatigue evaluation of asphalt mixtures containing RAP treated with a bio-agent. Applied Sciences, 7, 3, 2017, 216, Special issue: Advanced Asphalt Materials and Paving Technologies, DOI: 10.3390/app7030216
• 17. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych, WT-2 2014, część I: Mieszanki mineralno-asfaltowe, Wymagania techniczne. GDDKiA, Załącznik do Zarządzenia nr 54 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 18.11.2014 r.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).