Cold recycling with foamed bitumen, gained knowledge from a test track in Germany

• Autorzy: Kalantari Mehdi

Identyfikatory

DOI

10.7409/RABDIM.023.028

Warianty tytułu

PL

Recykling na zimno ze spienionym asfaltem, wiedza zdobyta z toru testowego w Niemczech

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

During the recent years, the demand on more sustainable transportation infrastructure has increased considerably in the EU. In Germany the political goal is to become climate neutral by 2035. Among different solutions, recycling is an important approach to achieve circular economy for pavements as one of the main parts of transportation infrastructure. Cold recycling is a technique which needs less energy and has the potential of using higher rates of recycled material. The resulting material may not have the same characteristics as the conventional hot mix asphalt, but through an optimised mix and structural design, it is possible to construct pavements with the same or even higher durability than the conventional types but a greater potential for sustainability. In 2018 a research project on the topic of cold recycling with foamed bitumen was defined at Federal Highway Research Institute (BASt) in cooperation with the Wirtgen GmbH. The main goal of the project was to gather information and experience on the behaviour of cold recycled material with relatively low amounts of bitumen and cement, known internationally as Bitumen Stabilized Material (BSM). For this purpose, a 100-meter test section was built at the demonstration, investigation, and reference areal of BASt (duraBASt) with two different construction types (reference and cold recycled). Both sections were loaded with the Mobile Load Simulator (MLS30). This paper presents some of the results and findings from the non-destructive (FWD and rutting measurements) monitoring and tests on the extracted cores. The program proved that it is possible to design and construct pavements with the BSM and the comparable performance as conventional pavements in Germany.

PL

W ostatnich latach w UE znacznie wzrosło zapotrzebowanie na bardziej zrównoważoną infrastrukturę transportową. W Niemczech celem politycznym jest osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2035 roku. Wśród różnych rozwiązań, recykling to ważny aspekt na drodze do osiągnięcia gospodarki o obiegu zamkniętym w odniesieniu do nawierzchni, jako jednej z głównych części infrastruktury transportowej. Recykling na zimno to technika, która wymaga mniej energii i może potencjalnie wykorzystywać większe ilości materiałów pochodzących z recyklingu. Uzyskany materiał może nie mieć takich samych właściwości jak konwencjonalna mieszanka asfaltowa na gorąco, ale dzięki zoptymalizowanej mieszance i projektowi strukturalnemu możliwe jest wykonanie nawierzchni o takiej samej lub nawet wyższej trwałości niż konwencjonalne rodzaje nawierzchni, ale o większym potencjale w zakresie zrównoważonego rozwoju. W 2018 r. w Federalnym Instytucie Badawczym Drogownictwa (BASt) we współpracy z Wirtgen GmbH zdefiniowano projekt badawczy na temat recyklingu na zimno z asfaltem spienionym. Głównym celem projektu było zebranie informacji i doświadczeń na temat zachowania zimnego materiału pochodzącego z recyklingu ze stosunkowo niewielką ilością bitumu i cementu, znanego na całym świecie jako Bitumen Stabilised Materials (BSM). W tym celu zbudowano 100-metrowy odcinek testowy na obszarze demonstracyjnym, badawczym i referencyjnym BASt (duraBASt) z dwoma różnymi typami konstrukcji (referencyjnym i z recyklingu na zimno). Oba odcinki zostały obciążone za pomocą mobilnego symulatora obciążenia (MLS30). W niniejszym artykule przedstawiono niektóre wyniki i ustalenia z nieniszczącego monitorowania (pomiary FWD i koleinowania) i badań wydobytych rdzeni. Program dowiódł, że możliwe jest zaprojektowanie i wykonanie nawierzchni z BSM o porównywalnych parametrach jak nawierzchnie konwencjonalne w Niemczech.

Słowa kluczowe

EN

cold recycling; foamed bitumen; bitumen stabilized material; BSM; Accelerated Pavement Testing; APT; duraBASt

PL

recykling na zimno; asfalt spieniony; mieszanka stabilizowana emulsją asfaltową; Bitumen Stabilised Materials (BSM); przyspieszone testowanie nawierzchni; APT; duraBASt

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 22, no. 4
• Strony: 463--480
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kalantari Mehdi

• Federal Highway Research Institute, Brüderstraße 53, D-51427 Bergisch Gladbach

Bibliografia

• 1. Wirtgen Cold Recycling Technology. Wirtgen, Windhagen, Germany, 2012
• 2. Wacker B., Kalantari M., Diekmann M.: Cold Recycling in Germany-Current Experiences and Future Projects. in: Proceedings of the 9th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements-Mairepav9. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 76, 2020
• 3. Kalantari M.: Foamed Bitumen and Cement Stabilized Mixes – Characterisitics and Pavement Design. School of Science and Technology of the University of Siegen, Siegen, Germany, 2022
• 4. Mollenhauer K.: Studie zum Anwendungspotenzial von werksgemischten Kaltbauweisen – Asphalt. Berichte der Bundesanstalt für Sraßenwessen (BASt), Straßenbau Heft S 114. Bergisch Gladbach, 2017
• 5. Franz R.: Ökobilanzierung und dimensionierungstechnische Betrachtungen an KRC-Schichten. Lehrstuhl für Verkehrswegbau, Bochum, 2017
• 6. Radenberg M., Miljkovic M., Schäfer V.: Einfluss des Asphalt-granulates auf die bemessungs-und ermüdungsrelevanten Materialeigenschaften einer zwangsgemischten, kaltgebundenen und bitumendominanten Tragschicht. Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Straßenbau Heft S 86. Bergisch Gladbach, 2015
• 7. Bitumen Stabilized Materials, a guideline for the design and construction of Bitumen Emulsion and Foamed Bitumen Stabilized Materials. TG2 (3rd edition). Southern African Bitumen Association, Howard Place 7450, South Africa, 2020
• 8. Wacker B., Jansen D.: Two Years of APT Program on the New Test Site duraBASt. in: Accelerated Pavement Testing to Transport Infrastructure Innovation. Proceedings of 6th APT Conference. Lecture Notes in Civil Engineering, 96, 2020, 32–39
• 9. Steyn W.: NCHRP Synthesis 433: Significant Findings from Full-Scale Accelerated Pavement Testing. Transportation Research Board, Washington, D.C., 2012
• 10. Wacker B., Jansen D.: Toolbox for APT program monitoring at BASt and optimized data handling on new test facility duraBASt. TRB Annual Meeting, 2018
• 11. Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen: RStO 12. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), 2012
• 12. Cold Recycling. Laboratory Handbook. Wirtgen, Windhagen, Germany, 2017
• 13. Merkblat für Kaltrecycling in situ im Straßenoberbau, MKRC. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen Arbeitsgruppe Mineralstoffe im Straßenbau (FGSV), 2005
• 14. Merkblatt für die Verwendung von pechhaltigen Straßenausbaustoffen und von Asphaltgranulat in bitumengebundenen Tragschichten durch kaltaufbereitung in Mischanlagen, M VB-K. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen Arbeitsgruppe Asphaltbauweisen (FGSV), 2007
• 15. Jansen D.: Dynamic load plate tests. Calibration procedure for test equipments in Germany. in: Proceedings Ninth International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, Trondheim, Norway, 25–7 June 2013, vol. 1
• 16. Wacker B., Scherkenbach M., Jansen D.: Temperaturuntersuchungen am und im Mobile Load Simulator MLS30. Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Straßenbau Heft S 120. Bergisch Gladbach, 2018

Uwagi

An extended version of the article from the Conference ‟Modern Road Pavements – MRP’2023” – Recycling in road pavement structures co-edited by Martins Zaumanis and Marcin Gajewski, published in frame of the Ministry of Education and Science project No. RCN/SP/0569/2021/1.