Impact of reclaimed asphalt pavement (RAP) on low-temperature properties of asphalt concrete

• Autorzy: Jaczewski Mariusz , Dołżycki Bohdan , Alenowicz Jacek , Jaskuła Piotr

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.019.020

Warianty tytułu

PL

Wpływ materiału odzyskanego z nawierzchni asfaltowej (RAP) na niskotemperaturowe właściwości betonu asfaltowego.

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Hot mix recycling is a practice which enables reusing materials from old asphalt pavements. Current Polish regulations allow usage of RAP only for binder and base courses, and its amount is limited. Asphalt mixtures with RAP material have to fulfil requirements stated for typical asphalt mixtures. The research presents low-temperature properties of twelve different asphalt concretes with RAP material, determined using three-point bending test. Mixtures differed in: type (for wearing, binder or base courses), content of RAP (from 0% up to 60%), quality of RAP material and application of rejuvenator. For all mixtures, RAP content strongly influences mechanical properties – critical strain and flexural strength. Their values decreased with an increase in the used amount of RAP. The greatest decrease was observed for wearing and binder courses. The changes were much smaller for base course mixtures, even with higher amounts of RAP.

PL

Recykling mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco umożliwia powtórne wykorzystanie materiałów uzyskanych ze starych nawierzchni asfaltowych. Aktualne polskie przepisy pozwalają użyć granulat asfaltowy w ograniczonej ilości, tylko do zastosowania w przypadku warstw wiążących oraz podbudowy. Mieszanki mineralno-asfaltowe z udziałem granulatu asfaltowego muszą spełniać wymagania obowiązujące dla typowych mieszanek asfaltowych. W pracy określono niskotemperaturowe właściwości dwunastu różnych betonów asfaltowych z udziałem granulatu asfaltowego wyznaczone na podstawie trzypunktowego badania zginania. Mieszanki różniły się przeznaczeniem (do warstw ścieralnych, wiążących lub podbudowy), zawartością granulatu asfaltowego (od 0% do 60%), jego jakością i zastosowaniem środka odmładzającego lepiszcze. W przypadku wszystkich badanych mieszanek zawartość granulatu asfaltowego wywierała istotny wpływ na ich właściwości mechaniczne – odkształcenie graniczne i wytrzymałość na zginanie. Wartości tych parametrów zmniejszały się wraz ze wzrostem zastosowanej ilości granulatu asfaltowego. Największe spadki zanotowano w przypadku warstw ścieralnych i wiążących. W przypadku warstw podbudowy zmiany te były znacznie mniejsze, nawet gdy zwiększano w nich udział granulatu asfaltowego

Słowa kluczowe

EN

bending test; flexural strength; hot mix recycling; low-temperature properties; RAP

PL

badanie zginania; granulat asfaltowy; recykling na gorąco; właściwości niskotemperaturowe; wytrzymałość na zginanie

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 18, no. 4
• Strony: 303--315
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jaczewski Mariusz

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, 11/12 Narutowicz str., 80-233 Gdańsk

autor

Dołżycki Bohdan

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, 11/12 Narutowicz str., 80-233 Gdańsk

autor

Alenowicz Jacek

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, 11/12 Narutowicz str., 80-233 Gdańsk

autor

Jaskuła Piotr

• [e-mail]
• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, 11/12 Narutowicz str., 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• 1. Bańkowski W., Król J., Gałązka K., Liphardt A., Horodecka R.: Design and verification of bituminous mixtures with the increased content of reclaimed asphalt pavement. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 356, 2018, 012009, DOI: 10.1088/1757-899X/356/1/012009
• 2. Bańkowski W.: Evaluation of Fatigue Life of Asphalt Concrete Mixtures with Reclaimed Asphalt Pavement. Applied Sciences, 8, 3, 2018, 469, DOI: 10.3390/app8030469
• 3. 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, DOI: 10.3390/app7030216
• 4. Izaks R., Haritonovs V., Klasa I., Zaumanis M.: Hot Mix Asphalt With High RAP Content. Procedia Engineering, 114, 2015, 676-684
• 5. West R.C., Copeland A.: High RAP Asphalt Pavements: Japan Practice - Lessons Learned. National Asphalt Pavement Association, Information Series, 139, December 2015
• 6. Zhu Y., Dave E.V., Rahbar-Rastegar R., Daniel J.S., Zofka A.: Comprehensive evaluation of low-temperature fracture indices for asphalt mixtures. Road Materials and Pavement Design, 18, 4, 2017, 467-490, DOI: 10.1080/14680629.2017.1389085
• 7. Johnson E., Watson M., Olson R., Moon K.H., Turos M., Marasteanu M.: Recycled Asphalt Pavement: Study of High-RAP Asphalt Mixtures on Minnesota County Roads. Minnesota Department of Transportation, Report No. MN/RC 2013-15, May 2013
• 8. McDaniel R.S., Kowalski K.J., Shah A.: Evaluation of Reclaimed Asphalt Pavement for Surface Mixtures. North Central Superpave Center, Joint Transportation Research Program, Report No. FHWA/IN/JTRP-2012/06, March 2012
• 9. McDaniel R.S., Shah A., Huber G.A., Copeland A.: Effects of Reclaimed Asphalt Pavement Content and Virgin Binder Grade on Properties of Plant Produced Mixtures. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 81, 2012, 369-401
• 10. Al-Qadi I.L., Aurangzeb Q., Carpenter S.H., Pine W.J., Trepanier J.: Impact of High RAP Contents on Structural and Performance Properties of Asphalt Mixtures. University of Illinois, Department of Civil and Environmental Engineering, Research Report No. FHWA-ICT-12-002, June 2012
• 11. Al-Qadi I.L., Carpenter S.H., Roberts G.L., Ozer H., Aurangzeb Q., Elseifi M.A., Trepanier J.: Determination of Usable Residual Asphalt Binder in RAP. University of Illinois, Department of Civil and Environmental Engineering, Report No. FHWA-ICT-09-031, January 2009
• 12. Al-Qadi I.L., Ozer H., Lambros J., El Khatib A., Singhvi P., Khan T., Rivera-Perez J., Doll B.: Testing Protocols to Ensure Performance of High Asphalt Binder Replacement Mixes Using RAP and RAS. University of Illinois, Department of Civil and Environmental Engineering, Research Report No. FHWA-ICT-15-017, December 2015
• 13. West R., Willis J.R., Marasteanu M.: Improved Mix Design, Evaluation and Materials Management Practices for Hot Mix Asphalt with high Reclaimed Asphalt Pavement Content. NCHRP Report 752, Transportation Research Board, Washington D.C., 2013
• 14. Al-Qadi I.L., Wu S., Lippert D.L., Ozer H., Barry M.K., Safi F.R.: Impact of High Recycled Mixes on HMA Overlay Crack Development Rate. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 86, 2017, 427-447
• 15. Hajj E.Y., Sebaaly P.E., Shrestha R.: A Laboratory Evaluation on the Use of Recycled Asphalt Pavements in HMA Mixtures. University of Nevada, January 2007
• 16. Roque R., Yan Y., Cocconcelli C., Lopp G.: Perform an Investigation of the Effects of Increased Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) Levels in Dense Graded Friction Courses. University of Florida, Department of Civil and Coastal Engineering, April 2015
• 17. Yan Y., Roque R., Hernando D., Lopp G.: Development of a New Methodology to Effectively Predict the Fracture properties of RAP Mixtures. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 86, 2017, 507-525
• 18. Islam Md.R., Mannan U.A., Rahman ASM.A., Tarefder R.A.: Effects of Reclaimed Asphalt Pavement on Hot-mix Asphalt. Advances in Civil Engineering Materials, 3, 1, 2014, 291-307
• 19. Newcomb D.E., Epps J.A., Zhou F.: Use of RAP & RAS in High Binder Replacement Asphalt Mixtures: A Synthesis. National Asphalt Pavement Association, Special Report 213, 2016
• 20. Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. WT-2:2014. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Wymagania techniczne. GDDKiA, Warszawa 2014.
• 21. Judycki J.: Bending test of asphaltic mixtures under statical loading. Proceedings of the Fourth International RILEM Symposium, Mechanical Tests for Bituminous Mixes, Characterization, Design and Quality Control, Budapest, 1990, 207-227
• 22. Pszczola M., Jaczewski M., Ryś D., Jaskula P., Szydłowski C.: Evaluation of Asphalt Mixture Low-Temperature Performance in Bending Beam Creep Test. Materials, 11, 1, 100, 2018, DOI: 10.3390/ma11010100
• 23. Liphardt A., Radziszewski P.: Analysis of viscoelastic properties of binders recovered from bituminous mixtures containing addition of reclaimed asphalt pavement. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 1, 2019, 39-50, DOI: 10.7409/rabdim.019.003
• 24. Pszczoła M., 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
• 25. Judycki J., Jaskuła P., Dołżycki B., Pszczoła M., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Investigation of low-temperature cracking in newly constructed high-modulus asphalt concrete base course of a motorway pavement. Road Materials and Pavement Design, 16, 1, 2015, 362-388, DOI: 10.1080/14680629.2015.1029674

Uwagi

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