PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The effect of synthetic wax and surface-active agent on the aging and low-temperature properties of 50/70 bitumen before and after foaming

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Efekt oddziaływania wosku syntetycznego i środka powierzchniowo czynnego na starzenie oraz właściwości niskotemperaturowe asfaltu 50/70 przed i po spienianiu
Języki publikacji
EN PL
Abstrakty
EN
Service life of an asphalt mixture is significantly affected by the bitumen, whose properties are prone to change due to aging. The presented research was focused on the effect of synthetic wax and surface-active agent on the aging of 50/70 bitumen. Synthetic wax was added to the bitumen to reach the content levels of 1.0%, 1.5%, 2.0% and 2.5% (by mass); surface-active agent was added at the content levels of 0.2%, 0.4% and 0.6% (by mass). The influence of the two additives was investigated both before and after the foaming process. The analyzed parameters included the change in penetration at 25°C, softening point and Fraass breaking point after shortterm (technological) and long-term (in-service) aging. Low-temperature parameters of the binder (stiffness modulus and creep slope) were also determined. Significant influence of additives on the aging process of the 50/70 bitumen was noted; however, its intensity varied. The disadvantageous influence on aging was more pronounced for synthetic wax than for surface-active agent. Addition of synthetic wax to the 50/70 bitumen before foaming affected the foaming process characteristics more intensively than the addition of surface-active agent. Similar relationships were noted in the case of binder low-temperature properties.
PL
Istotny wpływ na trwałość mieszanki mineralno-asfaltowej ma asfalt, którego właściwości w wyniku starzenia ulegają zmianie. Wykonano badania wpływu wosku syntetycznego i środka powierzchniowo czynnego na starzenie asfaltu 50/70. Wosk syntetyczny dozowano w ilości 1,0%, 1,5%, 2,0% i 2,5% (m/m), a środek powierzchniowo czynny w ilości 0,2%, 0,4% i 0,6% (m/m) w stosunku do lepiszcza. Badano wpływ dodatków na lepiszcze przed procesem spieniania oraz po nim. Analizowano zmianę penetracji w 25°C, temperatury mięknienia i temperatury Fraassa lepiszcza po starzeniu technologicznym i eksploatacyjnym. Oznaczono parametry niskotemperaturowe lepiszcza: moduł sztywności i szybkość pełzania. Stwierdzono istotny wpływ dodatków na proces starzenia asfaltu 50/70, chociaż ich intensywność oddziaływania jest zróżnicowana. Bardziej niekorzystnie na starzenie wpływa wosk syntetyczny niż środek powierzchniowo czynny. Zastosowanie wosku syntetycznego do asfaltu 50/70 przed jego spienianiem wpływa w sposób bardziej intensywny na charakterystyki spieniania niż w przypadku stosowania środka powierzchniowo czynnego. Podobna zależność występuje w przypadku jego oddziaływania na parametry niskotemperaturowe lepiszcza.
Rocznik
Strony
311--329
Opis fizyczny
Bibliogr. 39 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce
  • Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce
  • Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce
  • Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa
Bibliografia
  • 1. Piłat J., Radziszewski P.: Nawierzchnie Asfaltowe. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2010
  • 2. Stefańczyk B., Mieczkowski P.: Mieszanki Mineralno-Asfaltowe: Wykonawstwo i Badania. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2008
  • 3. Silva H.M.R.D., Oliveira J.R.M., Peralta J., Zoorob S.E.: Optimization of warm mix asphalt using different blends of binders and synthetic paraffin wax contents. Construction and Building Materials. 24, 9, 2010, 1621-1631, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.02.030 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.02.030
  • 4. Leng Z., Gamez A., Al-Qadi I.L.: Mechanical property characterization of warm-mix asphalt prepared with chemical additives. Journal of Materials in Civil Engineering, 26, 2, 2014, 304-311, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000810 DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000810
  • 5. Sanchez-Alonso E., Vega-Zamanillo A., Castro-Fresno D., DelRio-Prat M.: Evaluation of compactability and mechanical properties of bituminous mixes with warm additives. Construction and Building Materials, 25, 2011, 2304-2311, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.11.024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.11.024
  • 6. Zaumanis M., Mallick R.B., Frank R.: Use of Rejuvenators for Production of Sustainable High Content Rap Hot Mix Asphalt. In: Proceedings of the 28th International Baltic Road Conference, Vilnius, Lithuania, 26–28 August 2013, Baltic Road Association, Vilnius, 2013, 1–10
  • 7. Malinowski S., Woszuk A., Wróbel M., Kwaśniewska A., Gładyszewski G., Skultecke J., Vaitkus A., Franus W.: Anti-ageing and rheological performance of bitumen modified with polyaniline nanofibers. Construction and Building Materials, 437, 2024, ID article: 136810, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.136810 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136810
  • 8. Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K., Iwański M.M., Radziszewski P., Liphardt A., Król J.B., Sarnowski M., Kowalski K.J., Pokorski P.: Effects of Laboratory Ageing on the FTIR Measurements of Water-Foamed Bio-Fluxed Asphalt Binders. Materials, 16, 2, 2023, ID article: 513, DOI: 10.3390/ma16020513 DOI: https://doi.org/10.3390/ma16020513
  • 9. Nizamuddin S., Baloch H.A., Jamal M., Madapusi S., Giustozzi F.: Performance of waste plastic bio-oil as a rejuvenator for asphalt binder. Science of The Total Environment, 828, 2022, ID article: 154489, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154489 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154489
  • 10. Zhang Z., Fang Y., Yang J., Li X.: A comprehensive review of bio-oil, bio-binder and bio-asphalt materials: Their source, composition, preparation and performance. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 9, 2, 2022, 151-166, DOI: 10.1016/j.jtte.2022.01.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2022.01.003
  • 11. Malinowski S., Wróbel M., Bandura L., Woszuk A., Franus W.: Use of New Green Bitumen Modifier for Asphalt Mixtures Recycling. Materials, 15, 17, 2022, ID article: 6070, DOI: 10.3390/ma15176070 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15176070
  • 12. Al-Omari A.A., Khedaywi T.S., Khasawneh M.A.: Laboratory characterization of asphalt binders modified with waste vegetable oil using SuperPave specifications. International Journal of Pavement Research and Technology, 11, 1, 2018, 68–76, DOI: 10.1016/j.ijprt.2017.09.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijprt.2017.09.004
  • 13. Lei Z., Bahia H., Yi-Qiu T.: Effect of bio-based and refined waste oil modifiers on low temperature performance of asphalt binders. Construction and Building Materials, 86, 2015, 95–100, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.106 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.106
  • 14. Mainieri J.J.G., Singhvi P., Ozer H., Sharma B.K., Al-Qadi I.L.: Linear and nonlinear viscoelastic parameters of asphalt binders modified with softening agents. Road Materials and Pavement Design, 24, 9, 2023, 2225-2244, DOI: 10.1080/14680629.2022.2131603 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2022.2131603
  • 15. Rasman M., Hassan N.A., Hainin, M.R., Jaya R.P., Haryati Y., Shukry N.A.M., Abdullah M.E., Kamaruddin N.H.M.: Engineering properties of bitumen modified with bio-oil. MATEC Web of Conferences, 250, 2018, ID article: 02003, DOI: 10.1051/matecconf/201825002003 DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201825002003
  • 16. Tian R., Luo H., Huang X., Zheng Y., Zhu L., Liu F.: Correlation Analysis between Mechanical Properties and Fractions Composition of Oil-Rejuvenated Asphalt. Materials, 15, 5, 2022, ID article: 1889, DOI: 10.3390/ma15051889 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15051889
  • 17. Ochoa-Ambriz L., Pérez-Rea M.D.L.L., Hernández-Padrón G., Limón-Covarrubias P., Galaviz-González J.R., Avalos-Cueva D.: Rheological Evaluation of Softened Binders Blended with Aged Asphalt Selected with a High-Temperature Mixing Chart. Materials, 15, 5, 2022, ID article: 1775, DOI: 10.3390/ma15051775 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15051775
  • 18. Jenkins K.J., de Groot J.L.A., Van de Ven M.F.C., Molenaar A.: Half-warm foamed bitumen treatment, a new process. Proceedings of the 7th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Victoria Falls, 1999, 27-32
  • 19. Mallick R.B., Hendrix G.: Use of foamed asphalt in recycling incinerator ash for construction of stabilized base course. Resources, Conservation and Recycling, 42, 3, 2004, 239–248, DOI: 10.1016/j.resconrec.2004.04.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2004.04.007
  • 20. Iwański M., Mazurek G., Buczyński P., Iwański M.M.: Effects of hydraulic binder composition on the rheological characteristics of recycled mixtures with foamed bitumen for full depth reclamation, Construction and Building Materials, 330, 2022, ID article 127274, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127274 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127274
  • 21. Wirtgen Cold Recycling Technology, Wirtgen GmbH, Windhagen, 2012
  • 22. Saleh M.: Characterization of foam bitumen quality and the mechanical properties of foam stabilized mixes. 10th International Conference on Asphalt Pavements (ICAP 2006), Quebec City, 2006
  • 23. Iwański M., Mazurek G., Chomicz-Kowalska A., Buczyński P., Cholewińska M., Iwański M.M., Maciejewski K., Ramiączek P.: Influence of mixed hydraulic binder on the properties of recycled asphalt mixtures with foamed bitumen. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 22, 1, 2023, 81-110, DOI: 10.7409/rabdim.023.005 DOI: https://doi.org/10.7409/rabdim.023.005
  • 24. Mazurek G., Buczyński P., Iwański M., Horodecka R.: Influence of a three-component hydraulic binder on the properties of recycled base course with foamed bitumen and bituminous emulsion: a field investigation. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 21, 4, 2022, DOI: 10.7409/rabdim.022.018 DOI: https://doi.org/10.7409/rabdim.022.018
  • 25. Vaitkus A., Čygas D., Laurinavičius A., Perveneckas Z.: Analysis and Evaluation of Possibilities for The Use of Warm Mix Asphalt in Lithuania. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 4, 2, 2009, 280-86, DOI: 10.3846/1822-427X.2009.4.80-86 DOI: https://doi.org/10.3846/1822-427X.2009.4.80-86
  • 26. Van De Ven M.F.C., Jenkins K.J., Voskuilen J.L.M., Van De Beemt R.: Development of (half-) warm foamed bitumen mixes. International Journal of Pavement Engineering, 8, 2, 2007, 163-175, DOI: 10.1080/10298430601149635 DOI: https://doi.org/10.1080/10298430601149635
  • 27. Jenkins K.J.: Mix Design Considerations for Cold and Half-Warm Bituminous Mixes with Emphasis on Foamed Bitumen. Ph.D Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Stellenbosch, Stellebosch, South Africa, 2000
  • 28. Piłat J., Król J., Błażejowski K., Kowalski K., Sarnowski M.: Badania sztywności pełzania asfaltów w reometrze zginanej belki (BBR). Drogownictwo, 65, 3, 2010, 75-80
  • 29. Cheraghian G., Cannone Falchetto A., You Z., Chen S., Kim Y.S., Westerhoff J., Moon K.H., Wistuba M.P.: Warm mix asphalt technology: An up to date review, Journal of Cleaner Production, 268, 2020, 122128, DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.122128 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122128
  • 30. Nithinchay J., Dhandapani B.P., Mullapudi R.S.: Application of warm mix technology – design and performance characteristics: Review and way forward. Construction and Building Materials, 414, 2024,134915, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.134915 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.134915
  • 31. Mrugała J., Iwański M.: Resistance to permanent deformation of asphalt concrete with F-T wax modified foamed bitumen. Procedia Engineering, 108, 2015, 459-466, DOI: 10.1016/j.proeng.2015.06.171 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.06.171
  • 32. Mohd Hasan M.R., Guo T., Wang H., Mohamed Jaafar Z.F., You Z.: Experimental assessments of methanol-based foaming agent in latex modified foamed binders and warm asphalt mixtures, Journal of Road Engineering, 2, 1, 2022, 84–97, DOI: 10.1016/j.jreng.2022.03.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jreng.2022.03.002
  • 33. Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K., Iwański M.M., Radziszewski P., Liphardt A., Król J.B., Sarnowski M., Kowalski K.J., Pokorski P.: Warm mix asphalt binder utilizing water-foaming and fluxing using bio-derived agent. Materials, 15, 24, 2022, ID article: 8873, DOI: 10.3390/ma15248873 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15248873
  • 34. Iwański M.M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Effect of Surface Active Agent (SAA) on 50/70 Bitumen Foaming Characteristics. Materials, 12, 21, 2019, ID article: 3514, DOI: 10.3390/ma12213514 DOI: https://doi.org/10.3390/ma12213514
  • 35. SASOBIT LC Lower-carbon asphalt additive. Sasol Chemicals Performance Solutions, Hamburg, Germany, https://sasobit.com/en/sasobit-lc, available: 15.09.2024
  • 36. Środek adhezyjny do asfaltów drogowych WETFIX BE. https://www.izbudujemy.pl/produkty/18048/Srodek-adhezyjny-do-asfaltow-drogowych-WETFIX-BE, available: 15.09.2024
  • 37. Montgomery D.C.: Design and analysis of experiments (Eighth edition). John Wiley & Sons, 2013
  • 38. Lazić Ž.R: Design of experiments in chemical engineering: a practical guide. Wiley-VCH, Weinheim, 2004 DOI: https://doi.org/10.1002/3527604162
  • 39. Iwański M., Mazurek G.: Structuring role of F-T synthetic wax in bitumen. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Science. 62, 3, 2014, 525-534, DOI: 10.2478/bpasts-2014-0057 DOI: https://doi.org/10.2478/bpasts-2014-0057
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e61d2218-9631-464d-ab7e-42790aba5742
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.