Wodoodporność recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym w aspekcie składu spoiwa drogowego

• Autorzy: Buczyński P. , Iwański M. , Mazurek G.

Warianty tytułu

EN

The water resistance of a recycled base with foamed bitumen in the aspect of road binder composition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono rezultaty badań recyklowanej podbudowy wykonanej w technologii recyklingu głębokiego na zimno z asfaltem spienionym oraz spoiwem mieszanym. W badaniach szczególną uwagę zwrócono na jej wodoodporność. Indywidualne projektowanie składu spoiwa pozwala na precyzyjne dostosowanie jego oddziaływania do warunków terenowych oraz wymaganych parametrów recyklowanej podbudowy. Projekt recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym symulował proces recyklingu głębokiego na zimno. Zastosowane składniki mineralne tj. destrukt asfaltowy, kruszywo 0/31,5 mm oraz kruszywo doziarniające 0/4 stanowiły materiał odpadowy z istniejącej konstrukcji. W składzie recyklowanej podbudowy zastosowano spoiwa drogowe, które wytworzono w warunkach laboratoryjnych z wymieszania trzech bazowych składników. Udział procentowy poszczególnych spoiw drogowych określono zgodnych z planem eksperymentu sympleksowo-centroidowego. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono różnorodny wpływ analizowanych składników spoiw drogowych na właściwości mechaniczne oraz wodoodporność recyklowanej podbudowy. W oparciu o zastosowany plan eksperymentu możliwe było określenie składu spoiwa drogowego, które zapewni uzyskanie recyklowanej podbudowy odpornej na działanie wody.

EN

The paper describes research results of recycled base which was performed in a cold deep recycling technology with foamed bitumen and different type of hydraulic mixed binder in the aspect of water resistance. An individual design of a composition of a binder enables to achieve a precise adjustment of a binder’s impact to local conditions and required parameters of a recycled base. The design a recycled base with foamed bitumen simulated a cold deep recycling process with materials from existing crushed bituminous pavement layers ("technology in-situ"). To produce the foamed bitumen a road bitumen of penetration grade 50/70 was used. Moreover, the following mineral components were categorised as a waste material: reclaimed asphalt pavement, 0/31,5 mm aggregate and aggregates for soil gradation improvement 0/4. A composition of the recycled base consisted of the binders prepared in the laboratory as a result of a mix of three basic components. The percentage of individual road binders was determined in line with the plan of the simlex-centroid experiment. For the purpose of determining an influence of such a hydraulic road binder on the water resistance in recycled base, the following tests were carried out: void contents Vm, tensile strength ratio TSR (water resistance). Additionally, an evaluation of increase of indirect tensile modulus (IT-CY) was conducted. On the basis of the test results, a varied impacts of tested hydraulic road binders on mechanical properties and water resistence of recycled base with foamed bitumen were observed. On the basis of the plan of the experiment, it was possible to determine the recommended road binder composition that enabled to obtain the water resistance in the recycled base with foamed bitumen.

Słowa kluczowe

PL

spoiwa drogowe; recykling głęboki; asfalt spieniony; wapno hydratyzowane; cement portlandzki; pyły cementowe; podbudowa recyklowana

EN

hydraulic road binder; cold deep recycling; foamed bitumen; hydrated lime; Portland cement; cement dust; recycled base

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 15, nr 1
• Strony: 19--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Buczyński P.

• Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

autor

Iwański M.

• Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

autor

Mazurek G.

• Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska

Bibliografia

• 1 Iwański M., Chomicz-Kowalska A. Laboratory Study on Mechanical Parameters of Foamed Bitumen Mixtures in the Cold Recycling Technology. Procedia Engineering, Volume 57 (2013) 433-442.
• 2 Cyr M., Pouhe R. The frost resistance of alkali-activated cement-based binders Handbook of Alkali-Activated Cements. Mortars and Concretes (2015) 293-318
• 3 Iwański M., Mazurek G. The impact of aging on water and frost resistance of asphalt concrete with low-temperature bitumen. Structure and Environment Vol. 2 no. 1 (2010) 24-31.
• 4 Iwański M., Chomicz-Kowalska A. Resistance of the pavement to water and frost in the cold recycling technology. Structure and Environment Vol. 2 no. 1 (2010) 9-14.
• 5 Judycki J., Jaskuła J. Badania odporności betonu asfaltowego na oddziaływanie wody i mrozu, Drogownictwo 12 (1997) 374-378.
• 6 Iwański M. Wodo- i mrozoodporność betonu asfaltowego z kruszywem kwarcytowym. V Konferencja Międzynarodowa. Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe. Kielce 11-12 maja (1999) 77-84.
• 7 Judycki J. Analiza i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności. Warszawa 2014.
• 8 Dołżycki B. Instrukcja projektowania i wbudowywania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). GDDKiA, Gdańsk 2014.
• 9 Iwański M., Buczyński P. Properties of the Recycled Base Course with Respect to the Road Binder Type. 9th International Conference Environmental Engineering at Vilnius (2013).
• 10 Deja J., Gołek Ł., Kołodziej Ł. Application of glass cullet in binder production. Cement-Lime-Concrete Vol. 2011/6 (2011) 349-354.
• 11 Gawlicki M., Wons W. Popioły lotne z kotłów fluidalnych jako składniki popiołowo-cementowych spoiw drogowych. Scientific Works of Institute of Ceramics and Building Materials Vol. 8 Warszawa-Opole (2011) 69-78.
• 12 Iwański M., Buczyński P., Mazurek G. Statistical evaluation of water and frost resistance of deep cold recycled bases with foamed bitumen, hydrophobic activators and fines. Third International Conference on Transportation Infrastructure April 22-25 (2014) 203-212.
• 13 Wirtgen GmbH. Wirtgen cold recycling technology. 1st ed.Windhagen: Wirtgen GmbH 2012.
• 14 Asphalt Academy, Technical Guideline TG2: Bitumen Stabilised Materials, A Guideline for the Design and Construction of Bitumen Emulsion and Foamed Bitumen Stabilised Materials. Second Edition, Pretoria, South Africa, 2009
• 15 Kavussi A., Modarres A. Laboratory fatigue models for recycled mixes with bitumen emulsion and cement, Construction and Building Materials 24 (2010).
• 16 Modarres A., Ayar P. Comparing the mechanical properties of cold recycled mixture containing coal waste additive and ordinary Portland cement. International Journal of Pavement Engineering (2014).
• 17 Fu P., Jones D., Harvey J., Halles F. Investigation of the Curing Mechanism of Foamed Asphalt Mixes Based on Micromechanics Principles. Journal Material Civil Engineering No. 22 (2010) 29–38.
• 18 Iwański M., Buczyński P. Zastosowanie pyłów mineralnych w technologii recyklingu głębokiego na zimno z asfaltem spienionym. Drogownictwo 2013/ 5 (2013) 143-148.
• 19 Martinez-Arguelles G, Giustozzi F., Crispiono M., W. Flintsch G. Investigating physical and reological properties of foamed bitumen. Construction and Building Materials 72 (2014) 423-433.
• 20 Simon J. Blott, Debra J. Croft, Pye K., Samantha E. Saye S. E., Wilson H. E. Particle size analysis by laser diffraction. The Geological Society of London 2004.
• 21 Zawadzki J., Matras J., Mechowski T., Sybilski D. Warunki techniczne wykonywania warstw podbudowy z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MCE). Zeszyt 61, IBDiM, Warszawa 1999.
• 22 Sreekrishnavilasam A., Rahardja S., Kmetz R., Santagata M. Soil treatment using fresh and landfilled cement kiln dust. Construction and Building Materials Vol. 21 (2007) 318–327.
• 23 Bożym, M. Alternatywne metody wykorzystania pyłów z pieców wapienniczych i cementowych, ze szczególnym uwzględnieniem gospodarki osadowej. Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych Nr 8 (2011) 59-68.
• 24 StatSoft Polska "Zastosowania statystyki i data mining w badaniach naukowych" - materiały z seminarium XI.2013.
• 25 Montgomery D. G. Design and Analysis of Experiments. 5th Edition. John Wiley and Sons 2001.
• 26 Zivorad R. Lazic, Design of Experiments in Chemical Engineering: A Practical Guide, Wiley-VCH 2004.

Uwagi

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