The paper presents the correlation between the mechanical properties of the mineral-aggregate mixture with foamed bitumen (MCAS) and the mechanical properties of mortars containing hydraulic binder. A significant aspect of the presented research results was an attempt to determine whether it is possible to predict the properties of the recycled cold mix with foamed bitumen (MCAS) based on preliminary results obtained for mortars. The prediction of MCAS properties through mortar properties was limited to basic mechanical properties of mortars, namely compressive strength (RC) and flexural tensile strength (Rf). To achieve this goal, seven hydraulic binders were designed with a controlled composition using a simplex-centroid experimental plan known as the mixture design plan. The components of the hydraulic binders used in its composition were Portland cement CEM I 32.5R, hydrated lime Ca(OH)2, and by-products of cement production in powder form (UCPP). The designed and prepared hydraulic binders were then used in the composition of the mineralaggregate mixture with foamed bitumen at a quantity of 3.0% (m/m). Subsequently, in laboratory conditions, the mineralaggregate mixture with foamed bitumen was prepared, and mechanical property tests were conducted, including indirect tensile strength (ITSDRY), axial compressive strength (UCS), modulus of stiffness (Sm), fracture toughness (KIC), and the dynamic modulus |E*| determined as a function of frequency and temperature. The analysis results suggest that there is potentially the ability to predict selected mechanical properties of the MCAS mixture by analyzing the mechanical results for mortars. However, this application is limited. The research results obtained for non-destructive properties, such as the dynamic modulus |E*|, are satisfactorily described by the compressive strength results of mortars after 28 days of curing. Other analyzed characteristics did not show a significant correlation.
PL
W artykule przedstawiono korelację pomiędzy właściwościami mechanicznymi mieszanki mineralno-spoiwowej z asfaltem spienionym (MCAS) a właściwościami mechanicznymi zapraw, w których składzie zastosowano spoiwo hydrauliczne. Istotą prezentowanych wyników badań była próba wyjaśnienia, czy za pomocą wstępnych wyników badań uzyskanych dla zapraw możliwe jest prognozowanie właściwości recyklowanej mieszanki na zimno z asfaltem spienionym (MCAS). Prognozę cech MCAS przez właściwości zapraw ograniczono do podstawowych właściwości mechanicznych zapraw, tj. wytrzymałości na ściskanie (RC) oraz wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (Rf). Do osiągnięcia zamierzonego celu zaprojektowano siedem spoiw hydraulicznych o składzie kontrolowanym poprzez plan eksperymentu sympleksowo-centroidowy, zwany planem mieszaniny. Składniki spoiw hydraulicznych, które zostały wykorzystane do jego kompozycji to: cement portlandzki CEM I 32,5R, wapno hydratyzowane Ca(OH)2 oraz uboczne cementowe produkty pylaste (UCPP). Zaprojektowane i przygotowane w warunkach laboratoryjnych spoiwa hydrauliczne zastosowano w składzie mieszanki mineralno-spoiwowej z asfaltem spienionym w ilości 3,0% (m/m). Następnie w warunkach laboratoryjnych przygotowano mieszankę mineralno-spoiwową z asfaltem spienionym i wykonano badania właściwości mechanicznych, tj. wytrzymałość na pośrednie rozciąganie ITSDRY, wytrzymałość na ściskanie osiowe UCS, moduł sztywności (Sm), odporność na pękanie (KIC) oraz moduł dynamiczny |E*| wyznaczony w funkcji częstotliwości i temperatury. Wyniki analiz pozwalają stwierdzić, że istnieje potencjalnie możliwość prognozowania wybranych właściwości mechanicznych mieszanki MCAS dzięki analizie wyników mechanicznych dla zapraw. Ma to jednak ograniczone zastosowanie. Wyniki badań uzyskane dla właściwości nieniszczących, tj. dla modułu dynamicznego |E*|, w sposób zadowalający zostają opisane przez wyniki wytrzymałości zapraw na ściskanie po 28 dniach pielęgnowania. Pozostałe analizowane cechy nie wykazały istotnej zależności.
Przedstawiono rezultaty optymalizacji składu środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno. W tym celu został wykorzystany plan eksperymentu sympleksowo-centroidowy (plan mieszaniny). Wykorzystano też badania mechaniczne oraz funkcjonalne mieszanki recyklowanej, jak również zapraw oraz zaczynów z trójskładnikowym spoiwem. Wykazano możliwość zastąpienia cementu w ilości do 20% bez spowodowania nadmiernego pogorszenia jakości mieszanki recyklowanej. Wykazano możliwość zastąpienia do 60% cementu dwuskładnikowym dodatkiem wapna hydratyzowanego oraz ubocznych cementowych produktów pylastych.
EN
In this article the results of optimization of the binder composition designated for deep cold recycling technology were presented. For this purpose, the simplex-centroid experiment plan (mixture plan) was used. In this work mechanical and functional tests of a recycled mixture as well as mortars and slurry of three-component hydraulic binder were utilized. The possibility of cement amount replacement up to 20% has been demonstrated without excessive reduction in recycled mixture quality. The possibility of replacing of cement up to 60% with the two-component addition of hydrated lime and dusty cement by-products was also demonstrated.
W artykule omówiono podstawowe zasady wykonywania ocen wizualnych stanu nawierzchni i oceny podłoża gruntowego, a także przedstawiono możliwości wykorzystania mniej popularnych w Polsce metod remontowych, jak recykling na gorąco, na zimno, recykling głęboki itp. Są to technologie z powodzeniem stosowane w wielu krajach, nie tylko europejskich, i pozwalają istotnie zmniejszyć nie tylko koszty remontów, ale również zwiększyć komfort użytkowania drogi poprzez skrócenie czasu jej zamknięcia. Ponadto wiele z omawianych metod przyczynia się do ograniczenia konieczności zużycia nowych naturalnych surowców, co przekłada się na zwiększenie świadomości związanej z praktycznymi aspektami ochrony środowiska naturalnego. Niestety wielu projektantów i zarządców dróg dzisiaj o tym zapomina.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recykling głęboki na zimno z asfaltem spienionym czy też z emulsją asfaltową często wykorzystywany jest w projektach wykonawczych jako technologia, dzięki której przywrócone zostaną parametry eksploatacyjne remontowanej/przebudowywanej drogi. Dlatego też w artykule poświęcono szczególną uwagę ocenie wpływu ilości i rodzaju destruktu na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym. Przedstawiono szczegółową charakterystykę technologii recyklingu głębokiego na zimno z asfaltem spienionym. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań wpływu ilości i rodzaju destruktu, tj. destruktu asfaltowego (RAP – Reclaimed Asphalt Pavement), destruktu betonowego (RC – Reclaimed Concrete) oraz kruszywa naturalnego z recyklingu (RA – Reclaimed Aggregate), jako głównego składnika recyklowanej podbudowy. Ze względu na zmienną grubość recyklowanych warstw, jakie występują w warunkach rzeczywistych, w badaniach zasymulowano dozowanie do recyklowanej podbudowy MCAS destruktów w ilości od 20% do 80% z krokiem co 20%. Uzyskane rezultaty badań wykazały zależności w zakresie zmiany udziału procentowego i rodzaju destruktu w stosunku do właściwości recyklowanej podbudowy MCAS.
W artykule przedstawiono wyniki badań recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym i pyłami mineralnymi w aspekcie spoiw drogowych. W tym celu przygotowano w warunkach laboratoryjnych spoiwa, których bazowymi składnikami był cement, wapno hydratyzowane oraz popioły z odpylania w cementowni. Dla zaprojektowanej mieszanki mineralno spoiwowej z asfaltem spienionym, której krzywa uziarnienia spełniała kryterium optymalnego uziarnienia, przeprowadzono badania fizyczne oraz mechaniczne. Na podstawie uzyskanych wyników badań określono czy istnieje możliwość stosowania mieszanych spoiw drogowych w recyklowanych podbudowach.
EN
The paper describes results of recycled base properties which was performed in cold deep recycling technology with foamed bitumen in the aspect of hydraulic road binder. As binders which was prepared in the laboratory from the mixing of the three basic components (portland cement I 32.5, lime and dusts from cement kilns) used a hydraulic road binder in the proportions founded according to with the plan of the experiment. For the purpose of determining an influence of such hydraulic road binder in recycled base there were conducted tests mechanical and physical properties. On the basis the obtained results are determined whether the there is the possibility to use a different road binder.
Zakres badań laboratoryjnych obejmował ocenę właściwości mechanicznych recyklowanych mieszanek oraz ich odporności na oddziaływanie wody i mrozu w zależności od rodzaju asfaltu poddanego spienieniu. W badaniach użyto dwa rodzaje asfaltów (85N, 50/70), których zawartość w recyklowanym materiale wynosiła od 2,0% do 3,5% przy wzroście o 0,5%. W celu ustalenia wpływu rodzaju asfaltu stosowanego do produkcji piany asfaltowej na właściwości mieszanek podbudowy oznaczono wytrzymałość na pośrednie rozciąganie (przed nasączeniem i po nasączeniu wodą) oraz zbadano moduły sztywności sprężystej w pośrednim rozciąganiu w trzech temperaturach (-10°C, 0°C, 25°C). Ocenę odporności na oddziaływanie wody i mrozu oznaczono na podstawie wskaźnika TSR oraz według zmodyfikowanej metody AASHTO T283. Badania podstawowych właściwości oraz w zakresie wodo- i mrozoodporności ujawniły korzystniejszy wpływ asfaltu spienionego wytworzonego na bazie asfaltu 85N na uzyskane wyniki badań recyklowanych mieszanek podbudowy niż stosowanie asfaltu 50/70 do technologii spieniania.
EN
Range of laboratory tests covered the evaluation of mechanical properties of cold recycled mixes and their resistance to water and frost, depending on the type of foamed bitumen. The study used two types of bitumen (85N, 50/70), which amount were added to the recycled material in range between 2.0% and 3.5% with 0.5% steps. In order to determine the impact of the type of bitumen used to produce bituminous foam on the properties of base mixtures it was determined the indirect tensile strength (before and after soaking in water) and examined indirect tensile strength modulus at three temperatures (-10°C, 0°C, 25°C). The resistance to the effect of water and frost it were determined based on the TSR index and in accordance with the modified method of AASHTO T283. Basic properties tests and on the water and frost resistance revealed a beneficial influence of the foamed bitumen manufactured from bitumen 85N on properties of cold recycled mixtures in comparison with using the 50/70 bitumen.
W artykule przedstawiono wyniki badań strukturalnych i funkcjonalnych pyłów gabrowych i z piaskowca kwarcytowego. Wykonano badania właściwości mechanicznych i fizycznych oraz odporności na oddziaływanie wody i mrozu recyklowanych mieszanek podbudowy z asfaltem spienionym zawierających w swoim składzie tego rodzaju pyły mineralne w ilości od 5 do 20% (m/m). Wykazano możliwość wykorzystania pyłów gabrowych jako składnika recyklowanych mieszanek podbudowy
EN
The paper presents the test results of functional and structural properties of mineral fines from dedusting system derived from gabbro and quartzite sandstone. The physical, mechanical and water and frost resistance characteristics were carried out for the subbase layer contained foamed bitumen and mineral fines in range from 5% to 20%. It was found that there is the possibility of application of gabbro mineral fines as a component of recycled subbase with the foamed bitumen.
Istotnym problemem krajowego drogownictwa, oprócz budowy autostrad oraz dróg szybkiego ruchu, jest modernizacja pozostałej sieci drogowej, którą należy dostosować do obecnych wymagań w zakresie parametrów geometrycznych, jak również zdolności do przenoszenia obecnie obowiązujących obciążeń.
EN
A major problem of national roads, in addition to the construction of highways and expressroads, is the modernization of the rest of the road network, which has to be adapted to current requirements, such as geometrical parameters and the capability to carry loads.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.