Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The assessment of influence of styrene-butadiene-styrene elastomer’s content on the functional properties of asphalt binders

Marta Mielczarek, Mieczysław Słowik, Karol Andrzejczak

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

148--153

EN

This paper discusses the issue of improving the functional properties of road asphalt pavements by modifying bituminous binder with SBS copolymer. The main purpose of the paper is to assess the resistance to permanent deformations and the temperature susceptibility of polymer-modified road asphalt binders, which are most commonly used in the upper layers of road and airport pavements. The bitumens subject to the study originate from various crude oil deposits (Russian and Venezuelan). They were modified in laboratory conditions with a concentrated additive with the known content of the SBS copolymer of 9%. The result was a asphalt binder containing the known percentage of the SBS copolymer of 1.5%, 3.0%, 4.5% and 6%. The rheological properties of the tested bitumens were determined by use of a dynamic shear rheometer (DSR), and with the application of the sinusoidal variable load, in the broad test temperature spectrum (from 40°C to 100°C). The analysis of the values of the dynamic shear modulus |G*| of all the studied bitumens shows that the increase in the content of SBS copolymer in the tested binder increases the value of |G*|, which may result in higher resistance to permanent deformations of road pavements caused by repeated traffic loads, especially in the case of pavements operated at high temperatures. The asphalt mixtures resistance to rutting is one of the basic parameters related to road pavement service-life, affecting both the safety and driving comfort of users.

PL

Tematyka pracy związana jest z zagadnieniem polepszenia właściwości funkcjonalnych drogowych nawierzchni asfaltowych poprzez modyfikację lepiszcza asfaltowego kopolimerem SBS. Głównym celem pracy jest ocena odporności na odkształcenia trwałe oraz wrażliwości na zmiany temperatury asfaltów drogowych modyfikowanych polimerami, które są najczęściej używane w wierzchnich warstwach konstrukcji nawierzchni drogowych i lotniskowych. Przedmiotem badań były asfalty pochodzące z różnych złóż ropy naftowej (rosyjskiej i wenezuelskiej). Asfalty te poddano modyfikacji w warunkach laboratoryjnych z dodatkiem koncentratu o znanej zawartości kopolimeru SBS równej 9%. Otrzymano w ten sposób lepiszcza asfaltowe o znanej zawartości kopolimeru SBS równej 1,5%; 3,0%; 4,5% oraz 6%. Właściwości reologiczne badanych asfaltów oznaczono z użyciem reometru dynamicznego ścinania DSR stosując w testach obciążenie sinusoidalnie zmienne, w szerokim zakresie temperatury pomiarowej (od 40°C do 100°C). Analizując wartości dynamicznego modułu ścinania |G*| wszystkich badanych asfaltów można stwierdzić, iż wzrost zawartości kopolimeru SBS w badanym lepiszczu zwiększa wartość |G*|, co może skutkować większą odpornością na odkształcenia trwałe nawierzchni drogowej spowodowane wielokrotnie powtarzającymi się obciążeniami ruchem pojazdów, w szczególności w przypadku nawierzchni eksploatowanej w wysokiej temperaturze Odporność mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) na powstawanie kolein jest jednym z podstawowych parametrów związanych z eksploatacją nawierzchni drogowych, wpływając zarówno na bezpieczeństwo, jak i komfort jazdy użytkowników.

2

Wpływ lepiszczy modyfikowanych na właściwości techniczne mieszanek mineralno-asfaltowych

Plewa A.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 3

20--21

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych z lepiszczami modyfikowanymi. Na podstawie uzyskanych wyników badań dokonano oceny przydatności zastosowania upłynniaczy pochodzenia roślinnego (UR) do elastomeroasfaltów. Przedstawione w artykule rozwiązania pozwalają na obniżenie temperatury technologicznej mieszanek mineralno-asfaltowych na etapie produkcji oraz wbudowywania w nawierzchnię drogową, bez pogorszenia jakości wytwarzanych mieszanek, a w przypadku wielu istotnych parametrów nawet ich poprawę. Głównym zadaniem zastosowania upłynniaczy pochodzenia roślinnego (UR) jako dodatku do asfaltów jest obniżenie temperatury technologicznej m.in. wytwarzania poniżej 150°C.

EN

The article presents the results of research and analysis of the properties of asphalt mixtures with modified binders. On the basis of the obtained research results, the suitability of using plant fluids (UR) to elastomeroasphalts has been assessed. The solutions presented in the article allow to reduce the technological temperatures at the production stage and to incorporate asphalt mixtures in the road surface, without prejudice to the quality of the mixtures produced, and in most of the relevant parameters of the mixtures, their improvement. The main task of using plant fluids (UR) as an additive to bitumens is to reduce the technological temperatures, among others production (below 150°C).

3

Wpływ ilości dodatku kopolimeru SBS i upłynniacza pochodzenia roślinnego na właściwości techniczne elastomeroasfaltów

Plewa A.

Drogownictwo

|

2017

|

nr 11

375--378

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz, na podstawie których dokonano oceny przydatności zastosowania upłynniaczy pochodzenia roślinnego do elastomeroasfaltów. Na podstawie wykonanych oznaczeń właściwości lepkosprężystych lepiszczy asfaltowych dokonano wyboru optymalnego rozwiązania lepiszcza asfaltowego pod względem rodzaju asfaltu bazowego, zawartości kopolimeru SBS i ilości dodatku upłynniacza roślinnego. Przeprowadzone badania i analizy wykazały, że dodatek upłynniacza roślinnego pozwala na obniżenie lepkości w zakresie temperatur produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych, przez co uzyskuje się wymierne korzyści ekonomiczne. Dodatek upłynniacza roślinnego zwiększa penetrację asfaltów, powoduje obniżenie temperatury łamliwości, wpływając korzystnie na jego odporność na spękania w niskiej temperaturze. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że najlepszymi właściwościami lepkosprężystymi charakteryzuje się lepiszcze otrzymane na bazie asfaltu 50/70 z dodatkiem 5% SBS i 10% upłynniacza roślinnego. Badania zostały zrealizowane w ramach pracy nr S/WBIŚ/1/2015 i sfinansowane ze środków MNiSW.

EN

The article presents research and analysis was to evaluate the use of fluidizersof vegetable origin to polymer modified bitumen. On the basis of determinations viscoelastic properties of asphalt binders were selected optimal solution of asphalt binder in terms of the type of asphalt base, content SBS copolymer and the amount of fluidizersof vegetable origin. The research and analysis showed that the addition of fluidizersof vegetable origin reduces viscosity in the range of temperatures the production of asphalt mixtures – economic benefits. The addition of flow of plant significantly increases the penetration bitumen, resulting in lower temperature fragility. Has a beneficial effect for resistance crackingbitumens at low exploitation temperatures. On the basis of studies it was found that asphalt which characterized the best viscoelastic properties obtained based asphalt 50/70 with 5% SBS and fluidizersof 10% vegetable origin.

4

Wpływ budowy kopolimeru SBS na właściwości reologiczne asfaltów w celu polepszenia ich trwałości

Błaszczyński T., Babiak M., Wirmański A.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 11

50--51

PL

Najczęściej stosowanym obecnie modyfikatorem asfaltu w różnego rodzaju budowlanych wyrobach hydroizolacyjnych jest kopolimer styren-butadien-styren (SBS).W przemyśle materiałów wodochronnych zarówno ilość, rodzaj, jak i jakość substancji użytej do modyfikacji asfaltu określana jest na podstawie obserwacji praktycznych. Przedstawione badania określają wpływ budowy kopolimeru SBS (liniowy lub rozgałęziony) na właściwości reologiczne asfaltu. Wskazano w nich optymalne proporcje mieszaniny złożonej z wymienionych kopolimerów.

EN

Nowadays, the most commonly used asphalt modifier in various kinds of building articles waterproofing is a styrene-butadiene-styrene ( SBS). In industry, waterproof materials, both the quantity, type and quality of the material used in asphalt modification, is determined on the basis of practical observations. Introduced investigations define the influence of SBS copolymer (linear or arborescent) on rheology properties of the asphalt. In research is indicated optimal, mutual proportions of the mixture composed from these copolymers.

5

Ocena wpływu zawartości elastomeru SBS na wartości parametrów charakteryzujących odporność na odkształcenia trwałe asfaltów modyfikowanych

Słowik M., Mielczarek M., Bilski M., Wiśniewski D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

307--314

PL

W pracy przedstawiono wyniki oznaczeń zespolonego modułu ścinania |G*| oraz kąta przesunięcia fazowego δ wykonanych za pomocą reometru dynamicznego ścinania (DSR) w zakresie temperatury, tj. od 100°C do 40°C. Badaniom poddano asfalty ponaftowe pochodzące z dwóch różnych złóż ropy naftowej - rosyjskiej i wenezuelskiej. Asfalty te modyfikowano poprzez komponowanie z koncentratem asfaltu modyfikowanego kopolimerem SBS (stężenie kopolimeru SBS równe 9%). W pracy podjęto próbę wyznaczenia równoważnej temperatury lepiszcza, opisującej odporność na powstawanie odkształceń trwałych, wg metodyki SHRP. Na podstawie wyznaczonych wartości wskaźnika odkształcalności |G*|/sinδ, obliczono temperaturę równoważną, w której badany asfalt osiągnął wartości tego parametru zgodne z wymaganiami Superpave, zarówno przed, jak i po procesie starzenia metodą RTFOT. Przyrost zawartości kopolimeru SBS w asfaltach modyfikowanych powoduje zwiększenie ich temperatury równoważnej zarówno przed jak i po starzeniu metodą RTFOT. Zaobserwowano istotną różnicę w wartościach temperatury równoważnej dla asfaltów rosyjskich i wenezuelskich o zawartości kopolimeru SBS równej 6%, co może świadczyć o zmianach w strukturze kopolimeru podczas starzenia metodą RTFOT. Porównując zespolony moduł ścinania wszystkich badanych asfaltów można stwierdzić, iż wraz ze wzrostem zawartości kopolimeru SBS w badanym lepiszczu zwiększa się wartość |G*|, co może wskazywać na większą odporność na odkształcenia trwałe nawierzchni asfaltowej.

EN

The paper presents the results of complex shear modulus |G*| and phase angle δ tests using a dynamic shear rheometer (DSR) at temperature range between 100°C and 40°C. The tests were conducted on bitumen from two different crude oil deposits - Russian and Venezuelian. These bitumens were modified through combining with modified bitumen concentrate of containing 9% of SBS copolymer. The research included an attempt of determining the equivalent temperature of binder that describes the resistance to permanent deformation, in accordance with SHRP methodology. The temperature at which tested binder reached the parameter value that complies with Superpave specification was calculated on the basis of the determined |G*|/sinδ rutting factor values. This temperature is relevant both before and after the short-term ageing, simulated with the RTFOT method. The higher SBS copolymer content the higher equivalent temperature of tested binders reached - both before and after the ageing process. A significant difference in equivalent temperatures (before and after RTFOT ageing process) was observed in the case of Russian and Venezuelian bitumens with 6% SBS copolymer content. This suggests that destruction of the copolymer occurs during the RTFOT ageing process. After comparing the complex shear modulus values of all types of tested bitumen, it may be concluded that the growth of SBS copolymer content affect the |G*| value increase. This may result in higher resistance to permanent deformation of asphalt pavement.

6

Ocena właściwości lepkosprężystych elastomeroasfaltów z dodatkiem upłynniacza pochodzenia roślinnego

Plewa A.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 7

104--105

PL

Celem przeprowadzonych badań i analiz była ocena przydatności zastosowania upłynniaczy pochodzenia roślinnego do elastomeroasfaltów oraz ich wpływ na poprawę właściwości lepkosprężystych elastomeroasfaltów. Na podstawie wykonanych oznaczeń właściwości lepkosprężystych lepiszczy asfaltowych dokonano wyboru optymalnego rozwiązania lepiszcza asfaltowego pod względem rodzaju asfaltu bazowego, zawartości kopolimeru SBS i ilości dodatku upłynniacza roślinnego. Dodatek upłynniacza roślinnego pozwala obniżyć lepkość w zakresie temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych oraz emisję substancji szkodliwych będących produktem ubocznym podczas wytwarzania i wbudowywania, zwiększa penetrację asfaltów, powoduje obniżenie temperatury łamliwości, wpływając korzystnie na jego odporność na spękania niskotemperaturowe.

EN

The aim of the research was to evaluate the use of fluidizers of vegetable origin to polymer modified bitumen and their impact on improving the viscoelastic properties polymer modified bitumen. On the basis of determinations viscoelastic properties of asphalt binders were selected optimal solution of asphalt binder in terms of the type of asphalt base, content SBS copolymer and the amount of fluidizers of vegetable origin. The analysis showed that the addition of fluidizers of vegetable origin reduces viscosity in the range of temperatures the production of asphalt mixtures – economic benefits. Protects the environment by reducing harmful emissions that are a by-product during the production and incorporation of asphalt mixtures. The addition of flow of plant significantly increases the penetration bitumen, resulting in lower temperature fragility. It has a beneficial effect for resistance cracking bitumens at low exploitation temperatures.

7

Analiza lepkości zerowego ścinania (ZSV) asfaltów modyfikowanych kopolimerem SBS

Słowik M., Andrzejczak M.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 4

251--258

PL

W pracy zaprezentowano wyniki oznaczeń lepkości zerowego ścinania (ZSV) wykonanych przy użyciu reometru dynamicznego ścinania (DSR). Badaniom poddano asfalty drogowe 50/70 pochodzące z dwóch różnych złóż ropy naftowej - rosyjskiej i wenezuelskiej. Asfalty modyfikowane uzyskano poprzez wymieszanie w/w asfaltów z koncentratem asfaltu modyfikowanego kopolimerem blokowym SBS (o stężeniu kopolimeru SBS równym 9%). Lepkość zerowego ścinania (ZSV) oznaczono dwiema metodami laboratoryjnymi: metodą pełzania przy stałym naprężeniu w zakresie od 10 Pa do 1000 Pa oraz metodą, w której zastosowano wymuszenie kinematyczne, sinusoidalne odkształcenie kątowe o stałej wartości amplitudy, o zmiennej częstości kątowej w zakresie od 100 rad/s do 0,1 rad/s. Badania zostały przeprowadzone w stałej temperaturze 60˚C. Lepkość zerowego ścinania (ZSV) oznaczona dwiema metodami dała zbliżone wartości dla asfaltów 50/70 niemodyfikowanych oraz niskomodyfikowanych (o zawartości kopolimeru SBS równej 1,5%). Uzyskane wartości lepkości zerowego ścinania dla asfaltów o większej zawartości kopolimeru SBS w asfalcie (zawartość kopolimeru 3,0%; 4,5%; 6,0%) dały zróżnicowane wyniki.

EN

The paper presents the results of the zero shear viscosity (ZSV) determined by using a dynamic shear rheometer (DSR). The tests were conducted with the use of 50/70 penetration grade bitumen produced from Venezuelan and Russian crude oils (named V50/70 and R50/70, respectively). Specimens of the tested polymer modified bitumens were combined with modified bitumen concentrate (containing 9% of SBS copolymer) by mixing them together. The objects of the tests were modified bitumens containing 1.5%; 3.0%; 4.5%; 6.0% and 9.0% of SBS copolymer. Zero shear viscosity (ZSV) was determined with the use of two methods: the creep method at various levels of shear stress in the time sequence and a method in which kinematic, sinusoidal angular deformation was applied. The tests were conducted at a constant temperature of 60˚C. The results of two ZSV tests gave similar findings for 50/70 penetration grade bitumen and modified bitumen with low SBS copolymer content (1.5%). In the case of modified bitumen with higher SBS copolymer content, i.e. 3%; 4.5%; 6%; 9%, zero shear viscosity determined by two methods gave different results.

8

Określanie zawartości SBS w asfalcie metodą spektrofotometryczną

Zieliński K., Pawlik L., Ratajczak M.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 7

1232-1236

9

Wpływ odmiany SBS na właściwości asfaltów stosowanych w wyrobach hydroizolacyjnych

Zieliński K., Pawlik L., Ratajczak M.

Materiały Budowlane

|

2012

|

nr 12

60-61

EN

Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS) has been used for bitumen modification for years. Different varieties of SBS are produced, e.g. linear and radial. Each type of SBS modifies bitumen in a different way. Knowledge about SBS impact has particular importance in production of waterproofing materials. The article presents the results of laboratory studies of bitumen modified with different SBS quantities, both linear and radial type. Bitumen samples with various SBS content: 3, 6, 9 and 12 %, linear and radial, were subject to testing softening point using Ring and Ball method, penetration P5s/25oC/100g and Fraass breaking point. IR spectrum was also determined for linear and radial SBS. The findings showed that in bitumen with low SBS content (SBS < 3%) the selection of tested modifier is of low importance. However, it is of high importance in production of highly-modified bitumen used for manufacture of waterproofing materials, especially bitumen membranes.