Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza relaksacji w niskiej temperaturze asfaltów drogowych modyfikowanych asfaltami naturalnymi

Bilski Marcin, Słowik Mieczysław

Drogownictwo

|

2022

|

nr 5

141--145

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań lepiszczy asfaltowych modyfikowanych dodatkiem asfaltów naturalnych Gilsonite i Trinidad Epuré oraz asfaltów drogowych 20/30, 35/50 i 50/70 przy zastosowaniu autorskiej metody obserwacji zjawiska relaksacji w niskiej temperaturze (–16°C) z wykorzystaniem duktylometru. Zjawisko relaksacji lepiszcza asfaltowego obserwowano przez 20 minut w warunkach stałego odkształcenia próbki asfaltowej wywołanego uprzednim jej rozciągnięciem ze stałą prędkością równą 1 mm/min. Zaobserwowano, że asfalty o większych wartościach penetracji charakteryzują się większą zdolnością do relaksacji (zmniejszenia naprężeń rozciągających) w niskiej temperaturze.

EN

The paper presents the results of research on asphalt binders modified with the addition of Gilsonite and Trinidad Epuré natural asphalts and 20/30, 35/50 and 50/70 penetration grade road bitumens using original method of observing the phenomenon of relaxation at low temperature (–16°C) with the use of a ducilometer. The asphalt binder relaxation phenomenon was observed for 20 minutes in the conditions of constant strain of the asphalt binder sample caused by its previous stretching with a constant speed equal to 1 mm/min. It was observed that binders characterized by higher values of penetration have a greater ability to relaxation (reducing tensile stress) at low temperatures.

2

The influence of highly modified asphalt binder on pavement fatigue life prediction - selected problems

Błażejowski Krzysztof, Złotowska Magdalena, Nagórski Roman, Tutka Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

605--624

EN

The introduction of new road pavement materials causes the need to verify whether the existing pavement design methods enable correct incorporation of their properties. In the case of asphalt pavements, the origins of contemporary methods may be traced back to the mid-20th century, when solely unmodified binders were used. The introduction of highly SBS-modified binders in 2009 significantly changed the behaviour of the asphalt mixtures and the entire pavement structure. Asphalt courses are now characterised by very high flexibility, elasticity and fatigue resistance, with simultaneous high resistance to rutting. The aim of the article is to present the effect of the use of asphalt mixtures with HiMA (Highly Modified Asphalt) binders in different variants of flexible pavement structures - including one, two or three courses containing HiMA. Fatigue life calculations were performed using the “Similarity Method”, which enables estimation of the fatigue life of the structure based on its relationship with the results of laboratory fatigue tests. The layer system with HiMA in the asphalt base course proved the most advantageous, combining excellent fatigue properties of the mixture containing HiMA with greater stiffness of the wearing and binder courses containing classic binders. The other aspect taken into account in the calculations was the effect of changing the mixture in the asphalt base course from AC 22 to AC 16. This change proved advantageous in all the analysed structures. The deflections and critical strains decreased, while pavement life, determined by fatigue and permanent deformation criteria, increased.

PL

Wprowadzenie do stosowania nowych materiałów do budowy nawierzchni drogowych pociąga za sobą konieczność weryfikacji, czy istniejące metody projektowania konstrukcji nawierzchni w prawidłowy sposób adaptują ich właściwości i czy w konsekwencji uzyskany wynik można uznać za prawidłowy. W przypadku nawierzchni asfaltowych, współcześnie stosowane metody projektowania sięgają swoimi korzeniami połowy XX wieku, a więc czasów, gdy stosowano wyłącznie lepiszcza asfaltowe bez dodatku modyfikatorów. Wprowadzenie w latach 80 XX wieku bitumów modyfikowanych polimerami zmieniło w pewnym zakresie zachowanie nawierzchni, głównie jednak pod względem ulepszeń funkcjonalnych. Pojawienie się w 2009 r. lepiszczy wysokomodyfikowanych SBS, o odwróconej fazie polimer-bitum, gdzie lepiszcze przejęło dużą część cech polimeru zmieniło bardzo wiele w zachowaniu mieszanek asfaltowych i w konsekwencji całej struktury. Warstwy asfaltowe stały się niezwykle podatne, sprężyste, wytrzymałe zmęczeniowo, z jednoczesną dużą odpornością na koleinowanie. Niesie to za sobą wiele konsekwencji dla pracy układu warstw, w tym na sposób powstawania odkształceń krytycznych. Celem artykułu jest przedstawienie efektów zastosowania mieszanek asfaltowych z asfaltami wysokomodyfikowanymi typu HiMA (Highly Modified Asphalt) w różnych wariantach nawierzchni podatnych - z jedną, dwiema i trzema warstwami HiMA (full-HiMA). Do obliczeń trwałości zmęczeniowej wykorzystano autorską “metodę podobieństw”, która pozwala oszacować trwałości na podstawie relacji z wynikami zmęczenia uzyskanymi w laboratorium. Trwałość ze względu na deformacje strukturalnie obliczono klasycznie, wg równania Instytutu Asfaltowego. Wyniki wskazują, że wszystkie warianty z warstwami z HiMA prezentują z punktu widzenia trwałości zmęczeniowej lepsze wyniki niż wariant referencyjny z lepiszczami klasycznymi. Najkorzystniejszy okazał się układ z warstwą HiMA w ostatniej dolnej warstwie asfaltowej, łączący świetne właściwości zmęczeniowe mieszanki asfaltowej z HiMA, z wykorzystaniem większej sztywności warstwy wiążącej i ścieralnej z klasycznymi lepiszczami. Im więcej warstw z asfaltami wysokomodyfikowanymi HiMA, tym mniejsza trwałość, zarówno pod względem zmęczeniowym, jak i deformacji strukturalnych. Przyczyną takiego wyniku jest znacząco mniejsza sztywność warstw asfaltowych z HiMA (o około 30%) co przekłada się na wzrost ugięcia nawierzchni i odkształceń krytycznych. Dodatkowo, wyraźnie kształtuje się zależność, że im większa liczba warstw asfaltowych z HiMA - o mniejszej sztywności, tym większe znaczenie będzie miała trwałość ze względu na deformacje strukturalne a mniejsze trwałość zmęczeniowa. Niemniej jednak, stosowanie mieszanek asfaltowych z HiMA w więcej niż jednej warstwie ma swoje uzasadnienie w cechach funkcjonalnych, takich jak odporność na spękania niskotemperaturowe, odbite, koleinowanie itd., dzięki czemu nawierzchnia charakteryzuje się nie tylko dużą trwałością strukturalną, ale i użytkową. Ostatnim aspektem obliczeń było sprawdzenie efektu zamiany rodzaju mieszanki asfaltowej w podbudowie, z AC 22 na AC 16. Zamiana ta okazała się korzystna dla wszystkich analizowanych konstrukcji. Zmniejszyły się ugięcia oraz odkształcenia krytyczne, a zwiększyły się trwałości obliczeniowe zarówno ze względu na spekania zmęczeniowe, jak i na deformacje strukturalne.

3

Evaluation of the possibility of reduction of highly modified binders technological temperatures

Pucułek Marta, Liphardt Adam, Radziszewski Piotr

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

557--570

EN

The article presents results of research on the possibility of reduction of technological temperatures of highly modified binders by using as an additive a fluxing agent of plant origin, developed at the Warsaw University of Technology. The work presents the results of dynamic viscosity tests within the temperature range of 90°C to 180°C for original binders and binders aged using the RTFOT method, modified by adding a fluxing agent of plant origin. On the basis of dynamic viscosity test results, process temperatures for production and compaction of mineral-asphalt mixes with the binding agents being analyzed. Moreover, characteristics of binders were assessed, which define their behavior under high technological temperatures on the basis of multiple stress creep recovery (MSCR) tests. The research results obtained indicate that it is possible to reduce the process temperatures of mineral-asphalt mixes with highly modified binders by liquefying the binder with an additive of plant origin while retaining high resistance to permanent deformations. The MSCR test results prove that mineral-asphalt mixes containing binders highly modified with additives of plant origin can meet the requirements for extremely high traffic loads.

PL

Lepiszcza asfaltowe wysokomodyfikowane wykorzystywane budowy do warstw konstrukcyjnych podatnych nawierzchni drogowych wymagają stosowania wysokich temperatur technologicznych w trakcie procesów wytwarzania, wbudowania i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych wytworzonych z ich użyciem. Doświadczenia w stosowaniu lepiszczy wysokomodyfikowanych wskazują, że temperatury technologiczne wymagane dla tego rodzaju lepiszczy są nawet o 20°C wyższe niż dla tradycyjnych polimeroasfaltów. Stosowanie wysokich temperatur, szczególnie w trakcie procesu wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej stwarza ryzyko nadmiernego postarzenia lepiszcza jak również może prowadzić do degradacji zawartego w nim polimeru. Obecnie istnieje szereg metod umożliwiających obniżenie temperatur technologicznych m.in. stosowanie dodatków chemicznych, organicznych, wosków oraz procesu spieniania. Stosowanie dodatków obniżających lepkość asfaltów w zakresie temperatur technologicznych wymaga także oceny wpływu zastosowania tych dodatków na właściwości lepiszcza w zakresie temperatur eksploatacyjnych. Wskazane jest stosowanie dodatków niepowodujących pogorszenia parametrów eksploatacyjnych lepiszcza takich jak odporność na deformacje trwałe, zmęczenie czy spękania niskotemperaturowe. W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością obniżenia temperatur technologicznych lepiszcza wysokomodyfikowanego poprzez zastosowanie opracowanego w Politechnice Warszawskiej dodatku upłynniającego pochodzenia roślinnego. W pracy przedstawiono wyniki badań lepkości dynamicznej w zakresie temperatur od 90°C do 180°C dla lepiszczy oryginalnych oraz starzonych metodą RTFOT zmodyfikowanych dodatkiem upłynniającym pochodzenia roślinnego. Na podstawie wyników badania lepkości dynamicznej wyznaczone zostały temperatury technologiczne procesów wytwarzania oraz zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych z analizowanymi lepiszczami. Temperatury technologiczne wyznaczono przyjmując optymalne poziomy lepkości, przy których możliwe jest prawidłowe otoczenie lepiszczem ziaren kruszywa, wynoszący 0,2 Pa·s a także prawidłowe zagęszczenie mieszanki mineralno-asfaltowej w zakresie od 2 Pa·s do 20 Pa·s. Ponad to dokonano oceny właściwości lepiszczy charakteryzujących ich zachowanie w wysokich temperaturach eksploatacyjnych na podstawie badań cyklicznego pełzania z odprężeniem (MSCR). Uzyskane wyniki badań wskazują, że jest możliwe obniżenie temperatur technologicznych mieszanek mineralnoasfaltowych z lepiszczem wysokomodyfikowanym poprzez upłynnienie lepiszcza dodatkiem pochodzenia roślinnego przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej odporności na deformacje trwałe. Wyniki badania MSCR dowodzą, że zastosowanie dodatku upłynniającego - Biofluxu, do lepiszczy wysokomodyfikowanych nie powoduje pogorszenia ich właściwości wysokotemperaturowych charakteryzowanych procentowym nawrotem r oraz modułem podatności Jnr.

4

Starzenie asfaltów modyfikowanych. Cz. I - proces starzenia i metody badań

Radziszewski Piotr

Magazyn Autostrady

|

2019

|

Nr 8-9

24--28

PL

W artykule przedstawiono proces starzenia asfaltów, laboratoryjne metody badań starzenia oraz uogólnione wyniki badań własnych Autora nad starzeniem lepiszczy modyfikowanych polimerami i lepiszczy z dodatkiem gumy ze zużytych opon samochodowych.

EN

The article presents the process of asphalt ageing, laboratory methods of ageing tests and the generalized results of the author’s own research on the ageing of polymer-modified binders and binders with the addition of rubber from waste tires.

5

Ocena wybranych cech technicznych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy modyfikowanych

Plewa A.

Magazyn Autostrady

|

2018

|

Nr 10

51--55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz właściwości technicznych mieszanek mineralno- -asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy modyfikowanych kopolimerem SBS, miałem gumowym oraz elastomeroasfaltu z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego. Analizowane mieszanki mineralno-asfaltowe poddano badaniom modułów sztywności IT-CY i 4PB-PR oraz odporności na zmęczenie w badaniu 4PB-PR. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że mieszanki mineralno-asfaltowe z zastosowaniem elastomeroasfaltów z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego charakteryzują się znacznie większą trwałością zmęczeniową w odniesieniu do mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy produkowanych przemysłowo. Zrealizowane badania i analizy pozwalają na postawienie tezy, że tego typu rozwiązania materiałowe mogą być scharakteryzowane jako bardzo dobre rozwiązania zapobiegające propagacji spękań odbitych lub zmęczeniowych do górnych warstw nawierzchni drogowej lub ich wzmocnień. Kolejnym znaczącym aspektem wykonanych badań i analiz jest fakt, że dodatek upłynniacza pochodzenia roślinnego pozwala na obniżenie temperatur produkcji i wbudowanie mieszanek mineralno- asfaltowych w konstrukcję nawierzchni drogowych, daje to wymierne korzyści ekonomiczne.

EN

The article presents the results of the tests and analyses of the technical characteristics of asphalt mixtures with asphalt binders modified using SBS copolymer, scrub rubber and SBS copolymer with the addition of fluidizers of plant origin. The analysed asphalt mixtures underwent the stiffness modulus tests IT-CY and 4PB-PR as well as the fatigue life test 4PB-PR. The obtained results of the tests demonstrated that asphalt mixtures with the use of elastomeric asphalt and rubber-asphalt binders with the addition of fluidizers of plant origin are characterized by much greater fatigue strength and water resistance in comparison to asphalt mixtures with the use of industrially manufactured binders. The conducted tests and analyses allow to formulate a thesis that such material solutions can be characterized as very good solutions for preventing the propagation of reflective cracking or fatigue cracking to the top layers of road surfaces or their reinforcements. Another significant aspect of the conducted tests and analyses is the fact that the addition of fluidizers of plant origin allows to lower the production temperatures and incorporate the asphalt mixtures in the structure of road surfaces, which in turn yields significant economic benefits.

6

Wpływ starzenia na wybrane właściwości lepiszczy asfaltowych

Osowiecka B., Zieliński J., Błażejowski K., Wójcik-Wiśniewska M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

710--713

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości asfaltów poddanych starzeniu metodą obrotowej kolby RFT (rotating flask test). Badaniom poddano asfalt drogowy 35/50 oraz asfalt PMB 25/55-60 modyfikowany kopolimerem SBS (styren-butadien-styren). Starzenie asfaltów poddanych działaniu podwyższonej temperatury oceniano na podstawie zmian temperatury łamliwości Fraassa i lepkości dynamicznej w funkcji czasu. W wyniku badań stwierdzono zmiany temperatury łamliwości oraz lepkości asfaltów większe dla asfaltu 35/50 niż dla asfaltu modyfikowanego PMB 25/55-60. Zmiany te były tym większe, im wyższa była temperatura i im dłuższy był czas starzenia. Starzenie asfaltów spowodowało również wzrost temperatury otaczania, pompowania i zagęszczania mieszanki mineralno-asfaltowej. Wnioski z badań mają zastosowanie głównie w operacjach technologicznych przedsiębiorstw drogowych.

EN

Two com. bitumens were aged at 163–240°C for 120–360 min and studied for breaking temp. and dynamic viscosity. The operational temps. of both bitumens increased after the aging. The polymer-modified bitumen showed lower aging index than the paving bitumen.

7

Wpływ starzenia na skład grupowy lepiszczy asfaltowych

Osowiecka B., Zieliński J., Błażejowski K., Wójcik-Wiśniewska M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

714--718

PL

Przedstawiono wyniki badań zmian składu grupowego asfaltu drogowego oraz asfaltu modyfikowanego w wyniku procesu starzenia krótkoterminowego (technologicznego). Rozdział lepiszczy asfaltowych na frakcje przeprowadzono metodą chromatografii elucyjnej. Ocenę wpływu starzenia dokonano na podstawie zmiany zawartości poszczególnych składników grupowych w stosunku do asfaltów niestarzonych. W wyniku starzenia nastąpiła zmiana składu grupowego badanych lepiszczy asfaltowych i była tym większa im dłuższy był czas i wyższa temperatura starzenia asfaltu. Potwierdzono występowanie konwersji składników grupowych.

EN

Two com. petroleum bitumens were aged at 163–240°C for 120–360 min and studied for group compn. by elution chromatog. An increase in content of asphaltenes and a decrease in contents of resins as well as arom. and satd. hydrocarbons were obsd. during aging.

8

Badania właściwości asfaltów z dodatkiem wosku

Brzozowska T., Makomaski G., Zieliński J., Liszyńska B., Osowiecka B., Legocka I.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

719--723

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku wosku Sasobit na właściwości fizykochemiczne i reologiczne asfaltu. Przedstawiono sposób otrzymywania kompozycji asfalt-wosk oraz metodykę badań ich właściwości (temperatura mięknienia i łamliwości asfaltu, penetracja w 15 i 25°C, lepkość dynamiczna w 60, 90, 135 i 150°C, temperatury technologiczne kompozycji). Stwierdzono korzystny wpływ wosku na badane asfalty.

EN

Two com. petroleum bitumens were modified by addn. of polyethylene wax (up to 5% by mass) at 150–170°C for 60 min. The addn. resulted in increasing the softening and breaking temps., dynamic viscosity at 60°C and penetration index. The wax addn. did not effect the operational conditions of the paving.

9

Dobór rodzaju funkcjonalnego PG asfaltów według metody Superpave w zależności od stref klimatycznych w Polsce

Pszczoła M., Ryś D., Jaskuła P.

Nawierzchnie Asfaltowe

|

2017

|

Nr 2

4--10

PL

Obecnie w Polsce, podobnie jak i w pozostałych krajach Unii Europejskiej, asfalty drogowe są badane i klasyfikowane głównie w oparciu o wynik oznaczenia penetracji w temperaturze 25ºC niezależnie od warunków klimatycznych, w jakich potem mają one pracować w nawierzchni drogowej. Pod koniec ubiegłego wieku w ramach amerykańskiego programu SHRP opracowano i wdrożono nowy system klasyfikacji asfaltów. Ideą wprowadzenia nowego systemu była potrzeba lepszego dostosowania metod badań oraz wymagań dla asfaltów drogowych do rzeczywistych warunków, w jakich pracują te asfalty w nawierzchniach drogowych

EN

Presently in Poland, like elsewhere in the EU, paving bitumen is analysed and classified on the basis of the penetration test at 25°C regardless of climate conditions in which it is to be ultimately used. By the end of the last century, a new system of classifying bitumen had been developed and implemented as the result of an American programme called SHRP. The idea behind introducing the new system was to adjust research methods and requirements to real life conditions that paving bitumen would face. The article presents the results of calculations that specify operating temperatures of bitumen binders in the Polish climate conditions. It proposes also how Poland may be divided into climate zones with regard to the performance grade (PG) of bitumen. The suggestions are based on climate data from 69 meteorological stations gathered during at least 20 years. The article advises how to choose the right bitumen basing on the climate conditions prevalent in a given zone in Poland and the adequate level of probability resulting from the road category for which it is to be used.

10

Asfalty w polskich warunkach klimatycznych

Błażejowski K., Wójcik-Wiśniewska M., Baranowska W.

Nawierzchnie Asfaltowe

|

2017

|

Nr 3

6--12

PL

Autorzy omawiają wstępne ustalenia projektu „Asfalty drogowe i modyfikowane w polskich warunkach klimatycznych RID-I/25”, które zostały zaprezentowane w ostatnim czasie przez pracowników naukowych Politechniki Warszawskiej i Gdańskiej. W artykule wskazano zalety i wady zarówno polskich, jak i amerykańskich metod badań funkcjonalnych asfaltów oraz parametrów dostępnych na rynku asfaltów w aspekcie wymagań klimatu w Polsce. Opierając się na wynikach badań lepiszczy asfaltowych przeprowadzonych przez Orlen Asfalt Sp. z o.o., autorzy określili główne kierunki krajowej dyskusji o możliwych zmianach rodzajów stosowanych asfaltów na lepiej dopasowane do naszego klimatu oraz towarzyszące temu zagadnieniu dylematy.

EN

The authors discuss the preliminary results of a project titled: “RID-I/25 Road bitumen and modified bitumen in the Polish climate” announced recently by scientists from Warsaw and Gdańsk Universities of Technology. The article presents the advantages and disadvantages of Polish and American methods of bitumen functional testing and analyses the parameters of bitumen available on the Polish market in terms of the requirements of the Polish climate. Basing on the results of tests on bitumen binders carried out by Orlen Asfalt, Ltd., the authors delineated the focal points for a potential discussion about changing the types of bitumen used in Poland so that they would suit the Polish climate better. The authors also highlight the dilemmas that would have to be faced.

11

Ocena lepiszczy asfaltowych stosowanych do nawierzchni drogowych w Polsce – badania ankietowe

Radziszewski P., Pokorski P., Gudanowska A

Magazyn Autostrady

|

2017

|

Nr 10

22--27

PL

W artykule dokonana została ocena stosowania lepiszczy asfaltowych na podstawie badań ankietowych przeprowadzonych wśród producentów asfaltu, firm wykonawczych oraz inwestorów w zakresie produkowanych, stosowanych i preferowanych do stosowania rodzajów lepiszczy asfaltowych. Przeprowadzone badania ankietowe obejmowały między innymi kwestie związane z czynnikami wpływającymi na decyzję o wyborze lepiszczy, ocenę wpływu nieprawidłowego zastosowania lepiszczy na występowanie zniszczeń nawierzchni, ocenę jakości dostępnych na rynku lepiszczy oraz barier związanych z ich stosowaniem. Na podstawie analiz zidentyfikowane zostały główne problemy związane z jakością produkowanych lepiszczy asfaltowych. Stwierdzono, że w Polsce produkowana jest szeroka gama lepiszczy asfaltowych – od asfaltów drogowych po asfalty wysokomodyfikowane, a największe problemy dotyczą nieprawidłowości w ocenie jakości stosowanych lepiszczy, a w przypadku lepiszczy modyfikowanych – ilości i jakości dodatków modyfikujących.

EN

The paper reviews road binders in Poland in terms of quality based on a survey research conducted among asphalt manufacturers, contractors and investors concerning manufactured, used and preferred asphalt binders. The survey included, among others, issues related to the factors influencing the decision concerning binders selection, the effect of incorrect use of binders on the occurrence of pavement damages, evaluation of the quality of binders available on the market and barriers associated with their use. Based on the conducted analyzes, the market availability of various types of asphalt binders has been evaluated and the experience of asphalt binders used in road construction has been summarized. Major problems related to the quality of asphalt binders have been identified. It has been found that in Poland a wide range of asphalt binders is produced. The main problems concern incorrectness in the quality evaluation of used binders, and in the case of modified binders – quantity and quality of modifying additives.

12

Imidazolina w funkcji odświeżacza lepiszczy asfaltowych – cz. I

Mieczkowski P.

Magazyn Autostrady

|

2017

|

Nr 4

73--76

PL

Nawierzchnie drogowe w wyniku oddziaływania ruchu i czynników klimatyczno-pogodowych ulegają uszkodzeniom. Jedną z przyczyn jest proces starzenia lepiszcza, dotyczący przede wszystkim warstwy ścieralnej. Metodą naprawy (regeneracji) warstwy może być remiksing (plus) na gorąco w technologii na miejscu. Efektywność tego procesu wymusza maksymalizację wykorzystania istniejących materiałów (z drogi). Przy odpowiednim i stabilnym szkielecie mineralnym uzyskanie odpowiednich parametrów masy wiąże się poprawą właściwości lepiszczy asfaltowych, co z kolei wymusza stosowanie specjalnych dodatków odświeżających. Preparatami, które mogą spełniać tego rodzaju wymagania, są imidazoliny. Przeprowadzone badania z udziałem trzech rodzajów imidazoliny (rzepakowej, oleinowej i smalcowej) świadczą, że substancje z tej grupy związków można stosować jako modyfikatory w asfaltach drogowych. Uzyskane w badaniach wyniki wskazują na zmiękczający charakter dodatków. Mieszaniny z asfaltem, mimo różnic w gęstościach, są w pełni kompatybilne. Imidazoliny jako środki powierzchniowo-czynne mogą pełnić również funkcję środków adhezyjnych. Skuteczność będzie zależna od typu imidazoliny (kationowe, amfoteryczne) oraz ładunku powierzchniowego kruszywa.

EN

Road surfaces are subjected to damage as a result of traffic and weather factors. One of its causes is the aging process of binder, which takes place mainly in the wearing course. A method of the layer’s repair (regeneration) can be hot recycling (remixing plus) on the spot. The efficiency of this process induces the maximal use of existing materials (presents on a road). With proper and stable aggregate structure, obtaining appropriate parameters of the mass is associated with the improvement of the properties of binders, which in turn implies the use of special freshening admixtures. Preparations which can meet the requirements of this type are imidazolines. The study carried out on three types of imidazolines (rapeseed, oleic and fat) indicate that the substances of this group of compounds can be used as modifiers in road bitumen. The results obtained in the study indicate the softening nature of the above additives. Their admixtures with asphalt, despite differences in weight densities, are fully compatible. Imidazolines as surfactants may also be used as adhesives. Their effectiveness will depend on the imidazoline type (cationic, amphoteric) and the surface charge of aggregate.

13

Imidazolina w funkcji odświeżacza lepiszczy asfaltowych – cz. II

Mieczkowski P.

Magazyn Autostrady

|

2017

|

Nr 5

150--154

PL

W I części artykułu zostały opisane imidazoliny oraz modyfikacja lepiszczy asfaltowych z ich dodatkiem. W tej części przedstawiono metodykę badań asfaltów modyfikowanych imidazoliną.

EN

The results obtained in the study indicate the softening nature of the above additives. Their admixtures with asphalt, despite differences in weight densities, are fully compatible. Imidazolines as surfactants may also be used as adhesives. Their effectiveness will depend on the imidazoline type (cationic, amphoteric) and the surface charge of aggregate.

14

Kilka słów o mieszankach mineralno-asfaltowych

Szymaniak K.

Nawierzchnie Asfaltowe

|

2016

|

Nr 1

14--17

15

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.

16

Badanie zjawiska relaksacji naprężeń zachodzącego w asfaltach drogowych poddanych rozciąganiu w niskiej temperaturze

Bilski M., Słowik M., Mielczarek M.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

137--144

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań oraz analizę metody badawczej opracowanej przez autorów pracy do obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń w lepiszczach asfaltowych w niskiej temperaturze. W badaniach wykorzystano asfalty drogowe 20/30, 35/50 i 50/70. Obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń dokonano w warunkach stałego odkształcenia próbki spowodowanego oddziaływaniem siły normalnej (rozciągającej). W badaniach wykorzystano duktylometr wyposażony w siłomierze oraz łaźnię wodną wypełnioną cieczą o temperaturze -16°C. W celu określenia dokładności metody pomiarowej opracowanej przez autorów pracy przeprowadzono analizę statystyczną uzyskanych wyników, na podstawie której stwierdzono, że zastosowana metoda może być wykorzystywana do obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń w niskiej temperaturze. Wartości naprężeń obliczono na podstawie oznaczonych wartości siły rozciągającej. Zaobserwowano, że asfalty o większych wartościach penetracji odznaczają się w niskiej temperaturze lepszą zdolnością do relaksacji naprężeń, a proces ten przy stałym odkształceniu następuje szybciej. Dodatkowo przeprowadzono analizę porównawczą wyników oznaczeń modułu sztywności w temperaturze -16°C uzyskanych na podstawie opracowanej metody badawczej z wykorzystaniem duktylometru oraz oznaczeń przeprowadzonych w reometrze zginanej belki (BBR) i reometrze dynamicznego ścinania (DSR). Wartości modułu sztywności w duktylometrze oznaczono na podstawie testu rozciągania, podczas którego występuje zbliżona do liniowej zależność naprężeń w funkcji odkształceń. Stwierdzono rozbieżności pomiędzy wynikami oznaczania modułu sztywności z użyciem trzech metod pomiarowych opisanych w niniejszej pracy.

EN

Results of investigation and analysis of the testing method discovered by authors of the paper to observe the relaxation phenomenon occurred in road bitumen subjected to stretch at low temperature in the article are presented. In research program were used 20/30, 35/50 and 50/70 penetration grade road bitumens. The relaxation phenomenon of the asphalt binder specimens was observed under constant strain conditions which was caused by the tensile force. In the study a ductilometer equipped in force sensors and water bath filled by liquid of -16°C were used. In order to determine the accuracy of the test method discovered by the authors of the paper a statistical analysis was conducted. The results showed that the applied test method can be used to observe the relaxation phenomenon at low temperatures. Values of stress were calculated on the basis of the determined values of tensile force. It was observed that asphalt binders with a high penetration values have more ability to relaxation and that process occurs more rapidly. In addition, a comparative analysis of determined values of the stiffness modulus at -16°C was done for applied test method using ductilometer, Bending Beam Rheometer (BBR) and Dynamic Shear Rheometer (DSR). During the tensile test in ductilometer the stress-strain curve was similar to linear which allowed to determine values of stiffness modulus. Divergence between the results of the determination of stiffness modulus using three measurement methods were found in this paper.

17

Effects of RTFOT aging on selected properties of bitumen 50/70 modified with rubber and synthetic wax

Iwański M., Orzechowski R.

Structure and Environment

|

2015

|

Vol. 7, no. 3

105--111

EN

This paper presents the results and analysis of the study devoted to the effect of RTFOT aging on selected properties of bitumen 50/70 modified with rubber and Fischer-Tropsch synthetic wax. The bitumen used in the tests had 10% and 15% addition of crumb rubber and 1÷2% addition of synthetic wax. The graphs prepared using the Statistica program illustrate the results of tests carried out to determine penetration, softening point, Fraass breaking point, elastic recovery, tensile force and viscosity. Other parameters established in the tests included the penetration index and the temperature range of plasticity. The tests were repeated for all the test series following the RTFOT aging. The results showed that RTFOT aging has a significant effect on the properties of bitumen 50/70.

18

Evaluation of the impact of extended aging duration on visco-elastic properties of asphalt binders

Hamzah M. O., Omranian S. R., Yahaya A. S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

1118--1128

EN

There are variations in the haulage distance between an asphalt mixing plant and the road construction site (field) and this may cause variations in the levels of aging of the asphalt mixture produced. This study evaluates the effects of extended aging durations during mixture transport from the plant to field. The rheological properties of different binders were characterized from the complex modulus, phase angle and Superpave™ rutting parameter. In addition, binder rheological properties changes were calculated using an Arrhenius activation energy equation. A prolonged aging characterization method (PACM) and its gradient (▿PACM) were also proposed to characterize the binder rheology subjected to different aging conditions. The test results showed that the trends in aging differ and depend on binder type, test temperature and aging conditions. The smoothing spline algorithm can be a suitable parameter that can predict the effects of aging on ▿PACM trend.

19

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.

20

Powinowactwo pomiędzy kruszywem i asfaltem. Teoria i praktyka

Górski K., Zięba M.

Nawierzchnie Asfaltowe

|

2013

|

Nr 2

3--7