Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of grain size composition on the stiffness modulus of mineral-cement-emulsion mixtures (MCEM) with the rubber powder addition

Kukiełka Jerzy, Gałan Konrad

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

503--514

EN

The aim of the work is to determine the influence of the grain composition of MCEM modified with rubber powder on their stiffness modulus with the same amount of binders added. The mixtures were made in accordance with the instruction [6] using various reclaimed asphalt materials containing 5.6% and 10% of asphalt in the amount of 45% and 51% (m/m), respectively, grading aggregate in the amount of 53% and 47%, rubber powder 0/1 mm in an amount of 2% (m/m), CEM I 42.5 cement in an amount of 4% (m/m) and asphalt emulsion in an amount of 2% (m/m). The optimal moisture of mixtures determined by the Proctor test was 6% and 7%. Laboratory tests of the stiffness modulus were performed using the 4-point bending beam method at temperatures of 0°C, 20°C and 40°C in the case of coarse-grained mixtures and 10°C, 20°C and 40°C in the case of medium-grained mixtures at a given constant strain of 50 µm/m.

PL

Celem pracy jest określenie wpływu składu uziarnienia MMCE modyfikowanych miałem gumowym na ich moduły sztywności przy takiej samej ilości dodatku środków wiążących. Mieszanki wykonano zgodnie z instrukcją z zastosowaniem różnych destruktów asfaltowych zawierających 5,6% i 10% asfaltu w ilości odpowiednio 45% i 51% (m/m), kruszywa doziarniającego w ilości 53% i 47%, miału gumowego 0/1 mm w ilości 2% (m/m), cementu CEM I 42,5 w ilości 4% (m/m) i emulsji asfaltowej w ilości 2% (m/m). Wilgotność optymalna mieszanek określona w badaniu Proctora wynosiła 6% i 7%. Wykonano badania laboratoryjne modułu sztywności metodą 4-punktowej zginanej belki w temperaturach 0ºC, 20°C i 40°C w przypadku mieszanek gruboziarnistych i 10°C, 20°C i 40°C w przypadku mieszanek średnioziarnistych przy zadanym stałym odkształceniu 50 µm/m.

2

Cracking resistance of recycled mineral-cement-emulsion mixtures

Skotnicki Łukasz, Kuźniewski Jarosław

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 1

19--39

EN

Recycling enables reduction in usage of natural resources in road construction, positively affecting its environmental aspects. Construction materials obtained through recycling include mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures, which are used in road pavements as base courses. MCE mixture consists of aggregate, added aggregate that improves gradation, bituminous emulsion and cement. Aggregate may be substituted with reclaimed asphalt material obtained from deteriorated pavements. Use of cement in pavement structure generates cracks that propagate upwards through the upper layers. When innovative binders are used instead of pure cement, the number of cracks may be reduced, improving the life of the entire pavement structure. The article presents selected problems pertaining to MCE mixtures produced using an innovative cement-based binder incorporating cement by-pass dust (CBPD). The performed laboratory tests encompassed fatigue life and fracture toughness. The innovative cement-based binders displayed significant influence on the obtained results. Used in combination with reclaimed asphalt pavement material, they reduced cracking in MCE mixtures, improving their fatigue life.

PL

Recykling pozwala na ograniczenie użycia w budownictwie drogowym surowców naturalnych, pozytywnie wpływając na aspekty ochrony środowiska. Do materiałów budowlanych powstających dzięki recyklingowi zalicza się mieszanka mineralno-cemen- towo-emulsyjna (MCE), która jest stosowana do warstw podbudowy konstrukcji nawierzchni drogowych. MCE składa się z kruszywa, kruszywa doziarniającego oraz emulsji asfaltowej i cementu jako spoiw. Kruszywo można zastąpić destruktem asfaltowym ze zdegradowanych nawierzchni drogowych. Zastosowanie cementu w warstwach podbudowy generuje pojawienie się spękań propagujących w kierunku górnych warstw nawierzchni drogowej. Poprzez zastosowanie innowacyjnych spoiw zamiast cementu można zredukować liczbę spękań, a tym samym pozytywnie wpłynąć na trwałość całej konstrukcji nawierzchni. W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące zastosowania w mieszankach MCE innowacyjnego spoiwa cementowego, wykorzystującego uboczne produkty pylaste pochodzące z cementowni (UCPP). Badania laboratoryjne prowadzone były w zakresie analiz trwałości zmęczeniowej i odporności na pękanie. Innowacyjne spoiwa cementowe wykazały istotny wpływ na rezultaty badań. W połączeniu z destruktem asfaltowym zapewniły redukcję zjawiska pękania w mieszankach typu MCE, co poprawiło ich trwałość zmęczeniową.

3

Podbudowy kompozytowe z dodatkiem miału gumowego z recyklingu opon samochodowych do nawierzchni drogowych

Kukiełka Jerzy

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 10

39--42

PL

W artykule opisano doświadczenia dotyczące wykonywania podbudów nawierzchni drogowych z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE) i betonów asfaltowo-cementowych (BAC). Wieloletnie prace nad doskonaleniem technologii recyklingu nawierzchni asfaltowych „na zimno” głównie w celu poprawy trwałości zmęczeniowej i odporności na spękania zaowocowały opracowaniem nowych mieszanek kompozytowych z zastosowaniem miału gumowego. Opisano skład i właściwości mieszanek zawierających destrukt asfaltowy, kruszywo doziarniające, cement, emulsję asfaltową i rozdrobnione odpady gumowe. Przeprowadzone prace badawcze pozwoliły na opracowanie patentów oraz wdrożenie technologii na odcinkach doświadczalnych.

EN

The article describes the experience or making road pavement bases from mineral-cement-emulsion mixtures (MCEM) and asphalt-cement concrete (ACC). Many years of work on improving the "cold" recycling technology of asphalt pavements, mainly to improve fatigue life and cracking resistance, resulted in the development of new composite mixtures using rubber powder. Compositions and properties of mixtures containing reclaimed asphalt, new aggregate, cement, asphalt emulsion and shredded rubber waste are described. The laboratory research work carried out allowed the development of patents and the implementation of the technology in experimental sections.

4

Mieszanki mineralno-emulsyjne z destruktem - MCE oraz GE

Hariasz Janusz

Drogi Publiczne

|

2022

|

nr 3

26--31

PL

W artykule omówiono kwestie związane z mieszankami mineralno-cementowo-emulsyjnymi (nazywane mieszankami MCE) oraz z mieszankami mineralno-emulsyjnymi typu GE. Przedstawiono ich typy i charakterystykę, jak również zalety stosowania ww. mieszanek.

5

Mieszanki MCE - technologia z myślą o środowisku

Merska Oliwia, Sorociak Wojciech

Drogi Publiczne

|

2021

|

nr 4

44--47

PL

Dbałość o środowisko naturalne stała się w ostatnich latach jedną z priorytetowych kwestii uwzględnianych przy realizacji projektów związanych z budową i remontem dróg. Potencjał ponownego wykorzystania materiałów pochodzących wprost z remontowanej nawierzchni czyni mieszankę mineralno-cementowo-emulsyjną jedną z tych technologii, które oferują nie tylko liczne korzyści ekonomiczne, lecz przede wszystkim środowiskowe. Przyjrzyjmy się bliżej tej znanej, lecz wciąż niedocenianej technologii.

6

Load bearing capacity of a national road with base course made of mineral-cement-emulsion mixture after 12 years of exploitation

Firlej Stefan, Kukiełka Jerzy

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2019

|

Vol. 18, no. 3

211--226

PL

W pracy przeprowadzono ocenę konstrukcji nawierzchni na oddanym do użytku w 2000 r. odcinku drogi krajowej DK 19. Zamieszczono analizę ugięć sprężystych FWD, oznaczonych po pierwszym i trzynastym roku jej eksploatacji. Obliczono moduły sztywności nawierzchni za pomocą autorskiego programu SF-PL i ELMOD, przyjmując modele dwu- i trójwarstwowej półprzestrzeni sprężystej. Dokonano także oceny modułów sztywności warstwy podbudowy wykonanej z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MMCE) z dodatkiem 5% (m/m) cementu i 3% (m/m) emulsji asfaltowej. W celu określenia nośności konstrukcji nawierzchni i szkody zmęczeniowej przeprowadzono analizę statystyczną obliczeń oraz analizę ruchu. Stwierdzono, że wyniki obliczeń nośności przy założeniu trójwarstwowej półprzestrzeni sprężystej charakteryzują się dużą zmiennością, około 2-krotnie większą niż w przypadku zastosowania modelu dwuwarstwowego. Przy założeniu modelu dwuwarstwowej półprzestrzeni sprężystej obliczone średnie wartości modułów sztywności w średniej temperaturze nawierzchni 22°C wynosiły w latach 2001 oraz 2013 odpowiednio 6191 MPa i 4584 MPa.

EN

The paper presents analysis of pavement struc- tural performance on the section of national road DK 19 in 2000. FWD tests and analysis of elastic deflections were made after the first and thirteenth year of exploitation. The pavement stiffness moduli were calculated using author’s programmes SF-PL and ELMOD, adopting two- and three-layer elastic half-space models. The evaluation of stiffness moduli of base course made of mineral cement-emulsion mixture (MCEM) with addition of 5% (m/m) cement and 3% (m/m) asphalt emulsion was carried out. Statistical analysis of calculations and traffic analysis were made to determine the load-bearing capacity of the pavement construction and to estimate fatigue damage. It was found that the results of calculations with the three-layer elastic half-space model are characterized by a large variation, about 2-fold higher than in the case of the of the two-layer model. The calculated mean values of stiffness moduli at average surface temperature of 22°C in 2001 and 2013 were 6,191 MPa and 4,584 MPa respectively in the model of a double-layered elastic half-space.

7

Ocena odporności na pękanie podbudów drogowych z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE)

Szydłowski C., Dołżycki B.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 10

81--85

PL

Mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne (MCE) są powszechnie stosowanym materiałem do wykonywania podbudowy przebudowywanych dróg w Polsce. Głównym celem badań była próba uszeregowania mieszanek MCE pod względem odporności na pękanie w porównaniu z innymi materiałami do wykonywania podbudów drogowych. Dodatkowym celem było sprawdzenie, czy zmiana proporcji środków wiążących stosowanych do MCE wpływa na odporność podbudowy na propagację spękań. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że podbudowa z mieszanki MCE jest bardziej odporna na pękanie niż podbudowa z kruszywa stabilizowanego cementem oraz mniej odporna na pękanie niż podbudowa z betonu asfaltowego czy betonu cementowego.

EN

The mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures are one of the most popular subbase layer used in road reconstruction in Poland. The main objective of this study was to try to rank MCE subbase in terms of crack resistance compared to other roadbase materials. The additional objective was to check whether the change in the proportion of binding agents (cement and emulsion) influences the fracture resistance of the mixtures. Based on the results of the studies, it can be concluded that the MCE subbase is more resistant to cracking than cement-treated aggregate and less resistant to cracking than asphalt concrete or cement concrete.

8

Problemy oceny własności mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE)

Zieliński P.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

383--392

PL

Podbudowy z mieszanek MCE są podstawowym rodzajem technologii recyklingu nawierzchni w Polsce, wykonywanym już od około 20 lat. Dotychczas stosowany sposób oceny własności tych mieszanek jest zdaniem autora niewystarczający gdyż wykonywany jest na próbkach przygotowywanych w sposób ściśle kontrolowany. Cechy ich są w tym przypadku znacznie korzystniejsze od rzeczywistych, określonych na próbkach pobranych z wykonanej na budowie warstwy. W niniejszej publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu metody zagęszczenia oraz wielkości próbek na podstawowe własności mieszanek MCE takie jak: zawartość wolnych przestrzeni w warstwie, moduł sztywności sprężystej (ITSM) i wytrzymałość na rozciąganie pośrednie (ITS). Analiza wyników pozwoliła na stwierdzenie, że własności próbek wykonywanych w ramach recepty laboratoryjnej są bardziej korzystne niż tych przygotowanych z mieszanki wymieszanej na budowie i zagęszczonej w laboratorium, natomiast najmniej korzystne właściwości posiadają próbki pobrane metodą odwiertów ze stwardniałej warstwy: charakteryzują się one największą porowatością, najmniejszą wytrzymałością na rozciąganie pośrednie i najmniejszym modułem sztywności sprężystej oraz dodatkowo wykazują największe rozrzuty wyników. Dla poprawnej oceny trwałości konstrukcji nawierzchni z podbudową z MCE, powinniśmy oceniać własności tej mieszanki określane na próbkach z odwiertów lub ewentualnie zmienić metodę laboratoryjnego przygotowywania próbek w taki sposób aby lepiej oddawała stan rzeczywisty.

EN

Mineral-cement-emulsion mixtures are the basic type of pavement recycling technology in Poland, implemented for about 20 years. Previously used method to assess the properties of these mixtures is in the author's opinion inadequate because it is performed on samples prepared in precisely controlled conditions. Their characteristics are more favorable than actual, specified on the samples taken from the layer constructed on the site. This publication presents the results of the effect of compaction method as well as the sample size on the basic properties of MCE mixture such as the content of air voids in the layer, the stiffness modulus (ITSM) and indirect tensile strength (ITS). Analysis of the results allowed to conclude that the properties of the samples taken in a laboratory recipe are more favorable than those prepared from an in-situ mixture compacted in the laboratory, while the least favorable properties have the samples drilled from the hardened layer: they are characterized by the highest porosity, the smallest indirect tensile strength and the lowest stiffness modulus, and additionally have the greatest dispersion of the results. Therefore, for a correct assessment of durability of the pavement structure with MCE base, we should evaluate properties of the mixture, determined on the samples from boreholes or change the method of sample preparation in laboratory in such a way that it could better express the actual situation.

9

Charakterystyka trwałości zmęczeniowej recyklowanej podbudowy

Buczyński P.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

145--152

PL

W artykule przedstawiono ocenę trwałości zmęczeniowej recyklowanej podbudowy wykonanej w technologii recyklingu głębokiego na zimno z emulsją asfaltową (MCE). W składzie recyklowanej podbudowy zastosowano trzy spoiwa tj. cement CEM I 32,5R, wapno hydratyzowane Ca(OH)2 oraz mieszaninę cementu i wapna hydratyzowanego w proporcjach 50% CEM do 50% Ca(OH)2. Udział spoiwa w mieszance recyklowanej podbudowy ustalono na 2,5%. Jako lepiszcze zastosowano kationową emulsję wolnorozpadową C60B10 ZM/R w ilości 3%. W celu określenia jakości recyklowanej podbudowy wykonano podstawowe badanie właściwości fizycznych oraz mechanicznych tj. zawartość wolnej przestrzeni Vm, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie ITSDRY, odporność na działanie wody TSR oraz moduł sztywności w pośrednim rozciąganiu Sm w temperaturze 2 ̊C, 10 ̊C oraz 20 ̊C. Ocenę trwałości zmęczeniowej recyklowanej podbudowy określono w teście pośredniego rozciągania (Indirect Tensil – Fatigue Test) zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 12697-26 zał. E. Badanie przeprowadzono w trybie kontrolowanego naprężenia tj. 250 kPa, 400 kPa oraz 500 kPa. Badanie zmęczenia recyklowanej podbudowy pozwoliło określić wpływ rodzaju spoiwa na zmianę trwałości przy cyklicznym obciążeniu oraz zmiennym poziomie naprężenia. W oparciu o założenia planu badań możliwe było wytypowanie, spoiwa które zapewni uzyskanie wymaganej trwałości zmęczeniowej.

EN

In the article has been presented an evaluation of the fatigue resistance of the base layer in the deep cold recycling technology with bitumen emulsion (MCE). Three-component binder has been used. It consisted of cement CEM I 32.5R, hydrated lime Ca(OH)2 and their blend where ratio was 50% to 50%. The proportion of performed binder, added to the recycled mixture, was 2.5% by mass of the recycled mixture. As a binder was used slow-setting cationic bituminous emulsion C60B10 ZM/R in the amount of 3%. For the purpose of determining quality of recycled base layer the selected properties were considered: void content Vm, indirect tensile strength ITSDRY, water resistance TSR and stiffness modulus Sm according to IT-CY methodology at temperature 2 ̊C, 10 ̊C and 20 ̊C. Additionally the evaluation of the fatigue resistance was performed according to IT-FT under PN-EN 12697-26 annex E. The test was conducted under the stress controlled mode at the level of 250 kPa, 400 kPa and 500 kPa. The fatigue test of recycled base layer allowed to determine the influence of the binder kind on the durability under cyclic load. Basing on the experiment plan it was possible to find the optimal composition of the binder which guarantees a failure-free service life of the base under a specific cyclic load.

10

Recykling głęboki na zimno nawierzchni asfaltowych dróg samorządowych

Kukiełka J.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 12

11--13

PL

W artykule opisano technologie mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE), betonów asfaltowo-cementowych (BAC) i mieszanek mineralnych z zastosowaniem cementu i asfaltu spienionego (MMCAS). Wieloletnie doświadczenia z realizacji podbudów z mieszanek MCE na drogach krajowych, jak również badania laboratoryjne przeprowadzone w ośrodkach naukowo-badawczych pozwoliły na znowelizowanie dotychczasowych wytycznych i specyfikacji. Podobne wymagania należałoby opracować w przypadku pozostałych dwóch technologii.

EN

The article described technologies of mineral-cementemulsion mixture (MCEM), asphalt-cement concrete (ACC) and mineral mixtures with cement and foamed bitumen (MMCFB). Multiannual experience with the implementation of the MCEM in national roads aswell as laboratory tests carried out in scientific research centers,made it possible to revise the existing guidelines and the specifications. Similar guidelines should also be developed for the other twomentioned technologies which do not have yet such elaborations.

11

Porównanie wyników badań statycznego i dynamicznego modułu sztywności mieszanek mce, uzyskanych przy zastosowaniu różnych procedur badawczych

Kuźniewski J.

Drogownictwo

|

2013

|

nr 9

277--282

PL

W artykule przedstawiono badania porównawcze modułów sztywności mieszanek mce wykonywanych dwiema metodami: na belce prostopadłościennej, czteropunktowo zginanej oraz w aparacie NAT (Nottingham Asphalt Tester). Porównane zostały wyniki określające właściwości mieszanki mce oraz warunki, w jakich traci ona sztywność i przy jakim obciążeniu. Wykazano, że wyniki obu metod potwierdzają zależność zmiany właściwości mieszanek od zawartości cementu i asfaltu oraz zmiany temperatury mieszanki. Przy planowaniu budowy drogi, przystępując do wymiarowania konstrukcji nawierzchni, można przeprowadzać badania każdą z tych metod, w zależności od posiadanego wyposażenia technicznego. Obie metody wykazują zalety, pozwalające na prawidłowe projektowanie drogi.

EN

The article presents comparative tests of mce mixtures stiffness modulus carried out using two methods: the method for determination of stiffness modulus on a cuboidal four-point-bended beam and in Nottingham Asphalt Tester. The results determining the properties of mce mixture as well as the conditions in which it loses stiffness and at what loading have been compared. It was proved that the results of both methods confirm that the change of mce mixtures properties depends on the content of cement and asphalt as well as on the change of mixture temperature. While planning a road construction and dimensioning pavement structure, tests can be carried out using each method depending on the available technical equipment. Both methods have advantages allowing for proper road design.

12

Badania modułu sztywności mieszanek mce w aparacie NAT

Kuźniewski J.

Drogownictwo

|

2013

|

nr 4

105-109

PL

W artykule przedstawiono metodę określania modułu sprężystości w aparacie Nottingham Asphalt Tester (NAT). Sprawdzone zostały właściwości mieszanki mce oraz warunki w jakich traci ona sztywność i przy jakim obciążeniu. Wykazano, że na zmianę właściwości mieszanek ma wpływ temperatura oraz zawartość cementu i asfaltu. Zmiana wartości modułów, przy zmianie warunków zewnętrznych, jest podobna we wszystkich mieszankach. Potwierdzono możliwość stosowania destruktu asfaltowego w mieszankach mce, przeznaczonych do wykonania warstwy podbudowy konstrukcji nawierzchni. Wyniki uzyskane tą metodą są porównywalne z wynikami uzyskanymi przy badaniu metodą belki prostopadłościennej czteropunktowo zginanej.

EN

The article presents the method for determination of modulus of elasticity in Nottingham Asphalt Tester (NAT). The properties of mce mixture, the conditions in what it loses stiffness and at what loading were measured. It was shown that the change of mixture properties is influenced by the temperature as well as the content of cement and asphalt. The change of modulus value with changed external conditions is similar for all mixtures. It was confirmed that the recycled asphalt paving mixture can be applied in mce mixtures designed to make the layers of the base course of road construction. The results achieved by using this method are comparable with the results achieved by 4-point-bending beam test.

13

Trwałość podbudów z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE)

Kukiełka J.

Budownictwo i Architektura

|

2007

|

vol. 1, nr 1

45-56

PL

Technologia recyklingu na zimno z zastosowaniem mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych polega na frezowaniu zniszczonych drogowych warstw asfaltowych i wymieszaniu uzyskanego rozdrobnionego materiału, zwanego destruktem, z kruszywem łamanym, cementem i emulsją asfaltową w urządzeniach stacjonarnych lub na wykonaniu wszystkich czynności technologicznych na miejscu z zastosowaniem np. recyklera. Celem pracy było ustalenie czynników mających wpływ na trwałość podbudów z MMCE, które osiągnięto poprzez realizację celów szczegółowych takich jak m.in.: opisanie struktury MMCE, ocenę wpływu temperatury na wytrzymałość i odkształcalność próbek z MMCE, ustalenie własności reologicznych przez określenie zespolonego modułu sztywności i kąta przesunięcia fazowego, ocenę trwałości zmęczeniowej próbek MMCE, ocenę odporności na pękanie niskotemperaturowe (TSRST) oraz analizę wyników badań terenowych (FWD, belka Benkelmana). Rezultatem pracy jest aplikacja wyników badań do wymiarowania konstrukcji nawierzchni o podbudowie z MMCE.

EN

Cold recycling technology with mineral-cement-emulsion mixtures (MCEM) consists of the milling of worn road asphalt layers and shuffle got crumbled material, called the RAP, with new broken aggregate, cement and asphalt emulsion in stationary devices or by realization of all technological actions on the spot ("in situ") using the recycler. The aim of the work was the settlement of factors having the influence on durability of bases made of MCEM which were realized by detailed aims such as: the description of structure of MCEM, the assessment of influence of temperature on strength and deformability of samples made of MCEM, the settlement of rheological properties by combined stiffness modulus and loss angle, the assessment of fatigue durability the of samples of the MMCE, the assessment of resistance for low temperature cracking (the TSRST), the analysis and interpretation of surveys in fieldworks (the FWD, the Benkelman's beam). The main issue of investigations is the application to the dimensioning of pavement construction with base made of MCEM.