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

Stiffness of MCE mixtures based on cement dusty by-products and recycled aggregate

Skotnicki Łukasz, Kuźniewski Jarosław

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

579--592

EN

This paper presents the possibilities of reusing recycled materials in road pavement constructions. This study analyses the effects of reclaimed asphalt pavement (RAP) and cement dusty by-products (UCPP) on the stiffness of mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures. Asphalt waste can be used as a secondary raw material for the preparation of cement-stabilised mixtures in cold recycling technology. The use of MCE mixtures in road pavement construction is one way of disposing of construction waste. Testing of MCE mixtures with UCPP was aimed at confirming the applicability of these materials for cold recycled pavement structure layers. The purpose was to evaluate the effect of the innovative UCPP binding agent on the mechanical properties of MCE mixtures. The stiffness of the mixtures in question was analysed. Tests were carried out for fine- and coarse-grained mixtures. The stiffness modulus in indirect tension test on cylindrical specimens (IT-CY) was carried out according to EN 12697-26. Indirect tensile strength (ITS) testing was carried out according to EN 12697-23. The use of innovative binders has made it possible to reduce the stiffness of individual MCE mixtures compared to reference mixtures containing conventional cement, while still maintaining adequate durability. The relationships developed between IT-CY stiffness and ITS strength will allow the design and execution of MCE mixtures in road pavements to be optimised. The use of UCPP changed the mechanical properties of MCE mixtures by reducing their stiffness. This will contribute to the cracking resistance of the base and sub-base layers and increase their fatigue life. The innovative material was used in the experimental section and it is being monitored.

PL

W artykule przedstawiono możliwości powtórnego zastosowania materiałów pochodzących z recyklingu w konstrukcjach nawierzchni drogowych. W pracy analizowano wpływ destruktu asfaltowego i ubocznych cementowych produktów pylastych (UCPP) na sztywność mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Destrukt asfaltowy może być wykorzystany jako surowiec wtórny do przygotowania mieszanek stabilizowanych cementem w technologii recyklingu na zimno. Zastosowanie w nawierzchniach drogowych mieszanek MCE jest jednym ze sposobów utylizacji odpadów budowlanych. Badania mieszanek MCE z UCPP miały na celu potwierdzenie możliwości zastosowania tych materiałów do warstw konstrukcji nawierzchni, poddanych recyklingowi na zimno. Istotą była ocena wpływu innowacyjnego środka wiążącego UCPP na właściwości mechaniczne mieszanek MCE. Analizowano sztywność przedmiotowych mieszanek. Badania wykonano dla mieszanek: drobnoziarnistej i gruboziarnistej. Badania sztywności w pośrednim rozciąganiu (IT-CY) wykonano wg normy PN-EN 12697-26. Badanie wytrzymałości na rozciąganie pośrednie (ITS) wykonano wg PN-EN 12697-23. Zastosowanie innowacyjnych spoiw pozwoliło na redukcję sztywności poszczególnych mieszanek MCE w porównaniu do mieszanek referencyjnych, zawierających klasyczny cement, przy zachowaniu ich odpowiedniej trwałości. Opracowane zależności pomiędzy sztywnością IT-CY a wytrzymałością ITS pozwolą na optymalizację procesu projektowania i wykonywania mieszanek MCE w nawierzchniach drogowych. Stosowanie UCPP zmieniło właściwości mechaniczne mieszanek MCE, ograniczając ich sztywność. Przyczyni się to do zwiększenia odporności na pękanie podbudowy i zwiększenie jej trwałości zmęczeniowej. Innowacyjny materiał został wykorzystany na odcinku doświadczalnym i jest monitorowany.

3

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.

4

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.

5

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.

6

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.

7

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.

8

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.

9

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.