Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigating the ageing process of polymer modified bitumen using a modified Thin-Film Oven Test in the aspect of recycling purpose

Farid Miftah, Król Jan

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

379--386

EN

Polymer Modified Bitumen (PMB) is a widely used material for road construction. Commonly, PMBs are produced by mixing bitumen with various types of Styrene- Butadiene–Styrene (SBS) copolymers and, if necessary, with another additive such as a cross-linking agent to improve the material’s performance. The ageing process of PMBs is more complex than unmodified bitumen due to molecular interactions between the bitumen and the polymer. Previous studies suggest that the polymer modifier dominates the chemical degradation of PMBs during short-term ageing, while long-term ageing is dominated by bitumen oxidation. As a result, RAP containing PMB as its binder still contains polymer in its chemical composition, emphasizing the need for a comprehensive understanding of the ageing process of PMBs. In current practice, RAP is heated before being mixed with virgin materials to allow reactivation of its aged binder. This study proposes a modified Thin-Film Oven Test (TFOT) as an ageing simulation method, with variations in time and temperature to simulate ageing during the RAP mixing process. The bitumen oxidation phenomenon mostly dominates the ageing process. From quantitative indices analysis, under short duration and lower temperature conditions, the polymer degradation helps to resist ageing shortly. Moreover, the DSR test shows that ageing caused the PMB to increase in complex modulus while decreasing in phase angle, indicating hardening and shifting toward more elastic behaviour. The most prominent effect of ageing can be observed at lower test temperature for phase angle and higher test temperature for complex modulus. Generally, the ageing conditions’ temperature has a more significant role in dictating the ageing effect on PMB than the duration.

PL

Asfalt modyfikowany polimerami (PMB) to szeroko stosowany materiał do budowy dróg. Powszechnie asfalt modyfikowany polimerami wytwarzany jest poprzez mieszanie bitumu z różnymi rodzajami kopolimerów styrenowo-butadienowo-styrenowych (SBS) oraz, w razie potrzeby, z innym dodatkiem, takim jak środek sieciujący, w celu poprawy wydajności materiału. Proces starzenia asfaltów modyfikowanych polimerami jest bardziej złożony niż niemodyfikowanego asfaltu ze względu na interakcje molekularne między asfaltem a polimerem. Wcześniejsze badania sugerują, że modyfikator polimeru dominuje w degradacji chemicznej asfaltów modyfikowanych polimerami podczas starzenia krótkoterminowego, podczas gdy starzenie długoterminowe jest zdominowane przez utlenianie bitumu. W rezultacie destrukt asfaltowy zawierający asfalt modyfikowany polimerami jako spoiwo nadal zawiera polimer w swoim składzie chemicznym, co podkreśla potrzebę kompleksowego zrozumienia procesu starzenia asfaltów modyfikowanych polimerami. W obecnej praktyce destrukt asfaltowy jest podgrzewany przed zmieszaniem z materiałami pierwotnymi, aby umożliwić reaktywację jego starzejącego się spoiwa. W niniejszym badaniu zaproponowano metodę cienkiej warstwy (TFOT) jako metodę symulacji starzenia, ze zmianami czasu i temperatury w celu symulacji starzenia podczas procesu mieszania destruktu asfaltowego. Zjawisko utleniania bitumu przeważnie dominuje w procesie starzenia. Z analizy wskaźników ilościowych wynika, że w warunkach krótkiego czasu trwania i niższej temperatury degradacja polimeru pomaga w krótkim czasie ograniczyć proces starzenia. Co więcej, badanie DSR wykazało, że starzenie spowodowało wzrost złożonego modułu asfaltu modyfikowanego polimerami przy jednoczesnym zmniejszeniu kąta fazowego, co wskazuje na utwardzenie i przesunięcie w kierunku bardziej elastycznego zachowania. Najbardziej widoczny efekt starzenia można zaobserwować w niższej temperaturze testowej dla kąta fazowego i wyższej temperaturze testowej dla modułu zespolonego. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura warunków starzenia odgrywa bardziej znaczącą rolę w dyktowaniu wpływu starzenia na asfalt modyfikowany polimerami niż czas jego trwania.

2

Współczesne hydroizolacje mostowe

Germaniuk Krzysztof

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 9

34--38

3

Ocena właściwości użytkowych grubowarstwowych powłok hydroizolacyjnych z wyrobów asfaltowych modyfikowanych polimerami

Francke Barbara

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 5

21--23

4

Wpływ rodzaju lepiszcza asfaltowego na właściwości techniczne mieszanek mineralno-asfaltowych

Plewa Andrzej

Drogownictwo

|

2019

|

nr 1

3--6

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań i analiz właściwości technicznych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy modyfikowanych: kopolimerem SBS, miałem gumowym oraz asfaltu modyfikowanego z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego. Mieszanki mineralno-asfaltowe, zróżnicowane ze względu na rodzaj zastosowanego lepiszcza, poddano badaniom: modułów sztywności IT-CY i 4PB-PR oraz odporności na zmęczenie w badaniu 4PB-PR. Na podstawie uzyskanych wyników badań ustalono, że mieszanki mineralno-asfaltowe z zastosowaniem asfaltu modyfikowanego z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego charakteryzują się znacznie większą trwałością zmęczeniową w odniesieniu do mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy produkowanych przemysłowo. Mieszanki mineralno-asfaltowe z zastosowaniem upłynnionych asfaltów modyfikowanych mogą być stosowane jako innowacyjne rozwiązania zapobiegające propagacji spękań odbitych lub zmęczeniowych. Dodatek upłynniacza pochodzenia roślinnego do asfaltu modyfikowanego pozwala na obniżenie temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych, a także temperatury wbudowania.

EN

The article presents the results of research 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 vegetable origin fluidizers. The analysed asphalt mixtures underwent stiffness modulus tests IT-CY and 4PB-PR as well as fatigue life test 4PB-PR. Based on the obtained results of tests it has been stated that asphalt mixtures using elastomeric asphalt and rubber-asphalt binders with the addition of vegetable origin fluidizers are characterized by a much greater fatigue life and water resistance in comparison to asphalt mixtures using industrially manufactured binders. asphalt mixtures with asphalt modified SBS copolymer with the addition of vegetable origin fluidizers, can be characterized as very good solutions for preventing the propagation of reflective cracking or fatigue cracking to the top layers of road surfaces. Addition of vegetable origin fluidizers allows to lower the production temperatures and incorporating the asphalt mixtures.

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

Nawrót sprężysty - na ile jest przydatny do oceny asfaltów modyfikowanych?

Jurczak R.

Magazyn Autostrady

|

2017

|

Nr 5

124--126

PL

W wyniku rozwoju przemysłu polimerów opracowano rozwiązania, które umożliwiły wyprodukowanie asfaltu wysokomodyfikowanego mającego większą zdolność sprężystego odkształcenia. Wszystkie badane asfalty modyfikowane wykazują właściwości sprężyste, wyraźnie przekraczające minimalne wymaganie ujęte w załączniku NA do normy PN-EN 14023:2011/Ap1:2014-04. Ponadto nawet klasyczne asfalty modyfikowane spełniają wymaganie dotyczące nawrotu sprężystego w temperaturze 25°C dla asfaltów wysokomodyfikowanych. W związku z powyższym oznaczenie nawrotu sprężystego asfaltów modyfikowanych, zwłaszcza w jednej (normowej) temperaturze, jest niewystarczające do oceny ich przydatności.

EN

As a result of the development of the polymer industry, solutions that enable the production of highly modified asphalts with higher elastic deformation capability have been developed. All the tested modified asphalts manifest the properties that clearly exceed the minimum requirements included in the NA Annex to PN-EN 14023:2011/Ap1:2014-04. In addition, even classic modified asphalts meet the elastic recovery requirement for highly modified asphalts at 25°C. In relation to the above, the identification of the elastic recovery for the modified asphalts, in particular in one (standard) temperature, is insufficient to assess their suitability.

7

Interlaboratory tests of paving grade bitumen and polymer modified bitumen

Błażejowski K., Wójcik-Wiśniewska M., Olszacki J., Peciakowski H.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 5

356--363

EN

In the paper the results of interlaboratory round-robin tests are presented. The RR program was executed for paving grade 50/70 bitumen and polymer modified bitumen 45/80-55. For both binders similar test programs have been prepared, starting from fundamental properties like Pen@25, Softening Point, Softening Point after RTFOT, Fraass breaking point, elastic recovery etc. and with use of more contemporary test methods as complex modulus G*, phase angle δ (60°C, f = 1.59 Hz (10 rad/s), PMB microstructure etc. Finally 8 properties for unmodified bitumen were tested and 9 for PMBs. In the program 24 laboratories from three european countries participated representing different kinds of labs – private owned, technical universities, road administration and refinery control labs. The final results were evaluated with statistical and z-score method. Surprisingly results showed that the best methods with high reproductibility are complex modulus G* and phase angle δ.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań międzylaboratoryjnych zorganizowanych przez ORLEN Asfalt w 2012 roku. Program badań obejmował dwa rodzaje lepiszczy asfaltowych: asfalt drogowy 50/70 według PN-EN 12591 oraz asfalt modyfikowany polimerami PMB 45/80-55 według PN-EN 14023. Wśród wybranych parametrów oceny asfaltu drogowego 50/70 i modyfikowanego PMB 45/80-55 znalazły się badania obligatoryjne (zawarte w normach, w oparciu o które produkowane są asfalty) oraz badania funkcjonalne oznaczane w reometrze dynamicznego ścinania DSR. Finalnie do porównań wybrano 8 właściwości asfaltu drogowego i 9 właściwości asfaltu modyfikowanego. W badaniach międzylaboratoryjnych wzięły udział 24 laboratoria reprezentujące zarówno inwestorów z branży drogowej jak i typowe jednostki badawcze. Otrzymane wyniki badań zostały poddane analizie statystycznej i ocenione zgodnie z ogólnymi zasadami opisanymi w normach: PN-EN ISO/IEC 17043:2011 Ocena zgodności – Ogólne wymagania dotyczące badania biegłości oraz ISO 13528:2005 Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons.

8

Właściwości asfaltu drogowego modyfikowanego polimerem nowej generacji

Jurczak R.

Magazyn Autostrady

|

2016

|

Nr 5

32--34

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań podstawowych cech fizycznych asfaltu (penetracji, temperatury mięknienia i łamliwości). Do oceny właściwości poza nawrotem sprężystym wykorzystano parametry uzyskane na podstawie wyników badań siły rozciągającej w duktylometrze. Korzystniejsze właściwości i większą sprężystość mają asfalty wysokomodyfikowane.

EN

The paper presents the results of the tests of basic physical characteristics of bitumen (penetration, softening and breaking point). To assess its properties, apart from the determination of elastic recovery, parameters obtained on the basis of the analysis of tensile force have been used, measured using a ductilometer. The highly modified asphalt proved to have better properties and higher elasticity.

9

Analiza zmian właściwości asfaltu PmB 25/55-60 z niewielkim udziałem wypełniacza

Jurczak R., Kaczmarek K.

Magazyn Autostrady

|

2016

|

Nr 3

58--61

PL

Właściwe proporcje wypełniacza i asfaltu mają wpływ na właściwości mas powłokowych. Rezultaty badań ciągliwości z pomiarem siły rozciągającej wskazują, że wprowadzenie wypełniacza do asfaltu modyfikowanego powoduje jego usztywnienie, bez zwiększenia ciągliwości. Ma to szczególne znaczenie w niskiej temperaturze.

EN

Proper proportions of filler and bitumen affect the properties of coating materials. The results of ductility tests with a tensile force measurement indicate that the introduction of a filler to a modified bitumen results in the rigidity without increasing the ductility. It is particularly important at low temperatures.

10

Uwagi do normy PN-EN 14695 dotyczącej badania pap zgrzewalnych na izolacje mostowe

Germaniuk K.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 3

38--41

11

Analiza reologicznego zachowania drogowych kompozytów elastomerowo-asfaltowych poddanych próbie rozciągania w duktylometrze

Słowik M.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 4

243--250

PL

Jedną z podstawowych metod pomiarowych stosowanych w celu oceny właściwości asfaltów modyfikowanych polimerami jest próba rozciągania. W niniejszej pracy badaniom poddano próbki kompozytów elastomerowo-asfaltowych o zróżnicowanej zawartości elastomeru SBS (w zakresie od 3% do 9%), ale o zbliżonej penetracji w temperaturze 25°C. W celu oceny właściwości reologicznych oraz wrażliwości termicznej lepiszcza asfaltowe wybrane do badań poddano próbie rozciągania z rejestracją siły w duktylometrze. Pomiary wykonano w temperaturze 0, 10 i 25°C. Na podstawie uzyskanych rezultatów wyznaczono wskaźnik maksimum siły (MFR), który można wykorzystać jako miarę efektywności modyfikacji asfaltów elastomerami. Ponadto, na podstawie wartości pierwszego maksimum siły rozciągającej oznaczonych w temperaturze 0 i 25°C obliczono indeks maksimum siły (MFI), który może stanowić alternatywę dla powszechnie stosowanego indeksu penetracji.

EN

The basic measurement method used to assess the properties of polymer modified bitumens is a tensile test. In this study, PMB specimens of various elastomer SBS content (in the range from 3% to 9%), but a similar penetration, determined at 25°C were tested. In order to evaluate the rheological properties and temperature susceptibility, the Force-Ductility Tests were conducted at 0, 10 and 25°C. On the basis of the obtained results, the values of the maximum force ratio (MFR) were calculated. It could characterize the efficiency of bitumen modification by elastomer addition. Moreover, on the basis of the first tensile force maximum determined at 0 and 25°C, values of the maximum force index (MFI) were calculated. This parameter may be an alternative to commonly used penetration index.

12

The evaluation of ageing processes of the polymer modiefied bitumen by image analysis

Piłat J., Król J.

Foundations of Civil and Environmental Engineering

|

2008

|

No. 11

113-122

EN

In this paper the influence of short and long term ageing processes on polymer dispersion in the polymer modified bitumen has been analyzed. The bitumen was modified by various amounts of SBS elastomers. Microstructural changes of polymer dispersion were tested using fluorescent microscopy. It has been shown that the phase separation of SBS modified binders is influenced by the base bitumen and the characteristics and content of the polymer. Correlations were sought between viscoelastic properties and microstructure after ageing. The results showed that it is essential to describe the microstructure of the polymer modified bitumen, especially the description phases, shapes and proportion of dispersed parts.