Now, flexible pavement, made of hot-mix asphalt with the addition of the reclaimed asphalt pavement granules in the central asphalt mixing plant, is increasingly used. The amount of the added reclaimed asphalt pavement depends on mineral materials and their homogeneity. The article presents the algorithm for predicting the composition of mineral constituent of recycled hot-mix asphalt, taking into consideration the variation of gradation of all mineral materials and reclaimed asphalt pavement, in the absence of random batching errors. When simulating, the gradations of the reclaimed asphalt pavement and mineral materials are selected by using a random number generator. The example of simulation is presented and the results obtained are analyzed.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Repairs and reconstructions of asphalt roads and paved areas generate large amounts of construction debris in the form of reclaimed asphalt pavement (RAP). The material milled from the upper layer contains aggregate and asphalt with deteriorating performance parameters as a result of long-term service under variable weather conditions. Since the debris is mostly composed of non-renewable materials, attempts have been made to recycle and utiliseit in the preparation of new asphalt mixtures. This study investigates the design of an asphalt mix containing recycled RAP and summarises the testing of its performance parameters. By lowering the mixing temperature and using a two-stage method of RAP heating, it was possible to design an asphalt mix with 90% RAP content; thus, the demand for virgin aggregate and the fuel consumption throughout the mixing process could be effectively reduced.
Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is an asphalt pavement material which is acquired from removed or reconstructed asphalt roadways. When properly crushed and screened, RAP consists of high-quality, well-graded aggregates coated by asphalt cement. A study done showed that the use of RAP in asphalt mixture, guarantees the required pavement durability with reduced cost of asphalt mixtures production. European product standards and Polish technical guidelines contain all relevant regulations and requirements regarding hot asphalt mixtures. There are two main methods to introduce the RAP into asphalt mixtures at the asphalt mixing plant: cold and hot method. The most popular method in Poland is the cold method, where the cold RAP is added directly to the mixer. In many European countries maximum amount of RAP is 30% in cold method. Polish technical guidelines WT- 2:2010 reduce also the maximum amount of RAP in HMA without taking into consideration the technical capabilities of asphalt mixing plants. It may be used only a maximum of 15% to asphalt mixture according to the WT-2:2010 .The paper presents the research results of asphalt mixtures with 10%, 15% and 20% addition of RAP stored on the square of the asphalt plant near Bialystok. In the first stage of the study the amount of foreign impurities in the RAP, granulation of aggregates and asphalt content was performed. It was found that, despite the large heterogeneity tested RAP meets the standard requirements. Positive results have enabled the design of the initial composition of asphalt mixtures to base course, namely Asphalt Concrete (AC) for different categories of road traffic. AC prepared with 10%, 15% and 20% addition of the RAP and without the addition of RAP were tested on water resistance, rutting, fatigue life and stiffness modulus. The research results showed that RAP is a valuable material that can be used for the production of asphalt concrete designed for the base course for all categories of road traffic. It was found that the addition of RAP can reduce the amount of asphalt in asphalt mix up to 26% and the consumption of natural aggregate by approximately 20%. It should be noted the influence of RAP on the performance and the durability of the asphalt mixtures as compared to virgin asphalt mixtures (without RAP).
Pond ash, which is the burnt by-product of fossil fuels such as coal and lignite, is increasing due to globalization, and the safe disposal of pond ash has become a challenging task for human society; the dumping of pond ash in a particular area makes the chosen area too vulnerable for any living kind. The retention of pond ash for a prolonged period leads to soil contamination and infertility of the soil. To overcome the issue, the accumulation of pond ash as a part of the road subgrade shall considerably reduce the dumping. The Pond ash contains both fly ash and bottom ash in a proportion that may vary as per age of dumping. Both fly ash and bottom ashes are rich in cementitious and silicious properties. When the pond ash is mixed with milling waste (reclaimed asphalt pavement) and flue-gas desulfurization material with a particular mix proportion, it leads to matrix material, which becomes a more idealized material for usage as road sub-grade stabilization. Pond ash and flue-gas desulfurization materials make up a key proportion of wet mix macadam material. The milling waste (reclaimed asphalt pavement), on the other hand, is the actual top layer of any road pavement in the form of rubbles and has the added advantage of a cohesive and additive nature. The selection of mix proportions for optimum content makes the matrix mix much espouse as a sub-base course that can readily disperse the tearing action of road surfaces due to differential loading of wheels, which leads to potholes over the lane over time. The California bearing ratio test is done to find the optimum mix.
W ostatnich latach recykling nawierzchni bitumicznych nabiera znaczenia głównie z powodów ekonomicznych i ekologicznych. Powtórne wykorzystanie zniszczonych warstw asfaltowych pozwala oszczędniej gospodarować nowymi złożami kruszyw i zmniejszyć koszty budowy nawierzchni. Wbrew wielu opiniom pofrez asfaltowy wcale nie powoduje pogorszenia parametrów produkowanej masy bitumicznej.
EN
Asphalt rubble is a valuable material which can be used in the production of new asphalt-aggregate mixtures. Reclaimed asphalt pavement implies lower construction costs and less use of natural deposits of aggregate. Investors increasingly want to use asphalt millings due to the economic and ecological reasons.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents an assessment of suitability of reclaimed asphalt pavement (RAP) material for use in cement concrete mixtures dedicated for road structures. The analysis encompassed determination and evaluation of six parameters of RAP material in terms of its usability in concrete pavement construction. Since the external conditions acting on an asphalt pavement during its service life may cause aging of the binder and changes in proportions of its chemical composition, it was necessary to analyze the parameters of the obtained RAP aggregate, with particular focus on texture, water absorption, binder properties and surface characteristics of particles covered with bituminous binder. Reuse of RAP material in cement concrete mixtures dedicated for pavement structures is proposed in the article. Basic parameters of cement concretes containing chosen RAP aggregates were determined and discussed.
PL
W artykule przedstawiono ocenę przydatności destruktu asfaltowego do zastosowania w składzie nawierzchniowej mieszanki betonowej. Omówiono wyniki parametrów 6 destruktów asfaltowych pozyskanych z nawierzchni komunikacyjnych i oceniono pod względem możliwości zastosowania do mieszanek przeznaczonych na nawierzchnie betonowe. Czynniki zewnętrzne, które w czasie użytkowania oddziaływały na nawierzchnię, mogą wpływać na starzenie spoiwa i powodować zmiany proporcji związków chemicznych w jego budowie wewnętrznej. Z uwagi na powyższe konieczne było analizowanie parametrów kruszywa pochodzącego z recyklingu nawierzchni i mieszanek mineralno-asfaltowych, szczególnie pod kątem tekstury, absorpcji wody, właściwości lepiszcza, a także charakterystyki powierzchni cząstek pokrytych lepiszczem asfaltowym. W artykule zaproponowano ponowne wykorzystanie destruktu asfaltowego pochodzącego z eksploatowanych nawierzchni komunikacyjnych w składzie mieszanek betonowych przeznaczonych do wbudowania w nawierzchnie drogowe. Omówiono wyniki podstawowych parametrów betonów z dodatkiem wytypowanych destruktów.
W artykule przedstawiono nowe rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie określenia szczegółowych kryteriów stosowania warunków utraty statusu odpadów dla odpadów destruktu asfaltowego. Rozporządzenie określa warunki, po spełnieniu których destrukt asfaltowy, tj. materiał z recyklingu nawierzchni asfaltowych, przestaje być traktowany jako odpad. Nowe regulacje pozwolą zmniejszyć obciążenia regulacji prawnych zarówno dla przedsiębiorców, jak i administracji drogowej. W wyniku wdrożenia do stosowania nowych przepisów prawnych, uproszczeniu ulegają procedury związane z uzyskiwaniem zezwoleń administracyjnych w stosunku do destruktu asfaltowego wytwarzanego i ponownie wykorzystywanego na kontraktach drogowych.
EN
The article presents new regulations of the Minister of Climate and Environment of the Republic of Poland on the definition of detailed criteria for the application of end-of-waste conditions for asphalt recycle waste. The regulation specifies the conditions under which reclaimed asphalt, i.e. material from recycled asphalt pavements, ceases to be treated as waste. The new regulations will reduce the burden of legal regulations both for road companies and road administration. As a result of the implementation of new legal regulations into application, the procedures related to obtaining administrative permits in relation to reclaimed asphalt produced and reused in road contracts are simplified.
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości funkcjonalnych mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym. W badaniach wykorzystano mieszanki mineralno-asfaltowe typu beton asfaltowy AC 22, stosowane do warstwy podbudowy nawierzchni drogowych obciążonych ruchem kategorii KR5 i KR6. Mieszanki mineralno-asfaltowe zróżnicowano pod względem ilości zastosowanego granulatu asfaltowego: 0%, 10%, 15% I 20%. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że mieszanki mineralno-asfaltowe z granulatem asfaltowym charakteryzują się porównywalnymi, a w niektórych przypadkach lepszymi, właściwościami funkcjonalnymi w porównaniu z mieszanką referencyjną bez granulatu.
EN
The article presents the results of research on the functional properties of asphalt mixes using RAP obtained from milling asphalt road pavements. Asphalt concrete AC 22P with 0%, 10%, 15% and 20% addition of RAP used for base course of road pavements were designed. It was found that asphalt mixes with RAP characterized by comparable and in some cases better functional properties compared to the asphalt mixes without RAP (0%). One should notice the influence of RAP on the performance and durability of the asphalt mixtures, as compared to virgin asphalt mixtures (without RAP).
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zagadnienie wpływu zwiększonej ilości dodatku destruktu asfaltowego na odporność mieszanek mineralno-asfaltowych na działanie wody. Badaniom poddano mieszanki o ciągłym uziarnieniu typu betonowego i nieciągłym uziarnieniu typu SMA. Zbadano betony asfaltowe o zawartości destruktu do 90% oraz mieszanki mastyksu grysowego o zawartości destruktu do 50%. W zależności od rodzaju badanej mieszanki stosowano destrukt asfaltowy o ciągłym i nieciągłym uziarnieniu z warstw nawierzchni drogowej eksploatowanej nie dłużej niż 20 lat. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że dodatek destruktu asfaltowego nie powoduje utraty odporności mieszanki na działanie wody poza wartości wymagane. Stwierdzono, że niewielka ilość destruktu asfaltowego może wpływać korzystnie na poprawę wartości wskaźnika ITSR.
EN
Paper discusses issues related to influence of increased RAP content in the asphalt mixtures on their freeze-thaw resistance. Asphalt mixtures with continues aggregate blend (asphalt concrete: AC-type) and non-continuous blend (stone mastic asphalt: SMA-type) were tested. RAP content in tested mixtures was up to 90% and up to 50% for AC and SMA mixtures, respectively. Depending on the tested mixture type, RAP used was obtained from AC or SMA mixtures milled out from pavements not older than 20 years. Based on the conducted research it was concluded, that RAP addition does not decrease asphalt mixture resistance below required limit. It was also found that small amount of RAP can beneficially change ITSR parameter.
W wyniku prac utrzymaniowych nawierzchni asfaltowych w celu modernizacji jej konstrukcji nawierzchni powstają duże ilości destruktu asfaltowego (RAP). Zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju należy ten materiał w jak najlepszy sposób wykorzystać do wytwarzania nowej mieszanki mineralno-asfaltowej. Głównym kierunkiem jego zastosowania jest wytwarzanie na jego bazie recyklownej mieszanki mineralno-asfaltowej w technologii na zimno przeznczonej na dolne warstwy konstrukcji nawierzchni. W celu jego wykorzystania do wytwarzania nowej mieszanki Cold Mix Asphalt niezbędne jest zastosowanie spoiwa, które zapewni jak najkorzystniejsze parametry tego rodzaju materiału. W badaniach zastosowani spoiwo, które w swoim składzie zawiera cement CEM I 32.5R, wapno hydratyzowane i uboczne produkty pylaste. W czasie prac badawczych dokonywano oceny różnych kombinacji tego spoiwa w celu uzyskania jak najkorzystniejszych parametrów recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej. Jako lepiszcze stosowano asfalt spieniony 70/100. Ocenie poddano następujące parametru recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej: zawartość wolnych przestrzeni, odporność na oddziaływanie wody i mrozu oznaczając parametr ITSR, wskaźnik RWW+M wg AASHTO T283 oraz wskaźnik odporności na spękania wg PANK 4302 oraz moduł sztywności Sm w zakresie temperatur od -10oC do +40oC. Na podstawie kompleksu wykonanych badań ustalono optymalną zwartość składników spoiwa mieszanego zapewniająca odporność na oddziaływanie wody i mrozu recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej wykonywanej w technologii na zimno. Wykonano odcinek doświadczany konstrukcji nawierzchni na podstawie którego dokonano weryfikacji wyników badań laboratoryjnych.
EN
Reclaimed asphalt pavement (RAP) material is generated in large amounts in asphalt pavement maintenance and modernization works. Having in mind the necessity to implement the principles of sustainable development, this material should be used in the best possible way to produce new paving materials. The main direction of its application is the production of cold recycled asphalt mixtures, intended for the lower layers of the pavement structure. In order to utilize it in a new Cold Mix Asphalt mixture, it is necessary to use a binder that will ensure the best parameters of this type of material. A mixed hydraulic binder containing CEM I 32.5R cement, hydrated lime and dust by-products were used in the investigations. During the research, various combinations of this binder were produced in order to obtain the best parameters of the cold recycled asphalt mix. Foamed bitumen based on a 70/100 paving grade bitumen was used as the asphalt binder in the tested mixtures. The following parameters of the recycled asphalt mixture were evaluated: air void content, resistance to water and frost damage by determining the ITSR parameter, RWW+M index according to AASHTO T283, cracking resistance index according to PANK 4302 and stiffness modulus Sm measured in the temperature range from -10°C to +40°C. On the basis of the performed tests, the optimal composition of the hydraulic binder was determined, ensuring the resistance to water and frost of the recycled cold asphalt mixture. An experimental pavement test section was constructed, where the results of laboratory tests were verified.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wykorzystanie destruktu asfaltowego do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych wiąże się często z koniecznością poprawy właściwości zestarzonego lepiszcza zawartego w destrukcie. Metody projektowania mieszanek mineralnoasfaltowych zakładają idealne wymieszanie lepiszcza otaczającego ziarna destruktu ze świeżym lepiszczem dodawanym do mieszanki. Prowadzone obecnie badania wskazują jednak na niecałkowite mieszanie się obydwu lepiszczy. W pracy przedstawiono metodę pozwalającą ocenić stopień zmieszania lepiszczy w mieszankach z destruktem asfaltowym. Oceny mieszalności dokonuje się na podstawie badań poszczególnych warstw otoczki asfaltowej. W reometrze dynamicznego ścinania (DSR) wykonuje się badania lepiszcza takie jak zespolony moduł ścinania, kąt przesunięcia fazowego, moduł podatności oraz procentowe odkształcenie sprężyste. W pracy opisano procedurę przygotowania próbek mieszanki mineralno-asfaltowej i odzyskiwania lepiszcza do badań reologicznych. Próbki asfaltu do badań otrzymywano stosując metodę etapowej ekstrakcji. Zaproponowana metoda pozwala charakteryzować zmiany właściwości w poszczególnych obszarach warstwy lepiszcza otaczającego granulat asfaltowy. W celu weryfikacji przydatności zaproponowanej metody przedstawiono przykładowe wyniki badań zmian właściwości lepiszcza w zależności od grubości otoczki. Przeprowadzone dotychczas analizy porównawcze modułu zespolonego i kąta przesunięcia fazowego poszczególnych warstw otoczki asfaltowej z zastosowaniem zaprezentowanej metody wykazały, iż stanowi ona przydatne narzędzie do oceny mieszalności lepiszczy w mieszankach mineralno-asfaltowych z destruktem.
EN
The use of reclaimed asphalt pavement to produce asphalt mixtures require the refresh of the aged binder properties. Asphalt mixtures designing methods assume the total mixing of the binder from RAP and the added fresh binder. Research of many scientific institutes show that blending between both binders is not complete. The paper presents the method to assess the degree of mixing binders in mixtures with RAP. The assessment is based on the research of individual layers of binder film. Dynamic shear rheometer DSR is used to test binder properties such as a complex modulus, phase angle, no-recoverable creep compliance and elastic recovery. The paper describes the procedure for hot mix asphalt sample preparation and binder recovery for rheological testing. To prepare the samples for test were used staged extraction method. Changes of the properties of the individual areas of the binder layer surrounding the grain of RAP can be characterized using presented method. The paper also includes examples of the results of preliminary tests conducted in order to verify the usefulness of the presented method. Results of laboratory tests of complex modulus and phase angle and comparative analysis of these properties from individual layers of binder film showed that presented method is the useful device to evaluation the binder blending in hot mix asphalt with RAP.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents an investigation of properties of asphalt mixtures produced from two types of reclaimed asphalt pavement material – one containing typical modified binder and one containing highly modified binder. Both types of reclaimed asphalt pavement material were obtained in field from real asphalt layers. The new test mixtures in which they were used contained no rejuvenators. The mixtures were heated to compaction temperature according to the national requirements; moreover, they were subjected to additional aging processes, including temperatures that exceed the degradation temperature of the SBS polymer used in their structure (200°C). Measure- ments of air voids and resistance to water and frost ITSR, which were performed after conditioning in compaction temperature conforming with national requirements, indicated that the mixture consisting of reclaimed asphalt pavement material with highly modified asphalt binder displayed more advantageous properties (ITSR in the range 87-90%) than the mixture consisting of reclaimed asphalt pavement material with typical polymer modified binder. Conditioning at 200°C demonstrated considerable differences between the tested mixtures. While the asphalt mixture containing typical polymer modified bitumen enabled placement and compaction, the mixture with highly modified binder lost its workability and compactibility, rendering it impossible to produce test specimens.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wyprodukowanych z dwóch rodzajów destruktu, zawierających asfalt modyfikowany oraz wysokomodyfikowany. Oba rodzaje destruktu pozyskano w warunkach rzeczywistych, a wyprodukowane z nich mieszanki nie zawierały dodatku środków odmładzających. Mieszanki doprowadzono do temperatury zagęszczenia wg wymagań krajowych, a tak- że poddano dodatkowym procesom starzenia w tym w temperaturze przekraczającej temperaturę degradacji obecnego w ich strukturze polimeru SBS (200°C). Wyniki badań zawartości wolnych przestrzeni oraz odporności na działanie wody i mrozu ITSR wykonanych po kondycjonowaniu w temperaturze zagęszczenia zgodnej z wymaganiami krajowymi wykazały korzystniejsze właściwości mieszanki zawierającej destrukt z asfaltem wysokomodyfikowanym (wartości ITSR w zakresie 87-90%) w porównaniu do mieszanki zawierającej destrukt z asfaltem modyfikowanym. Kondycjonowanie w 200°C ujawniło znaczące różnice w zachowaniu mieszanek. Mieszanka zawierająca asfalt modyfikowany umożliwiała rozkładanie i zagęszczanie, podczas gdy mieszanka zawierająca asfalt wysokomodyfikowany utraciła urabialność oraz możliwość zagęszczenia, uniemożliwiając uzyskanie próbek do badań.
Racjonalny recykling nawierzchni asfaltowych jest bardzo ważny zarówno ze względów ekonomicznych jak i ekologicznych związanych z ochroną surowców naturalnych takich jak asfalt czy kruszywo mineralne. Kraje przodujące w dziedzinie drogownictwa dążą do maksymalnego powtórnego użycia granulatu asfaltowego w produkcji nowych mieszanek mineralno-asfaltowych. Niestety w Polsce sytuacja jest zupełnie odmienna, a wykorzystanie destruktu asfaltowego w Polsce jest bardzo ograniczone. Najczęściej sprowadza się do utwardzania poboczy lub wykonania warstwy podbudowy MCE. Zastosowanie materiału z recyklingu do mieszanek mineralno-asfaltowych często ogranicza się do dozowania na zimno w niewielkich ilościach. Ograniczenia te wynikają z wielu czynników, jak na przykład: braku doświadczenia wykonawcy i wyposażenia wytwórni mas w odpowiednią instalację, braku przyzwolenia inwestora, warunków przetargowych, obawy o niejednorodność materiału i wielu innych. Artykuł poświęcony jest projektowi badawczemu InnGA, którego podstawowym celem jest opracowanie mieszanek mineralno-asfaltowych o możliwie maksymalnej zawartości granulatu przy zachowaniu odpowiednich właściwości mieszanki. Realizacja projektu i publikacja jego wyników ma na celu upowszechnienie wiedzy w tym zakresie wśród inwestorów, projektantów i wykonawców.
EN
A responsible recycling of asphalt pavements is crucial in terms of economic and ecological measures related to preservation of non-renewable resources of bituminous binders and aggregates. Leading countries in road industry endeavour to maximise reclaimed asphalt pavement (RAP) application in production of new asphalt mixtures. Unfortunately, RAP re-using in Poland is limited and often results in construction works related to verge tabilization or construction of a subbase in mineral-cement-emulsion (MCE) technology. Application of RAP in asphalt mixture production, if happened, would be restricted to cold RAP addition in a limited amount only. The aforementioned situation is mostly related to lack of contractor’s experience, HMA plants not equipped with the necessary installation, agencies restrictions, tender conditions, problems with RAP homogeneity and others. This paper presents InnGA research project in which the main goal was to develop the asphalt mixtures with as high as possible RAP content without compromising mixture performance. Project and its dissemination should provide necessary know-how to road authorities, agencies, design offices and contractors.
In recent years, the scale of use of recycled asphalt pavements for the production of hot mix asphalt (HMA) in Poland has been much smaller than in most other developed countries. Recently issued legal regulations and technical guidelines give hope for significant progres in this field. The article aims to investigate the parameters of HMA containing asphalt granulate (AG) in the context of using locally available materials and increasing the percentage of AG above the maximum amount recommended by current guidelines. It was found that the content of up to 40% AG used as an aggregate replacement does not significantly worsen the key parameters of HMA intended for the construction of an asphalt concrete subbase. The use of asphalt granulate may also result in a significant (up to approximately 50%) reduction in the consumption of road bitumen for the production of HMA
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Developments in reconstruction of roads of all categories – from motorways to local roads – result in production of large quantities of reclaimed asphalt pavement (RAP) material of various quality and grading. In a sustainable economy, it is necessary to recycle such materials. Currently RAP is primarily reused in recycled mixtures dedicated for road base courses. Variable quality of RAP material requires application of appropriate binding agents to optimize the performance of the obtained mixtures. There is a need for dedicated three-component hydraulic binder, consisting of CEM I 32.R cement, hydrated lime Ca(OH)2 and cement by-pass dust (CBPD), whose proportions should be adopted adequately to the intended use. The influence of hydraulic binder composition was investigated for the following parameters of the obtained mixture with foamed bitumen: air voids, indirect tensile strength, uniaxial compressive strength, resistance to water and frost (according to four different parameters) and stiffness moduli at -10°C, +13°C, +25°C and +40°C in accordance with the IT-CY method. The recommended composition of the three-component binder providing the required properties of cold-recycled mixture with hydraulic binder and foamed bitumen was determined based on the obtained test results.
PL
Rozwój prac modernizacyjnych dróg różnych kategorii, od autostrad po drogi samorządowe, przyczynia się do powstawania dużej ilości destruktu asfaltowego (RAP) o zróżnicowanej jakości i uziarnieniu. W ramach gospodarki zrównoważonej niezbędne jest jego ponowne wykorzystanie. Obecnie w większości przeznaczony jest on do wytworzenia recyklowanych mieszanek mineralno-asfaltowych wbudowywanych w warstwę podbudowy. Zróżnicowana jakość destruktu wymaga zastosowania odpowiedniego rodzaju spoiwa, tak aby można było go wykorzystać w optymalny sposób. W związku z tym zaistniała potrzeba opracowania spoiwa hydraulicznego mieszanego, które składa się z cementu CEM I 32.R, wapna hydratyzowanego Ca(OH)2 oraz ubocznych cementowych produktów pylastych (UCPP) dobieranych w odpowiednich proporcjach. Badano wpływ składu spoiwa hydraulicznego mieszanego na następujące właściwości mieszanki wytwarzanej z zastosowaniem asfaltu spienionego: zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, wytrzymałość na osiowe ściskanie, odporność na oddziaływanie wilgoci i mrozu wg czterech różnych parametrów oraz moduł sztywności w temperaturze -10°C, +13°C, +25°C i +40°C wg metody IT-CY. Na podstawie wykonanych badań ustalono rekomendowany skład spoiwa zapewniający wymagane właściwości recyklowanej mieszanki związanej spoiwem hydraulicznym i asfaltem spienionym.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The material recycling due to the environmental protection and sustainable development is playing an increasingly important role in the road pavement construction. This is especially true for the use of reclaimed asphalt pavement (RAP) materials for the pavement construction layers. One of the problems encountered in the use of larger quantities of the RAP in asphalt mixtures is the deterioration of their workability and homogeneity especially in the case of cold dosing of RAP. The paper reports the results of a study on the use of additives to improve the workability of asphalt concrete for the subbase layer with an increase of up to 40% in crushed RAP content, dosed in the cold technology. In the study, additives of the F-T waxes, plant-derived liquefiers and zeolites were used to improve homogeneity and compactability of the mixtures using reduced paving temperatures. An evaluation of the compactability of mixtures with different contents of the RAP, using 3 types of additives to improve workability, was carried out. Compactability was evaluated by the compaction analysis in a gyratory compactor, determining, among other things, the required number of cycles to achieve the required compaction, as well as the shear stress and compaction index as a function of the number of compaction cycles. Subsequently, the asphalt mixtures were tested to verify their resistance to permanent deformation and resistance to water. Based on the results of the research and analysis, it was shown that it is possible to use increased RAP materials content in asphalt concrete base layers at both standard and reduced paving temperatures, through the use of additives that improve the workability and compactability of the mixtures.
PL
Recykling materiałowy ze względu na ochronę środowiska, zrównoważony rozwój odgrywa coraz większe znaczenie w budowie nawierzchni drogowych. Szczególnie dotyczy to zastosowania destruktu asfaltowego do warstw konstrukcyjnych nawierzchni. Jednym z problemów występujących przy stosowaniu większych ilości destruktu asfaltowego w mieszankach mineralno-asfaltowych jest pogorszenie ich urabialności i jednorodności szczególnie w przypadku dozowania granulatu asfaltowego na zimno. Artykuł zawiera wyniki badań nad zastosowaniem dodatków poprawiających urabialność betonu asfaltowego do warstwy podbudowy ze zwiększonym do 40% dodatkiem granulatu asfaltowego dozowanym w technologii na zimno. W badaniach zastosowano dodatki parafin F-T, upłynniaczy pochodzenia roślinnego oraz zeolitów, które miały na celu poprawę homogeniczności i zagęszczalności mieszanek przy zastosowaniu obniżonych temperatur wbudowania. Przeprowadzono ocenę zagęszczalności mieszanek z różną zawartością granulatu asfaltowego przy zastosowaniu 3 rodzajów dodatków poprawiających urabialność. Zagęszczalność oceniano na podstawie analizy przebiegu zagęszczania w prasie żyratorowej, określając m.in. wymaganą ilość cykli do uzyskania wymaganego zagęszczenia, a także naprężenia ścinające oraz wskaźnik zagęszczenia w funkcji ilości cykli zagęszczania. W dalszej kolejności mieszanki mineralno-asfaltowe poddano badaniom w celu weryfikacji ich odporności na deformacje trwałe oraz działanie wody. Na podstawie wyników badań i analiz wykazano, że istnieje możliwość stosowania zwiększonej zawartości granulatu asfaltowego w warstwach podbudowy z betonu asfaltowego zarówno w standardowych, jak i obniżonych temperaturach wbudowania dzięki zastosowaniu dodatków poprawiających urabialność i zagęszczalność mieszanek.
The pavement recycling method is one of the practical ways to integrate sustainable development into transportation infrastructure, and it has been adopted worldwide. The use of reclaimed asphalt pavement (RAP) in new asphalt highways is limited due to the ageing effects caused by UV damage and weathering on the asphalt binder. To address this issue, waste vegetable oil (WVO) and waste engine oil (WEO) have been proposed as potential rejuvenating agents to enhance the recyclability of pavements containing RAP. This study evaluated the effectiveness of WEO and WVO as chemical rejuvenating agents through various tests on both aged and virgin asphalt binders. The tests included measurements of ductility, fire, and flash points, softening points, and penetration. The results indicate that the addition of WEO and WVO can improve the low-temperature properties of asphalt binders when mixed with RAP, resulting in reduced stiffness. The mixture containing WEO and WVO exhibited improved stability compared to the control, suggesting enhanced flow with increasing waste oil content in comparison to aged binder, albeit with slightly reduced flow compared to the virgin binder. This study demonstrates the potential of WEO and WVO as recycling agents to enhance the performance of bituminous mixes incorporating RAP.
PL
Metoda recyklingu nawierzchni drogowych jest jednym z praktycznych sposobów wdrażania zrównoważonego rozwoju w infrastrukturę transportową i została przyjęta na całym świecie. Użycie odzyskanego asfaltu drogowego (RAP) w nowych autostradach asfaltowych jest ograniczone z powodu efektów starzenia spowodowanych uszkodzeniami UV i wpływem warunków atmosferycznych na spoiwo asfaltowe. Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano wykorzystanie odpadowego oleju roślinnego (WVO) oraz odpadowego oleju silnikowego (WEO) jako potencjalnych środków odmładzających, mających na celu zwiększenie możliwości recyklingu nawierzchni zawierających RAP. Niniejsze badanie oceniło skuteczność WEO i WVO jako chemicznych środków odmładzających poprzez różne testy na starzonych i świeżych spoiwach asfaltowych. Testy obejmowały pomiary plastyczności, punktów zapłonu, miękkości oraz penetracji. Wyniki wskazują, że dodatek WEO i WVO może poprawić właściwości asfaltu przy niskich temperaturach, gdy jest mieszany z RAP, co skutkuje zmniejszeniem sztywności. Mieszanka zawierająca WEO i WVO wykazała lepszą stabilność w porównaniu do kontrolnej mieszanki, wskazując na lepszy przepływ przy wzroście zawartości odpadowego oleju w porównaniu do starzonego spoiwa, choć z nieco gorszym przepływem w porównaniu do spoiwa świeżego. Badanie to demonstruje potencjał WEO i WVO jako środków recyklingowych do poprawy wydajności mieszanki bitumicznej zawierającej RAP.
The problem of recycled materials application in road construction is one of the key issues in contemporary road engineering. This article describes attempts to produce a hot mix asphalt (HMA) mixture entirely from processed reclaimed asphalt pavement (RAP) material. Due to the binder ageing process, rejuvenating agent was a necessary additive to the mixture. The mixture was tested to determine its parameters, including the content of voids, fatigue life, rutting resistance, stiffness and water sensitivity. The test results demonstrated that the rejuvenated RAP mixture is not inferior to fresh produced mixtures in terms of physical and strength parameters. Such results are, however, conditional on appropriate handling of the RAP material.
PL
Problem z wykorzystaniem destruktu asfaltowego jest jednym z najbardziej aktualnych zagadnień budownictwa drogowego. Problem ten dotyczy w szczególności krajów wysokorozwiniętych, gdzie występuje znacząca przewaga remontów i przebudów nad budową nowych odcinków dróg. Niezbędne jest zatem umożliwienie optymalnego przetworzenia destruktu asfaltowego. Artykuł zawiera rozbudowaną część teoretyczną, w której wymienione zostały różne możliwości wykorzystania destruktu asfaltowego. Dalsza część przeglądu literatury dotyczyła wykorzystania destruktu asfaltowego w mieszankach mineralnoasfaltowych, reakcjom zachodzącym w asfalcie oraz możliwościom stosowania wysokich zawartości destrukty w nowych mieszankach mineralno-asfaltowych. Kolejna część artykułu opisywała dobór materiałów do badań. Opisany został sposób poboru destruktu asfaltowego oraz zostały przedstawione jego badania. Finalnie została wykonana mieszanka mineralno-asfaltowa składająca się w 100% z wyselekcjonowanego destruktu asfaltowego. W dalszej części ta mieszanka była nazywana mieszanką referencyjną. Na tej mieszance wykonano badania zawartości wolnych przestrzeni, trwałości zmęczeniowej, koleinowania, sztywności oraz odporności na działanie wody. Wyniki z badań mieszanki referencyjnej pozwoliły na ustalenie, iż mieszanka składająca się z samego granulatu asfaltowego charakteryzuje się zbyt wysoką zawartością wolnej przestrzeni, zbyt wysoką sztywnością oraz niewystarczającą trwałością zmęczeniową. Wyniki pozostałych badań mieściły się w oczekiwanych granicach. W celu przywrócenia mieszance odpowiednich parametrów dodawano do mieszanki składającej się z granulatu asfaltowego rejuvenatory – dodatki chemiczne umożlwiające odwrócenie efektów starzenia lepiszcza asfaltowego. Po zastosowaniu dodatków, przy odpowiednim doborze ilości i rodzaju rejuvenatora udało się uzyskać pożądane parametry mieszanki mineralno-asfaltowej w zakresie zbadanych właściwości. Dodatek rejuvenatorów powodował spadek odporności na koleinowanie, spadek sztywności, spadek zawartości wolnych przestrzeni, wzrost trwałości zmęczeniowej oraz odporności na działanie wody w stosunku do mieszanki referencyjnej. Osiągniecie wymaganych parametrów nie oznacza zakończenia prac nad wykorzystaniem wysokich zawartości destruktu asfaltowego do nowych mieszanek mineralno-asfaltowych. Określenie możliwości przywracania pierwotnych właściwości mieszankom mineralno-asfaltowym ze starych nawierzchni wymaga jeszcze licznych badań. Badania te są obecnie istotnym zagadnieniem naukowym, ze względu na konieczność dążenia do pełnego wykorzystania materiałów stanowiących odpad produkcyjny, co wpisuje się w ideę zrównoważonego rozwoju, umożliwiając poprawnie zarządzać zasobami nieodnawialnymi.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Contemporary construction materials are expected to be recyclable in a closed-loop system, meaning they should allow reuse, after they have lost their original properties while being part of the original building product. This group of materials should undoubtedly include bituminous mixtures, which may be reclaimed during road renewal or alteration projects, and subsequently reused as Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Noteworthy, RAP performance depends on the properties of the binder it contains, whose visco-elastic behaviour has been affected by the ageing processes. Fortunately enough, these properties of bitumen may be effectively recovered by means of special chemical agents called rejuvenators. This paper presents the results of two-stage research project on this subject. The first stage included testing of the bituminous binder under analysis. It was a 50/70 pen-grade bitumen tested before and after short-term ageing (RTFOT + PAV) and aged binder tested after rejuvenation treatment. Spectroscopic and fractional composition analyses were carried out in addition to determining the basic properties i.e. penetration, softening point, dynamic shear modulus and phase angle. In the second stage of this research project a different material was tested: AC 16 W 50/70 asphalt concrete sourced from a hot-mix asphalt plant. The specimens were made from the fresh mix (control) and the same mix after short- and long-term ageing and after subsequent rejuvenation treatment. The determinations included density, bulk density, water sensitivity, stiffness modulus, resistance to fatigue and low temperature performance determined with the Thermal Stress Restrained Specimen Test (TSRST).The tests of RAP treated with oleyl alcohol ethoxylate phosphate ester carried out as part of this research showed improvement of the performance properties of aged bituminous binders, and thus confirmed the suitability of this agent in road paving applications
PL
Materiały stosowane w budownictwie powinny funkcjonować w obiegu zamkniętym, co oznacza ich ponowne wykorzystanie w momencie utraty właściwości w pierwotnym wyrobie budowlanym. Do tego typu materiałów należy zaliczyć mieszanki mineralno-asfaltowe, które w postaci destruktu asfaltowego pozyskiwane są z remontowanych lub przebudowywanych dróg. Ich funkcjonalność w dużym stopniu zależy od właściwości lepiszcza asfaltowego, które w wyniku procesów starzeniowych utraciło swoje właściwości lepkosprężyste. Poprawę tych właściwości można uzyskać poprzez zastosowanie specjalistycznych preparatów chemicznych zwanych rejuvenatorami. W artykule przedstawiono wyniki badań, które podzielono na dwa etapy. W pierwszym etapie badania wykonywano dla lepiszcza asfaltowego. Wykorzystano asfalt drogowy 50/70 przed i po starzeniu (RTFOT + PAV) oraz postarzone lepiszcze z dodatkiem rejuvenartora. Obok badań podstawowych (penetracji, temperatury mięknienia, zespolonego modułu ścinania i kąta przesunięcia fazowego) oznaczono skład grupowy asfaltów oraz wykonano analizy widmowe. W drugim etapie badania wykonano dla betonu asfaltowego AC 16 W 50/70, pozyskanego z WMB. Oznaczono podstawowe parametry mieszanki referencyjnej, po starzeniu technologicznym oraz eksploatacyjnym oraz z udziałem odświeżacza. W zakresie oznaczeń była gęstość, gęstość objętościowa, odporność na działanie wody, moduł sztywności, trwałość zmęczeniowa oraz parametry niskotemperaturowe mieszanki (TSRST). Przeprowadzone badania granulatu asfaltowego z udziałem esteru fosforowego alkoholu oleilowego, etoksylowanego świadczą, że substancja ta wpływa pozytywnie na zmiany właściwości zestarzonych lepiszczy asfaltowych, co pozwala z powodzeniem stosować ją w technologii drogowej
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono badania właściwości reologicznych oraz właściwości normowych lepiszczy odzyskanych z mieszanki mineralno-asfaltowej zawierającej standardową oraz zwiększoną zawartość granulatu asfaltowego. Wykonano oznaczenia penetracji, temperatury mięknienia, lepkości dynamicznej, zespolonego modułu sztywności oraz kąta przesunięcia fazowego. Przeprowadzono także badanie cyklicznego pełzania z odprężeniem. Ocenie poddano wpływ świeżego lepiszcza modyfikowanego na zmianę właściwości twardego lepiszcza z granulatu asfaltowego. Wykazano, że zwiększenie zawartości granulatu asfaltowego w mieszance mineralno-asfaltowej w istotny sposób wpływa na właściwości lepkosprężyste mieszaniny asfaltu z granulatu ze świeżym lepiszczem asfaltowym. Stwierdzono, że zwiększenie zawartości świeżego lepiszcza w postaci polimeroasfaltu wpływa na zmianę właściwości badanej mieszaniny lepiszczy zarówno w wysokich jak i w niskich temperaturach eksploatacyjnych. Wykazano również, że ze względu na starzenie technologiczne, właściwości mieszaniny lepiszczy zasadniczo różnią się od obliczonych na podstawie obowiązujących dokumentów technicznych.
EN
The paper presents tests of the rheological and standard properties of binders recovered from asphalt mixtures containing respectively a standard amount and an increased amount of reclaimed asphalt pavement (RAP). The penetration grade, the softening point, the dynamic viscosity, the complex shear modulus and the phase angle were determined. Also the multiple stress creep recovery (MSCR) test was carried out. The effect of a fresh modified binder on the properties of the hard binder recovered from RAP was assessed. It has been shown that when the RAP content in the asphalt mixture is increased, this has a significant effect on the viscoelastic properties of the mixture of the binder recovered from RAP and the fresh bituminous binder. It has been found that when the fresh polymer-modified binder content is increased, the prop- erties of the tested binder mixture change at both high and low service temperatures. It has been also shown that due to short-term ageing the properties of the binder mixture differ significantly from the ones calculated on the basis of the applicable technical documents.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.