Roads and Bridges - Drogi i Mosty
22, 4, 2023, 593-604

Ocena odporności na propagację spękań mieszanek SMA z granulatem asfaltowym

Anita Stokfisz Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Adam Liphardt Poczta
https://orcid.org/0000-0001-6641-8141
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Published: 2023-12-30

Streszczenie

Konieczność okresowej wymiany warstw ścieralnych w tym z mieszanek typu SMA wiąże się z możliwością pozyskania i ponownego wykorzystania wysokiej jakości destruktu asfaltowego. Dotychczas problem stosowania destruktu oraz granulatu asfaltowego do mieszanek typu SMA nie był przedmiotem szerokich analiz i badań. Wdrażanie zasad gospodarki o obiegu zamkniętym wymusi w najbliższym czasie upowszechnienie stosowania granulatu asfaltowego również do mieszanek typu SMA. W procesie wymiany warstwy ścieralnej nowa mieszanka mineralno-asfaltowa układana jest na istniejącej warstwie wiążącej, w której na skutek wcześniejszej eksploatacji mogą występować m.in. mikrospękania, które w okresie dalszego użytkowania nawierzchni będą propagować również do nowo wykonanej warstwy ścieralnej. Mieszanka SMA powinna zatem charakteryzować się odpornością na propagację spękań z niższych warstw asfaltowych. Zastosowanie w mieszance SMA materiału z recyklingu, zawierającego postarzone lepiszcze asfaltowe może przyczyniać się do zmniejszenia odporności na pękanie. Założono, że właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej mogą być kształtowane m.in. poprzez modyfikację parametrów procesu produkcyjnego mieszanki. Analizie poddano wpływ wybranych warunków technologicznych wytwarzania mieszanek SMA z granulatem asfaltowym na ich odporność na propagacje spękań ocenianą metodą SCB. Badaniom poddano dwie mieszanki mineralno-asfaltowe typu SMA 11 o zawartości granulatu asfaltowego 20% oraz 40% m/m wytwarzane w technologii dozowania granulatu asfaltowego na gorąco. Na podstawie analizy uzyskanych wyników wykazano, że zarówno przyjęty schemat dozowania składników mieszanki, jak i zawartość granulatu asfaltowego mają istotny wpływ na uzyskiwane wartości parametrów charakteryzujących odporność na pękanie mieszanki mineralno-asfaltowej.

Słowa kluczowe


mieszanka SMA, granulat asfaltowy, SCB, recykling, spękania

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Bańkowski W., Król J., Gałązka K., Liphardt A., Horodecka R.: Design and verification of bituminous mixtures with the increased content of reclaimed asphalt pavement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 356, 12009, 2018, 1–10, DOI: 10.1088/1757-899X/356/1/012009

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID. Wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu: Wytyczne cząstkowe w zakresie wymagań i projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym produkowanych na gorąco. Załącznik nr 9.2.3. 2019

Bańkowski W., Sybilski D., Król J., Kowalski K., Radziszewski P., Skorek P.: Wykorzystanie destruktu asfaltowego – konieczność i innowacja. Budownictwo i Architektura, 15, 1, 2016, 157–167

Piłat J., Radziszewski P.: Nawierzchnie asfaltowe. Warszawa, WKŁ,2010

Hyzl P., Dasek O., Coufalikova I., Varaus M., Stehlik D.: Usage of Reclaimed Asphalt Material in Stone Mastic Asphalt. Advances in Materials Science and Engineering, Special Issue: Novel Bituminous Materials for Sustainable Pavements, 2019, DOI: 10.1155/2019/3078708

Bhanuprasad K., Ravindra W.A., Kota S.K., Raju S.: RAP-added SMA mixtures: how do they fare? Journal of Materials in Civil Engineering, 33, 8, 2021, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003807

Watson D.E., Vargas-Nordcbeck A., Moore J., Jared D., Wu P.: Evaluation of the Use of Reclaimed Asphalt Pavement in Stone Matrix Asphalt Mixtures. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2051, 1, 2008, 64–70, DOI: 10.3141/2051-08

Adiman E.Y., Sebayang M., Ermiyati E., Morena Y.: The Durability of Stone Matrix Asphalt (SMA) Mixtures Designed Using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) Aggregates Against Floodwater Immersion. Journal of Applied Engineering and Technological Science (JAETS), 4, 2, 2023, 921–928, DOI: 10.37385/jaets.v4i2.1842

Ahmad A.: Utilizing Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) Materials in New Pavements – A Review. The International Journal of Thermal & Environmental Engineering (IJTEE), 12, 2016, 61–66, DOI: 10.5383/ijtee.12.01.008

Król J., Włodarski P., Jackowski Ł.: Właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych ze zwiększoną ilością granulatu asfaltowego. Drogownictwo, 11, 2014, 373–379

Jaczewski M., Dołżycki B., Alenowicz J., Jaskuła P.: Impact of reclaimed asphalt pavement (RAP) on low-temperature properties of asphalt concrete. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 18, 4, 2019, 303–315, DOI: 10.7409/rabdim.019.020

Zhou Z., Xingyu G., Dong Q., Ni F., Jiang Y.: Investigation of the oxidation ageing of RAP asphalt blend binders and mixtures. International Journal of Pavement Engineering, 23, 3, 2022, 571–587, DOI: 10.1080/10298436.2020.1763345

Liphardt A.: Ocena mieszalności lepiszczy w aspekcie stosowania destruktu asfaltowego do mieszanek mineralno-asfaltowych. Rozprawa doktorska. Warszawa, Politechnika Warszawska, 2018

Roberto A., Król J., Romeo E., Liphardt A., Tebaldi G., Montepara A.: Evaluation of the Role of Reclaimed Asphalt Pavement Preheating on Cracking Behavior of Hot Mix Asphalt Recycled Mixtures by Digital Image Analysis. Journal of Testing and Evaluation, 50, 1, 2021, 1–13, DOI: 10.1520/JTE20200465

Bressi S., Pittet M., Dumont A.G., Partl M.N.: A framework for characterizing RAP clustering in asphalt concrete mixtures. Construction and Building Materials, 106, 2016, 564–574, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.132

Bovell K., Leon L.P.: Evaluation of Fracture Resistance of SMA Mixtures with Various Percentages of TLA-RAP Through the Semi-circular Bend (SCB) Test. in: Proceedings of the RILEM International Symposium on Bituminous Materials, 27, 2022, 795–801, DOI: 10.1007/978-3-030-46455-4_101

Soleimani S., Sahaf S.A.: Effect of reclaimed asphalt pavement (RAP) on fracture properties of stone matrix asphalt (SMA) at low temperature. Construction and Building Materials, 352, 2022, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.128899

Devulapalli L., Kothandaraman S., Sarang G.: Effect of rejuvenating agents on stone matrix asphalt mixtures incorporating RAP. Construction and Building Materials, 254, 2020, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119298

Fakhri M., Ahmadi T., Shahryari E., Jafari E.: Evaluation of fracture behavior of stone mastic asphalt (SMA) containing recycled materials under different loading modes at low temperatures. Construction and Building Materials, 386, 2023, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.131566

Liphardt A., Król J., Radziszewski P.: Influence of Polymer Modified Binder Content from RAP on Stone Mastic Asphalt Rutting Resistance. Procedia Engineering, 153, 2016, 407–413, DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.142

Zaumanis M., Mallick R., Frank R.: Evaluation of different recycling agents for restoring aged asphalt binder and perofrmance of 100% recycled asphalt. Materials and Structures, 48, 2015, 2475–2488, DOI: 10.1617/s11527-014-0332-5

Król J., Gałązka K., Szyller A., Bańkowski W.: 30+ czyli doświadczenia krajowe w recyklingu na gorąco. Konferencja „Drogownictwo po COP24: nowy wymiar recyklingu”, Poznań, 27 lutego 2019

Madrigal D.P., Iannone A., Martinez A., Giustozzi F.: Effect of mixing time and temperature on cracing resistance of bituminous mixtures containing reclaimed asphalt pavement material. Journal of Materials in Civil Engineering, 29, 8, 2017, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001831

EN 12697-44:2019 Bituminous Mixtures – Test method – Part 44: Crack propagation by semi-circular bending test

ASTM D8044-16 Standard Test Method for Evaluation of Asphalt Mixture Cracking Resistance using the Semi-Circular Bend Test (SCB) at Intermediate Temperatures

Nsengiyumva G.: Development of Semi-Circular Bending (SCB) Fracture Test for Bituminous Mixtures. Master Thesis. University of Nebraska Lincoln, Lincoln, NE, 2015


Ocena odporności na propagację spękań mieszanek SMA z granulatem asfaltowym

  
Stokfisz, Anita; Liphardt, Adam. Ocena odporności na propagację spękań mieszanek SMA z granulatem asfaltowym. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 22, n. 4, p. 593-604, gru. 2023. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 17 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/RABDIM.023.039.