Roads and Bridges - Drogi i Mosty
21, 3, 2022, 203-216

Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade

Bartłomiej Krawczyk Mail
Wroclaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, 27 Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego St., 50-370 Wroclaw
Piotr Mackiewicz Mail
Wroclaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, 27 Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego St., 50-370 Wroclaw
Dariusz Dobrucki Mail
Wroclaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, 27 Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego St., 50-370 Wroclaw
Published: 2022-09-22

Abstract

The article presents research on the possible use of recycled synthetic materials (plastics) in production of new asphalt mixtures and cement-bound materials intended as road pavement layers or improved subgrade. From technical and economic perspective, plastic waste constitutes an alternative source of materials that may, after adequate processing, replace classic materials used in road construction. The first stage of the research encompassed tests of bitumen containing dissolved plastic and tests of plastic aggregate, including comparison of the obtained results with current requirements for materials used in asphalt layers. Tests were also performed on an asphalt mixture in which mineral aggregate had been replaced with recycled plastic aggregate. The second stage of the research encompassed strength tests and frost resistance tests of cement-bound materials containing an addition of plastic waste. Possibilities and limitations of use of such materials were analyzed. The obtained results indicated that it is possible to use plastic waste in materials intended for road pavement layers and improved subgrade. Considerable economic and environmental benefits were noted.

Keywords


cement-stabilized layers, hot-mix asphalt, plastic waste, recycling.

Full Text:

PDF

References


Plastic – the Facts 2017. An analysis of European plastics production, demand and waste data. PlasticEurope Association of Plastics Manufacturers, 2018

Baker R.E.: Polymer Modified Bitumen. Indian Highways, 26, 1, 1998, 85-94

Murphy M., O’Mahony M., Lycett C., Jamieson I.: Recycled Polymers for Use as Bitumen Modifier. Journal of Materials in Civil Engineering, 13, 4, 2001, 306-314, DOI: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2001)13:4(306)

Panda M., Mazumdar M.: Utilization of reclaimed polyethylene in bituminous paving mixes. Journal of Materials in Civil Engineering, 14, 6, 527-530, DOI: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2002)14:6(527)

Moghaddam T.B., Karim M.R., Soltani M.: Utilization of waste plastic bottles in asphalt mixture. Journal of Engineering Science and Technology, 8, 3, 2013, 264-271

Abdullah M.E., Siti Aminah A.K., Ramadhansyah P.J., Haryati Y., Norhidayah A.H., Che Norazman C.H.: Effect of Waste Plastic as Bitumen Modified in Asphalt Mixture. MATEC Web of Conferences, 103, 2017, ID article: 09018, DOI: 10.1051/matecconf/201710309018

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.1. Wytyczne pozyskania i oceny przydatności destruktu i granulatu asfaltowego do recyklingu na gorąco w otaczarkach. Gdańsk, 2019

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.2. Zalecenia w zakresie produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym w otaczarkach o działaniu cyklicznym. Gdańsk, 2019

Alenowicz J., Dołżycki B., Jaskuła P.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.2.3. Wytyczne cząstkowe w zakresie wymagań i projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym produkowanym na gorąco. Gdańsk, 2019

Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.1. Wytyczne stosowania technologii recyklingu głębokiego na zimno z wykorzystaniem emulsji i cementu wraz z zasadami projektowania nawierzchni z wykorzystaniem warstw z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MCE). Gdańsk, 2019

Dołżycki B.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.2. Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Gdańsk, 2019

Mirski K., Bańkowski W., Horodecka R.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.4.3. Zalecenia bezpiecznego stosowania destruktu asfaltowego ze smołą w warstwach wykonanych w technologii mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych MCE. IBDiM, Warszawa, 2019

Szydło A., Stilger-Szydło E., Krawczyk B., Mackiewicz P., Skotnicki Ł., Kuźniewski J., Dobrucki D.: Wytyczne projektów RID GDDKIA: Załącznik nr 9.6. Wytyczne wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu nawierzchni betonowych, 2018

Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Suitability of aggregate recycled from concrete pavements for layers made of unbound and cement bound mixtures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 1, 2018, 39-53, DOI: 10.7409/rabdim.018.003

Krawczyk B., Szydło A., Mackiewicz P., Dobrucki D.: Assessment criteria of the recycled aggregate cement bound bases. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 2, 2019, 109-126, DOI: 10.7409/rabdim.019.007

Krawczyk B., Stilger-Szydło E.: Przydatność materiałów pochodzących z recyklingu betonu przy realizacji budowli ziemnych i podłoża ulepszonego obiektów infrastruktury transportowej. Przegląd Komunikacyjny, 73, 11, 2018, 37-43

https://www.plastech.pl/ceny-tworzyw, 08.02.2022

https://www.orlen-asfalt.pl, 08.02.2022

WT-2 Mieszanki mineralno-asfaltowe. Wymagania techniczne. GDDKiA, Warszawa 2014

WT-5 Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych. GDDKiA, Warszawa, 2010

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 31 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.

Szydło A., Mackiewicz P., Wardęga R., Krawczyk B.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 30 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.


Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade

  
Krawczyk, Bartłomiej; Mackiewicz, Piotr; Dobrucki, Dariusz. Use of plastic waste in materials for road pavement construction and improved subgrade. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 21, n. 3, p. 203-216, sep. 2022. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 02 Dec. 2022. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.022.012.