Roads and Bridges - Drogi i Mosty
23, 1, 2024, 29-44

Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany

Joanna Szołtysik Poczta
https://orcid.org/0000-0001-5596-9546
Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice
Wojciech Sorociak Poczta
https://orcid.org/0000-0003-3638-2082
Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice
Sławomir Kwiecień Poczta
https://orcid.org/0000-0001-6401-2471
Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice
Published: 2024-04-10

Streszczenie

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.

SÅ‚owa kluczowe


asfalt, asfalt wysokomodyfikowany, destrukt asfaltowy, mieszanka mineralno-asfaltowa, recykling.

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


European Asphalt Pavement Association: Asphalt in Figures 2021, eapa.org/asphalt-in-figures, 19.07.2023

Ajanovic A., Dahl C., Schipper L.: Modelling transport (energy) demand and policies – an introduction. Energy Policy, 41, 2012, III-XIV, DOI: 10.1016/j.enpol.2011.12.033

Gruber M.R., Hofko B.: Life cycle assessment of greenhouse gas emissions from recycled asphalt pavement production. Sustainability, 15, 5, 2023, ID article: 4629, DOI: 10.3390/SU15054629

Wymagania Techniczne WT-2 – część I. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2014

Wang D., Riccardi C., Jafari B., Cannone Falchetto A., Wistuba M.P.: Investigation on the effect of high amount of Re-recycled RAP with Warm mix asphalt (WMA) technology. Construction and Building Materials, 312, 2021, ID article: 125395, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125395

Sabahfar N.: Effect of fractionation of reclaimed asphalt pavement on properties of Superpave mixtures with reclaimed asphalt pavement. advances in civil engineering materials, 4, 1, 2015, 47-60, DOI: 10.1520/ACEM20140036

Abdel-Jaber M., Al-shamayleh R.A., Ibrahim R., Alkhrissat T., Alqatamin A.: Mechanical properties evaluation of asphalt mixtures with variable contents of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Results in Engineering, 14, 2022, ID article: 100463, DOI: 10.1016/J.RINENG.2022.100463

Guo M., Liang M., Sreeram A., Bhasin A., Luo D.: Characterisation of rejuvenation of various modified asphalt binders based on simplified chromatographic techniques. International Journal of Pavement Engineering, 12, 23, 2021, 4333-4343, DOI: 10.1080/10298436.2021.1943743

Behnood A.: Application of rejuvenators to improve the rheological and mechanical properties of asphalt binders and mixtures: A review. Journal of Cleaner Production, 231, 2019, 171-182, DOI: 10.1016/J.JCLEPRO.2019.05.209

Corbett L.W.: Composition of asphalt based on generic fractionation, using solvent deasphaltening, elution-adsorption chromatography, and densimetric characterization. Analytical Chemistry, 41, 4, 1969, 576-579, DOI: 10.1021/AC60273A004

Wang Y., Wang W., Wang L.: Understanding the relationships between rheology and chemistry of asphalt binders: a review. Construction and Building Materials, 329, 2022, ID article: 127161, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2022.127161

Dai Z., Shen J., Shi P., Zhu H., Li X.: Nano-sized morphology of asphalt components separated from weathered asphalt binders. Construction and Building Materials, 182, 2018, 588-596, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.06.127

Islam M.R., Hossain M.I., Tarefder R.A.: A study of asphalt aging using Indirect Tensile Strength test. Construction and Building Materials, 95, 2015, 218-223, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2015.07.159

Xia W., Xu T., Wang H., Pan Y.: Combustion kinetics of asphalt binder components and the release processes of gaseous products. Combustion and Flame, 206, 2019, 322-333, DOI: 10.1016/J.COMBUSTFLAME.2019.05.009

Lesueur D.: The colloidal structure of bitumen: Consequences on the rheology and on the mechanisms of bitumen modification. Advances in Colloid and Interface Science, 145, 1-2, 2009, 42-82, DOI: 10.1016/J.CIS.2008.08.011

Rodriguez F., Cohen C., Ober C.K., Archer L.A.: Principles of polymer systems, CRC Press, Boca Raton, 2015

Gupta A., Lastra-Gonzalez P., Rodriguez-Hernandez J., González González M., Castro-Fresno D.: Critical assessment of new polymer-modified bitumen for porous asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 307, 2021, ID article: 124957, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.124957

Camargo I.G.N., Hofko B., Mirwald J., Grothe H.: Effect of thermal and oxidative aging on asphalt binders rheology and chemical composition. Materials, 13, 19, 2020, 4438, DOI: 10.3390/MA13194438

Aurilio M., Tavassoti P., Elwardany M., Baaj H.: Impact of Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) content on asphalt Binder’s fatigue resistance at various aging levels using Viscoelastic Continuum Damage and fracture mechanics. Construction and Building Materials, 305, 2021, 124627, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.124627

Zhang Q., Wang T., Fan W., Ying Y., Wu Y.: Evaluation of the properties of bitumen modified by SBS copolymers with different styrene-butadiene structure. Journal of Applied Polymer Science, 131, 12, 2014, ID article: 40398, DOI: 10.1002/APP.40398

Wang Y., Yi H., Liang P., Chai C., Yan C., Zhou S.: Investigation on preparation method of SBS-modified asphalt based on MSCR, LAS, and fluorescence microscopy. Applied Sciences, 12, 14, 2022, ID article: 7304, DOI: 10.3390/APP12147304

Petersen R.C.: Reactive Secondary Sequence Oxidative Pathology Polymer Model and Antioxidant Tests. International Research Journal of Pure and Applied Chemistry, 2, 4, 2012, 247-285, DOI: 10.9734/IRJPAC/2012/2104

Romero-Sánchez M.D., Mercedes Pastor-Blas M., Martín-Martínez J.M., Walzak M.J.: Addition of ozone in the UV radiation treatment of a synthetic styrene-butadiene-styrene (SBS) rubber. International Journal of Adhesion and Adhesives, 25, 4, 2005, 358-370, DOI: 10.1016/J.IJADHADH.2004.12.001

Yu H., Yao D., Qian G., Cai J., Gong X., Cheng L.: Effect of ultraviolet aging on dynamic mechanical properties of SBS modified asphalt mortar. Construction and Building Materials, 281, 2021, ID article: 122328, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.122328

Wang H., Zhu Y., Zhang W., Shen S., Wu S., Mohammad L.N., She X.: Effects of field aging on material properties and rutting performance of asphalt pavement. Materials, 16, 1, 2023, 225, DOI: 10.3390/MA16010225

Cháves-Pabón S.B., Rondón-Quintana H.A., Bastidas- Martínez J.G.: Aging of asphalt binders and asphalt mixtures. Summary Part I: Effect on physical-chemical properties. International Journal of Civil Engineering and Technology, 10, 12, 2019, 259-273

Von Quintus H.L., Scherocman J.A., Hughes C.S., Kennedy T.W.: Asphalt-aggregate mixture analysis system (AAMAS). NCHRP Report 338, Transportation Research Board, Washington, 1991

Hugener M., Pittet M.: Extraction and recovery of polymer modified bitumen, 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, Prague, 2016

Yan C., Huang W., Ma J., Xu J., Lv Q., Lin P.: Characterizing the SBS polymer degradation within high content polymer modified asphalt using ATR-FTIR. Construction and Building Materials, 233, 2020, ID article: 117708, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117708

Chen Z., Huang W., Wu K., Nie G., Zheng Y., Song J., Cai X., Wu J., Huang J.: Performance degradation of styrene-butadiene-styrene modified asphalt binder at ultra-high temperature: Process of construction in fluid mastic asphalt. Case Studies in Construction Materials, 19, 2023, ID article: e02490, DOI: 10.1016/J.CSCM.2023.E02490

Thakur S.C., Han J., Chong W.K., Parsons R.L.: Laboratory evaluation of physical and mechanical properties of recycled asphalt pavement. In: Huang B., Tutumluer E., Al-Qadi I.L., Prozzi J., Shu X. (eds.): Paving materials and pavement analysis. American Society of Civil Engineers, 2010, 255-263, DOI: 10.1061/41104(377)31

Bell C.A., Abwahab Y., Cristi M.E., Sosnovske D.: Selection of Laboratory Aging Procedures for Asphalt-Aggregate Mixtures, Strategic Highway Research Program, Washington, 1994

PN-EN 12697-30:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 30: Przygotowanie próbek zagęszczonych przez ubijanie

PN-EN 12697-8:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 8: Oznaczanie zawartości wolnej przestrzeni

PN-EN 12697-5:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 5: Oznaczanie gęstości

PN-EN 12697-6:2020-07. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 6: Oznaczanie gęstości objętościowej próbek mieszanki mineralno-asfaltowej

PN-EN 12697-12:2018-08. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 12: Określenie wrażliwości na wodę próbek mineralno-asfaltowych

PN-EN 12697-23:2017-12. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 23: Oznaczanie wytrzymałości mieszanki mineralno-asfaltowej na rozciąganie pośrednie

Sorociak W., Grzesik B., Bzówka J., Mieczkowski P.: Asphalt concrete produced from rejuvenated reclaimed asphalt pavement (RAP). Archives of Civil Engineering, 66, 2, 2020, 321-337, DOI: 10.24425/ACE.2020.131812


1. Rysunki

  Rysunki
Pobierz (862KB)

2. Zdjęcia autorów

  ZdjÄ™cia autorów
Pobierz (2MB)

Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany

  
Szołtysik, Joanna; Sorociak, Wojciech; Kwiecień, Sławomir. Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 23, n. 1, p. 29-44, kwi. 2024. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 21 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.024.002.


Bookmark and Share