Effect of foamed asphalt on the properties of the asphalt mixture with reclaimed asphalt pavement

Mateusz Iwański; Piotr Ramiączek; Małgorzata Durlej; Karolina Janus; Krzysztof Maciejewski; Szymon Malinowski; Renata Horodecka

doi:10.7409/rabdim.025.033

Opublikowane: 2025-12-12

Tom 24 Nr 4 (2025)

Efekt oddziaływania asfaltu spienionego na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej z destruktem asfaltowym

Mateusz Iwański

, Piotr Ramiączek

, Małgorzata Durlej

, Karolina Janus

, Krzysztof Maciejewski

, Szymon Malinowski

, Renata Horodecka

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.025.033

Abstrakt

W referacie przedstawiono wpływ asfaltu spienionego modyfikowanego woskiem syntetycznym (SW_LC) i amidopolaminą oleju talowego (TOA) odpowiednio w ilości 1,5% m/m i 0,4% m/m na mieszankę mineralno-asfaltową z destruktem asfaltowym. Przedstawiono plan eksperymentu oraz metodykę badawczą dotyczącą oznaczenia właściwości innowacyjnego asfaltu spienionego. Projekt zakładał wykonanie kontrolnej mieszanki mineralno-asfaltowej w technologii „na gorąco” oraz zawierającej destrukt asfaltowy w ilości 20% m/m, 40% m/m i 60% m/m w stosunku do kruszywa mineralnego. Mieszankę mineralno-asfaltową z destruktem asfaltowym wykonaną z innowacyjnym asfaltem spienionym wytwarzano w temperaturze charakterystycznej dla technologii HWMA (ang. Half Warm Mix Asphalt). W celu rozpoznania zachowania mieszanek mineralno-asfaltowych w destruktem w ramach pierwszego etapu badań dodawano do nich innowacyjny asfalt spieniony w ilości B_min + 0,3%, +0,6%. Zgodnie z planem badań dokonano oceny ich: zwartości wolnych przestrzeni V_a, odporności na oddziaływanie wody ITSR, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie w temperaturze −10°C, 0°C, +10°C i +20°C oraz odporność na deformacje trwałe WTS_AIR i PRD_AIR. Dokonano analizy wyników badań i oceniono wpływ innowacyjnego asfaltu spienionego na właściwości ocenianych mieszanek mineralno-asfaltowych zawierających destrukt asfaltowy w ilości 20% m/m, 40% m/m i 60% m/m w stosunku do ilości kruszywa mineralnego. Podsumowaniem pracy jest wybór rekomendowanej mieszanki mineralno-asfaltowej w aspekcie ilości destruktu asfaltowego do dalszych rozszerzonych i funkcjonalnych badań.

Słowa kluczowe:

innowacyjny asfalt spieniony, mieszanka mineralno-asfaltowa, RAP, technologia HWMA, właściwości fizyko-mechaniczne

Inne teksty tego samego autora

Marek Iwański, Grzegorz Mazurek, Anna Chomicz-Kowalska, Przemysław Buczyński, Małgorzata Cholewińska, Mateusz Marek Iwański, Krzysztof Maciejewski, Piotr Ramiączek, Wpływ spoiwa mieszanego na właściwości recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej z asfaltem spienionym w aspekcie jej uziarnienia , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 1 (2023)
Wojciech Bańkowski, Renata Horodecka, Marcin Gajewski, Krzysztof Mirski, Rozszerzona ocena trwałości mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych zmodyfikowanych asfaltem naturalnym , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Piotr Ramiączek, Mikołaj Cielibała, Natalia Skrzyniarz, Karolina Janus, Krzysztof Maciejewski, Mateusz M. Iwański, Anna Chomicz-Kowalska, Wpływ rodzaju destruktu asfaltowego na właściwości mieszanki mastyksu grysowego SMA JENA 16 , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Grzegorz Mazurek, Przemysław Buczyński, Marek Iwański, Renata Horodecka, Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 4 (2022)
Mateusz Iwański, Małgorzata Durlej, Karolina Janus, Renata Horodecka, Efekt oddziaływania wosku syntetycznego i środka powierzchniowo czynnego na starzenie oraz właściwości niskotemperaturowe asfaltu 50/70 przed i po spienianiu , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 23 Nr 3 (2024)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Wojciech Bańkowski, Aleksandra Grzegórska, Maciej Kłopociński, Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 3 (2023)
Wojciech Bańkowski, Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Możliwość ponownego wykorzystania destruktu z warstw SMA: rozszerzona ocena właściwości odzyskanego polimeroasfaltu , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 24 Nr 4 (2025)
Krzysztof Maciejewski, Przemysław Zaprzalski, Anna Chomicz-Kowalska, Witalij Zankowicz, Wpływ dodatku włóknisto-gumowego na właściwości reologiczne mastyksów asfaltowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 24 Nr 4 (2025)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Iwański, M., Ramiączek, P., Durlej, M., Janus, K., Maciejewski, K., Malinowski, S., & Horodecka, R. (2025). Efekt oddziaływania asfaltu spienionego na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej z destruktem asfaltowym . Roads and Bridges – Drogi I Mosty, 24(4), 507–521. https://doi.org/10.7409/rabdim.025.033

Cited by / Share

Licencja

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.

Bibliografia

Kukiełka J., Bańkowski W.: The experimental study of mineral-cement-emulsion mixtures with rubber powder addition. Construction and Building Materials, 226, 2019, 759-766, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.276
Google Scholar

Al-Qadi I.L., Elseifi M.A., Carpenter S.H.: Reclaimed asphalt pavement – a literature review. Research Report FHWA-ICT-07-001, Illinois Center for Transportation, University of Illinois at Urbana-Champaign: Rantoul, IL, USA, 2007
Google Scholar

Silva H.M.R.D., Oliveira J.R.M., Jesus C.M.G.: Show more are totally recycled hot mix asphalts a sustainable alternative for road paving? Resources, Conservation and Recycling, 60, 2012, 38-48, DOI.: 10.1016/j.resconrec.2011.11.013
Google Scholar

Elkashef M., Williams R.C., Cochran E.: Investigation of fatigue and thermal cracking behaviour of rejuvenated reclaimed asphalt pavement binders and mixtures. International Journal of Fatigue, 108, 2018, 90-95, DOI:10.1016/j.ijfatigue.2017.11.013
Google Scholar

Visintine B., Khosla P.N., Tayebali A.: Effects of higher percentage of recycled asphalt pavement on pavement performance. Road Materials and Pavement Design, 14, 2, 2013, 432-437, DOI: 10.1080/14680629.2013.779310
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: The effects of using foamed bitumen and bitumen emulsion in the cold recycling technology. Proceedings of the 8th International Conference “Environmental Engineering”, Vilnius, Lithuania, 1-3, 2011, 1089-1096
Google Scholar

Iwański M., Buczyński P., Mazurek G.: The use of gabbro dust in the cold recycling of asphalt paving mixes with foamed bitumen. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 64, 4, 2016, 763-773, DOI: 10.1515/bpasts-2016-0085
Google Scholar

Mondal P.G., Kuna K.K.: Mix design considerations for foamed bitumen stabilized materials: a review, Constraction and Building Materials. 326, 2022, Article ID: 126783, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126783
Google Scholar

Technical Guideline TG2: Bitumen stabilised materials – A guideline for the design and construction of bitumen emulsion and foamed bitumen stabilised materials. Second Edition. Asphalt Academy, Pretoria, South Africa, 2009
Google Scholar

Kandhal P.S., Mallick R.B.: Pavement recycling guidelines for state and local governments. US Department of Transportation Federal Highway Administration, Raport No. FHWA-SA-98-042, Auburn, AL, USA, 1997
Google Scholar

Iwański M.M., Linek M., Nita P., Piotrowska P., Remišová E.: Assessment of suitability of reclaimed asphalt pavement material
Google Scholar

for use in cement concrete pavements. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 22, 1, 2023, 63-80, DOI: 10.7409/rabdim.023.004
Google Scholar

Zaumanis M., Mallick R., Frank R.: 100% recycled hotmix asphalt: A review and analysis. Resources, Conservation and Recycling. 92, 2014, 230-245, DOI: 10.1016/j.resconrec.2014.07.007
Google Scholar

West R.C.: Best practices for RAP and RAS management. National Asphalt Pavement Association (NAPA), Quality Improvement Series 129, Lanham, MD, USA, 2015, https://www.asphaltpavement.org/uploads/documents/Engineering-Pubs/QIP129_RAP_-_RAS_Best_Practices_lr.pdf (available: 13.10.2025)
Google Scholar

Willis J.R., Marasteanu M.: Improved mix design, evaluation, and materials management practices for hot mix asphalt with high reclaimed asphalt pavement content. NCHRP Report 752, National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Transportation Research Board (TRB), National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. The National Academies Press, Washington, DC, USA, 2013
Google Scholar

Brock J.D., Richmond L.J.: Milling and Recycling. Technical paper T-127, Astec Industries, Chattanooga, TN, USA, 2006, http://roadtec.com.ua/images/media/literature-eng/t127_techpaper_millingrecycling.pdf (available: 13.10.2025)
Google Scholar

Tarsi G., Tataranni P., Sangiorgi C.: The challenges of using reclaimed asphalt pavement for new asphalt mixtures: A review. Materials, 13, 18, 2020, Article ID: 4052, DOI: 10.3390/ma13184052
Google Scholar

Król J., Włodarski P., Jackowski Ł.: Właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych ze zwiększoną ilością granulatu asfaltowego. Drogownictwo, 69, 11, 2014, 373-379 (in Polish)
Google Scholar

Tran N., Taylor A., Willis R.: Effect of rejuvenator on performance properties of HMA mixtures with high RAP and RAS contents. National Centre for Asphalt Technology: (NCAT), Report 12-05; Auburn, AL, USA, 2012, https://www.eng.auburn.edu/research/centers/ncat/files/technical-reports/rep12-05.pdf (available: 13.10.2025)
Google Scholar

Radziszewski P.: Zmiany właciwości lepkosprężystych lepiszczy modyfikowanych i mieszanek mineralno-asfaltowych w wyniku procesu starzenia. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 2007 (in Polish)
Google Scholar

Woo W.J., Chowdhury A., Glover C.: Field aging of unmodified asphalt binder in three Texas long-term performance pavements. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2051, 1, 2008, 15-22, DOI: 10.3141/2051-03
Google Scholar

Malinowski S., Woszuk A., Franus W.: Modern two-component modifiers the aging process of road bitumen. Construction and Building Materials, 409, 2023, Article ID: 133838, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.133838
Google Scholar

Mogawer W., Booshehrian A., Vahidi S., Austerman A.: Evaluating the effect of rejuvenators on the degree of blending and performance of high RAP, RAS, and RAP/RAS mixtures. Road Materials and Pavement Design, 14, sup2, 2014, 193-213, DOI: 10.1080/14680629.2013.812836
Google Scholar

Kowalski K., Król J., Bańkowski W., Radziszewski P., Sarnowski M.: Thermal and fatigue evaluation of asphalt mixtures containing RAP treated with a bio-agent. Applied Sciences, 7, 3, 2017, Article ID: 216, DOI: 10.3390/app7030216
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K., Iwański M.M., Radziszewski P., Liphardt A., Król J.B., Sarnowski M., Kowalski K.J., Pokorski P.: Warm mix asphalt binder utilizing water-foaming and fluxing using bio-derived agent. Materials,
Google Scholar

, 24, 2022, Article ID: 8873, DOI: 10.3390/ma15248873
Google Scholar

Mackiewicz P.: Fatigue life of bituminous mixtures used in road pavements. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2016
Google Scholar

Jenkins K.J.: Mix design considerations for cold and half-warm bituminous mixes with emphasis on foamed bitumen. PhD Dissertation, University of Stellenbosch, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Stellebosch, South Africa, 2000
Google Scholar

Li Q., Song S., Wang J., Wang N., Zhang S.: A review of the development of asphalt foaming technology, Journal of Road Engineering, 4, 3, 2024, 334-347, DOI: 10.1016/j.jreng.2024.04.004
Google Scholar

Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K., Iwański M.M., Janus K.: Effects of zeolites and hydrated lime on volumetrics and moisture resistance of foamed warm mix asphalt concrete. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 69, 2, 2021, Article ID: e136731, DOI: 10.24425/bpasts.2021.136731
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Mazurek G., Buczyński P., Cholewińska M., Iwański M.M., Maciejewski K., Ramiączek P.: Effects of the water-based foaming process on the basic and rheological properties of bitumen 70/100. Materials, 14, 11, 2012, Article ID: 2803, DOI: 10.3390/ma14112803
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K., Iwański M.M., Radziszewski P., Liphardt A., Król J.B., Sarnowski M., Kowalski K.J., Pokorski P.: Effects of laboratory ageing on the FTIR measurements of water-foamed bio-fluxed asphalt binders. Materials, 16, 2, 2023, Article ID: 513, DOI: 10.3390/ma16020513
Google Scholar

Iwański M.M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Impact of additives on the foamability of a road paving bitumen. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 603, 4, 2019, Article ID: 042040, DOI: 10.1088/1757-899X/603/4/042040
Google Scholar

Iwański M.M.: Synergistic effect of F–T synthetic wax and surface-active agent content on the properties and foaming characteristics of bitumen. Materials, 14, 2, 2021, Article ID: 300, DOI: 10.3390/ma14020300
Google Scholar

Jahan H., Kar S.S., Krishna Swamy A.: Performance of foamed bituminous mixtures for the construction of pavements: A review. Construction and Building Materials, 453, 2024, Article ID: 139024, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.139024
Google Scholar

Van de Ven M.F.C., Jenkins K.J., Voskuilen J.L.M., Van den Beemt R.: Development of (half-) warm foamed bitumen mixes: State of the art. International Journal of Pavement Engineering. 8, 2, 2017, 163-175, DOI: 10.1080/10298430601149635
Google Scholar

Vaitkus A., Čygas D., Laurinavičius A., Perveneckas Z.: Analysis and evaluation of possibilities for the use of warm mix asphalt in Lithuana. The Baltic Journal of Road Bridge Engineering, 4, 2, 2009, 80-86, DOI: 10.3846/1822-427X.2009.4.80-86
Google Scholar

Almeida-Costa A., Benta A.: Economic and environmental impact study of warm mix asphalt compared to hot mix asphalt. Journal of Cleaner Production, 112, Part 4, 2016, 2308-2317, DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.10.077
Google Scholar

Iwański M.M., Janus K., Durlej M.: Effect of WMA additives on asphalt ageing – case study. Proceedings of the 9th World Multidisciplinary Congress on Civil Engineering, Architecture, and Urban Planning (WMCCAU 2024), Ostrawa, Czech Republic, 2024. Inżynieria Mineralna – Journal of the Polish Mineral Engineering Society, 1, 2, 2024, 1-8, http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-aacc9a4a-e899-4f8a-8acf-fa5f5758e0b1 (available: 13.10.2025)
Google Scholar

Iwański M.M., Durlej M., Janus K., Horodecka R.: The effect of synthetic wax and surface-active agent on the aging and low-temperature properties of 50/70 bitumen before and after foaming. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 23, 3, 2024, 311-329, DOI: 10.7409/rabdim.024.015
Google Scholar

Sasobit L.C. – Asphalt additives. Sasol Chemicals, Hamburg, Germany, https://www.sasobit.com/files/downloads/en/sasobit/ST_1041_OP_SASOBIT_3_Products_LR.pdf (available: 18.07.2025)
Google Scholar

Środek adhezyjny do asfaltów drogowych WETFIX BE. Nouryon, AkzoNobel. izbudujemy.pl https://www.izbudujemy.pl/produkty/18048/Srodek-adhezyjny-do-asfaltow-drogowych-WETFIX-BE (available in Polish: 13.10.2025)
Google Scholar

Wirtgen Cold Recycling Technology, 1st ed. Wirtgen GmbH, Windhagen, Germany, 2012
Google Scholar

WT-2 2014 Wytyczne techniczne: Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Część I: Mieszanki mineralno-asfaltowe. Generalna Dróg Krajowych i Autostrad, 2014, Załącznik do zarządzenia Nr 54 GDDKiA z dnia 18.11.2014 r. (in Polish)
Google Scholar

Chomicz-Kowalska A., Gardziejczyk W., Iwański M.M.: Analysis of IT-CY stiffness modulus of foamed bitumen asphalt concrete compacted at 95°C. Procedia Engineering, 172, 2017, 550-559, DOI: 10.1016/j.proeng.2017.02.065
Google Scholar

Montgomery D.M.: Design and analysis of experiments. Eighth edition, John Wiley & Son Inc., Hoboken, New Jersey, USA, 2013
Google Scholar

Lazić Ž.R.: Design of experiments in chemical engineering: a practical guide. 1st Reprint, Wiley‑VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2007
Google Scholar

STATISTICA 13.3. Statsoft, www.statsoft.com (license sharing: 20.08.2019)
Google Scholar

Mateusz Iwański

matiwanski@tu.kielce.pl
https://orcid.org/0000-0002-3183-0141

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce Polska

Piotr Ramiączek

https://orcid.org/0000-0002-8143-4788

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce Polska

Małgorzata Durlej

https://orcid.org/0000-0002-6755-1283

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce Pitcairn

Karolina Janus

https://orcid.org/0000-0002-1755-3942

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce Polska

Krzysztof Maciejewski

https://orcid.org/0000-0002-3002-9547

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce Polska

Szymon Malinowski

https://orcid.org/0000-0002-9437-9757

Afiliacja:

Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury, ul. Nadbystrzycka 40D, 20-618 Lublin Polska

Renata Horodecka

https://orcid.org/0000-0002-5933-5177

Afiliacja:

Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa Polska

Efekt oddziaływania asfaltu spienionego na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej z destruktem asfaltowym

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Mateusz Iwański

Piotr Ramiączek

Małgorzata Durlej

Karolina Janus

Krzysztof Maciejewski

Szymon Malinowski

Renata Horodecka