Roads and Bridges - Drogi i Mosty
22, 1, 2023, 41-61

Analiza wybranych cech mechanicznych mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE)

Bohdan Dołżycki Poczta
https://orcid.org/0000-0003-0448-8069
Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Inżynierii Transportowej, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk
Mariusz Jaczewski Poczta
https://orcid.org/0000-0003-4722-2957
Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Inżynierii Transportowej, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk
Cezary Szydłowski Poczta
https://orcid.org/0000-0002-7454-2908
Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Inżynierii Transportowej, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk
Wojciech Bańkowski Poczta
https://orcid.org/0000-0002-2602-4014
Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa
Marcin D. Gajewski Poczta
http://orcid.org/0000-0002-3171-8504
Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa oraz Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
Published: 2023-03-31

Streszczenie

W ostatnich latach mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne (MCE) stają się materiałem znajdującym coraz częściej zastosowanie przy projektowaniu remontów i przebudów nawierzchni z wykorzystaniem recyklingu. Materiał ten zyskuje coraz większą popularność, ponieważ pozwala w sposób racjonalny i bez uszczerbku dla środowiska naturalnego ponownie wykorzystać materiały pochodzące z rozbiórki starych nawierzchni bitumicznych, w tym również materiały zawierające lepiszcze smołowe. Badanie podstawowych cech mieszanek MCE, takich jak zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, czy też moduł sztywności pozwalają na określenie niezbędnego doziarnienia materiałem mineralnym oraz określenie ilości niezbędnych środków wiążących. Badania podstawowe na etapie opracowywania składu mieszanki MCE są wystarczające do określenia cech podstawowych, ale nie pozwalają na szerszą analizę zachowania badanego materiału, a w szczególności na ocenę jego przyszłej pracy w konstrukcji nawierzchni. W publikacji przedstawiono zaawansowane badania mieszanki MCE, które wykraczają poza badania uznane za standardowe i określają cechy mieszanki MCE istotne ze względu na pracę tego materiału w nawierzchni. Cechy, które określono dla lepszego poznania charakteru pracy mieszanek MCE, to parametry mechaniki pękania w badaniu zginania próbek półwalcowych SCB, moduły sztywności określone w aparacie SPT oraz charakterystyka zmęczeniowa mieszanek MCE. Przeprowadzone badania pozwalają lepiej zrozumieć zachowanie mieszanek MCE w nawierzchni oraz określić wnioski przydatne na etapie projektowania składów mieszanek MCE.

SÅ‚owa kluczowe


mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne, nawierzchnia drogowa, odporność na pękanie, podbudowa, recykling.

Pełny tekst:

PDF PDF

Bibliografia


Dołżycki B., Jaskuła P.: Review and evaluation of cold recycling with bitumen emulsion and cement for rehabilitation of old pavements. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 6, 4, 2019, 311-323, DOI: 10.1016/j.jtte.2019.02.002

Chomicz-Kowalska A., Stępień J.: Cost and eco-effective cold in-place recycled mixtures with foamed bitumen during the reconstruction of a road section under variable load bearing capacity of the subgrade. Procedia Engineering, 161, 2016, 980-989, DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.837

Firlej S., Kukiełka J.: Load bearing capacity of a national road with base course made of mineral-cement-emulsion mixture after 12 years of exploitation. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 3, 2019, 211-226, DOI: 10.7409/rabdim.019.014

Iwański M., Mazurek G., Buczyński P., Iwański M.M.: Effects of hydraulic binder composition on the rheological characteristics of recycled mixtures with foamed bitumen for full depth reclamation. Construction and Building Materials, 330, 2022, ID article: 127274, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127274

Trykoz L., Rezunenko M., Pustovoitova O., Semenova- -Kulish V., Borodin D.: Water absorption kinetics of bitumen modified cement mortars. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21, 2, 2022, 167-178, DOI: 10.7409/rabdim.022.010

Mazurek G., Iwański M., Buczyński P., Horodecka R.: Influence of innovative three-element binder on permanent deformations in recycled mixtures with emulsion and foamed bitumen. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 21, 55, 2021, DOI: 10.1007/s43452-021-00192-9

Bocci M., Grilli A., Cardone F., Graziani A.: A study on the mechanical behaviour of cement-bitumen treated materials. Construction and Building Materials, 25, 2, 2011, 773-778, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.07.007

Kukiełka J., Bańkowski W.: The experimental study of mineral-cement-emulsion mixtures with rubber powder addition. Construction and Building Materials, 226, 30, 2019, 759-766, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.276

Raschia S., Graziani A., Carter A., Perraton D.: Laboratory mechanical characterisation of cold recycled mixtures produced with different RAP sources. Road Materials and Pavement Design, 20, Sup. 1, 2019, S233-S246, DOI: 10.1080/14680629.2019.1588775

Miljković M., Poulikakos L., Piemontese F., Shakoorioskooie M., Lura P.: Mechanical behaviour of bitumen emulsion-cement composites across the structural transition of the co-binder system. Construction and Building Materials, 215, 2019, 217-232, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.04.169

Konieczna K., Pokorski P., Sorociak W., Radziszewski P., Żymełka D., Król J.B.: Study of the stiffness of the bitumen emulsion based cold recycling mixes for road base courses. Materials, 13, 23, 2020, ID article: 5473, DOI: 10.3390/ma13235473

Sangiorgi C., Tataranni P., Simone A., Vignali V., Lantieri C., Dondi G.: A laboratory and filed evaluation of cold recycled mixture for base layer entirely made with reclaimed asphalt pavement. Construction and Building Materials, 138, 2017, 232-239, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.02.004

Tebaldi G., Dave E., Hugener M., Falchetto A.C., Perraton D., Grilli A., Lo Presti D., Pasetto M., Loizos A., Jenkins K., Apeagyei A., Grenfell J., Bocci M.: Cold recycling of reclaimed asphalt pavements. Testing and characterization of sustainable innovative bituminous materials and systems RILEM. State-of-the-Art Reports, 2018, 239-296, DOI: 10.1007/978-3-319-71023-5_6

Yang W., Ouyang J., Meng Y., Han B., Sha Y.: Effect of curing and compaction on volumetric and mechanical properties of cold-recycled mixture with asphalt emulsion under different cement contents. Construction and Building Materials, 297, 2021, ID article: 123699, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.123699

Dołżycki B.: Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Politechnika Gdańska, 2019

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog Typowych Konstrukcji Podatnych i Półsztywnych. Politechnika Gdańska, 2012

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

Szydłowski C., Dołżycki B.: Ocena odporności na pękanie podbudów drogowych z mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Materiały Budowlane, 10, 2017, 81-85, DOI: 10.15199/33.2017.10.28

EN 12697-31:2007 Bituminous mixtures – Test methods for hot mix asphalt – Specimen preparation by gyratory compactor

Lemaitre J.: A course on damage mechanics, Edition 2, Springer, 1996

Neimitz A.: Mechanika pękania. PWN, 1998

Lim I.L., Johnston I.W., Choi S.K.: Stress intensity factors for semi-circular specimens under three-point bending. Engineering Fracture Mechanics, 44, 3, 1993, 363-382, DOI: 10.1016/0013-7944(93)90030-V

Refining the Simple Performance Tester for Use in Routine Practice. NCHRP Report 614, National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine; Transportation Research Board; National Cooperative Highway Research Program, Washington, D.C., 2008, DOI: 10.17226/14158

Di Benedetto H., de La Roche C., Baaj H., Pronk A., Lundström R.: Fatigue of bituminous mixtures: different approaches and RILEM group contribution. 6th International RILEM Symposium on Performance Testing and Evaluation of Bituminous Materials, Zurich, 2003, DOI: 10.1617/2912143772.002


Analiza wybranych cech mechanicznych mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE)

  
Dołżycki, Bohdan et al. Analiza wybranych cech mechanicznych mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 22, n. 1, p. 41-61, mar. 2023. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 20 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.023.003.