Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe

Grzegorz Mazurek; Przemysław Buczyński; Marek Iwański; Renata Horodecka

doi:10.7409/rabdim.022.018

Opublikowane: 2022-12-30

Tom 21 Nr 4 (2022)

Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe

Grzegorz Mazurek , Przemysław Buczyński , Marek Iwański , Renata Horodecka

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.022.018

Abstrakt

W artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu rodzaju środków wiążących hydraulicznych i asfaltowych na właściwości recyklowanej podbudowy na zimno (RCM). W składzie recyklowanej mieszanki na zimno zastosowano dwa typy środków wiążących, tj. lepiszcze asfaltowe w postaci asfaltu spienionego lub emulsji asfaltowej oraz cement portlandzki (CEM I 32,5R) lub trójskładnikowe spoiwo hydrauliczne. Spoiwo hydrauliczne zostało wytworzone poprzez wymieszanie trzech bazowych składników w następujących proporcjach: 40% CEM-I-32,5R; 20% Ca(OH)2 oraz 40% UCPP (ubocznych cementowych produktów pylastych). Recyklowane mieszanki na zimno wytworzono w warunkach przemysłowych w ramach odcinka doświadczalnego. Gotową recyklowaną mieszankę na zimno z emulsją asfaltową (EB-RCM) oraz asfaltem spienionym (FB-RCM) pobrano z odcinka doświadczalnego i zagęszczono w warunkach laboratoryjnych. Wpływ typu technologii oraz środka wiążącego oceniono w oparciu o właściwości fizyczne i mechaniczne takie jak: zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, moduł sztywności w +5°C oraz +25°C, wytrzymałość na osiowe ściskanie oraz szybkość pełzania. Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju zastosowanego lepiszcza asfaltowego (rodzaju technologii) zastosowanie trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego w składzie recyklowanej podbudowy spowodowało wzrost kohezji oraz spadek sztywności w temperaturze +5°C. Ponadto spadek wytrzymałości na ściskanie mieszanki FB-RCM zawierającej trójskładnikowe spoiwo hydrauliczne nie spowodował wzrostu szybkości przyrostu deformacji. Monitoring czynników środowiskowych wskazał, że recyklowane mieszanki zachowują stałą wartość wilgotności w czasie.

Słowa kluczowe:

analiza kontrastów, asfalt spieniony, drogowe spoiwo hydrauliczne, emulsja asfaltowa, recyklowana mieszanka na zimno.

Podobne artykuły

Marcin Bilski, Marta Mielczarek, Przemysław Górnaś, Mieczysław Słowik, Patrycja Wojciechowska, Ocena wpływu sposobu dozowania dodatku asfaltu naturalnego Gilsonite na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 3 (2022)
Marek Pszczoła, Dawid Ryś, Piotr Jaskuła, Analiza stref klimatycznych w Polsce z uwzględnieniem klasyfikacji funkcjonalnej asfaltów Performance Grade , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 4 (2017)
Mehdi Kalantari, Recykling na zimno ze spienionym asfaltem, wiedza zdobyta z toru testowego w Niemczech , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Jarosław Bęc, Tomasz Lipecki, Andrzej Flaga, Grzegorz Bosak, Badania modelowe i numeryczna analiza aerodynamiczna mostu łukowego dla pieszych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 4 (2013)
Michał A. Glinicki, Roman Jaskulski, Mariusz Dąbrowski, Krytyczny przegląd zasad projektowania i sprawdzania mrozoodporności wewnętrznej betonu przeznaczonego na konstrukcje drogowe , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 1 (2016)
Ehsan Dehghani, Maryam Najafi Zadeh, Azam Nabizadeh, Ocena zachowania sejsmicznego mostów kolejowych z uwzględnieniem oddziaływania pomiędzy torem i mostem , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 1 (2019)
Damian Bęben, Adam Jan Stryczek, Analiza numeryczna mostu gruntowo-powłokowego z żelbetową płytą odciążającą , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
Przemysław Buczyński, Grzegorz Mazurek, Marek Iwański, Prognozowanie właściwości mieszanki mineralno-spoiwowej wytwarzanej w technologii na „zimno" z asfaltem spienionym w aspekcie właściwości zapraw ze spoiw hydraulicznych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Katarzyna Konieczna, Jan Król, Wykorzystanie metody Flow Number do oceny odporności na deformacje trwałe mieszanek stabilizowanych emulsją asfaltową , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Gajendra Kumar, Umesh C. Sahoo, K. Ramachandra Rao, Sunil Bose, Projektowanie i ocena mieszanki mastyksowo-grysowej przy zastosowaniu asfaltu modyfikowanego dodatkiem granulatu gumowego o podwyższonym module sztywności , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 2 (2019)

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

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)
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)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych zmodyfikowanych asfaltem naturalnym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Przemysław Buczyński, Grzegorz Mazurek, Marek Iwański, Prognozowanie właściwości mieszanki mineralno-spoiwowej wytwarzanej w technologii na „zimno" z asfaltem spienionym w aspekcie właściwości zapraw ze spoiw hydraulicznych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Marek Iwański, Grzegorz Mazurek, Wpływ wapna hydratyzowanego na odporność nawierzchni SMA na okleinowanie , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 4 (2013)
Marek Iwański, Grzegorz Mazurek, Wpływ wosku syntetycznego na moduł sztywności betonu asfaltowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 3 (2012)
Grzegorz Mazurek, Przemysław Buczyński, Marek Iwański, Artur Kowalczyk, Marcin Podsiadło, Prognozowanie nieodwracalnej podatności i nawrotu sprężystego asfaltów modyfikowanych plastomerami odpadowymi w badaniu MSCR , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
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)
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)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Mazurek, G., Buczyński, P., Iwański, M., & Horodecka, R. (2022). Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 21(4), 309–329. https://doi.org/10.7409/rabdim.022.018

Cited by / Share

Bibliografia

Jenkins K.J.: Mix Design Considerations for Cold and Half-Warm Bituminous Mixes with Emphasis on Foamed Bitumen. PhD Dissertation, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Stellenbosch: Stellenbosch, South Africa, 2000
Google Scholar

Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: Performance and Viscoelastic Assessment of High-Recycle Rate Cold Foamed Bitumen Mixtures Produced with Different Penetration Binders for Rehabilitation of Deteriorated Pavements. Journal of Cleaner Production, 258, 2020, ID article 120517, DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.120517
Google Scholar

Mallick R.B., Hendrix G.: Use of Foamed Asphalt in Recycling Incinerator Ash for Construction of Stabilized Base Course. Resources, Conservation and Recycling, 42, 2004, 239-248, DOI: 10.1016/j.resconrec.2004.04.007
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 50/70. Materials, 14, 2021, 300, DOI:10.3390/ma14020300
Google Scholar

Czapik P., Zapała-Sławeta J., Owsiak Z., Stępień P.: Hydration of Cement By-Pass Dust. Construction and Building Materials, 231, 2020, ID article 117139, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117139
Google Scholar

Dołżycki B.: Polish Experience with Cold In-Place Recycling. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 236, 2017, ID article 012089, DOI: 10.1088/1757-899X/236/1/012089
Google Scholar

Skotnicki L., Kuźniewski J., Szydlo A.: Stiffness Identification of Foamed Asphalt Mixtures with Cement, Evaluated in Laboratory and In Situ in Road Pavements. Materials, 13, 5, 2020, 1128, DOI: 10.3390/ma13051128
Google Scholar

Iwański M., Mazurek G., Buczyński P.: Bitumen Foaming Optimisation Process on the Basis of Rheological Properties. Materials, 11, 10, 2018, 1854, DOI: 10.3390/ma11101854
Google Scholar

Niazi Y., Jalili M.: Effect of Portland Cement and Lime Additives on Properties of Cold In-Place Recycled Mixtures with Asphalt Emulsion. Construction and Building Materials, 23, 3, 2009, 1338-1343, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2008.07.020
Google Scholar

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

Buczyński P.: Rehabilitation Reliability of the Road Pavement Structure with Recycled Base Course with Foamed Bitumen. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 356, 2018, ID article 012016, DOI: 10.1088/1757-899X/356/1/012016
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Evaluation of the Pavement Performance. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, 63, 1, 2015, 97-105, DOI: 10.1515/bpasts-2015-0011
Google Scholar

Bocci M., Grilli A., Cardone F., Ferrotti G.: Full-Depth Reclamation for the Rehabilitation of Local Roads: A Case Study. International Journal of Pavement Engineering, 15, 3, 2014, 191-201, DOI: 10.1080/10298436.2012.657196
Google Scholar

Dal Ben M., Jenkins K.J.: Performance of Cold Recycling Materials with Foamed Bitumen and Increasing Percentage of Reclaimed Asphalt Pavement. Road Materials and Pavement Design, 15, 2, 2014, 348-371, DOI: 10.1080/14680629.2013.872051
Google Scholar

Bocci E., Graziani A., Bocci M.: Cold In-Place Recycling for a Base Layer of an Italian High-Traffic Highway, in: Pasetto M., Partl M.N., Tebaldi G. (eds.): Proceedings of the 5th International Symposium on Asphalt Pavements & Environment (APE) Springer International Publishing, Cham, 2020, 313-322, DOI: 10.1007/978-3-030-29779-4_31
Google Scholar

Berthelot C., Gerbrandt R.: Cold In-Place Recycling and Full-Depth Strengthening of Clay-Till Subgrade Soils Results with Cementitious Waste Products in Northern Climates. Transportation Research Record, 1787, 1, 2002, 3-12, DOI: 10.3141/1787-01
Google Scholar

Buczyński P., Iwański M.: Complex Modulus Change within the Linear Viscoelastic Region of the Mineral-Cement Mixture with Foamed Bitumen. Construction and Building Materials, 172, 2018, 52-62, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.214
Google Scholar

Buczyński P., Iwański M.: Characteristics of the Complex Modulus of Recycled Cold Mix with Foamed Bitumen and Recycled Concrete Aggregate. MATEC Web of Conferences, 262, 2019, 05002, DOI: 10.1051/matecconf/201926205002
Google Scholar

Wirtgen Cold Recycling Technology, Wirtgen, Windhagen, 2012
Google Scholar

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych, GDDKiA, Warszawa, 2014
Google Scholar

Raport z Projektu Badawczego – Nowoczesne Technologie Materiałowe TECHMATSTRATEG I „Innowacyjna technologia wykorzystująca optymalizację środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno konstrukcji nawierzchni zapewniająca jej trwałość eksploatacyjną” / “An innovative technology using binding agent optimization that provides long service life of recycled base courses”, (TECHMATSTRATEG1/349326/9/NCBR/2017), Politechnika Świętokrzyska, Kielce, 2017-2020
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Buczyński P., Mazurek G., Cholewińska M., Iwański M.M., Ramiączek P., Maciejewski K.: Procedury projektowania oraz wytyczne stosowania materiałów odpadowych i z recyklingu do technologii wytwarzania mieszanek metodą na zimno z asfaltem spienionym (MCAS), Politechnika Świętokrzyska, Kielce, 2018
Google Scholar

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

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Application of the Foamed Bitumen and Bitumen Emulsion to the Road Base Mixes in the Deep Cold Recycling Technology. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 11, 4, 2016, 291-301, DOI: 10.3846/bjrbe.2016.34
Google Scholar

Iwański M.: Podbudowa z asfaltem spienionym. Drogownictwo, 59, 3, 2006, 97-106
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym. Drogownictwo, 64, 9, 2011, 271-277
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Laboratory Study on Mechanical Parameters of Foamed Bitumen Mixtures in the Cold Recycling Technology. Procedia Engineering, 57, 2013, 433-442, DOI: 10.1016/j.proeng.2013.04.056
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, 2021, 2803, DOI: 10.3390/ma14112803
Google Scholar

Mazurek G., Iwański M.: Optimisation of the Innovative Hydraulic Binder Composition for Its Versatile Use in Recycled Road Base Layer. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 603, 3, 2019, 032044, DOI: 10.1088/1757-899X/603/3/032044
Google Scholar

Dołżycki B.: Spękania nawierzchni z podbudową mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej na przykładzie Drogi Krajowej nr 7. Drogownictwo, 62, 12, 2009, 411-417
Google Scholar

Baghini M.S., Ismail A., Bin Karim M.R.: Evaluation of Cement-Treated Mixtures with Slow Setting Bitumen Emulsion as Base Course Material for Road Pavements. Construction and Building Materials, 94, 2015, 323-336, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.07.057
Google Scholar

Kavussi A., Modarres A.: Laboratory Fatigue Models for Recycled Mixes with Bitumen Emulsion and Cement. Construction and Building Materials, 24, 10, 2010, 1920-1927, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.04.009
Google Scholar

Mazurek G., Buczyński P., Iwański M., Podsiadło M.: Thermal Analysis-Based Field Validation of the Deformation of a Recycled Base Course Made with Innovative Road Binder. Materials 14, 20, 2021, 5925, DOI: 10.3390/ma14205925
Google Scholar

Lesueur D., Petit J., Ritter H.J.: The Mechanisms of Hydrated Lime Modification of Asphalt Mixtures: A State-of-the-Art Review. Road Materials and Pavement Design, 14, 2013, 1-16, DOI: 10.1080/14680629.2012.743669
Google Scholar

Iwański M.M.: Effect of Hydrated Lime on Indirect Tensile Stiffness Modulus of Asphalt Concrete Produced in Half-Warm Mix Technology. Materials, 13, 2020, 4731, DOI:10.3390/ma13214731
Google Scholar

Stroup-Gardinder M., Epps J.A.: Four Variables That Affect the Performance of Lime in Asphalt Aggregate Mixtures. Transportation Research Record, 1987, 12-22, http://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/trr/1987/1115/1115-002.pdf (22.12.2022)
Google Scholar

PN-EN 13282-2:2015-06 Hydrauliczne spoiwa drogowe – Część 2: Hydrauliczne spoiwa drogowe normalnie wiążące – Skład, wymagania i kryteria zgodności
Google Scholar

PN-EN 13808:2013 Bitumen and Bituminous Binders – Framework for Specifying Cationic Bituminous Emulsions
Google Scholar

Iwański M.; Mazurek G.; Buczyński P.: Optymalizacja składu środka wiążącego o uniwersalnym charakterze zastosowania w recyklowanych podbudowach. Raport częścioiwy z Projektu Badawczego TECHMATSTRATEG I, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, 2019
Google Scholar

PN-EN 12697-1:2020-08 Bituminous Mixtures – Test Methods for Hot Mix Asphalt – Part 1: Soluble Binder Content
Google Scholar

PN-EN 12697-31:2019-03 Bituminous Mixtures – Test Methods for Hot Mix Asphalt – Part 31: Specimen Preparation Gyratory Compactor
Google Scholar

EN 12697-30:2018 Bituminous Mixtures – Test Methods – Part 30: Specimen Preparation by Impact Compactor
Google Scholar

PN-EN 12697-23:2017 Bituminous Mixtures – Test Methods – Part 23: Determination of the Indirect Tensile Strength of Bituminous Specimens
Google Scholar

PN-EN 12697-26:2018 Bituminous Mixtures – Test Methods – Part 26: Stiffness
Google Scholar

PN-EN 13286-41:2021 Unbound and Hydraulically Bound Mixtures – Part 41: Test Method for Determination of the Compressive Strength of Hydraulically Bound Mixtures
Google Scholar

PN-EN 12697-25:2016 Bituminous Mixtures – Test Methods – Part 25: Cyclic Compression Test
Google Scholar

PN-EN 13108-20:2008 Mieszanki mineralno-asfaltowe – Wymagania – Część 20: Badanie Typu
Google Scholar

Tanyu B.F., Ullah S., Akmaz E.: Optimizing Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) Content in Unbound Base Aggregate. Virginia Transportation Research Council, Technical Report, 2021, DOI: 10.13140/RG.2.2.10713.85605
Google Scholar

Montgomery D.C.: Design and Analysis of Experiments. Eighth edition, John Wiley & Sons, Hoboken, 2013
Google Scholar

Grzegorz Mazurek

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Przemysław Buczyński

p.buczynski@tu.kielce.pl

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Marek Iwański

Afiliacja:

Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury, Katedra Inżynierii Komunikacyjnej, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Renata Horodecka

Afiliacja:

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

Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Grzegorz Mazurek

Przemysław Buczyński

Marek Iwański

Renata Horodecka