Wpływ spoiwa mieszanego na właściwości recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej z asfaltem spienionym w aspekcie jej uziarnienia

Marek Iwański; Grzegorz Mazurek; Anna Chomicz-Kowalska; Przemysław Buczyński; Małgorzata Cholewińska; Mateusz Marek Iwański; Krzysztof Maciejewski; Piotr Ramiączek

doi:10.7409/rabdim.023.005

Opublikowane: 2023-03-31

Tom 22 Nr 1 (2023)

Wpływ spoiwa mieszanego na właściwości recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej z asfaltem spienionym w aspekcie jej uziarnienia

Marek Iwański

, Grzegorz Mazurek

, Anna Chomicz-Kowalska

, Przemysław Buczyński

, Małgorzata Cholewińska

, Mateusz Marek Iwański

, Krzysztof Maciejewski

, Piotr Ramiączek

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.023.005

Abstrakt

Rozwój prac modernizacyjnych dróg różnych kategorii, od autostrad po drogi samorządowe, przyczynia się do powstawania dużej ilości destruktu asfaltowego (RAP) o zróżnicowanej jakości i uziarnieniu. W ramach gospodarki zrównoważonej niezbędne jest jego ponowne wykorzystanie. Obecnie w większości przeznaczony jest on do wytworzenia recyklowanych mieszanek mineralno-asfaltowych wbudowywanych w warstwę podbudowy. Zróżnicowana jakość destruktu wymaga zastosowania odpowiedniego rodzaju spoiwa, tak aby można było go wykorzystać w optymalny sposób. W związku z tym zaistniała potrzeba opracowania spoiwa hydraulicznego mieszanego, które składa się z cementu CEM I 32.R, wapna hydratyzowanego Ca(OH)₂ oraz ubocznych cementowych produktów pylastych (UCPP) dobieranych w odpowiednich proporcjach. Badano wpływ składu spoiwa hydraulicznego mieszanego na następujące właściwości mieszanki wytwarzanej z zastosowaniem asfaltu spienionego: zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, wytrzymałość na osiowe ściskanie, odporność na oddziaływanie wilgoci i mrozu wg czterech różnych parametrów oraz moduł sztywności w temperaturze -10^oC, +13^oC, +25^oC i +40^oC wg metody IT-CY. Na podstawie wykonanych badań ustalono rekomendowany skład spoiwa zapewniający wymagane właściwości recyklowanej mieszanki związanej spoiwem hydraulicznym i asfaltem spienionym.

Słowa kluczowe:

asfalt spieniony, destrukt asfaltowy, mieszanka mineralno-asfaltowa recyklowana na zimno, spoiwo mieszane.

Podobne artykuły

Adam Liphardt, Piotr Radziszewski, Analiza właściwości lepkosprężystych lepiszczy odzyskanych z mieszanek zawierających dodatek granulatu asfaltowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 1 (2019)
Mariusz Jaczewski, Bohdan Dołżycki, Jacek Alenowicz, Piotr Jaskuła, Wpływ materiału odzyskanego z nawierzchni asfaltowej (RAP) na niskotemperaturowe właściwości betonu asfaltowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 4 (2019)
Mateusz Marek Iwański, Małgorzata Linek, Piotr Nita, Patrycja Piotrowska, Eva Remišová, Ocena przydatności destruktu asfaltowego do drogowych nawierzchni betonowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 1 (2023)
Jerzy Kukiełka, Konrad Gałan, Wpływ składu uziarnienia na sztywność mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MMCE) z dodatkiem miału gumowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Karolina Pełczyńska, Agata Grajewska, Sebastian Kopytko, Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19 , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Bohdan Dołżycki, Mariusz Jaczewski, Cezary Szydłowski, Wojciech Bańkowski, Marcin D. Gajewski, Analiza wybranych cech mechanicznych mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE) , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 1 (2023)
Michał Sarnowski, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych modyfikowanych polimerem SBS i kwasem polifosforowym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych zmodyfikowanych asfaltem naturalnym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Mirosław Graczyk, Danuta Bebłacz, Beton wałowany z wykorzystaniem kruszywa z recyklingu do wykonywania nawierzchni dróg lokalnych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Hassan Tabatabaee, Susan Listberger, Justin Black, Magdalena Machura, Rola dodatków na bazie biologicznej w osiąganiu zrównoważonego rozwoju nawierzchni asfaltowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)

<< < 1 2 3 4 5 6 7 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Mateusz Marek Iwański, Małgorzata Linek, Piotr Nita, Patrycja Piotrowska, Eva Remišová, Ocena przydatności destruktu asfaltowego do drogowych nawierzchni betonowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 1 (2023)
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)
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, 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)
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)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Iwański, M., Mazurek, G., Chomicz-Kowalska, A., Buczyński, P., Cholewińska, M., Iwański, M. M., … Ramiączek, P. (2023). Wpływ spoiwa mieszanego na właściwości recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej z asfaltem spienionym w aspekcie jej uziarnienia. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 22(1), 81–114. https://doi.org/10.7409/rabdim.023.005

Cited by / Share

Licencja

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

Bibliografia

Sybilski D., Matras J., Mechowski T., Zawadzki J.: Warunki techniczne wykonywania warstw podbudowy z mieszanki mineralno cementowo-emulsyjnej (MCE). IBDiM, Seria „I”, 61, 1999
Google Scholar

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

Jaczewski M., Dołżycki B., Alenowicz J., Jaskuła P.: Impact of reclaimed asphalt pavement (RAP) on low-temperature properties of asphalt concrete. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 4, 2019, 303-315, DOI: 10.7409/rabdim.019.020
Google Scholar

Zawadzki J., Kłos M.: Zasady projektowania betonu asfaltowego o zwiększonej odporności na odkształcenia trwałe. Wytyczne oznaczania odkształcenia i modułu sztywności mieszanek mineralno-bitumicznych metodą pełzania pod obciążeniem statycznym. IBDiM, seria „I”, 34, 1995
Google Scholar

Dołżycki B.: Instrukcja projektowania i wbudowania mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Politechnika Gdańska, 2014
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, 300, 2021, DOI: 10.3390/ma14020300 DOI: https://doi.org/10.3390/ma14020300
Google Scholar

Sanchez-Alonso E., Vega-Zamanillo A., Castro-Fresno D., Del Rio-Prat M.: Evaluation of compatibility and mechanical properties of bituminous mixes with warm additives. Construction and Building Materials, 25, 2011, 2304–2311 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.11.024
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 Engineering, 603, 2019, ID article: 042040, DOI: 10.1088/1757-899X/603/4/042040 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/603/4/042040
Google Scholar

Leng Z. Gamez A. Al-Qadi I.L.: Mechanical property characterization of warm-mix asphalt prepared with chemical additives. Journal of Materials in Civil Engineering, 26, 2, 2014, 304–311, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000810 DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000810
Google Scholar

Technical Guideline TG2: Bitumen Stabilised Materials. A Guideline for the Design and Construction of Bitumen Emulsion and Foamed Bitumen Stabilised Materials, Asphalt Academy, 2nd ed. Pretoria, South Africa, 2009
Google Scholar

Buczyński P., Iwański M.: Inactive Mineral Filler as a Stiffness Modulus Regulator in Foamed Bitumen-Modified Recycled Base Layers. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 245, 3, 2017, 032042, DOI: 10.1088/1757-899X/245/3/032042 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/245/3/032042
Google Scholar

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, 236-261, DOI: 10.1007/s43452-021-00192-9
Google Scholar

Cold Recycling Technology. Wirtgen Group, First edition, Wirtgen GmbH, Windhagen, 2012
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A.: Evaluation of the effect of using foamed bitumen and bitumen emulsion in cold recycling technology, in: Losa M., Papagiannakis T. (Eds.), Sustainability, Eco-Efficiency, and Conservation in Transportation Infrastructure Asset Management. CRC Press, 2014, 69–76, DOI: 10.1201/b16730-12 DOI: https://doi.org/10.1201/b16730-12
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 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/236/1/012089
Google Scholar

Bessa I.S., Almeida L.R., Vasconcelos K.L., Bernucci L.L.B.: Design of cold recycled mixes with asphalt emulsion and portland cement. Canadian Journal of Civil Engineering, 43, 9, 2016, 773–782, DOI: 10.1139/cjce-2016-0111 DOI: https://doi.org/10.1139/cjce-2016-0111
Google Scholar

Raport z projektu TECHMATSTRATEG1/349326/9/NCBR/2017 „Innowacyjna technologia wykorzystująca optymalizację środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno konstrukcji nawierzchni zapewniająca jej trwałość eksploatacyjną". NCBR, 2018
Google Scholar

Jenkins K.J., de Groot J.L.A., van de Ven M.F.C., Molenaar A.: Half-warm foamed bitumen treatment, a new process. Proceedings of the 7th Conference on asphalt pavements for Southern Africa. Capsa, 1999
Google Scholar

Kowalski K.J., Król J.B., 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, ID article: 216, DOI: 10.3390/app7030216 DOI: https://doi.org/10.3390/app7030216
Google Scholar

Iwański M., Chomicz-Kowalska A., Maciejewski K.: The Influence of Hydrated Lime on IT-CY Stiffness Modulus of Foam-Based Asphalt Concrete Compacted at 95 °C. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 471, 2019, ID article: 032029, DOI: 10.1088/1757-899X/471/3/032029 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/471/3/032029
Google Scholar

Jamshidi A., White G.: Evaluation of Performance and Challenges of Use of Waste Materials in Pavement Construction: A Critical Review. Applied Sciences, 10, 1, 2019, ID article: 226, DOI: 10.3390/app10010226 DOI: https://doi.org/10.3390/app10010226
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, 3, 2004, 239–248, DOI: 10.1016/j.resconrec.2004.04.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2004.04.007
Google Scholar

Ramanujam J.M., Jones J.D.: Characterization of foamed-bitumen stabilisation. International Journal of Pavement Engineering, 8, 2, 2007, 111–122, DOI: 10.1080/10298430601149676 DOI: https://doi.org/10.1080/10298430601149676
Google Scholar

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

Lin J., Hong J., Xiao Y.: Dynamic characteristics of 100% cold recycled asphalt mixture using asphalt emulsion and cement. Journal of Cleaner Production, 156, 2017, 337–344, DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.04.065 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.04.065
Google Scholar

Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych). GDDKiA, Warszawa, 2014
Google Scholar

Kavussi A., Modarres A.: Laboratory fatigue models for recycled mixes with bitumen emulsion and cement. Construction and Building Materials, 24, 10, 2021, 1920–1927, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.04.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.04.009
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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.07.020
Google Scholar

Mazurek G., Buczyński P., Iwański M., Horodecka R.: Influence of a three-component hydraulic binder on the properties of recycled base course with foamed bitumen and bituminous emulsion: a field investigation. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21, 4, 2022, 309-329, DOI: 10.7409/rabdim.022.018 DOI: https://doi.org/10.1007/s43452-021-00192-9
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, 21, 2020, ID article: 4731, DOI: 10.3390/ma13214731 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13214731
Google Scholar

Judycki J., Jaskuła P.: Badania odporności betonu asfaltowego zawierającego wapno hydratyzowane na działanie wody i mrozu. Materiały konferencyjne V Międzynarodowej Konferencji „Trwałe i Bezpieczne Nawierzchnie Drogowe", 5 maja 1999, Kielce, 111–118
Google Scholar

Luxemburk G.F.: Lime Hydrate as an Additive to Improve the Adhesion of Bitumen to the Aggregates. Proceedings of the II International Conference "Durable and Save Road Pavements", 15-16 May, Kielce, 1996, 296–302
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, 1, 2013, 1-16, DOI: 10.1080/14680629.2012.743669 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2012.743669
Google Scholar

Stroup-Gardiner M. Epps J.A.: Four variables that affect the performance of lime in asphalt aggregate mixtures. Transportation Research Record, 1115, 1987, 12–22
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127274
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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117139
Google Scholar

Owsiak Z., Czapik P., Zapała-Sławeta J.: Properties of a Three-Component Mineral Road Binder for Deep-Cold Recycling Technology. Materials, 13, 16, 2020, ID article: 3585, DOI: 10.3390/ma13163585 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13163585
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, 2021, ID article: 2803, DOI: 10.3390/ma13163585 DOI: https://doi.org/10.3390/ma14112803
Google Scholar

Lazić Ž.R.: Design of experiments in chemical engineering: a practical guide. Wiley-VCH, Weinheim, 2004 DOI: https://doi.org/10.1002/3527604162
Google Scholar

STATISTICA 13.3. Statsoft. Available online: www.statsoft.com (20.08.2019)
Google Scholar