Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych

Marcin Gajewski; Renata Horodecka; Wojciech Bańkowski; Aleksandra Grzegórska; Maciej Kłopociński

doi:10.7409/rabdim.023.015

Opublikowane: 2023-09-30

Tom 22 Nr 3 (2023)

Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych

Marcin Gajewski

, Renata Horodecka

, Wojciech Bańkowski

, Aleksandra Grzegórska , Maciej Kłopociński

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.023.015

Abstrakt

Asfalty modyfikowane są powszechnie stosowane w budownictwie drogowym. Znane są różne metody modyfikacji, a za najlepszą i najczęściej stosowaną uznaje się modyfikację polimerem SBS. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań nad możliwością modyfikacji zwykłych lepiszczy drogowych w inny sposób, tj. przy wykorzystaniu przetworzonych tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu. Warunkiem wyjściowym dla tego typu modyfikacji jest zapewnienie stabilności wytworzonego materiału oraz niepogorszenie jego właściwości funkcjonalnych w porównaniu do lepiszcza bazowego. W pracy zaprezentowane zostaną wybrane wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych na materiałach uzyskanych ze zmieszania konwencjonalnych asfaltów drogowych 50/70 oraz 70/100 z dodatkami wytworzonymi z PP, PS, LDPE, HDPE (oraz ich mieszankami). Dodatki te uzyskano w procesie pirolizy przy różnych technologiach wytwarzania z uwzględnieniem różnych wartości temperatury i czasu przetwarzania. Przeprowadzono badania podstawowe na 56 różnych kompozycjach asfaltu i dodatku w celu wyłonienia potencjalnie najlepszych wariantów do dalszej poszerzonej analizy. Zaproponowano metodę obiektywnego wyboru najlepszych mieszanin asfaltów z dodatkiem. Nie jest to klasyczna metoda rankingowa (przyznawanie punktów), a metoda bazująca na funkcji celu będącej sumą trzech funkcji składowych odpowiadających poszczególnym parametrom z odpowiednimi wagami. Metoda ta może być dość swobodnie kształtowana poprzez dobór wag albo odmienne propozycje funkcji składowych. Na tej podstawie wyłoniono dodatki, które mają najkorzystniejsze właściwości pod względem zastosowania do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych.

Słowa kluczowe:

asfalt drogowy, HDPE, LDPE, PP, PS, recykling, tworzywa sztuczne, właściwości funkcjonalne.

Podobne artykuły

Shahab HasaniNasab, Mohammad Hassan Jebur, Hassan Sharafi, Wpływ nano-CaCO₃ na właściwości mechaniczne i przepuszczalność nawierzchni z betonu wałowanego (RCCP) , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Krzysztof Kołodziej, Lesław Bichajło, Tomasz Siwowski, Wpływ składu i właściwości mastyksu na odporność asfaltu lanego na deformacje trwałe , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 1 (2021)
Magdalena Wesołowska, Dawid Ryś, Analiza trwałości zmęczeniowej asfaltów drogowych i modyfikowanych z wykorzystaniem testu liniowego zwiększania amplitudy , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
Parth Panchmatia, Michał A. Glinicki, Jan Olek, Wpływ składu mieszanki na właściwości termiczne betonu oraz parametry funkcjonalne nawierzchni sztywnych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 3 (2014)
Edmund Czopowski, Beata Łaźniewska-Piekarczyk, Barbara Rubińska-Jończy, Janusz Szwabowski, Właściwości betonów na cementach zawierających popiół lotny wapienny , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 1 (2013)
Michał Sarnowski, Asfalty modyfikowane chemicznie o poprawionej adhezji do kruszywa , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 4 (2015)
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)
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)
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)
Michał Sarnowski, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych modyfikowanych polimerem SBS i kwasem polifosforowym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)

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, Analiza trwałości zmęczeniowej betonów asfaltowych z uwzględnieniem typu mieszanki i rodzaju lepiszcza , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
Beata Gajewska, Marcin Gajewski, Cezary Kraszewski, Leszek Rafalski, Badania modułów sprężystości wybranych mieszanek związanych hydraulicznie (HBM) pod obciążeniem cyklicznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 4 (2012)
Mirosław Graczyk, Marcin Gajewski, Radosław Szczerba, Analiza statyczna dyblowanej betonowej nawierzchni lotniskowej z uwzględnieniem zjawiska curlingu płyt , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Karolina Pełczyńska, Marcin Gajewski, Przegląd wybranych kryteriów zmęczeniowych warstw związanych spoiwami hydraulicznymi w nawierzchniach drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
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)
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)
Marcin Gajewski, Porównanie właściwości reologicznych wybranych elastomerów stosowanych do produkcji łożysk mostowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 1 (2017)
Beata Gajewska, Marcin Gajewski, Cezary Kraszewski, Analiza podatnej nawierzchni drogowej na podłożu z inkluzją w postaci kanału wykonanego wzdłuż osi jezdni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
Wojciech Bańkowski, Marcin Gajewski, Badania przyspieszone w skali rzeczywistej innowacyjnych nawierzchni drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 2 (2012)

1 2 > >>

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Gajewski, M., Horodecka, R., Bańkowski, W., Grzegórska, A., & Kłopociński, M. (2023). Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 22(3), 287–307. https://doi.org/10.7409/rabdim.023.015

Cited by / Share

Licencja

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

Bibliografia

Bańkowski W., Sybilski D., Król J., Kowalski K., Radziszewski P., Skorek P.: Wykorzystanie destruktu asfaltowego – konieczność i innowacja. Budownictwo i Architektura, 15, 1, 2016, 157-167, DOI: 10.24358/Bud-Arch_16_151_17 DOI: https://doi.org/10.24358/Bud-Arch_16_151_17
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2019.02.002
Google Scholar

Skotnicki Ł., Kuźniewsk J., Szydło A.: Research on the properties of mineral–cement emulsion mixtures using recycled road pavement materials. Materials, 14, 3, 2021, ID article: 563, DOI: 10.3390/ma14030563 DOI: https://doi.org/10.3390/ma14030563
Google Scholar

Buczyński P., Iwański M., Krasowski J.: Assessment of the impact of hydraulic binder on the properties of the cold recycled mixture with foamed bitumen and bitumen emulsion: Field tests. Buildings, 10, 12, 2020, ID article: 223, DOI: 10.3390/buildings10120223 DOI: https://doi.org/10.3390/buildings10120223
Google Scholar

Jaskuła P., Stienss M., Szydłowski C.: Wpływ zbrojenia polimerowymi włóknami rozproszonymi na wybrane właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych. Drogownictwo, 72, 9, 2017, 275-280
Google Scholar

Radziszewski P., Sarnowski M., Plewa A., Pokorski P.: Properties of Asphalt Concrete with Basalt-Polymer Fibers. Archives of Civil Engineering, 64, 4, 2018, 197–209, DOI: 10.2478/ace-2018-0052 DOI: https://doi.org/10.2478/ace-2018-0052
Google Scholar

Kukiełka J., Bańkowski W., Mirski K.: Asphalt-cement concretes with reclaimed asphalt pavement and rubber powder from recycled tire. Materials, 14, 9, 2021, ID article: 2412, DOI: 10.3390/ma14092412 DOI: https://doi.org/10.3390/ma14092412
Google Scholar

Buczyński P., Iwański M., Mazurek G., Krasowski J., Krasowski M.: Effects of portland cement and polymer powder on the properties of cement-bound road base mixtures. Materials, 13, 19, 2020, ID article: 4253, DOI: 10.3390/MA13194253 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13194253
Google Scholar

Skotnicki Ł.: Application of rubber dust in modified asphalts for SMA mixtures. Przegląd Komunikacyjny, 76, 3, 2021, 15-20, DOI: 10.35117/A_ENG_21_03_02 DOI: https://doi.org/10.35117/A_ENG_21_03_02
Google Scholar

Król J. B., Radziszewski P., Kowalski K. J., Sarnowski M., Czajkowski P.: Laboratory and Field Investigations of Polymer and Crumb Rubber Modified Bitumen. Journal of Civil Engineering and Architecture, 8, 10, 2014, 1327-1334 DOI: https://doi.org/10.17265/1934-7359/2014.10.014
Google Scholar

Thives L.P., Pais J.C., Pereira P.A.A., Palha C.A.O.F., Trichês G.: Contribution of Asphalt Rubber Mixtures to Sustainable Pavements by Reducing Pavement Thickness. Materials, 15, 23, 2022, ID article: 8592, DOI: 10.3390/ma15238592 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15238592
Google Scholar

Jia X., Huang B., Bowers B.F., Zhao S.: Infrared spectra and rheological properties of asphalt cement containing waste engine oil residues. Construction and Building Materials, 50, 2014, 683-691, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.10.012 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.10.012
Google Scholar

Huang G,. Yang T, He Z., Yu L., Xiao H.: Polyurethane as a modifier for road asphalt: A literature review. Construction and Building Materials, 356, 2022, ID article: 129058, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.129058 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129058
Google Scholar

Filonzi A., Komaragiri S., Lakshmi Roja K., Sreeram A., Bhasin A., Masad E.: A comprehensive evaluation of mixture and binder properties to explore the use of low-density polyethylene (LDPE) as an asphalt modifier and co-modifier. International Journal of Pavement Engineering, 2022, DOI: 10.1080/10298436.2022.2120988 DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2022.2120988
Google Scholar

da Silva A.J.R., de Figueiredo Lopes Lucena A.E, de Medeiros Melo Neto O., Mendonça A.M.G.D., Costa D.B., de Lima R.K.B.: Effects of using waste high-density polyethylene on the rheological, mechanical, and thermal performance of asphalt materials. Environment, Development and Sustainability, 2023, DOI: 10.1007/s10668-023-03306-w DOI: https://doi.org/10.1007/s10668-023-03306-w
Google Scholar

Kakar M.R., Mikhailenko P., Piao Z., Poulikakos L.D.: High and low temperature performance of polyethylene waste plastic modified low noise asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 348, 2022, ID article: 128633, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.128633 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.128633
Google Scholar

Mehta D., Saboo N., Mariam S., Utkarsh A.: A review on the use of waste plastics in hot mix asphalt. Mechanics of Time-Dependent Materials, 2023, DOI: 10.1007/s11043-023-09622-y DOI: https://doi.org/10.1007/s11043-023-09622-y
Google Scholar

Veropalumbo R., Russo F., Oreto C., Buonocore G.G., Verdolotti L., Muiambo H., Biancardo S.A., Viscione N.: Chemical, thermal, and rheological performance of asphalt binder containing plastic waste. Sustainability, 13, 24, 2021, ID article: 13887, DOI: 10.3390/su132413887 DOI: https://doi.org/10.3390/su132413887
Google Scholar

Noor A., Rehman M.A.U.: A mini-review on the use of plastic waste as a modifier of the bituminous mix for flexible pavement. Cleaner Materials 4, 4, 2022, ID article: 100059, DOI: 10.1016/j.clema.2022.100059 DOI: https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100059
Google Scholar

Yildirim Y.: Polymer modified asphalt binders. Construction and Building Materials, 21, 1, 2007, 66-72, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2005.07.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.07.007
Google Scholar

Bańkowski W.: Analysis of fatigue life of asphalt concretes considering different types of mixtures and binders. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 17, 4, 2018, 253-270, DOI: 10.7409/rabdim.018.016
Google Scholar

Gajewski M., Bańkowski W., Pronk A.C.: Evaluation of fatigue life of high modulus asphalt concrete with use of three different definitions, International Journal of Pavement Engineering, 21, 14, 2020, 1717-1728, DOI: 10.1080/10298436.2018.1564302 DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1564302
Google Scholar

Gajewski M., Langlois P.A.: Prediction of Asphalt Concrete Low-temperature Cracking Resistance on the Basis of Different Constitutive Models. Procedia Engineering, 91, 2014, 81-86, DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.016 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.016
Google Scholar

Bańkowski W., Horodecka R., Gajewski M., Mirski K.: The extended assessment of warm mix asphalts durability. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 15, 2, 2016, 157-173, DOI: 10.7409/rabdim.016.010
Google Scholar

White G., Hall F.: Comparing asphalt modified with recycled plastic polymers to conventional polymer modified asphalt. in: Hoff I., Mork H., Saba R. (eds.): Eleventh International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, 1, 2021, 3-17, DOI: 10.1201/9781003222880-1 DOI: https://doi.org/10.1201/9781003222880-1
Google Scholar

Radeef H.R., Abdul Hassan N., Abidin A.R.Z., Mahmud M.Z.H., Yusoffa N.I.M., Idham Mohd Satar M.K., Warid M.N.M.: Enhanced Dry Process Method for Modified Asphalt Containing Plastic Waste. Frontiers in Materials, 8, 2021, DOI: 10.3389/fmats.2021.700231 DOI: https://doi.org/10.3389/fmats.2021.700231
Google Scholar

Pasetto M., Baliello A., Pasquini E., Poulikakos L.: Dry Addition of Recycled Waste Polyethylene in Asphalt Mixtures: A Laboratory Study. Materials, 15, 14, 2022, ID article: 4739, DOI: 10.3390/ma15144739 DOI: https://doi.org/10.3390/ma15144739
Google Scholar

Lu D.X., Enfrin M., Boom Y.J., Giustozzi F.: Future recyclability of hot mix asphalt containing recycled plastics. Construction and Building Materials, 368, 1, 2023, ID artiocle: 130396, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.130396 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130396
Google Scholar

Singh A., Gupta A., Miljković M.: Intermediate- and high-temperature damage of bitumen modified by HDPE from various sources. Road Materials and Pavement Design, 24, 2023, 640-653, DOI: 10.1080/14680629.2023.2181017 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2181017
Google Scholar

Kakar M.R., Mikhailenko P., Piao Z., Bueno M., Poulikakos L.: Analysis of waste polyethylene (PE) and its by-products in asphalt binder. Construction and Building Materials, 280, 2021, ID article: 122492, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.122492 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122492
Google Scholar

Ren S., Liu X., Jing R., Gao Y., Lin P., Erkens S.: Investigating the rheological properties and compatibility behaviours of RET/PE and WR/CR/SBS compound-modified bitumen. Road Materials and Pavement Design, 2023, DOI: 10.1080/14680629.2023.2221347 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2221347
Google Scholar

Al-Abdul Wahhab H.I., Dalhat M.A., Habib M.A.: Storage stability and high-temperature performance of asphalt binder modified with recycled plastic. Road Materials and Pavement Design, 18, 5, 2017, 1117-1134, DOI: 10.1080/14680629.2016.1207554 DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1207554
Google Scholar

Marcin Gajewski

mgajewski@ibdim.edu.pl
https://orcid.org/0000-0002-3171-8504

Afiliacja:

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

Renata Horodecka

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

Afiliacja:

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

Wojciech Bańkowski

https://orcid.org/0000-0002-2602-4014

Afiliacja:

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

Aleksandra Grzegórska

Afiliacja:

Green Park VI, Sp. z o.o., ul. Słowackiego 59, 87-700 Aleksandrów Kujawski Polska

Maciej Kłopociński

Afiliacja:

Green Park VI, Sp. z o.o., ul. Słowackiego 59, 87-700 Aleksandrów Kujawski Polska

Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Marcin Gajewski

Renata Horodecka

Wojciech Bańkowski

Aleksandra Grzegórska

Maciej Kłopociński