Examination of the properties of asphalt mixtures consisting of reclaimed asphalt pavement with polymer modified binder and highly modified asphalt binder

Joanna Szołtysik; Wojciech Sorociak; Sławomir Kwiecień

doi:10.7409/rabdim.024.002

Opublikowane: 2024-04-10

Tom 23 Nr 1 (2024)

Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany

Joanna Szołtysik

, Wojciech Sorociak

, Sławomir Kwiecień

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.024.002

Abstrakt

Artykuł przedstawia wyniki badań właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wyprodukowanych z dwóch rodzajów destruktu, zawierających asfalt modyfikowany oraz wysokomodyfikowany. Oba rodzaje destruktu pozyskano w warunkach rzeczywistych, a wyprodukowane z nich mieszanki nie zawierały dodatku środków odmładzających. Mieszanki doprowadzono do temperatury zagęszczenia wg wymagań krajowych, a tak- że poddano dodatkowym procesom starzenia w tym w temperaturze przekraczającej temperaturę degradacji obecnego w ich strukturze polimeru SBS (200°C). Wyniki badań zawartości wolnych przestrzeni oraz odporności na działanie wody i mrozu ITSR wykonanych po kondycjonowaniu w temperaturze zagęszczenia zgodnej z wymaganiami krajowymi wykazały korzystniejsze właściwości mieszanki zawierającej destrukt z asfaltem wysokomodyfikowanym (wartości ITSR w zakresie 87-90%) w porównaniu do mieszanki zawierającej destrukt z asfaltem modyfikowanym. Kondycjonowanie w 200°C ujawniło znaczące różnice w zachowaniu mieszanek. Mieszanka zawierająca asfalt modyfikowany umożliwiała rozkładanie i zagęszczanie, podczas gdy mieszanka zawierająca asfalt wysokomodyfikowany utraciła urabialność oraz możliwość zagęszczenia, uniemożliwiając uzyskanie próbek do badań.

Słowa kluczowe:

asfalt, asfalt wysokomodyfikowany, destrukt asfaltowy, mieszanka mineralno-asfaltowa, recykling.

Podobne artykuły

Marek Iwański, Grzegorz Mazurek, Wpływ wapna hydratyzowanego na odporność nawierzchni SMA na okleinowanie , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 4 (2013)
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)
Józef Judycki, Zastosowanie nowej metody obliczania naprężeń termicznych opartej na teorii lepko-sprężystości do analizy spękań niskotemperaturowych w warstwach asfaltowych nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 1 (2020)
Roman Nagórski, Krzysztof Błażejowski, Magdalena Nagórska, Analiza porównawcza ugięć i odkształceń dwóch nawierzchni drogowych o dużym obciążeniu ruchem , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
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)
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)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Adam Zofka, Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Andrzej Pożarycki, Przemysław Górnaś, Romuald Sztukiewicz, Zastosowanie fal mechanicznych i elektromagnetycznych w zintegrowanym systemie oznaczania nośności nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 2 (2017)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Leszek Rafalski, Adam Zofka, Nowe rozwiązanie analityczne zadania przepływu i refrakcji ciepła w nawierzchni warstwowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
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)

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

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Szołtysik, J., Sorociak, W., & Kwiecień, S. (2024). Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 23(1), 29–44. https://doi.org/10.7409/rabdim.024.002

Cited by / Share

Licencja

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

Bibliografia

European Asphalt Pavement Association: Asphalt in Figures 2021, eapa.org/asphalt-in-figures, 19.07.2023
Google Scholar

Ajanovic A., Dahl C., Schipper L.: Modelling transport (energy) demand and policies – an introduction. Energy Policy, 41, 2012, III-XIV, DOI: 10.1016/j.enpol.2011.12.033 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.12.033
Google Scholar

Gruber M.R., Hofko B.: Life cycle assessment of greenhouse gas emissions from recycled asphalt pavement production. Sustainability, 15, 5, 2023, ID article: 4629, DOI: 10.3390/SU15054629 DOI: https://doi.org/10.3390/su15054629
Google Scholar

Wymagania Techniczne WT-2 – część I. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2014
Google Scholar

Wang D., Riccardi C., Jafari B., Cannone Falchetto A., Wistuba M.P.: Investigation on the effect of high amount of Re-recycled RAP with Warm mix asphalt (WMA) technology. Construction and Building Materials, 312, 2021, ID article: 125395, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.125395 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125395
Google Scholar

Sabahfar N.: Effect of fractionation of reclaimed asphalt pavement on properties of Superpave mixtures with reclaimed asphalt pavement. advances in civil engineering materials, 4, 1, 2015, 47-60, DOI: 10.1520/ACEM20140036 DOI: https://doi.org/10.1520/ACEM20140036
Google Scholar

Abdel-Jaber M., Al-shamayleh R.A., Ibrahim R., Alkhrissat T., Alqatamin A.: Mechanical properties evaluation of asphalt mixtures with variable contents of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Results in Engineering, 14, 2022, ID article: 100463, DOI: 10.1016/J.RINENG.2022.100463 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100463
Google Scholar

Guo M., Liang M., Sreeram A., Bhasin A., Luo D.: Characterisation of rejuvenation of various modified asphalt binders based on simplified chromatographic techniques. International Journal of Pavement Engineering, 12, 23, 2021, 4333-4343, DOI: 10.1080/10298436.2021.1943743 DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2021.1943743
Google Scholar

Behnood A.: Application of rejuvenators to improve the rheological and mechanical properties of asphalt binders and mixtures: A review. Journal of Cleaner Production, 231, 2019, 171-182, DOI: 10.1016/J.JCLEPRO.2019.05.209 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.05.209
Google Scholar

Corbett L.W.: Composition of asphalt based on generic fractionation, using solvent deasphaltening, elution-adsorption chromatography, and densimetric characterization. Analytical Chemistry, 41, 4, 1969, 576-579, DOI: 10.1021/AC60273A004 DOI: https://doi.org/10.1021/ac60273a004
Google Scholar

Wang Y., Wang W., Wang L.: Understanding the relationships between rheology and chemistry of asphalt binders: a review. Construction and Building Materials, 329, 2022, ID article: 127161, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2022.127161 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127161
Google Scholar

Dai Z., Shen J., Shi P., Zhu H., Li X.: Nano-sized morphology of asphalt components separated from weathered asphalt binders. Construction and Building Materials, 182, 2018, 588-596, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.06.127 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.127
Google Scholar

Islam M.R., Hossain M.I., Tarefder R.A.: A study of asphalt aging using Indirect Tensile Strength test. Construction and Building Materials, 95, 2015, 218-223, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2015.07.159 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.159
Google Scholar

Xia W., Xu T., Wang H., Pan Y.: Combustion kinetics of asphalt binder components and the release processes of gaseous products. Combustion and Flame, 206, 2019, 322-333, DOI: 10.1016/J.COMBUSTFLAME.2019.05.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2019.05.009
Google Scholar

Lesueur D.: The colloidal structure of bitumen: Consequences on the rheology and on the mechanisms of bitumen modification. Advances in Colloid and Interface Science, 145, 1-2, 2009, 42-82, DOI: 10.1016/J.CIS.2008.08.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2008.08.011
Google Scholar

Rodriguez F., Cohen C., Ober C.K., Archer L.A.: Principles of polymer systems, CRC Press, Boca Raton, 2015 DOI: https://doi.org/10.1201/b17873
Google Scholar

Gupta A., Lastra-Gonzalez P., Rodriguez-Hernandez J., González González M., Castro-Fresno D.: Critical assessment of new polymer-modified bitumen for porous asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 307, 2021, ID article: 124957, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.124957 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124957
Google Scholar

Camargo I.G.N., Hofko B., Mirwald J., Grothe H.: Effect of thermal and oxidative aging on asphalt binders rheology and chemical composition. Materials, 13, 19, 2020, 4438, DOI: 10.3390/MA13194438 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13194438
Google Scholar

Aurilio M., Tavassoti P., Elwardany M., Baaj H.: Impact of Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) content on asphalt Binder’s fatigue resistance at various aging levels using Viscoelastic Continuum Damage and fracture mechanics. Construction and Building Materials, 305, 2021, 124627, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.124627 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124627
Google Scholar

Zhang Q., Wang T., Fan W., Ying Y., Wu Y.: Evaluation of the properties of bitumen modified by SBS copolymers with different styrene-butadiene structure. Journal of Applied Polymer Science, 131, 12, 2014, ID article: 40398, DOI: 10.1002/APP.40398 DOI: https://doi.org/10.1002/app.40398
Google Scholar

Wang Y., Yi H., Liang P., Chai C., Yan C., Zhou S.: Investigation on preparation method of SBS-modified asphalt based on MSCR, LAS, and fluorescence microscopy. Applied Sciences, 12, 14, 2022, ID article: 7304, DOI: 10.3390/APP12147304 DOI: https://doi.org/10.3390/app12147304
Google Scholar

Petersen R.C.: Reactive Secondary Sequence Oxidative Pathology Polymer Model and Antioxidant Tests. International Research Journal of Pure and Applied Chemistry, 2, 4, 2012, 247-285, DOI: 10.9734/IRJPAC/2012/2104 DOI: https://doi.org/10.9734/IRJPAC/2012/2104
Google Scholar

Romero-Sánchez M.D., Mercedes Pastor-Blas M., Martín-Martínez J.M., Walzak M.J.: Addition of ozone in the UV radiation treatment of a synthetic styrene-butadiene-styrene (SBS) rubber. International Journal of Adhesion and Adhesives, 25, 4, 2005, 358-370, DOI: 10.1016/J.IJADHADH.2004.12.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2004.12.001
Google Scholar

Yu H., Yao D., Qian G., Cai J., Gong X., Cheng L.: Effect of ultraviolet aging on dynamic mechanical properties of SBS modified asphalt mortar. Construction and Building Materials, 281, 2021, ID article: 122328, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.122328 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122328
Google Scholar

Wang H., Zhu Y., Zhang W., Shen S., Wu S., Mohammad L.N., She X.: Effects of field aging on material properties and rutting performance of asphalt pavement. Materials, 16, 1, 2023, 225, DOI: 10.3390/MA16010225 DOI: https://doi.org/10.3390/ma16010225
Google Scholar

Cháves-Pabón S.B., Rondón-Quintana H.A., Bastidas- Martínez J.G.: Aging of asphalt binders and asphalt mixtures. Summary Part I: Effect on physical-chemical properties. International Journal of Civil Engineering and Technology, 10, 12, 2019, 259-273
Google Scholar

Von Quintus H.L., Scherocman J.A., Hughes C.S., Kennedy T.W.: Asphalt-aggregate mixture analysis system (AAMAS). NCHRP Report 338, Transportation Research Board, Washington, 1991
Google Scholar

Hugener M., Pittet M.: Extraction and recovery of polymer modified bitumen, 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, Prague, 2016 DOI: https://doi.org/10.14311/EE.2016.082
Google Scholar

Yan C., Huang W., Ma J., Xu J., Lv Q., Lin P.: Characterizing the SBS polymer degradation within high content polymer modified asphalt using ATR-FTIR. Construction and Building Materials, 233, 2020, ID article: 117708, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117708 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117708
Google Scholar

Chen Z., Huang W., Wu K., Nie G., Zheng Y., Song J., Cai X., Wu J., Huang J.: Performance degradation of styrene-butadiene-styrene modified asphalt binder at ultra-high temperature: Process of construction in fluid mastic asphalt. Case Studies in Construction Materials, 19, 2023, ID article: e02490, DOI: 10.1016/J.CSCM.2023.E02490 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02490
Google Scholar

Thakur S.C., Han J., Chong W.K., Parsons R.L.: Laboratory evaluation of physical and mechanical properties of recycled asphalt pavement. In: Huang B., Tutumluer E., Al-Qadi I.L., Prozzi J., Shu X. (eds.): Paving materials and pavement analysis. American Society of Civil Engineers, 2010, 255-263, DOI: 10.1061/41104(377)31 DOI: https://doi.org/10.1061/41104(377)31
Google Scholar

Bell C.A., Abwahab Y., Cristi M.E., Sosnovske D.: Selection of Laboratory Aging Procedures for Asphalt-Aggregate Mixtures, Strategic Highway Research Program, Washington, 1994
Google Scholar

PN-EN 12697-30:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 30: Przygotowanie próbek zagęszczonych przez ubijanie
Google Scholar

PN-EN 12697-8:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 8: Oznaczanie zawartości wolnej przestrzeni
Google Scholar

PN-EN 12697-5:2019-01. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 5: Oznaczanie gęstości
Google Scholar

PN-EN 12697-6:2020-07. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań – Część 6: Oznaczanie gęstości objętościowej próbek mieszanki mineralno-asfaltowej
Google Scholar

PN-EN 12697-12:2018-08. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 12: Określenie wrażliwości na wodę próbek mineralno-asfaltowych
Google Scholar

PN-EN 12697-23:2017-12. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań. Część 23: Oznaczanie wytrzymałości mieszanki mineralno-asfaltowej na rozciąganie pośrednie
Google Scholar

Sorociak W., Grzesik B., Bzówka J., Mieczkowski P.: Asphalt concrete produced from rejuvenated reclaimed asphalt pavement (RAP). Archives of Civil Engineering, 66, 2, 2020, 321-337, DOI: 10.24425/ACE.2020.131812 DOI: https://doi.org/10.24425/ace.2020.131812
Google Scholar

Joanna Szołtysik

joanna.szoltysik@polsl.pl
https://orcid.org/0000-0001-5596-9546

Afiliacja:

Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice Polska

Wojciech Sorociak

https://orcid.org/0000-0003-3638-2082

Afiliacja:

Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice Polska

Sławomir Kwiecień

https://orcid.org/0000-0001-6401-2471

Afiliacja:

Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Geotechniki i Dróg, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice Polska

Badanie właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych wykonanych z destruktu zawierającego asfalt modyfikowany i wysokomodyfikowany

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Pobrania

Joanna Szołtysik

Wojciech Sorociak

Sławomir Kwiecień