Badanie wpływu dodatku granulatu gumowego na odporność mieszanki mineralno-asfaltowej na działanie wody i mrozu
© 2016 Budownictwo i Architektura. Publikacja na licencji Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 (CC BY-NC-SA 4.0)
Cytowanie: Budownictwo i Architektura, 17(4) (2018) 171-179, ISSN 1899-0665, DOI: 10.24358/Bud-Arch_18_174_14
| Historia: | |
|---|---|
| Opublikowano: | 28-02-2019 |
Streszczenie:
W artykule przedstawiono wyniki badań mieszanek mineralno-asfaltowych modyfi kowanych dodatkiem granulatu gumowego metodą „na sucho”. Modyfi kacja ta polegała na wprowadzeniu granulatu gumowego do mieszanki kruszywa, zastępując część kruszywa bazaltowego o frakcji 0/2 mm. Badania przeprowadzono na mieszance typu beton asfaltowy AC16W 50/70 KR3-4. Wykonano 5 rodzajów analizowanej MMA: bez dodatku granulatu gumowego oraz z dodatkiem 1% i 2% (w stosunku do masy mieszanki mineralnej) granulatu gumowego aktywowanego o uziarnieniu do 2 mm i nieaktywowanego o uziarnieniu do 2 mm. Proces aktywacji odbywał się przy zastosowaniu elektromagnetycznego młyna z generatorem mikrofal, wirnika odśrodkowego obracającego się z prędkością naddźwiękową oraz sprzętu pomocniczego. Dla każdej z MMA wyznaczono gęstość, gęstość objętościową i zawartość wolnych przestrzeni oraz badano odporność na działanie wody i mrozu. Na podstawie badań zaobserwowano, że dodatek granulatu gumowego do MMA wpływa niekorzystnie na zawartość wolnych przestrzeni powodując ich przyrost. Dodatek granulatu gumowego wpływa także na odporność MMA na działanie wody i mrozu, z tym że wpływ ten jest uzależniony od ilości dodanego granulatu gumowego.
Słowa kluczowe:
wskaźnik ITSR, wytrzymałość na rozciąganie pośrednie, gęstość objętościowa, zawartość wolnych przestrzeni, guma aktywowana
Investigation of impact of a crumb rubber granulate addition on the asphalt mixtures resistance to water and frost
Abstract:
The article presents the results of the tests of hot mix asphalt (HMA) modified with the addition of crumb rubber granulate using the dry method. This modifi cation consisted in the applying of rubber granules into the aggregate mixture, replacing a 0/2 mm fraction of the basalt aggregate. The tests were carried out for the Asphalt Concrete to be used in binder course of a road pavement (AC16W 50/70). There were 5 types of HMA analyzed: without the addition of rubber granules as well as with 1% or 2% (in relation to the weight of the aggregate mix) of activated with a grain size up to 2 mm and non-activated rubber granules with the same grain size. The activation process was carried out using an electromagnetic mill with a microwave generator, centrifugal rotor mill with supersonic speed and auxiliary equipment. For each analyzed mixture type, density, bulk density, air voids and resistance to water and frost were determined. On the basis of the research, it was observed that the addition of crumb rubber granules to HMA adversely affects the air voids content causing its increase. The addition of crumb rubber granulate also affects the resistance of HMA to water and frost, but the quantitative changes depend on the amount of added crumb rubber granulate.
Keywords:
ITSR, indirect tensile strength, bulk density, air voids content, activated rubber
Literatura / References:
[1] Piłat J., Radziszewski P. Nawierzchnie asfaltowe. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności,Warszawa 2010.[2] Gronowicz J., Kubiak T. Recykling zużytych opon samochodowych. Problemy Eksploatacji 2 (2007), 5–18.
[3] Jurczak R.: Zainteresowanie gumą rośnie?, Drogownictwo 6 (2012) 204–206.
[4] Plewa A. Zastosowanie miału gumowego ze zużytych opon samochodowych w mieszankach mineralno-asfaltowych. Inżynieria Ekologiczna 40 (2014) 217–227.
[5] Sybilski D., Bańkowski W., Horodecka R., Wróbel A., Mirski K. Metoda modyfi kacji mieszanki mineralno-asfaltowej gumą z zastosowaniem dodatku „tecRoad”. Drogownictwo 6 (2011) 189–193.
[6] Radziszewski P., Sarnowski M., Król J., Kowalski K., Ruttmar I., Zborowski A. Właściwości asfaltów modyfi kowanych gumą i mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych. WKŁ, Warszawa 2017.
[7] Koba H., Skotnicki Ł., Szydło A. Właściwości asfaltu modyfi kowanego gumą – praktyczne zastosowanie. Drogownictwo 11 (2010) 378–382.
[8] Koba H., Szydło A. Wpływ asfaltów modyfi kowanych gumą na przyczepność do skał Drogownictwo 6 (2010) 198–201.
[9] Gawel I., Piłat J., Radziszewski P., Król J. Rubber modifi ed bitumen. Polmer Modifi ed Bitumen, Woodhead Publishing, Oxford (2011).
[10] Kisgyörgy L., Toth C., Geiger A. Elastic modulus of asphalt with chemically stabilized rubber bitumen. Gradevinar 68 (7) (2016) 533–541.
[11] Chen J.S., Liao M.C., Tsai H.H. Evaluation and optimization of the engineering properties of polymer-modified asphalt. Journal of Failure Analysis and Prevention 2(3) (2002) 75–83.
[12] Ibrahim M.R., Katman H.Y., Karim M.R., Kotling S., Mashaan N.S. A review on the effect of crumb rubber addition to the rheology of crumb rubber modifi ed bitumen. Advances in Material Science and Engineering 3 (2013).
[13] Ramez Al.-Mansob, Amiruddin Bin Ismail, Nur Izzi Md. Yusoff, Mojtaba Shojaei Baghini. Rheological characteristics of epoxidized natural rubber modifi ed bitumen
[14] Navarro F.J., Partal P., Martinez-Boza F., Valencia C., Gallegos C. Thermo-rheological behaviour and storage stability of ground tire rubber-modifi ed bitumens. Fuel 83 (2004) 2041–2049.
[15] Navarro F.J., Partal P., Martinez-Boza F., Valencia C., Gallegos C. Rheological characteristics of ground tire rubber-modifi ed bitumens. Chemical Engineering Journal 89 (2002) 53–61.
[16] Zhu X.-q., Lu C.-h., Liang M. Rheological property of bitumen modifi ed by the mixture of the mechanochemically devilcanized tire rubber powder and SBS, Journal of Materials in Civil Engineering 11 (2009) 699–705.
[17] Najzarek Z., Wełnowski J. Novel mechanochemical technology for valorization of waste tire rubber. Konferencja InterNanoPoland, Katowice 2016.
[18] Wymagania Techniczne WT-2, część 1: Mieszanki mineralno-asfaltowe. Wymagania Techniczne, GDDKiA, Warszawa 2014.
[19] PN-EN 12697-5. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Oznaczanie gęstości.
[20] PN-EN 12697-6. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Oznaczanie gęstości objętościowej próbek mieszanki mineralno-asfaltowej.
[21] PN-EN 12697-8. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Oznaczanie zawartości wolnej przestrzeni.
[22] PN-EN 12697-23. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Oznaczanie wytrzymałości mieszanki mineralno-asfaltowej na rozciąganie pośrednie.
[23] PN-EN 12697-32. Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Przygotowanie próbek zagęszczonych przez ubijanie.