Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Publikacje
Pomoc (F2)
[107560] Artykuł:

Effects of the Water-Based Foaming Process on the Basic and Rheological Properties of Bitumen 70/100

Czasopismo: Materials MDPI   Tom: 14, Zeszyt: 2803, Strony: 1-16
ISSN:  1996-1944
Opublikowano: Maj 2021
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3
Grupa
przynależności
Dyscyplina
naukowa
Procent
udziału
Liczba
punktów
do oceny pracownika
Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Marek Iwański orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1723.8023.34  
Anna Chomicz-Kowalska orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1014.0023.34  
Grzegorz Mazurek orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1723.8023.34  
Przemysław Buczyński orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1622.4023.34  
Małgorzata Cholewińska orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejNiespoza "N" jednostkiInżynieria lądowa, geodezja i transport1014.00.00  
Mateusz Iwański orcid logo WBiAKatedra Technologii i Trwałości Betonu *Takzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1014.0023.34  
Krzysztof Maciejewski orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport1014.0023.34  
Piotr Ramiączek orcid logo WBiAKatedra Inżynierii KomunikacyjnejNiespoza "N" jednostkiInżynieria lądowa, geodezja i transport1014.00.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 140


Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

asfalt spieniany woda  właściwości podstawowe  reologia  niskotemperaturowe właściwości  model 2S2P1D 


Keywords:

water-foamed bitumen  fundamental properties  rheology  low-temperature properties  2S2P1D model 



Streszczenie:

Efektem spieniania asfaltu wodą jest uzyskanie lepiszcza, które pozwala wytwarzać i wbudowywać mieszankę mineralno-asfaltową w technologii recyklingu głębokiego oraz przeznaczoną na górne warstwy konstrukcji nawierzchni w technologii „na półciepło” (HWMA) w zakresie temperatury od 100oC do 130oC. W czasie spieniania lepiszcza następuje oddziaływanie zimnej wody i powietrzna na gorący asfalt o temperaturze około 160-170 oC. Efektem tego procesu jest eksplozyjne parowanie wody, która oddziałuje na strukturę asfaltu. W czasie tego procesu tlen oraz wodór oddziaływają na asfalt. W celu oceny wpływu procesu spienia na właściwości asfaltu 70/100 dokonano oceny właściwości lepiszcza przed i po spienieniu. Najpierw oznaczono podstawie parametry spienienia asfaltu – ER – maksymalną ekspansję i t1/2 – czas połowicznego rozpadu piany asfaltowej. Następnie badano penetrację w 25 oC, temperaturę mięknienia, temperaturę Fraassa, lepkość dynamiczną w 60 oC, 90 oC i 135 oC. Wykonano też badania reologiczne i niskotemperaturowe asfaltu 70/100 przed i po procesie spieniania. Wyznaczono moduł sztywności w niskiej temperaturze wykorzystując metodę Bending Beam Rheometer. Za pomocą reometru DSR wyznaczono moduł dynamiczny oraz kąt przesunięcia fazowego badanego lepiszcza. Wykorzystując model 2S2P1D wyznaczono krzywą Blacka oraz krzywą wiodącą asfaltu 70/100 przed i po spienieniu oraz dokonano analizy parametrów modelu. Dokonując analizy wyników badań ustalono, że proces spieniania asfaltu wodą odgrywa istotny wpływ na właściwości podstawowe, niskotemperaturowe oraz reologiczne asfaltu.




Abstract:

The process of water-based foaming of bitumen produces binders that can be incorporated in cold recycled asphalt mixes and pavement upper structural layers made of half-warm mix asphalt prepared at 100–130 ◦C. During the foaming process, cold water and air act on hot bitumen (160–170 ◦C), which results in the explosive vaporization of water leading to changes in the binder structure. The impact of foaming on the properties of bitumen 70/100 was evaluated by investigating the binder characteristics before and after foaming. Determination of two foaming parameters, maximum expansion and half-life, was followed by measurements of penetration at 25 ◦C, softening point,
Fraass breaking point, and dynamic viscosity at 60, 90, and 135 ◦C. Rheological and low-temperature tests were also performed before and after foaming bitumen 70/100. The Bending Beam Rheometer method was applied to determine the low temperature stiffness modulus. A DHR-2 rheometer was used to determine the dynamic modulus and phase angle of the tested binder. The Black and master curves before and after foaming were plotted in the 2S2P1D model and the model parameters were analysed. Analysis of the test results confirmed the effects of the foaming process on the basic, low-temperature, and rheological characteristics of the bitume