PL240955B1 - Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej - Google Patents
Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej Download PDFInfo
- Publication number
- PL240955B1 PL240955B1 PL436074A PL43607420A PL240955B1 PL 240955 B1 PL240955 B1 PL 240955B1 PL 436074 A PL436074 A PL 436074A PL 43607420 A PL43607420 A PL 43607420A PL 240955 B1 PL240955 B1 PL 240955B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- asphalt
- fiber
- binder
- mix
- sma
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims description 98
- 239000013521 mastic Substances 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 101
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 40
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 39
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 22
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 22
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 22
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 19
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 8
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 8
- 101100023550 Mycobacterium bovis (strain ATCC BAA-935 / AF2122/97) cmaD gene Proteins 0.000 description 6
- 101100077240 Mycobacterium tuberculosis (strain ATCC 25177 / H37Ra) mmaA3 gene Proteins 0.000 description 6
- 101150024128 mmaA1 gene Proteins 0.000 description 6
- 101150084640 mmaA2 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 3
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 3
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 3
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- JLESVLCTIOAHPT-UHFFFAOYSA-N mmai Chemical compound C1=C(C)C(OC)=CC2=C1CC(N)C2 JLESVLCTIOAHPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowe grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej, wytwarzana w obniżonych temperaturach przeznaczona do wykonywania warstw ścieralnych nawierzchniach dróg.
W budowie i w przebudowie nawierzchni dróg samochodowych powszechnie wykorzystuje się mieszanki mineralno-asfaltowe, których głównymi składnikami są: kruszywa grube i drobne, lepiszcze asfaltowe, kruszywo wypełniające. Dodatkowo, w składzie mieszanek mineralno-asfaltowych stosuje się dodatki służące poprawie ich właściwości eksploatacyjnych, na przykład środki adhezyjne, do datki modyfikujące właściwości reologiczne lepiszcza asfaltowego, dodatki pozwalające obniżyć temperaturę produkcji i wbudowywania mieszanki mineralno-asfaltowej.
Projektowanie składu mieszanek mineralno-asfaltowych, w tym mieszanek typu SMA do warstw ścieralnych, jest procesem iteracyjnym. Proces ten rozpoczyna się zazwyczaj od wyjściowego składu mieszanki przyjętego na bazie ogólnych wytycznych i w drodze kolejnych modyfikacji składu dokonanych na bazie wiedzy inżynierskiej i eksperckiej uzyskuje się ostateczny skład mieszanki. Szczegółowe i uznane w Polsce za wzorcowe wymagania dotyczące właściwości stosowanych w mieszankach mineralno-asfaltowych kruszyw (m.in. dot. uziarnienia, właściwości geometrycznych, fizycznych i chemicznych) oraz lepiszczy asfaltowych zawarte są w dokumentach „WT-1 2014 - Kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych i powierzchniowych utrwaleń na drogach krajowych - Kruszywa - Wymagania Techniczne - Warszawa 2014 - Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad” oraz w „WT-2 2014 - Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych - Mieszanki mineralno-asfaltowe - Wymagania Techniczne - Warszawa 2014 - Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad”. Ponadto, w dokumencie „WT-2 2014 (...)” zawarto wymagania dotyczące właściwości gotowych mieszanek mineralno-asfaltowych.
Z uwagi na dużą zawartość lepiszcza asfaltowego w mieszankach mineralno-asfaltowych typu mastyks grysowy SMA, konieczne jest stosow anie w ich składzie tzw. stabilizatora mieszanki, występujących najczęściej w postaci granulatu włókien celulozowych o długości poniżej 5 mm. Zadaniem stabilizatorów jest wchłonięcie nadmiarowej ilości lepiszcza w czasie procesu mieszania i jego immobilizacja w trakcie transportu. Celem stosowania stabilizatorów w mieszankach SMA jest ograniczenie zjawiska spływania lepiszcza asfaltowego z ziaren kruszywa podczas transportu mieszanki i tym samym zapobieganie jej segregacji. Następnie, w czasie układania w nawierzchnię i zagęszczania warstwy z mieszanki mineralno-asfaltowej SMA, stabilizator musi być zdolny do uwolnienia zatrzymanego lepiszcza asfaltowego w przestrzenie między ziarnami kruszywa otoczonego lepiszczem. Jako stabilizatory wykorzystywane są włókna celulozowe krótko cięte, o długości zazwyczaj nie przekraczającej 5 mm.
Jednym ze sposobów na obniżenie temperatur technologicznych wytwarzania i wbudowywania mieszanek mineralno-asfaltowych, jest zastosowanie lepiszcza asfaltowego w formie piany asfaltowej wytworzonej w kontrolowanym procesie spieniania niewielką ilością wody. Wytworzenie mikropęcherzyków piany asfaltowej wypełnionej parą wodną pozwala zwiększyć urabialność mieszanki mineralnoasfaltowej podczas jej wytwarzania i wbudowywania w nawierzchnię (zagęszczania). Efekt obniżenia temperatur technologicznych wytwarzania i wbudowywania mieszanek mineralno-asfaltowych można uzyskać również przez stosowanie dodatków WMA (ang. warm mix asphalt additives), wśród których najczęściej stosowane są dodatki modyfikujące właściwości reologiczne lepiszcza lub jego napięcie powierzchniowe na styku faz lepiszcze-powietrze-kruszywo.
Znany jest sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych z wykorzystaniem dodatku krótko ciętych włókien, wytworzonych z określonego rodzaju surowca, najczęściej poliolefinowych, szklanych, skalnych, o określonych charakterystykach geometrycznych i fizycznych (długości, średnicy). Znane jest wystąpienie efektu zbrojenia rozproszonego w wyniku zastosowania odpowiedniej ilości określonego rodzaju włókien. Zbrojenie rozproszone w mieszankach mineralno-asfaltowych może wpływać pozytywnie na jeden lub więcej ich parametrów technicznych, najczęściej odporność na zjawisko zmęczenia, odporność na pękanie, wytrzymałość na rozciąganie, wrażliwość na zmiany temperatury. Dodatki tego rodzaju, rzadko stosuje się w technologii mieszanek mineralno-asfaltowych ze względu na ich ograniczoną efektywność i względnie duży koszt stosowania powszechnie znanych rozwiązań w tym zakresie.
PL 240 955 B1
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku nr PL389824 znany jest sposób wytwarzania lepiszcza asfaltowo-polimerowego granulowanego i betonu siarkowego oraz ich zastosowanie do wytwarzania i remontu nawierzchni drogowych. Wytworzone lepiszcze asfaltowo-polimerowe służy do wykonania warstwy wiążącej w nawierzchniach drogowych, jak i do remontu dróg. Wytworzony beton siarkowy służy do podbudowy zasadniczej nawierzchni drogowych.
Z kolei z opisu patentowego PL214768 znany jest sposób głębokiego recyklingu nawierzchni drogowej w technologii asfaltu spienionego, zgodnie z którym na pasie nawierzchni przeznaczonej do recyklingu rozłożono mechanicznie, przy pomocy rozsypywacza: spoiwo w postaci cementu i wapna oraz pyły lotne frakcji poniżej 0,063 mm pochodzące z odpylania kruszywa w wytwórni mieszanek mineralnoasfaltowych w ilości od 5-20% wagowych zaprojektowanej recyklowanej mieszanki mineralnej, a także kruszywo doziarniające. Skład mieszanki mineralnej został opracowany na podstawie badań próbek laboratoryjnych. Pyły lotne, jak również spoiwo rozłożono z dokładnością do 15% w stosunku do założonego jednostkowego zużycia. Następnie, przy użyciu maszyny frezująco-mieszającej przeprowadzono recykling podbudowy nawierzchni według technologii asfaltu spienionego. Warstwa podbudowy została zagęszczona i pielęgnowana według zaleceń projektanta.
Z patentu PL219436 znany jest sposób budowy asfaltowych konstrukcji nawierzchni drogowych, w którym na warstwę podbudowy asfaltowej nakłada się asfaltową warstwę wiążącą i asfaltową warstwę ścieralną, a każdą wbudowywaną w konstrukcję nawierzchni warstwę asfaltową przed ułożeniem kolejnej warstwy pokrywa się emulsją asfaltową, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na warstwę asfaltową pokrytą emulsją asfaltową nanosi się wapno hydratyzowane w ilości od 20 do 40 g/m2 warstwy asfaltowej, korzystnie w postaci mleczka wapiennego. Korzystnie, mleczko wapienne stosuje się w stężeniu od 20% do 45% i nanosi się na warstwę asfaltową po odparowaniu wody z emulsji asfaltowej. Korzystnie, mleczko wapienne nanosi się przy użyciu skrapiarki. Nanoszenie wapna hydratyzowanego w postaci mleczka wapiennego pozwala na równomierne jego rozprowadzenie po powierzchni asfaltowej warstwy konstrukcyjnej nawierzchni drogi.
Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) do budowy nawierzchni drogowej, poprzez wymieszanie materiału ziarnistego w postaci kruszywa naturalnego 92,2% do 93,3%, z lepiszczem asfaltowym z dodatkiem WMA obniżającym temperaturę produkcji (ang. warm mix asphalt additive) lub lepiszczem asfaltowym w formie piany w ilości od 6,3% do 7,6% oraz stabilizatorem w postaci krótko ciętych włókien celulozowych o długości < 5 mm, charakteryzuje się tym, że temperatura wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej wynosi 165°C i dodaje się mieszankę włókien polipropylenowych (włókno A) oraz bazaltowych (włókno B) w proporcji 1:2 (A:B) i w sumarycznej ilości od 0,025% do 0,25%, korzystnie od 0,1% do 0,15%, a stabilizator w postaci włókien celulozowych dodawany jest w ilości 0,3%.
Korzystnie, włókno polipropylenowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,05 mm, gęstość 0,851,10 Mg/m3, a temperatura topnienia wynosi 160°C - 170°C.
Korzystnie, włókno bazaltowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,03 mm, gęstość 2,55-2,75 Mg/m3, a temperatura topnienia jest większa niż 250°C.
Mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej, zawierająca kruszywa naturalne w ilości od 92,2% do 93,3% oraz lepiszcze asfaltowe z dodatkiem WMA obniżającym temperaturę produkcji (ang. warm mix asphalt additive) lub lepiszcze asfaltowe w formie piany w ilości 6,3% do 7,6% oraz stabilizator w postaci krótko ciętych włókien celulozowych o długości < 5 mm, charakteryzuje się tym, że jest wytwarzana w temperaturze 165°C i dodaje się do niej mieszankę włókien polipropylenowych (włókno A) oraz bazaltowych (włókno B) w proporcji 1:2 (A:B) i w sumarycznej ilości od 0,025% do 0,25%, korzystnie od 0,1% do 0,15%, a stabilizator w postaci włókien celulozowych dodawany jest w ilości 0,3%. Korzystnie, włókno polipropylenowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,05 mm, gęstość 0,85-1,10 Mg/m3, a temperatura topnienia wynosi 160°C - 170°C.
Korzystnie, włókno bazaltowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,03 mm, gęstość 2,55-2,75 Mg/m3, a temperatura topnienia jest większa niż 250°C.
Właściwości włókien A i B wykorzystanych w przedmiocie wynalazku przedstawia tablica 1.
PL 240 955 Β1
Tablica 1. Wymagane właściwości włókien wykorzystanych w przedmiocie wynalazku.
| Wymagane właściwości: | Włókno A | Włókno B |
| Skład: | polipropylen | włókno skalne, bazaltowe |
| Temperatura topnienia: | 160°C - 170°C | > 250°C |
| Gęstość: | 0,85-1,10 Mg/m3 | 2,55 - 2,75 Mg/m3 |
| Długość pojedynczych włókien: | 12 mm | 12 mm |
| Średnica pojedynczych włókien: | < 0,05 mm | < 0,03 mm |
Skład mieszanki mineralno-asfaltowej będącej przedmiotem wynalazku przedstawia tablica 2.
Tablica 2. Skład mieszanki mineralno-asfaltowej będącej przedmiotem wynalazku.
| Składnik | Opis składnika | Udział procentowy składnika w mieszance mineralno-asfaltowej |
| A | Mieszanka kruszyw wg p. 5.2 WT1 2014 i p. 8.2 WT-2 2014 ο gęstości pa | 100%- (Bmin1) a3))-C-D |
| B | Lepiszcze asfaltowe | Bmm1J O |
| C | Stabilizator (krótko cięte włókna celulozowe o dł. < 5 mm) | Cref2’ - (1 ,33’ D) |
| D | Mieszanka włókien polipropylenowych (włókno A) i bazaltowych (włókno B) w stosunku 1:2 | 0,10%+ 0,15% |
| Suma: | A + B + C+ D = 100% | |
| 1) zawartość i rodzaj lepiszcza asfaltowego zgodnie z WT-2 2014 2) zawartość stabilizatora wyznaczona dla mieszanki referencyjnej wytwarzanej metodą na gorąco, nie zawierającej mieszanki włókien polipropylenowych i bazaltowych, zgodnie z WT-2 2014 dla spełnienia wymagań dot. spływności lepiszcza 3) współczynnik a = 2,65 / pa Uwaga: do lepiszcza dodaje się środek adhezyjny zgodnie z zaleceniami jego producenta (najczęściej 0,3% względem masy lepiszcza asfaltowego) |
Zastosowanie mieszanki włókien polipropylenowych (włókno A) oraz bazaltowych (włókno B) w proporcji 1:2 (A:B) w składzie mieszanek mineralno-asfaltowych, wytwarzanych w temperaturze 165°C skutkuje nieoczekiwanym wzrostem parametrów technicznych zagęszczonej warstwy nawierzchni w wyniku jedoczesnego wystąpienia (interakcji) następujących efektów:
- dochodzi do powstania trwałego kompozytu składającego się z częściowo nadtopionych włókien polipropylenowych, włókien bazaltowych, mastyksu oraz kruszywa naturalnego; efekt ten występuje dzięki zastosowaniu lepiszcza w postaci asfaltu spienionego lub zastosowaniu dodatku WMA i obniżeniu temperatury produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej (temperatury kruszywa podawanego do mieszalnika, temperatury lepiszcza podawanego do mieszalnika) do temperatury równej temperaturze topnienia włókien polipropylenowych, integracja włókien polipropylenowych w składzie mastyksu powoduje silne związanie również włókien bazaltowych odpornych na działanie wysokiej temperatury podczas wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej,
- włókna polipropylenowe oraz bazaltowe pełnią funkcję zbrojenia rozproszonego, korzystnie wpływającego na zjawisko redystrybucji naprężeń, w efekcie czego obserwuje się zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na rozciąganie pośrednie,
PL 240 955 Β1 trwałości zmęczeniowej i odporności na pękanie próbek z mieszanki mineralno-asfaltowej i wykonanej z niej warstwy konstrukcyjnej nawierzchni,
- włókna polipropylenowe oraz bazaltowe związane w mastyksie mieszanek mineralnoasfaltowych stanowią barierę dla propagujących rys i pęknięć wywołanych wielokrotnymi, cyklicznymi zmianami stanu naprężenia w warstwach konstrukcyjnych nawierzchni poddanych oddziaływaniu obciążeń dynamicznych od poruszających się pojazdów,
- zastosowanie w składzie mieszanki SMA dodatku mieszanki włókien polipropylenowych i bazaltowych pozwala zmniejszyć dozowanie stabilizatora, przy zachowaniu wymaganej spływności lepiszcza asfaltowego.
Jednoczesne wystąpienie powyższych efektów, będących następstwem zastosowania obniżonej temperatury produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej oraz mieszanki włókien polipropylenowych oraz bazaltowych w proporcji 1:2 i w sumarycznej ilości od 0,025% do 0,25%, korzystnie od 0,1% do 0,15%, skutkuje wzrostem ponadto trwałości wykonanych z tych mieszanek warstw nawierzchni drogowej jak i całej konstrukcji nawierzchni drogowej. Zastosowanie w nawierzchni drogowej tego wynalazku skutkuje wydłużeniem trwałości zmęczeniowej nawierzchni, zwiększeniem jej odporności na powstawanie spękań zmęczeniowych i termicznych oraz zwiększenia tolerancji nawierzchni na wystąpienie zjawiska lokalnej utraty nośności podłoża.
Przykład wykonania
Przygotowano w laboratorium zaroby dwóch mieszanek mineralno-asfaltowych, przeznaczonych do wykonania mastyksu grysowego SMA 8 KR 3+7, o sumarycznej masie składników 100 kg każdy, które oznaczono jako mieszanka MMAi (referencyjna mieszanka mineralno-asfaltowa bez dodatku włókien), mieszanka MMA2 (mieszanka mineralno-asfaltowa zawierająca mieszankę włókien wg opisu wynalazku). W tablicy 3 przedstawiono wagowo udziały poszczególnych składników mieszanek.
Tablica 3. Skład mieszanek mineralno-asfaltowych przygotowanych w celu oceny wpływu zastosowania wynalazku (mieszanka MMA1 i mieszanka MMA2)
| Składnik | Opis składnika | Skład mieszanki mineralno-asfaltowej (kg) | |
| MMA1 (referencyjna) | MMA2 (objęta zastrzeżeniem patentowym) | ||
| A | Mieszanka kruszyw 0/8 bazaltowych i granitowych wg p. 5.2 WT-1 2014 i p. 8.2 WT2 2014 0 gęstości pa = 2,73 Mq/m3 | 92,50 | 92,55 |
| Współczynnik a | 0,971 | 0,971 | |
| B | Lepiszcze asfaltowe PMB 45/80-55 | 7,2 0,971 = 7,0 | - |
| Spienione wodą lepiszcze asfaltowe PMB 45/80-55 | - | 7,2 -0,971 =7,0 | |
| C | Stabilizator (krótko cięte włókna celulozowe 0 dł. < 5 mm) | 0,5 | 0,3 |
| D | Mieszanka włókien polipropylenowych (włókno A) i bazaltowych (włókno B) w stosunku 1:2 | - | 0,15 |
| Suma: | 100 | 100 |
Uwaga: do lepiszcza dodano środek adhezyjny (Wetfix BE) zgodnie z zaleceniami jego producenta (0,3% względem masy lepiszcza asfaltowego)
W celu wykonania mieszanki MMA1 ogrzewano mieszankę kruszyw bazaltowych i granitowych 0/8 w suszarce laboratoryjnej do osiągnięcia temperatury 180°C a następnie termostatowano ją w tej temperaturze przez kolejne 4 godziny. W tym czasie doprowadzono również lepiszcze asfaltowe do
PL 240 955 Β1 temperatury 180°C. Rozgrzaną mieszankę kruszyw przeniesiono do mieszalnika rozgrzanego do temperatury 180°C a następnie dodano 0,5 kg stabilizatora (krótko cięte włókna celulozowe o dł. < 5 mm) i uruchomiono mieszadło. Po 30 sekundach mieszania dodano do mieszanki 7,0 kg gorącego lepiszcza asfaltowego PMB 45/80-55. Po całkowitym otoczeniu mieszanki mineralnej lepiszczem asfaltowym kontynuowano mieszanie przez kolejne 15 sekund, po czym przeniesiono gorącą mieszankę do form stalowych przeznaczonych do zagęszczania próbek. Formy umieszczono w suszarce i termostatowano w temperaturze 135°C przez okres 2 godzin, po czym zagęszczono w nich mieszankę mineralno-asfaltową celem otrzymania próbek do badań.
W celu wykonania mieszanki MMA2 ogrzewano mieszankę kruszyw bazaltowych i granitowych 0/8 w suszarce laboratoryjnej do osiągnięcia temperatury 165°C a następnie termostatowano ją w tej temperaturze przez kolejne 4 godziny. W tym czasie doprowadzono również lepiszcze asfaltowe do temperatury 165°C oraz załadowano je do układu spieniarki laboratoryjnej. Rozgrzaną mieszankę kruszyw przeniesiono do mieszalnika rozgrzanego do temperatury 165°C a następnie dodano 0,3 kg stabilizatora (krótko cięte włókna celulozowe o dł. < 5 mm) i uruchomiono mieszadło. Po 30 sekundach mieszania, dodano do mieszanki 7,0 kg gorącego, spienionego w temperaturze 165°C lepiszcza asfaltowego 35/50. Po całkowitym otoczeniu mieszanki mineralnej lepiszczem asfaltowym, w czasie 30 sekund dodano do mieszalnika 0,15 kg mieszanki włókien A i B w proporcji 1:2 zapewniając równomierne rozprowadzenie włókien w mieszance, po czym kontynuowano mieszanie przez kolejne 15 sekund. Przeniesiono gorącą mieszankę do form przeznaczonych do zagęszczania próbek. Formy umieszczono w suszarce i termostatowano w temperaturze 135°C przez okres 2 godzin, po czym zagęszczono próbki do badań.
W tablicy 3 przedstawiono wyniki badań właściwości przygotowanej w sposób tradycyjny mieszanki mineralno-asfaltowej MMA1 oraz przygotowanej wg opisu wynalazku mieszanki MMA2. W ocenie wyników zaobserwowano nieoczekiwany, znaczny wzrost wszystkich zmierzonych parametrów technicznych mieszanek mineralno-asfaltowych charakteryzujących się dodatkiem włókien polipropylenowych i bazaltowych wynikający z częściowego roztopienia i integracji włókien polipropylenowych w mastyksie asfaltowym w skutek zastosowania obniżonej temperatury produkcji.
Tablica 4. Wyniki badań właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych przygotowanych w celu oceny wpływu zastosowania wynalazku (mieszanka MMA1 i mieszanka MMA2)
| Parametr | Mieszanka mineralno-asfaltowa | |
| MMA1 (referencyjna) | mma2 (objęta zastrzeżeniem patentowym) | |
| Zawartość wolnych przestrzeni Va | 2,7% | 2,9% |
| Odporność na działanie wody i mrozu ITSR | 94% | 98% |
| Proporcjonalna głębokość koleiny PRDair | 7,6% | 5,1% |
| Prędkość przyrostu koleiny WTSair | 0,14 mm/1000 cykli | 0,10 mm/1000 |
| Spływność lepiszcza D | 0,24% | 0,19% |
| Trwałość zmęczeniowa ae-i30 | 1 250 331 cykli | 1 984 718 cykli |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (6)
1. Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) do budowy nawierzchni drogowej, poprzez wymieszanie materiału ziarnistego w postaci kruszywa naturalnego 92,2% do 93,3%, z lepiszczem asfaltowym z dodatkiem WMA obniżającym temperaturę produkcji (ang. warm mix asphalt additive) lub lepiszczem asfaltowym w formie piany
PL 240 955 B1 w ilości od 6,3% do 7,6% oraz stabilizatorem w postaci krótko ciętych włókien celulozowych o długości < 5 mm, znamienny tym, że temperatura wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej wynosi 165°C i dodaje się mieszankę włókien polipropylenowych (włókno A) oraz bazaltowych (włókno B) w proporcji 1:2 (A:B) i w sumarycznej ilości od 0,025% do 0,25%, korzystnie od 0,1% do 0,15%, a stabilizator w postaci włókien celulozowych dodawany jest w ilości 0,3%.
2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że włókno polipropylenowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,05 mm, gęstość 0,85-1,10 Mg/m3, a temperatura topnienia wynosi 160°C 170°C.
3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że włókno bazaltowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,03 mm, gęstość 2,55-2,75 Mg/m3, a temperatura topnienia jest większa niż 250°C.
4. Mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej, zawierająca kruszywa naturalne w ilości od 92,2% do 93,3% oraz lepiszcze asfaltowe z dodatkiem WMA obniżającym temperaturę produkcji (ang. warm mix asphalt additive) lub lepiszcze asfaltowe w formie piany w ilości 6,3% do 7,6% oraz stabilizator w postaci krótko ciętych włókien celulozowych o długości < 5 mm, znamienna tym, że jest wytwarzana w temperaturze 165°C i dodaje się do niej mieszankę włókien polipropylenowych (włókno A) oraz bazaltowych (włókno B) w proporcji 1:2 (A:B) iw sumarycznej ilości od 0,025% do 0,25%, korzystnie od 0,1% do 0,15%, a stabilizator w postaci włókien celulozowych dodawan y jest w ilości 0,3%.
5. Mieszanka, według zastrz. 1, znamienna tym, że włókno polipropylenowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,05 mm, gęstość 0,85-1,10 Mg/m3, a temperatura topnienia wynosi 160°C 170°C.
6. Mieszanka, według zastrz. 1, znamienna tym, że włókno bazaltowe ma długość 12 mm, średnicę < 0,03 mm, gęstość 2,55-2,75 Mg/m3, a temperatura topnienia jest większa niż 250°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436074A PL240955B1 (pl) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436074A PL240955B1 (pl) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL436074A1 PL436074A1 (pl) | 2021-06-14 |
| PL240955B1 true PL240955B1 (pl) | 2022-07-04 |
Family
ID=76321277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL436074A PL240955B1 (pl) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240955B1 (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL248187B1 (pl) * | 2022-11-14 | 2025-11-03 | Politechnika Swietokrzyska | Mieszanka mineralno-asfaltowa typu beton asfaltowy o ciągłym uziarnieniu do budowy nawierzchni drogowej o podwyższonej trwałości eksploatacyjnej |
| PL248186B1 (pl) * | 2022-11-14 | 2025-11-03 | Politechnika Swietokrzyska | Mieszanka mineralno-asfaltowa typu beton asfaltowy o ciągłym uziarnieniu do budowy nawierzchni drogowej o podwyższonej trwałości eksploatacyjnej |
| PL249102B1 (pl) * | 2022-12-02 | 2026-03-02 | Politechnika Świętokrzyska | Podbudowa zasadnicza konstrukcji podatnej nawierzchni drogowej o wysokiej trwałości zmęczeniowej |
| PL443040A1 (pl) * | 2022-12-02 | 2023-05-15 | Politechnika Świętokrzyska | Konstrukcja podatnej nawierzchni drogowej o wysokiej trwałości zmęczeniowej pakietu warstw asfaltowych |
-
2020
- 2020-11-25 PL PL436074A patent/PL240955B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL436074A1 (pl) | 2021-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khan et al. | Investigating the mechanical properties and fuel spillage resistance of semi-flexible pavement surfacing containing irradiated waste PET based grouts | |
| Devulapalli et al. | Effect of rejuvenating agents on stone matrix asphalt mixtures incorporating RAP | |
| Hasan et al. | Determining the properties of semi-flexible pavement using waste tire rubber powder and natural zeolite | |
| Luo et al. | Design of gussasphalt mixtures based on performance of gussasphalt binders, mastics and mixtures | |
| PL240955B1 (pl) | Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej mastyksowo grysowej (SMA) i mieszanka mineralno-asfaltowa mastyksowo grysowa (SMA) do budowy nawierzchni drogowej | |
| Jony et al. | The effect of using glass powder filler on hot asphalt concrete mixtures properties | |
| Kadhim et al. | An evaluation of the effect of crushed waste glass on the performance of cold bituminous emulsion mixtures | |
| Khasawneh et al. | Analytic methods to evaluate bituminous mixtures enhanced with coir/coconut fiber for highway materials | |
| Gong et al. | Investigation on the impacts of gradation type and compaction level on the pavement performance of semi-flexible pavement mixture | |
| Huang et al. | Experimental study on the fatigue performance of emulsified asphalt cold recycled mixtures | |
| Ismael et al. | Effect of hydrated lime on moisture susceptibility of asphalt mixtures | |
| Zhang et al. | Application research on the performances of pavement structure with foamed asphalt cold recycling mixture | |
| Dulaimi et al. | A novel cold asphalt concrete mixture for heavily trafficked binder course | |
| Nazal et al. | Evaluation the moisture susceptibility of asphalt mixtures containing demolished concrete waste materials | |
| Mugume | Investigation of foamed bitumen mixes using reclaimed asphalt pavement materials for cold recycling technology | |
| Yu et al. | Study on the performance of emulsified asphalt recycled subgrade based on the evaluation of semi-rigid milling material | |
| Kar | A laboratory study of bituminous mixes using a natural fibre | |
| Muniandy et al. | The effect of type and particle size of industrial wastes filler on Indirect Tensile Stiffness and Fatigue performance of Stone Mastic Asphalt Mixtures | |
| Modarres et al. | A parametric study on the laboratory fatigue characteristics of recycled mixes | |
| Prasad et al. | Utilization of fly ash as a filler in cold bituminous emulsion mix | |
| Kumar et al. | Investigating the properties of cement grouted bituminous mix with alternative grout compositions | |
| Oba et al. | Characterisation of saw dust ash–Quarry dust bituminous concrete | |
| Moreno et al. | Reuse of sludge from the decorative quartz industry in hot bituminous mixes | |
| PL241133B1 (pl) | Sposób wykonania mieszanki mineralno-asfaltowej typu beton asfaltowy o ciągłym uziarnieniu i mieszanka mineralno-asfaltowa typu beton asfaltowy o ciągłym uziarnieniu do budowy nawierzchni drogowej o podwyższonej trwałości eksploatacyjnej | |
| Taher et al. | Dynamic creep performance of hot mix asphalt mixture incorporating fibre |