Właściwości asfaltów modyfikowanych gumą i mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych

Wydanie 2017

W publikacji przedstawiono właściwości asfaltów modyfikowanych gumą i mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych. Zaprezentowano w niej sposoby modyfikacji asfaltu drogowego i mieszanki mineralno-asfaltowej rozdrobnioną gumą uzyskaną ze zużytych opon samochodowych, rozwiązania materiałowo-technologiczne z wykorzystaniem lepiszczy gumowo-asfaltowych i mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych stosowane w budownictwie drogowym oraz korzyści ekonomiczne wynikające ze stosowania technologii gumowo-asfaltowej. Rozpatrzono aspekty związane z ochroną środowiska naturalnego. Opisano sposoby projektowania mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych oraz oceniono właściwości tych mieszanek. Uwzględniono też informacje dotyczące wdrożenia technologii gumowo-asfaltowej w skali przemysłowej oraz podano zalecenia materiałowo-technologiczne związane z wykonywaniem nawierzchni drogowej z mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych.

Książka jest przeznaczona dla inżynierów projektujących drogi i zajmujących się technologią warstw bitumicznych, pracowników służb utrzymania dróg oraz pracowników naukowych i studentów wydziałów inżynierii lądowej wyższych uczelni o specjalności budowa i utrzymanie dróg.

Spis treści:

1. WPROWADZENIE 7
1.1. Definicje i określenia 8
1.2. Metody zagospodarowania zużytych opon samochodowych 9
1.2.1 Recykling materiałowy 9
1.2.2 Odzysk energetyczny 14
1.2.3 Zastosowanie całych zużytych opon lub ich części 14
1.3. Modyfikacja asfaltu drogowego i mieszanki mineralno-asfaltowej rozdrobnioną gumą 15
1.3.1 Modyfikacja asfaltu rozdrobnioną gumą metodą na mokro 16
1.3.2 Modyfikacja mieszanki mineralno-asfaltowej rozdrobnioną gumą metodą na sucho 19
1.4 Rozwiązania materiałowo-technologiczne z wykorzystaniem lepiszczy gumowo-asfaltowych i mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych stosowane w budownictwie drogowym 20
1.5. Zagadnienia środowiskowe i zdrowotne związane ze stosowaniem episzczy gumowo-asfaltowych 23
1.6. Korzyści ekonomiczne wynikające ze stosowania technologii gumowo-asfaltowej 24
2. WŁAŚCIWOŚCI LEPKOSPRĘŻYSTE LEPISZCZY GUMOWO-ASFALTOWYCH 26
2.1. Charakterystyka i właściwości materiałów do modyfikacji 26
2.2. Metodyka badań lepiszczy asfaltowych 29
2.3. Charakterystyka i właściwości polimeroasfaltów jako lepiszczy porównawczych 31
2.4. Modyfikacja lepiszczy asfaltowych rozdrobnioną gumą 32
2.4.1 Stanowisko do modyfikacji asfaltu rozdrobnioną gumą 32
2.4.2 Wybór technologii wytwarzania lepiszczy gumowo-asfaltowych 33
2.5. Badania właściwości lepiszczy gumowo-asfaltowych 38
2.5.1 Materiały stosowane do produkcji lepiszczy gumowo-asfaltowych 38
2.5.2 Program badań lepiszczy gumowo-asfaltowych 38
2.5.3 Wybór optymalnych lepiszczy gumowo-asfaltowych do dalszych badań 39
2.6. Analiza i ocena właściwości lepkosprężystych wybranych lepiszczy gumowo-asfaltowych 41
2.6.1 Konsystencja lepiszczy asfaltowych w pośredniej temperaturze eksploatacyjnej 41
2.6.2 Konsystencja lepiszczy asfaltowych w wysokiej temperaturze eksploatacyjnej 43
2.6.3 Indeks penetracji 44
2.6.4 Właściwości niskotemperaturowe lepiszczy asfaltowych–temperatura łamliwości 45
2.6.5 Temperaturowy zakres plastyczności 46
2.6.6 Właściwości sprężyste lepiszczy asfaltowych w pośredniej temperaturze eksploatacyjnej 48
2.6.7 Lepkość dynamiczna 48
2.6.8 Moduł sztywności S i parametr m 53
2.6.9 Moduł zespolony ścinania G* i kąt przesunięcia fazowego δ 56
2.6.10Mikrostruktura lepiszczy modyfikowanych gumą i lepiszczy porównawczych 60
2.7. Podsumowanie badań lepiszczy gumowo-asfaltowych 63
3. WŁAŚCIWOŚCI MIESZANEK MINERALNO-GUMOWO-ASFALTOWYCH 65
3.1. Projektowanie mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych 65
3.1.1 Mieszanki porowate o zwiększonej zawartości wolnych przestrzeni 66
3.1.2 Mieszanki o uziarnieniu nieciągłym 67
3.1.3 Mieszanki o uziarnieniu ciągłym 67
3.2. Analiza i ocena właściwości mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych 67
3.2.1 Właściwości objętościowe 68
3.2.2 Odporność na działanie wody 75
3.2.3 Odporność na deformacje trwałe 77
3.2.4 Trwałość zmęczeniowa 79
4. WDROŻENIE TECHNOLOGII GUMOWO-ASFALTOWEJ W SKALI PRZEMYSŁOWEJ 83
4.1. Doświadczenia z produkcji lepiszcza gumowo-asfaltowego w skali przemysłowej 83
4.2. Mieszanki mineralno-gumowo-asfaltowe zastosowane do budowy dcinków doświadczalnych 85
4.3. Opis odcinków doświadczalnych 88
4.4. Wykonanie odcinków doświadczalnych z mieszankami mineralno-gumowo-asfaltowymi 91
5. ZALECENIA MATERIAŁOWO-TECHNOLOGICZNE WYKONYWANIA NAWIERZCHNI DROGOWEJ Z MIESZANEK MINERALNO--GUMOWO-ASFALTOWYCH 94
5.1. Lepiszcze gumowo-asfaltowe 94
5.2. Mieszanki mineralno-asfaltowe z asfaltami modyfikowanymi gumą 96
5.3. Membrany przeciwspękaniowe do remontów nawierzchni 105
5.4. Produkcja lepiszcza oraz mieszanek z asfaltami modyfikowanymi gumą 107
5.4.1 Technologia produkcji lepiszcza modyfikowanego gumą 107
5.4.2 Kontrola jakości materiałów 107
5.4.3 Kontrola jakości produkcji asfaltu modyfikowanego gumą 109
5.4.4 Magazynowanie lepiszcza modyfikowanego gumą 109
5.4.5 Transport lepiszcza modyfikowanego gumą 109
5.4.6 Produkcja i wbudowanie mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych 109
5.4.7 Kontrola jakości przy wbudowywaniu i odbiorze warstw nawierzchni z mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych 110
PODSUMOWANIE 111
BIBLIOGRAFIA 113