Journals / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 22 - Sayı: 6

Investigation of Cold Recycling of Bituminous Surface Treatment with Foam Bitumen

Sathi Kaplamalı Yolların Köpük Bitümle Soğuk Geri Kazanımının Araştırılması

Pages
1388–1399
Publication Date
2022-12-28
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Recycling of bituminous surface treatment using foam bitumen and cement is an environmentally and economically beneficial method by reducing both waste and raw material consumption.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The course of turned of bituminous pavement layers into hot mix asphalt (HMA) layers has been increasing day by day all over the world.
📊
Key Findings & Data:In the study, it was aimed to investigate the usability of bituminous surface layer treatment in the base layers of the HMA roads by mixing with foam bitumen and active filler materials in order to eliminate the potential performance degradation that will be encountered when it is recycled due to the low bitumen percentage compared to hot mix asphalt and the wear of the aggregate due to climatic conditions and traffic loads over time.
💡
Conclusion & Impact:Recycling of bituminous surface treatment using foam bitumen and cement is an environmentally and economically beneficial method by reducing both waste and raw material consumption.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Sathi Kaplama · Köpük bitüm · Serbest basınç dayanımı

Abstract

The course of turned of bituminous pavement layers into hot mix asphalt (HMA) layers has been increasing day by day all over the world. Bituminous surface treatment that contains consirable amount of aggregate and bitumen, is an important source of recycling that offers a great amount of pavement materials intead of virgin material usage on pavement consruction. In the study, it was aimed to investigate the usability of bituminous surface layer treatment in the base layers of the HMA roads by mixing with foam bitumen and active filler materials in order to eliminate the potential performance degradation that will be encountered when it is recycled due to the low bitumen percentage compared to hot mix asphalt and the wear of the aggregate due to climatic conditions and traffic loads over time. The study conducted that intends to technically evaluate the cold recycling of bituminous surface treatment of roads with foam bitumen and active filler materials; for 70/100 bitumen grade, 5 different bitumen mixes were prepared and ideal bitumen percentage was investigated for this bitumen grade. The effect of bitumen percentage on mixture performance was evaluated with 50/70-100/150-160/220 bitumen grades and mixtures were prepared in single bitumen ratio (2.5%). It was investigated that active fillers will give suitable results for foam bituminous mixtures by preparing mixtures for three different active fillers; cement, hydrated lime and fly ash. To evaluate all these productions, ITS, unconfined compressive strenght, triaxial resilient modulus and asphalt permanent deformation tests were performed. The results obtained showed that production made using 2% foam bitumen and 1% was found suitable for moisture sensitivity and structural stability. Recycling of bituminous surface treatment using foam bitumen and cement is an environmentally and economically beneficial method by reducing both waste and raw material consumption.

Özet

Tüm dünyada sathi kaplamalı yolların BSK (bitümlü sıcak karışım) yollara dönüştürülme trendi günden güne artmaktadır. Ömrünü tamamlamış sathi kaplamalar barındırdığı agrega ve bitüm nedeniyle geri dönüşüm için önemli bir kaynaktır. Çalışmada, sathi kaplamaların bitümlü sıcak karışımlara göre düşük bitüm yüzdesiyle üretilmesi ve içerisinde ki agreganın zaman içerisinde iklimsel şartlar ve trafik yükleri nedeniyle yıpranması nedeniyle geri kazanıldığında karşılaşılacak muhtemel performans düşüklüğünün giderilmesi için köpük bitüm ve aktif filler ürünlerle karıştırılarak, BSK yolların temel tabakalarında kullanılabilirliği araştırılmaya çalışılmıştır. Geri kazanılmış sathi kaplamaların köpük bitüm ve aktif filler malzemelerle soğuk geri kazanımını teknik açıdan değerlendirebilmek için yapılan bu çalışmada; 70/100 bitüm sınıfı için 5 farklı bitüm yüzdesinde karışımlar hazırlanmış ve bu bitüm sınıfı için ideal bitüm yüzdesi araştırılmıştır. 50/70-100/150-160/220 bitüm sınıfları ile tek bitüm yüzdesinde (2.5%) hazırlanan karışımlarla da bitüm sınıfının karışım performansına etkisi değerlendirilmiştir. Çimento, sönmüş kireç ve uçucu kül olmak üzere üç farklı aktif filler için karışımlar hazırlanarak hangi aktif fillerin köpük bitümlü karışımlar için uygun sonuç vereceği araştırılmıştır. Tüm bu üretimleri değerlendirebilmek amacıyla dolaylı çekme modülü, serbest basınç dayanımı, üç eksenli esneklik modülü, asfalt kalıcı deformasyon testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki 2% civarında köpük bitüm ve 1% çimento kullanılarak yapılan üretim nem hassasiyeti açısından ve yapısal stabilite açısından uygun olduğunu göstermiştir. Sathi kaplamaların köpük bitüm ve çimento kullanılarak geri kazanılması, hem atık hem de hammadde tüketiminin azaltılması ile çevresel ve ekonomik olarak fayda sağlayacak bir yöntemdir.

🔖

Cite This Article

ERTEN, K. M., TERZİ, S., AKBULUT, H. (2022). Investigation of Cold Recycling of Bituminous Surface Treatment with Foam Bitumen. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 6, 1388–1399. https://ajindex.com/articles/874204

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (10)

  1. AASHTO, 1993. Guide For Design Of Pavement Structures. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC. AASHTO T 307-99, 2012. Determining the Resilient Modulus of Soils and Aggregate Materials. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC. Almeida, M.D., Gomes, J.C., Sangiorgi, C., Zoorob, S.E., Afonso, M.L., 2016. Performance of Warm Mix Recycled Asphalt containing up to 100% RAP. Construction and Building Materials, 112, 1–6.
  2. Arguelles, G.M., Giustozzi, F., Crispino, M., Flintsch, G.W., 2015. Laboratory Investigation on Mechanical Performance of Cold Foamed Bitumen Mixes: Bitumen Source, Foaming Additive, Fiber-Reinforcement and Cement Effect. Construction and Building Materials, 93, 241-248. ARRA, 2001. Asphalt Recycling and Reclaiming Association Basic Manual, USA, 269p. Asphalt Academy, 2009. Technical Guideline: Bitumen Stabilised Materials, TG2 Second edition, ISBN 978-0-7988-5582-2
  3. Brown, S.F., Needham, D., 2000. A Study of Cement Modified Bitumen Emulsion Mixtures, Asphalt Paving Technologists Proc, 69, 92–121.
  4. Cardone F., Grilli A., Bocci, M., Graziani, A., 2014. Curing and Temperature Sensitivity of Cement–Bitumen Treated Materials, International Journal of Pavement Engineering, 16(10), 868-880
  5. Cizkova, Z., Sedina, J., Valentin, J., Engels, M., 2016. Laboratory Experience with the Application of Monotonic Triaxial Test on the Cold Recycled Asphalt Mixes. 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 1-3
  6. June, Prague, Czech Republic Diab, A., Enieb, M., 2018. Investigating Influence of Mineral Filler at Asphalt Mixture and Mastic Scales.International Journal of Pavement Research and Technology, 11, 213–224
  7. Dolzycki, B., Jaczewski, M., Szydlowski, C., 2017. The Long-Term Properties of Mineral Cement-Emulsion Mixtures, Construction and Building Materials 156, 799–808.
  8. Dong, F., Yu, X., Liang, X., Ding, G., Wei, J., 2017. Influence of Foaming Water and Aging Process on the Properties of Foamed Asphalt. Construction and Building Materials, 153, 866–874.
  9. Erten, K. M., 2020. Köpük Bitüm ile Yerinde ve Soğuk Geri Kazanılmış Bitümlü Sıcak Karışımların Karayolunda Kullanılabilirliği ve Performansının Araştırılması, Süleyman Demirel University, Ph.D. Thesis, Isparta, Turkey, 169p. Erten, K.M., Terzi, S., Akbulut, H., 2020.
  10. Effect of Bitumen Grade, Bitumen Percentage and Mineral Binders on Mixture Properties in Foam Bitumen Stabilized RAP Materials. Innovations in Civil Engineering and Technolo