Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng đến đặc tính kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội sử dụng nhũ tương và xi măng
Email:
nguyenngoclan@utc.edu.vn
Từ khóa:
Asphalt tái chế nguội, Nhũ tương asphalt asphalt, Nhiệt độ bảo dưỡng, Thời gian bảo dưỡng, Năng lượng phá huỷ, Chỉ số kháng nứt, Cường độ chịu kéo
Tóm tắt
Hỗn hợp asphalt tái chế nguội sử dụng nhũ tương asphalt kết hợp với xi măng đã được cải thiện đáng kể về cường độ và tính ổn định nước. Với hỗn hợp asphalt tái chế sử dụng thêm phụ gia xi măng, thời gian hình thành và phát triển cường độ phụ thuộc nhiều vào điều kiện bảo dưỡng và có thể ảnh hưởng đến đặc tính nứt của hỗn hợp. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm đánh giá đặc tính kháng nứt của hỗn hợp tái chế nguội được bảo dưỡng ở 25oC, 40oC và 60oC. Tương ứng với mỗi nhiệt độ, thời gian bảo dưỡng hỗn hợp là 1 ngày, 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày. Kết quả cho thấy rằng, khi tăng nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng lên thì cường độ chịu kéo tăng lên. Ở các ngày tuổi bảo dưỡng, khi tăng nhiệt độ bảo dưỡng từ 25oC lên 40oC và 60oC thì năng lượng phá hủy (Gf) và chỉ số kháng nứt CTIndex tăng lên. Ngoài ra, ở mỗi nhiệt độ bảo dưỡng, khi tăng thời gian bảo dưỡng từ 1 ngày lên 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày thì chỉ số CTIndex giảm xuống. Cường độ chị kéo, Gf và chỉ số CTIndex thay đổi không đáng kể đối với hỗn hợp được bảo dưỡng 40oC và 60oC ở 28 ngày tuổi.Tài liệu tham khảo
[1]. A. James, Overview of asphalt emulsion, Transp. Res. Circ., (2006) 1–15.
[2]. Asphalt Institute Manual Series, Asphalt cold mix manual (Third Edition), Lexington, KY 40512-4052 USA, 1997.
[3]. C.P. Marais, M. I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, (1989) 26–35.
[4]. J.P. Serfass, J.P. Henrat, X. Carbonneau, Evaluation of cold mixes performance in the short and long term, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, (2004) 482–492.
[5]. A. Alizadeh, A. Modarres, Mechanical and microstructural study of RAP-clay composites containing bitumen emulsion and lime, J. Mater. Civ. Eng., 31 (2019) 04018383. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002583
[6]. S. Du, Mechanical properties and reaction characteristics of asphalt emulsion mixture with activated ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater., 187 (2018) 439–447. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.233
[7]. M.A. Omrani, A. Modarres, Emulsified cold recycled mixtures using cement kiln dust and coal waste ash-mechanical-environmental impacts, J. Clean. Prod., 199 (2018) 101–111. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.155
[8]. MAT. Alsheyab, TS. Khedaywi, Effect of electric arc furnace dust (EAFD) on properties of asphalt cement mixture, Resour. Conserv. Recycl., 70 (2013) 38–43.
[9]. Y Niazi, M. Jalili, Effect of Portland cement and lime additives on properties of cold in-place recycled mixtures with asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 23 (2009) 1338–1343.
[10]. A. Hodgkinson, AT. Visser, The role of fillers and cementitious binders when recycling with foamed bitumen or bitumen emulsion, In Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA’04), Sun City, South Africa, (2004).
[11]. K. Khweir, D. Fordyce, D. Strickland, J. Read, Effect of curing time and the performance of cold asphalt mixtures, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, (2004) 460-465.
[12]. B. Gomez-Meijide, I. Perez, A proposed methodology for the global study of the mechanical properties of cold asphalt mixtures, Mater. Des., 57 (2014) 520–527.
[13]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement-bitumen treated materials. Int. J. Pavement Eng., 16 (2015) 868–880.
[14]. M. Bocci, A. Grilli, F. Cardone, A. Graziani, A study on the mechanical behaviour of cement-bitumen treated materials, Constr. Build. Mater., 25 (2011) 773–778.
[15]. Asphalt Academy, Technical Guideline (TG2): Bitumen Stabilized Materials, 2nd ed., Asphalt Academy: Pretoria, South Africa, 2009.
[16]. K.J. Jenkins, P.K. Moloto, Updating bituminous stabilized materials guidelines: Mix design report. PhaseII—Curing protocol: Improvement, In Technical Memorandum Task 7, Jones Edmunds: Gainesville, FL, USA, 2008.
[17]. A. Kavussi, A. Modarres, A model for resilient modulus determination of recycled mixes with bitumen emulsion and cement from ITS testing results, Constr. Build. Mater., 24 (2010) 2252–2259.
[18]. Asphalt Institute, Asphalt cold mix manual. Manual, Series No. 14. 3rd ed., Lexington, USA: Asphalt Institute, 1997.
[19]. B. Eckmann, F. Delfosse, J. Conan, Cold bituminous mixtures for surface courses, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobitume Congress, Vienna, Austria, (2004) 384–394.
[20]. I.E.A. Thanaya, S.E. Zoorob, J.P. Forth, A laboratory study on cold-mix, cold-lay emulsion mixtures, in: Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Transport (TR1), (2009) 47–55.
[21]. South African Bitumen Association, ETB-the design and use of emulsion treated bases, Sabita Manual 21, Cape Town, South Africa, 1999.
[22]. D.A. Thomas, M. Ciaran, G. Amanda, T. Amir, Developing maturity methods for the assessment of cold-mix bituminous materials, Constr. Build. Mater., 38 (2013) 524–529.
[23]. A. Graziani, C. Godenzoni, F. Cardone, M. Bocci, Effect of curing on the physical and mechanical properties of cold-recycled bituminous mixtures, Mater. Des., 95 (2016) 358–369.
[24]. C.L. Min, C.L. Chih, Y.W. Tai, X. Xuecheng, Developing effective test methods for evaluating cold-mix asphalt patching materials, Mater. Civ. Eng., 28 (2016) 04016108.
[25]. S.V. Kekwick, Best practice: bitumen emulsion and foamed bitumen materials laboratory processing, in: Proceedings of the 24th Southern African transport conference, SATC, South Africa, 2005.
[26]. National Roads Authority, NRA Interim Advice Note 01/11 on Low Energy Pavements, NRA, Dublin, 2011.
[27]. S. Du, Effect of curing conditions on properties of cement asphalt emulsion mixture, Constr. Build. Mater., 164 (2018) 84–93. https://doi:10.1016/J.CONBUILDMAT.2017.12.179
[28]. B. C. Cox, I. L. Howard, Cold In-Place Recycling and Full Depth Reclamation Literature Review. White Paper No. CMRC WP 13-1, Mississippi State University Construction Materials Research Center, 2013. https://www.cee.msstate.edu/downloads/(2013)CoxandHoward-CMRCWP13-1
[29]. F. Gu, W. Ma, R.C. West, A.J. Taylor, Y. Zhang, Structural performance and sustainability assessment of cold central-plant and in-place recycled asphalt pavements: A case study, Journal of Cleaner Production, 208 (2018) 1513-1523. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.222
[30]. ARRA CR-201, Recommended Mix Design Guidelines For Cold Recycling Using Emulsified Asphalt Recycling Agent, Asphalt Recycling & Reclaiming Association 2016, 2016.
[31]. N.N.Lân, N.Q.Phúc, N.T.M. Trà, P.T.T. Thủy, Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng mẫu đến sức kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 288-299.
[2]. Asphalt Institute Manual Series, Asphalt cold mix manual (Third Edition), Lexington, KY 40512-4052 USA, 1997.
[3]. C.P. Marais, M. I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, (1989) 26–35.
[4]. J.P. Serfass, J.P. Henrat, X. Carbonneau, Evaluation of cold mixes performance in the short and long term, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, (2004) 482–492.
[5]. A. Alizadeh, A. Modarres, Mechanical and microstructural study of RAP-clay composites containing bitumen emulsion and lime, J. Mater. Civ. Eng., 31 (2019) 04018383. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002583
[6]. S. Du, Mechanical properties and reaction characteristics of asphalt emulsion mixture with activated ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater., 187 (2018) 439–447. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.233
[7]. M.A. Omrani, A. Modarres, Emulsified cold recycled mixtures using cement kiln dust and coal waste ash-mechanical-environmental impacts, J. Clean. Prod., 199 (2018) 101–111. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.155
[8]. MAT. Alsheyab, TS. Khedaywi, Effect of electric arc furnace dust (EAFD) on properties of asphalt cement mixture, Resour. Conserv. Recycl., 70 (2013) 38–43.
[9]. Y Niazi, M. Jalili, Effect of Portland cement and lime additives on properties of cold in-place recycled mixtures with asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 23 (2009) 1338–1343.
[10]. A. Hodgkinson, AT. Visser, The role of fillers and cementitious binders when recycling with foamed bitumen or bitumen emulsion, In Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA’04), Sun City, South Africa, (2004).
[11]. K. Khweir, D. Fordyce, D. Strickland, J. Read, Effect of curing time and the performance of cold asphalt mixtures, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, (2004) 460-465.
[12]. B. Gomez-Meijide, I. Perez, A proposed methodology for the global study of the mechanical properties of cold asphalt mixtures, Mater. Des., 57 (2014) 520–527.
[13]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement-bitumen treated materials. Int. J. Pavement Eng., 16 (2015) 868–880.
[14]. M. Bocci, A. Grilli, F. Cardone, A. Graziani, A study on the mechanical behaviour of cement-bitumen treated materials, Constr. Build. Mater., 25 (2011) 773–778.
[15]. Asphalt Academy, Technical Guideline (TG2): Bitumen Stabilized Materials, 2nd ed., Asphalt Academy: Pretoria, South Africa, 2009.
[16]. K.J. Jenkins, P.K. Moloto, Updating bituminous stabilized materials guidelines: Mix design report. PhaseII—Curing protocol: Improvement, In Technical Memorandum Task 7, Jones Edmunds: Gainesville, FL, USA, 2008.
[17]. A. Kavussi, A. Modarres, A model for resilient modulus determination of recycled mixes with bitumen emulsion and cement from ITS testing results, Constr. Build. Mater., 24 (2010) 2252–2259.
[18]. Asphalt Institute, Asphalt cold mix manual. Manual, Series No. 14. 3rd ed., Lexington, USA: Asphalt Institute, 1997.
[19]. B. Eckmann, F. Delfosse, J. Conan, Cold bituminous mixtures for surface courses, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobitume Congress, Vienna, Austria, (2004) 384–394.
[20]. I.E.A. Thanaya, S.E. Zoorob, J.P. Forth, A laboratory study on cold-mix, cold-lay emulsion mixtures, in: Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Transport (TR1), (2009) 47–55.
[21]. South African Bitumen Association, ETB-the design and use of emulsion treated bases, Sabita Manual 21, Cape Town, South Africa, 1999.
[22]. D.A. Thomas, M. Ciaran, G. Amanda, T. Amir, Developing maturity methods for the assessment of cold-mix bituminous materials, Constr. Build. Mater., 38 (2013) 524–529.
[23]. A. Graziani, C. Godenzoni, F. Cardone, M. Bocci, Effect of curing on the physical and mechanical properties of cold-recycled bituminous mixtures, Mater. Des., 95 (2016) 358–369.
[24]. C.L. Min, C.L. Chih, Y.W. Tai, X. Xuecheng, Developing effective test methods for evaluating cold-mix asphalt patching materials, Mater. Civ. Eng., 28 (2016) 04016108.
[25]. S.V. Kekwick, Best practice: bitumen emulsion and foamed bitumen materials laboratory processing, in: Proceedings of the 24th Southern African transport conference, SATC, South Africa, 2005.
[26]. National Roads Authority, NRA Interim Advice Note 01/11 on Low Energy Pavements, NRA, Dublin, 2011.
[27]. S. Du, Effect of curing conditions on properties of cement asphalt emulsion mixture, Constr. Build. Mater., 164 (2018) 84–93. https://doi:10.1016/J.CONBUILDMAT.2017.12.179
[28]. B. C. Cox, I. L. Howard, Cold In-Place Recycling and Full Depth Reclamation Literature Review. White Paper No. CMRC WP 13-1, Mississippi State University Construction Materials Research Center, 2013. https://www.cee.msstate.edu/downloads/(2013)CoxandHoward-CMRCWP13-1
[29]. F. Gu, W. Ma, R.C. West, A.J. Taylor, Y. Zhang, Structural performance and sustainability assessment of cold central-plant and in-place recycled asphalt pavements: A case study, Journal of Cleaner Production, 208 (2018) 1513-1523. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.222
[30]. ARRA CR-201, Recommended Mix Design Guidelines For Cold Recycling Using Emulsified Asphalt Recycling Agent, Asphalt Recycling & Reclaiming Association 2016, 2016.
[31]. N.N.Lân, N.Q.Phúc, N.T.M. Trà, P.T.T. Thủy, Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng mẫu đến sức kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 288-299.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
30/01/2023
Nhận bài sửa
23/02/2023
Chấp nhận đăng
07/03/2023
Xuất bản
15/04/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Ngọc, L., Nguyễn Thị Mi, T., & Nguyễn Quang , P. (1681491600). Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng đến đặc tính kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội sử dụng nhũ tương và xi măng. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(3), 242-254. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.3.1
Số lần xem tóm tắt
186
Số lần xem bài báo
108
