Comprehensive temperature performance evaluation of asphalt mastics containing hydrated lime filler based on dynamic shear rheometer testing

The paper focuses on exploring the potential for effective testing of asphalt mastics in the full range of temperatures using the Dynamic Shear Rheometer (DSR) apparatus. Six various types of asphalt mastics were selected to enable the evaluation of the effects of hydrated lime and bitumen modification, both before and after aging. Different DSR tests covered the whole range of service temperatures from –20°C to 64°C. Multiple Stress Creep Recovery test indicated that in the case of mastics with mixed filler (containing hydrated lime) the non-recoverable compliance at the stress level of 3.2 kPa was lower by half indicating much higher resistance to permanent deformations. Linear Amplitude Sweep Test showed that fatigue life calculated at 2.5% strain is almost 3 times greater when adhesive agent or hydrated lime is applied. Low-temperature rheological properties of mastics were investigated based on relaxation tests and it was concluded that mastics with hydrated lime have slightly lower stress relaxation capacity than the remaining mastics with lime filler.

---

W artykule przeanalizowano możliwości skutecznego badania właściwości mastyksów asfaltowych w pełnym zakresie wartości temperatury z zastosowaniem reometru dynamicznego ścinania (DSR). Badania przeprowadzono na sześciu różnych mastyksach asfaltowych, aby umożliwić ocenę wpływu wapna hydratyzowanego oraz modyfikacji asfaltu na właściwości mastyksu, zarówno przed starzeniem, jak i po nim. Różne badania przeprowadzone w reometrze dynamicznego ścinania dały obraz właściwości mastyksów w całym zakresie eksploatacyjnych wartości temperatury: od –20°C do 64°C. Test pełzania i nawrotu MSCR wykazał na poziomie obciążenia 3,2 kPa dwukrotnie niższą wartość nieodwracalnej podatności na pełzanie w przypadku mastyksów z wypełniaczem mieszanym (zawierającym mączkę wapienną i wapno hydratyzowane), co wskazuje na ich znacznie wyższą odporność na deformacje trwałe. Test liniowego zwiększania amplitudy LAS wykazał, że trwałość zmęczeniowa obliczona dla odkształcenia 2,5% jest niemal trzykrotnie wyższa dla mastyksów zawierających środek adhezyjny lub wapno hydratyzowane. Właściwości reologiczne mastyksów w niskich wartościach temperatury analizowano na podstawie badań relaksacji. Stwierdzono, że mastyksy z wapnem hydratyzowanym mają nieco niższą zdolność relaksacji naprężeń niż pozostałe mastyksy, zawierające wyłącznie mączkę wapienną.