Tytuł pozycji:
Analysis of selected mechanical properties of mineral-cement-emulsion mixtures (MCE)
In recent years mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures have been increasingly used in rehabilitation and reconstruction of pavements. The material gains popularity due to the fact that it enables rational and ecological reuse of reclaimed material from old bituminous pavements, including material containing tar binders. Testing of basic properties of mineral-cement-emulsion mixtures – such as air void content, indirect tensile strength or stiffness modulus – enables determination of the required proportion of added new aggregate and the content of binding agents used. While such tests are sufficient at the stage of MCE mixture design, they do not enable wider analysis of the behavior of the material – particularly of its future performance in pavement structure. This paper presents advanced testing of MCE mixtures, encompassing tests that reflect performance of the material in pavement. Properties that were determined in order to better understand the character of behavior of MCE mixtures included: fracture parameters in semi-circular bending (SCB) test, stiffness moduli in SPT device and fatigue characteristics. The performed tests provide better insight into behavior of MCE mixtures in pavement structures and enable formulation of useful conclusions for MCE mixture design.
W ostatnich latach mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne (MCE) stają się materiałem znajdującym coraz częściej zastosowanie przy projektowaniu remontów i przebudów nawierzchni z wykorzystaniem recyklingu. Materiał ten zyskuje coraz większą popularność, ponieważ pozwala w sposób racjonalny i bez uszczerbku dla środowiska naturalnego ponownie wykorzystać materiały pochodzące z rozbiórki starych nawierzchni bitumicznych, w tym również materiały zawierające lepiszcze smołowe. Badanie podstawowych cech mieszanek MCE, takich jak zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, czy też moduł sztywności pozwalają na określenie niezbędnego doziarnienia materiałem mineralnym oraz określenie ilości niezbędnych środków wiążących. Badania podstawowe na etapie opracowywania składu mieszanki MCE są wystarczające do określenia cech podstawowych, ale nie pozwalają na szerszą analizę zachowania badanego materiału, a w szczególności na ocenę jego przyszłej pracy w konstrukcji nawierzchni. W publikacji przedstawiono zaawansowane badania mieszanki MCE, które wykraczają poza badania uznane za standardowe i określają cechy mieszanki MCE istotne ze względu na pracę tego materiału w nawierzchni. Cechy, które określono dla lepszego poznania charakteru pracy mieszanek MCE, to parametry mechaniki pękania w badaniu zginania próbek półwalcowych SCB, moduły sztywności określone w aparacie SPT oraz charakterystyka zmęczeniowa mieszanek MCE. Przeprowadzone badania pozwalają lepiej zrozumieć zachowanie mieszanek MCE w nawierzchni oraz określić wnioski przydatne na etapie projektowania składów mieszanek MCE.
Article co-edited by Prof. Wojciech Bañkowski and Prof. Jorge Pais, from the series of works under the common title: “Use of RAP in Road Engineering” as part of the Ministry of Education and Science project No. RCN/SP/0569/2021/1 (artykuł współredagowany przez dr. hab. inż. Wojciecha Bańkowskiego, prof. IBDiM, oraz dr. inż. Jorge Paisa, prof. Uniwersytetu w Minho, z cyklu prac pod wspólnym tytułem „Wykorzystanie destruktu asfaltowego w budownictwie drogowym” w ramach projektu MEiN Nr RCN/SP/0569/2021/1).
