Advanced

Undersökning av asfaltbruk med olika fillersorter

Aurell, Ola LU (2019) In CODEN: LUTVDG/(TVTT-5291)/1-103/2019 VTVM05 20182
Transport and Roads
Abstract
The properties of asphalt mastic, consisting of bitumen and filler, determine the asphalt's resilience and stability and ultimately durability. The reason to why asphalt mastics hasn’t been more in focus is probably the lack of an established methodology for measurement. However, the development is steadily moving towards mechanistic methods, resulting in parameter values for direct use in paving material design models. An example of such a technology is the DSR, Dynamic Shear Rheometer, known from the American Superpave design concept. The purpose of this thesis was to investigate the effects on the viscoelasticity of an asphalt mastic by four types of filler (two of granite, lime rock filler and cement), these fillers where added in four... (More)
The properties of asphalt mastic, consisting of bitumen and filler, determine the asphalt's resilience and stability and ultimately durability. The reason to why asphalt mastics hasn’t been more in focus is probably the lack of an established methodology for measurement. However, the development is steadily moving towards mechanistic methods, resulting in parameter values for direct use in paving material design models. An example of such a technology is the DSR, Dynamic Shear Rheometer, known from the American Superpave design concept. The purpose of this thesis was to investigate the effects on the viscoelasticity of an asphalt mastic by four types of filler (two of granite, lime rock filler and cement), these fillers where added in four quantities (25, 34, 39.2 and 42.9 v/v %). Other methods were simulated with the DSR. Such as a creep test (MSCR), to examine resistance to rutting, and ductility, to describe tensile properties. In addition, stiffness and relaxation were measured to reflect the risk of low temperature shrinkage cracks, resembling the Superpave test with the Bending Beam Rheometer. Cement caused stronger increase of stiffness than the other types, lime rock filler had the lowest effect while the two granite fillers were relatively similar, somewhat higher than the lime filler. The step between 34 and 39.2 v/v %, which is a normal variation, corresponds to an increase in softening point by about 10 ° (Less)
Abstract (Swedish)
Egenskaperna hos bitumen är sedan länge erkända som den viktigaste faktorn för en asfalts funktion. Dessa egenskaper är även relativt enkla att kontrollera. Till följd av detta har länge bitumens egenskaper setts som avgörande när det kommer till att förutspå hur asfalten kommer att agera då den brukas. De mätmetoder som har utvecklats för att kvantifiera bitumens egenskaper är relativt lättanvända. Metoderna ger ett mätetal på bitumens beteende. Dessa mätetal har sedan, under flera år av uppföljning och undersökning, kunnat kopplas till asfaltens egenskaper. Den huvudsakliga styrkan med dessa metoder är att de är erkända i branschen, lätta att utföra och tydligt kopplade till verkligheten. Dock saknar dessa metoder möjligheten att... (More)
Egenskaperna hos bitumen är sedan länge erkända som den viktigaste faktorn för en asfalts funktion. Dessa egenskaper är även relativt enkla att kontrollera. Till följd av detta har länge bitumens egenskaper setts som avgörande när det kommer till att förutspå hur asfalten kommer att agera då den brukas. De mätmetoder som har utvecklats för att kvantifiera bitumens egenskaper är relativt lättanvända. Metoderna ger ett mätetal på bitumens beteende. Dessa mätetal har sedan, under flera år av uppföljning och undersökning, kunnat kopplas till asfaltens egenskaper. Den huvudsakliga styrkan med dessa metoder är att de är erkända i branschen, lätta att utföra och tydligt kopplade till verkligheten. Dock saknar dessa metoder möjligheten att beskriva bitumen då tillsatser introduceras. Metodernas, mjukpunkt och penetrationstal, brist ligger i att de inte klarar av att beskriva bitumen då tillsatser introduceras eftersom det då saknas historisk kunskap. Det har sedan några år lagts fram att det faktiskt inte är bitumen som styr asfaltens eftergivlighet, stabilitet och i slutändan hållbarhet utan att det i självaverket är asfaltsbruket, bitumen blandat med filler. Dock har det aldrig gjorts något omfattande arbete med framtagning av en standard för testning och utvärdering av asfaltsbruk. Avsaknaden av intresse för asfaltsbruk ligger troligtvis i svårigheten att mäta materialets egenskaper då materialet inte lämpar sig för de traditionella testerna. En annan anledning kan vara att fillerns egenskaper varierar från plats till plats och ibland över tid. Fillermängden måste anpassas i varje enskilt fall. Det komplicerar utformningen av regelverk för tillverkning och kvalitetskontroll men det är samtidigt så verkligheten ser ut. Utvecklingen av mätteknik har gått mot mekanistiska metoder, som resulterar i parametervärden för direkt användning i dimensioneringsmodeller för vägbeläggningsmaterial. För att ge en möjlighet till provning av bitumen med tillsatser, och för att ge en mer omfattande bild av materialets egenskaper, har det undersökts om det är möjligt att kvantifiera dessa effekter och egenskaper med en DSR. DSR:n introducerades för vägbyggnadsbranschen för ungefär 30 år sedan i samband med införandet av den amerikanska dimensioneringsstandarden Superpave. Det har i tidigare studier, både på LTH och utanför, bevisats att DSR är ett lämpligt verktyg för kvantifiering av egenskaperna hos ett asfaltsbruk. Bitumen är ett komplext material med reologiska egenskaper som varierar både beroende på temperatur och belastning. När filler introduceras i bitumen, för att skapa asfaltsbruk, ges ett material med ännu mer komplexa egenskaper. För att kunna kartlägga och förstå dessa egenskaper, och fillerns effekter på asfaltsbruket, bör omfattande studier göras på materialet. I denna studie görs just det, med en DSR. Materialets egenskaper mäts från -30 till 80° (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Aurell, Ola LU
supervisor
organization
alternative title
Examination of Asphalt Mastics with Differing Fillers
course
VTVM05 20182
year
type
H3 - Professional qualifications (4 Years - )
subject
keywords
Bitumen, Filler, Asfaltsbruk, Reologi, DSR, dynamisk skjuvreometer
publication/series
CODEN: LUTVDG/(TVTT-5291)/1-103/2019
report number
324
ISSN
1653-1922
language
Swedish
id
8970022
date added to LUP
2019-02-14 12:58:56
date last changed
2019-02-14 12:58:56
@misc{8970022,
  abstract     = {The properties of asphalt mastic, consisting of bitumen and filler, determine the asphalt's resilience and stability and ultimately durability. The reason to why asphalt mastics hasn’t been more in focus is probably the lack of an established methodology for measurement. However, the development is steadily moving towards mechanistic methods, resulting in parameter values for direct use in paving material design models. An example of such a technology is the DSR, Dynamic Shear Rheometer, known from the American Superpave design concept. The purpose of this thesis was to investigate the effects on the viscoelasticity of an asphalt mastic by four types of filler (two of granite, lime rock filler and cement), these fillers where added in four quantities (25, 34, 39.2 and 42.9 v/v %). Other methods were simulated with the DSR. Such as a creep test (MSCR), to examine resistance to rutting, and ductility, to describe tensile properties. In addition, stiffness and relaxation were measured to reflect the risk of low temperature shrinkage cracks, resembling the Superpave test with the Bending Beam Rheometer. Cement caused stronger increase of stiffness than the other types, lime rock filler had the lowest effect while the two granite fillers were relatively similar, somewhat higher than the lime filler. The step between 34 and 39.2 v/v %, which is a normal variation, corresponds to an increase in softening point by about 10 °},
  author       = {Aurell, Ola},
  issn         = {1653-1922},
  keyword      = {Bitumen,Filler,Asfaltsbruk,Reologi,DSR,dynamisk skjuvreometer},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  series       = {CODEN: LUTVDG/(TVTT-5291)/1-103/2019},
  title        = {Undersökning av asfaltbruk med olika fillersorter},
  year         = {2019},
}