Advanced

Undersökning av asfaltbruk modifierat med polymerer och fibrer

Zia, Dante LU and Eriksson, Emil LU (2019) In LUTVDG/(TVTT-5306)/1-96/2019 VTVM05 20192
Transport and Roads
Abstract (Swedish)
Asfaltsbruk har stor påverkan på asfaltens egenskaper. Under senare tid har många stu-
dier genomförts med syfte att utreda hur asfaltsbruk kan modifieras f ̈or att förbättra egenskaperna hos den slutgiltiga asfaltskroppen. Användandet av tillsatser vid as-
falttillverkning används idag i stor utsträckning, varför det är intressant att utreda huruvida tillsatserna bidrar till efterfrågade egenskaper.
I denna studien utvärderas två vanligt förekommande tillsatser, cellulosafibrer och polymermodifierat bitumen av typen SBS (styrene-butadiene-styrene). Försöken ge-
nomförs med svep- och MSCR-tester med en dynamisk skjuvreometer (DSR) samt

genom viskositetsmätningar med rotationsviskometer (RVB).
Proverna genomförs på fyra provserier... (More)
Asfaltsbruk har stor påverkan på asfaltens egenskaper. Under senare tid har många stu-
dier genomförts med syfte att utreda hur asfaltsbruk kan modifieras f ̈or att förbättra egenskaperna hos den slutgiltiga asfaltskroppen. Användandet av tillsatser vid as-
falttillverkning används idag i stor utsträckning, varför det är intressant att utreda huruvida tillsatserna bidrar till efterfrågade egenskaper.
I denna studien utvärderas två vanligt förekommande tillsatser, cellulosafibrer och polymermodifierat bitumen av typen SBS (styrene-butadiene-styrene). Försöken ge-
nomförs med svep- och MSCR-tester med en dynamisk skjuvreometer (DSR) samt

genom viskositetsmätningar med rotationsviskometer (RVB).
Proverna genomförs på fyra provserier baserade på antingen bitumen 70/100 eller
PMB som bindemedel. Proverna blandas, baserat på bitumen 70/100 eller PMB, med

cellulosafiber, naturfiller eller både fiber och filler. Resultaten jämförs sedan med bin-
demedel utan tillsatser.

Utvärderingen sker i flera steg. Dels analysera parametrarna fr ̊an Superpave: t-låg,

tmellan och thog ̈ , d ̈ar de sistn ̈amnda erhålls ur sveptesterna medan tlåg erhålls ge-
nom beräkningar utifrån fasvinkeln (δ) och skjuvmodulen (G∗

). Resultaten utvärderas

också med blackdiagram och masterkurvor. Slutligen beräknas och redovisas duktili-
teten.

Resultaten visar att det polymermodifierade bindemedlet har starkare spårresistens

jämfört med 70/100. Det polymermodifierade bindemedlet var dock mindre motstånds-
kraftigt mot utmattning och hade ett sämre motstånd mot temperatursprickor. Resul-
taten visade också att mängden filler i asfaltbruk har stor betydelse för hanterbarhe-
ten under blandning och utläggning av asfaltsmassa. Fillermängden påverkade också

beläggningens spårresistens, utmattning och lågtemperaturegenskaper. Inblandningen
av fiber medförde en minskad fasvinkel vid långsamma belastningar, vilket var den
ursprungliga avsikten.

Med tillsatser är det möjligt att påverka asfaltbrukets och därigenom även asfalt-
beläggningens slutegenskaper. Med mer kunskap och forskning inom ämnet kommer

det i framtiden vara möjligt att bättre anpassa asfaltens sammansättning efter omgi-
vande klimat och förutsättningar. Detta kan i framtiden innebära ett mer resurseffek-
tivt sätt att bygga och underhålla asfalterade vägar. F ̈or att i framtiden ytterligare op-
timera asfaltbeläggningars sammansättning bör framtida studier fokusera på hur olika

fibersorter påverkar elasticiteten hos asfalt. Framtida studier bör även känslighetstesta
försöksprocessen. (Less)
Abstract
Asphalt mastic has a major impact on the properties of asphalt. In recent years, many studies have been conducted to investigate how asphalt mastic can be modified to improve the properties of the final asphalt mixture. In this study, two commonly used additives, cellulose fibers and polymer modifiedbitumen of the SBS type (styrene- butadiene-styrene) were evaluated. The evaluation was done by sweep and MSCR tests with a dynamic shear rheometer (DSR) and by viscosity measurements with rotational viscometer (RVB). The results revealed that the polymer modified binder has stronger rutting resistance compared to bitumen 70/100. However, the polymer modified binder showed lower ability to withstand fatigue cracks and temperature cracks. With... (More)
Asphalt mastic has a major impact on the properties of asphalt. In recent years, many studies have been conducted to investigate how asphalt mastic can be modified to improve the properties of the final asphalt mixture. In this study, two commonly used additives, cellulose fibers and polymer modifiedbitumen of the SBS type (styrene- butadiene-styrene) were evaluated. The evaluation was done by sweep and MSCR tests with a dynamic shear rheometer (DSR) and by viscosity measurements with rotational viscometer (RVB). The results revealed that the polymer modified binder has stronger rutting resistance compared to bitumen 70/100. However, the polymer modified binder showed lower ability to withstand fatigue cracks and temperature cracks. With additives it is possible to influence the final properties of the asphalt mastic and thus also the asphalt pavement. Additional knowledge and further research in this subject may improve mix design of asphalt mixtures with respect to climatic conditions. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Zia, Dante LU and Eriksson, Emil LU
supervisor
organization
alternative title
Examination of asphalt mastics with PMB and cellulose fiber
course
VTVM05 20192
year
type
H3 - Professional qualifications (4 Years - )
subject
keywords
Bitumen, Asphalt, asfalt, viskositet, reologi, PMB, cellulosafiber, asfaltbruk, asphalt mastic, DSR, RVB
publication/series
LUTVDG/(TVTT-5306)/1-96/2019
report number
339
ISSN
1653-1922
language
Swedish
id
8998948
date added to LUP
2020-01-07 10:31:02
date last changed
2020-06-11 13:42:42
@misc{8998948,
  abstract     = {Asphalt mastic has a major impact on the properties of asphalt. In recent years, many studies have been conducted to investigate how asphalt mastic can be modified to improve the properties of the final asphalt mixture. In this study, two commonly used additives, cellulose fibers and polymer modifiedbitumen of the SBS type (styrene- butadiene-styrene) were evaluated. The evaluation was done by sweep and MSCR tests with a dynamic shear rheometer (DSR) and by viscosity measurements with rotational viscometer (RVB). The results revealed that the polymer modified binder has stronger rutting resistance compared to bitumen 70/100. However, the polymer modified binder showed lower ability to withstand fatigue cracks and temperature cracks. With additives it is possible to influence the final properties of the asphalt mastic and thus also the asphalt pavement. Additional knowledge and further research in this subject may improve mix design of asphalt mixtures with respect to climatic conditions.},
  author       = {Zia, Dante and Eriksson, Emil},
  issn         = {1653-1922},
  keyword      = {Bitumen,Asphalt,asfalt,viskositet,reologi,PMB,cellulosafiber,asfaltbruk,asphalt mastic,DSR,RVB},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  series       = {LUTVDG/(TVTT-5306)/1-96/2019},
  title        = {Undersökning av asfaltbruk modifierat med polymerer och fibrer},
  year         = {2019},
}