Стаття

Отримано 30.06.2023

Доопрацьовано 29.11.2023

Прийнято 28.12.2023

Взято з Вип. 114, Ч. 2, 2023

Сторінки 56 -67

Golovchenko, V. (2023). OVERVIEW OF TECHNOLOGIES FOR OBTAINING COLD EMULSION-MINERAL MIXTURES. Automobile Roads and Road Construction, (114.2), 56-67. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2023-114.2-056-067

ОГЛЯД ТЕХНОЛОГІЙ ОТРИМАННЯ ХОЛОДНИХ ЕМУЛЬСІЙНО-МІНЕРАЛЬНИХ СУМІШЕЙ

Василь Головченко

Використання холодної емульсійно-мінеральної суміші (ХЕМС) замість гарячої асфальтобетонної суміші дає кілька переваг. Переваги включають збереження матеріалів і зменшення споживання енергії, збереження навколишнього середовища та зниження витрат. Холодна суміш, отримана шляхом змішування мінерального заповнювача з бітумною емульсією. Незважаючи на зусилля, докладені протягом останніх кількох десятиліть для вдосконалення та розвитку ХЕМС, залишаються певні недоліки, які роблять його нижчим за гарячої АБС, що призводить до обмеження або мінімізації використання. Проте розробка ХЕМС для будівництва, реконструкції та обслуговування доріг постійно набуває інтересу як у промисловому, так і в дослідницькому секторах будівництва доріг. Дослідники в сфері будівництва доріг постійно шукають способи знизити споживання енергії, викиди парникових газів і підвищити вартість ефективність. Холодна емульсійно-мінеральна суміш є результатом досліджень у цьому напрямку протягом останніх кількох десятиліть. ХЕМС це суміш отримана шляхом змішування бітумної емульсії, заповнювачів і наповнювача при температурі навколишнього середовища. Використовуючи ХЕМС, можна досягти 95% економії енергії порівняно з виробництвом гарячої АБС. Недоліки холодної суміші також очевидні. Оскільки вода має випаровуватися з бітумної емульсії, щоб бітум мав адгезію із заповнювачами холодній суміші може знадобитися кілька тижнів, щоб досягти своєї повної міцності. Це може призвести до нижчої початкової міцності та високої пористості порівняно зі звичайним гарячим асфальтовим розчином. Крім того, через воду в суміші потенційне пошкодження вологою та довговічність викликають занепокоєння. Як наслідок, ХЕМС рідко використовували як конструкційний шар покриву

холодна емульсійно-мінеральна суміш, гаряча асфальтобетонна суміш, емульсійно-мінеральна суміш
  1. Gschösser, F. (2011). Environmental assessment of road constructions: Life cycle assessment of Swiss road pavements and an accompanying analysis of construction and maintenance costs. Zurich: ETH Zurich.
  2. Huang, Y., Bird, R.N., & Heidrich, O. (2007). A review of the use of recycled solid waste materials in asphalt pavements. Resources, Conservation and Recycling, 52(1), 58-73. doi: 10.1016/j.resconrec.2007.02.002.
  3. Roberts, F.L., Mohammad, L.N., & Wang, L.B. (2002). History of hot mix asphalt mixture design in the United States. Journal of Materials in Civil Engineering, 14(4), 279-293. doi: 10.1061/(ASCE)0899-1561(2002)14:4(279).
  4. Skolnik, J., Brooks, M., & Oman, J. (2013). Report 744: Fuel usage factors in highway and bridge construction. Washington, DC: Transportation Research Board.
  5. D’Angelo, et al. (2008). Warm-mix asphalt: European practice. Washington, DC: Federal Highway Administration.
  6. Sullivan, E.J., & Moss, A. (2014). Paving cost comparisons: Warm-mix asphalt versus concrete. Skokie, IL: Portland Cement Association Market Intelligence.
  7. Chappat, M., & Bilal, J. (2003). The environmental road of the future: Energy consumption and greenhouse gas emission. Paris: Colas Group.
  8. Chehovits, J., & Galehouse, L. (2010). Energy usage and greenhouse gas emissions of pavement preservation processes for asphalt concrete pavements. In Proceedings of the First international conference on pavement preservation (pp. 27-42). Newport Beach, CA. 
  9. Pidwerbesky, B., Beuyenberg, A., & De Bono, J. (2009). Low emissions asphalt – experience to date. In Proceedings of the 13th international flexible pavements conference. Gold Coast, Australia.
  10. Al Nageim, H., Al-Busaltan, S.F., Atherton, W., & Sharples, G. (2012). A comparative study for improving the mechanical properties of cold bituminous emulsion mixtures with cement and waste materials. Construction and Building Materials, 36, 743-748.
  11. Cheng, L. (2013). Developing evaluation method of moisture susceptibility for cold mix asphalt. (Master’s thesis, University of Wisconsin-Madison, Madison, USA).
  12. Khalid, H.A., & Monney, O.K. (2009). Moisture damage potential of cold asphalt. International Journal of Pavement Engineering, 10(1), 39-47.
  13. Olard, F., Noan, C.L., Beduneau, E., & Romier, A. (2008). Low energy asphalts for sustainable road construction. In Proceedings of the 4th Eurasphalt & eurobitume congress (pp. 21-23). Copenhagen.
  14. Partl, M.N. (2010). Sustainable development through asphalt recycling in Switzerland. Paper presented at the International workshop of ISAP technical committee APE asphalt pavements & environment.
  15. Salomon, D.R. (2006). Asphalt emulsion technology. Washington, DC: Transportation Research Board.
  16. Swiertz, D., Johannes, P., Tashman, L., & Bahia, H. (2012). Evaluation of laboratory coating and compaction procedures for cold mix asphalt. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 81.
  17. Oruc, S., Celik, F., & Akpinar, M.V. (2007). Effect of cement on emulsified asphalt mixtures. Journal of Materials Engineering and Performance, 16(5), 578-583.
  18. Hefer, A.W. (2004). Adhesion in bitumen-aggregate systems and quantification of the effects of water on the adhesive bond. (Doctoral dissertation, Texas A&M University, College Station, USA).
  19. Fang, X., Winnefeld, F., & Lura, P. (2016). Precipitation of anionic emulsifier with ordinary Portland cement. Journal of Colloid and Interface Science, 462, 367-373.
  20. Fang, X., Garcia, A., Winnefeld, F., Partl, M.N., & Lura, P. (2016). Impact of rapid-hardening cements on mechanical properties of cement bitumen emulsion asphalt. Materials and Structures, 49(1-2), 487-498.
  21. Brown, S.F., & Needham, D. (2000). A study of cement modified bitumen emulsion mixtures. In Proceedings of the Association of Asphalt Paving Technologists (Vol. 69, pp. 1-22).
  22. Cyna, M., & Ossola, M.-F. (Eds.). (2008). Bitumen emulsion. Paris: RGRA.
  23. Serfass, J.-P. (2002). Advantages, peculiarities and mysteries of emulsion cold mixes. RGRA, 802.

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2023-114.2-056-067