Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The effect of aging on the properties of highly modified bitumens

Karolina Maćkiewicz

Abstract

The aim of the work was to evaluation of the effect of technological aging ( RTFOT method) on the rheological and physicochemical properties of highly modified bitumen (Orbiton). The evoluation of the effect of aging was made for Orbiton 65 / 105-80 HiMA produced by PKN ORLEN SA in Trzebinia. The literature part presents issues concerning the chemical and colloidal structure of bitumens, their elemental and group composition and properties. Polymer modified bitumen were, with particular emphasis on SBS copolymer and bitumen aging, aging factors and aging test methods were presented. In the experimental part, laboratory aging of highly modified bitumens (at a temperature of 163C and during 75 minutes) was carried out. The properties of the tested highly-modified bitumens before and after aging with the RTFOT laboratory method were also carried out. The results of aging were evaluated on the basis of changes in the softening temperature by the "Ring and Ball" method, Fraass breaking point temperature, penetration at 25C and dynamic viscosity at 60, 90, 135 and 150C. On the basis of the conducted tests, it was shown that the aging process by RTFOT after aging in standard conditions significantly affected the properties of highly modified bitumens with styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS). Analysis of rheological and thermal properties of highly modified bitumens Orbiton before and after aging was carried out. After the aging process the brittle breaking point and dynamic viscosity increased and the penetration reduced. The softening point has changed little for all the highly-modified bitumens tested. As a result of technological aging (short-term), the bitumen becomes brittle and hard, reducing the resistance of the road surface to cracks.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Karolina Maćkiewicz (FCEMP) Karolina Maćkiewicz,, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Title in Polish
Wpływ starzenia na właściwości asfaltów wysokomodyfikowanych
Supervisor
Blandyna Osowiecka (FCEMP/IC) Blandyna Osowiecka,, The Institute of Chemistry (FCEMP/IC)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Certifying unit
Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Affiliation unit
The Institute of Chemistry (FCEMP/IC)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Blandyna Osowiecka (FCEMP/IC) Blandyna Osowiecka,, The Institute of Chemistry (FCEMP/IC)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP) Grzegorz Makomaski (FCEMP/IC) Grzegorz Makomaski,, The Institute of Chemistry (FCEMP/IC)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Keywords in Polish
metoda RTFOT, starzenie asfaltu, asfalt wysokomodyfikowany, temperatura mięknienia, temperatura łamliwości, lepkość dynamiczna, penetracji.
Keywords in English
RTFOT method, bitumen aging, highly modified bitumen, softening point, point breaking point, dynamic viscosity, penetration.
Abstract in Polish
Celem pracy była ocena wpływu starzenia technologicznego na zachowanie asfaltów wysokomodyfikowanych polimerem Orbiton na zmiany właściwości reologicznych i fizykochemicznych zaobserwowanych jako efekt starzenia symulowanego w laboratorium metodą RTFOT- Rolling Thin Film Over Test. Oceny wpływu starzenia dokonano dla Orbiton 65/105-80 HiMA produkowanego przez PKN ORLEN S.A. w Trzebini. W części literaturowej przedstawiono zagadnienia dotyczące budowy chemicznej i koloidalnej asfaltów, ich składu elementarnego i grupowego oraz właściwości. Przedstawiono zagadnienia dotyczące asfaltów modyfikowanych polimerami, ze szczególnym uwzględnieniem kopolimeru SBS oraz starzenia asfaltów, czynniki powodujące starzenie i metody badania starzenia. W części doświadczalnej przeprowadzono starzenie laboratoryjne asfaltów wysokomodyfikowanych w warunkach normowych: w temperaturze 163C i w czasie 75 minut. Dokonano również oznaczeń właściwości badanych asfaltów wysokomodyfikowanych przed i po starzeniu metodą laboratoryjną RTFOT. Wyniki starzenia oceniono na podstawie zmiany temperatury mięknienia metodą „Pierścień i Kula” (PiK), temperatury łamliwości wg Fraassa, penetracji w 25C oraz lepkości dynamicznej w temperaturach 60, 90, 135 i 150C. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że proces starzenia metodą RTFOT po starzeniu w warunkach normowych znacząco wpłynął na właściwości asfaltów wysokomodyfikowanych kpolimerem styren-butadien-styren (SBS). Przeprowadzono analizę porównawczą właściwości reologicznych i termicznych asfaltów wysokomodyfikowanych po Orbiton przed starzeniem i po starzeniu. Po procesie starzenia następował wzrost temperatury łamliwości, wzrost lepkości dynamicznej oraz zmniejszenie penetracji. Natomiast temperatura mięknienia zmieniła się niewiele w przypadku wszystkich badanych wysokomodyfikowanych asfaltów. W wyniku starzenia technologicznego (krótkotrwałego) asfalt staje się kruchy i twardy, zmniejszając przy tym odporność nawierzchni drogowej na spękania.
File
  • File: 1
    272792_praca_dyplomowa.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30203

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTee07bbc7ecdc4efea4a39c165aeb0811/
URN
urn:pw-repo:WUTee07bbc7ecdc4efea4a39c165aeb0811

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page