A Laboratory Study of an Organic Warm Mix Asphalt Additive on Aging Characteristics of Bituminous Mixtures

Abstract

In recent years, researchers have been conducting studies in order to discover new alternative technologies for hot mix asphalts. These new technologies are expected to be higher in performance, lower in costs, sustainable over natural resources, environmentally friendly and easy to apply. With utilization of warm mix asphalt technologies, it is possible to decrease mixing and compaction temperatures of asphalt applications. In warm mix asphalt pavements, it is expected that ageing induced failures be less than hot mix asphalt pavements due to lower application temperatures. Within the scope of this study, the effects of an organic warm mix asphalt additive over ageing characteristics of bituminous mixtures have been investigated. In order to estimate the proportion of hardening of warm mix asphalt specimens containing different contents of organic additive and control specimens with no additive content, all specimens have been subjected to short- and long-term ageing. Afterwards, ageing indices have been calculated considering the ratio of indirect tensile strength values of both short- and long-term aged specimens over un-aged specimens. The results show that the aging indices of specimens containing organic warm mix asphalt additive are rather less than the indices of hot mix asphalt specimens.

Keywords

• Warm mix asphalt, Organic additive, Short term ageing, Long term ageing, Indirect tensile strength.

Organik Ilık Karışım Asfalt Katkı Maddesinin Bitümlü Karışımların Yaşlanma Özellikleri Üzerine Etkilerinin İncelenmesi

Öz

Son yıllarda araştırmacılar, bitümlü sıcak karışım asfaltın yerini alacak benzer veya tercihen daha yüksek performanslı, üretim maliyetlerini azaltan, doğal kaynakları koruyan, çevreye daha az zararlı ve uygulamada daha verimli bitümlü karışımlar elde etme yolunda çalışmalar yürütmektedirler. Ilık karışım asfalt sistemlerinin kullanımı ile asfalt numunelerinin karıştırma ve sıkıştırma derecelerinde fark edilebilir düşüş gözlenmektedir. Uygulama sıcaklıklarındaki belirgin düşüşlerin, asfalt kaplamalarda meydana gelebilecek yaşlanmadan kaynaklanan bozulmaları azaltacağı öngörülmektedir. Bu çalışmada, organik ılık karışım asfalt katkı maddesinin bitümlü karışımların yaşlanma özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Çeşitli oranlarda organik ılık karışım asfalt katkı maddesi içeren bitüm ile hazırlanan asfalt karışımları ve kontrol karışımları; kısa dönem ve uzun dönem yaşlanmaya tabi tutulduktan sonra yaşlanma oranları ve yaşlanma indeksleri, indirekt çekme mukavemeti deneyleri ile belirlenmiştir. Deney sonuçları, bitümlü sıcak karışımlara kıyasla organik katkı içeren ılık karışım asfalt numunelerinin yaşlanmaya karşı daha dirençli olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Ilık karışım asfalt, Organik katkı, Kısa dönem yaşlanma, Uzun dönem yaşlanma, İndirekt çekme mukavemeti.

Kaynakça

1. Bell CA, Sosnovske D, Wieder JA. "Aging, Binder Validation". National Research Council, Washington D.C, SHRP A-384 Report, 1994.
2. Şengöz B, Ağar E. "Asfalt Film Kalınlığının Bitümlü Karışımların Yaşlanmasına Etkisi". İTÜ Dergisi/D: Mühendislik, 4(1), 71-82, 2005.
3. Dow AW. "Asphalt Experiments at Washington". Engineering News Record, 47(18), 18-25, 1903.
4. Traxler RN. "Relation between Asphalt Composition and Hardening by Volatilization and Oxidation". Journal of the Association 30, 359-377, 1961. Paving Technologists,
5. Read J. The Shell Bitumen Handbook, University of Nottingham, London, England, 1990.
6. Zaumanis M, Haritonovs V. "Research on Properties of Warm Mix Asphalt", Scientific Journal of Riga Technical University Construction Science, 11, 77-84, 2010.
7. Newcomb D. "An Introduction to Warm-Mix Asphalt". National Asphalt Pavement Association, 2007.
8. Chowdhury A, Button JW. "A Review of Warm Mix Asphalt". Texas A&M University System College Station, Texas Transportation Institute, USA, Report, 2008.

9. Hurley GC, Prowell BD. "Evaluation of Sasobit® for Use in Warm Mix Asphalt" National Center for Asphalt Technology, Auburn University, USA, NCAT Report 05-06, 2005.
10. D’Angelo J, Harm E, Bartoszek J, Baumgardner G, Corrigan M, Cowsert J, Harman T, Jamshidi M, Jones W, Newcomb D, Prowell B, Sines R, Yeaton B. "Warm-Mix Asphalt: European Practice". American Trade Initiatives, USA, Report FHWA-PL-08-007, 2008.
11. Prowell BD, Hurley GC. "Warm-Mix Asphalt: Best Practices". Association, 2007. Asphalt Pavement
12. of Advera and REVIX Warm Mix Asphalt: Final Report".
13. Forest Park, Ga: Georgia Dept. of Education Office of Materials & Research, USA, Report, 2008.