prof. ndzw. dr hab. inż. Wojciech Franus, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
dr inż. Agnieszka Woszuk, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
dr Lidia Bandura, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
prof. ndzw. dr hab. inż. Adam Zofka, Instytut Badawczy Dróg i Mostów

Autor do korespondencji e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2017.08.18

W artykule omówiono wpływ dodatku dwóch różnych zeolitów na efekt spienienia asfaltu niemodyfikowanego 35/50. Zastosowano zeolity o dwóch typach struktury krystalicznej: zeolit syntetyczny Na-P1 i zeolit naturalny klinoptilolit. Oba materiały zeolitowe były przed procesem spienienia asfaltu dodatkowo nasączane wodą, co sumarycznie dało cztery materiały bazowe do badań. Ilość zeolitu dozowanego do asfaltu wynosiła 5% w stosunku do masy asfaltu. Efekt spienienia, którego miarą była zmiana lepkości dynamicznej, przeanalizowano w zależności od właściwości fizykochemicznych zeolitów. Stwierdzono, że efekt spienienia zależy od ilości wody w strukturze zeolitu, sposobu jej uwalniania, rodzaju kationów wymiennych, stosunku krzemu do glinu i właściwości teksturalnych.

Słowa kluczowe: mieszanka mineralno-asfaltowa na ciepło, zeolit naturalny, zeolit syntetyczny, lepkość dynamiczna, spienienie asfaltu.

* * *

The effect of the crystallochemical properties of zeolites on asphalt foaming

This paper presents an investigation on the influence of two different zeolite additions on the 35/50 unmodified asphalt foaming. We examined the zeolites of two different crystal framework types: synthetic zeolite Na-P1 and natural zeolite clinoptilolite. Both zeolite materials were soaked with water before the asphalt foaming process, which gives, in summary, four basic materials for the study. The amount of zeolite doused on the asphalt was 5% in relation to the asphalt mass. The foaming effect, expressed as changes in dynamic viscosity, was analysed with respect to the physicochemical properties of the zeolites. It was found that the asphalt foaming effect depends on the amount of water in the zeolite structure, the way water is released, the kind of exchangeable cations in zeolites, the Si/Al ratio and textural properties.

Keywords: warm mix asphalt, natural zeolite, synthetic zeolite, dynamic viscosity, asphalt foaming.

Literatura
[1] Almeida-Costa Ana, Agostinho Benta. 2016. „Economic and environmental impact study of warm mix asphalt compared to hot mix asphalt.” Journal of Cleaner Production. 112 (4): 2308 – 2317. DOI 10.1016/j.jclepro.2015.10.077.
[2] Baerlocher Christian, Lynne McCusker, Olson Baerlocher. 2007. Atlas of Zeolite Framework Types. Amsterdam. Elsevier. DOI 10.1016/B978-044453064-6/50186-9.
[3] Bernier Alexander, Adam Zofka, Ramandeep Josen, James Mahoney. 2012. „Warm-mix asphalt pilot project in Connecticut.” Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board. 2294: 106 – 116. DOI: 10.3141/2294-12.
[4] Ciciszwili Georgij, T. G.Andronikaszwili, G. N. Kirow, Ł. D. Filizowa. 1990. Zeolity naturalne. Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. 
[5] Csanyi Ladis H. 1957. „Foamed asphalt in bituminous paving mixes.” Highway Research Board Bulletin. 10: 108–122.
[6] D'Angelo John, Eric Harm, John Bartoszek, Matthew Corrigan, Wayne Jones, Dave Newcomb, Brian Prowell. 2008. Warm-Mix Asphalt: European Practice. Washington. Federal Highway Administration.
[7] EN 13108-1. Mieszanki mineralno-asfaltowe -Wymagania – Część 1: Beton asfaltowy.
[8] Franus Wojciech. 2010. „Materiał zeolitowy typu X otrzymany z popiołu lotnego w wyniku syntezy hydrotermalnej i niskotemperaturowej.” Budownictwo i Architektura. 7: 25 – 34.
[9] Hurley Graham, Brian Prowel. 2005. „Evaluation of Aspha-Min zeolite for use in warm mix asphalt”. Auburn. National Center for Asphalt Technology.
[10] Iwański Marek, Anna Chomicz-Kowalska, Krzysztof Maciejewski. 2015. „Application of synthetic wax for improvement of foamed bitumen.” Construction and Building Materials. 83: 62–69. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2015.02.060.
[11] Rubio M. Carmen, Germán Martínez, Luis Baena, Fernando Moreno. 2012. „Warm mix asphalt: an overview.” Journal of Cleaner Production. 24: 76 – 84. DOI 10.1016/j.jclepro. 2011.11.053.
[12] Sengoz Burak, Topal Ali, Gorkem Cagri. 2013. „Evaluation of natural zeolite as warm mix asphalt additive and its comparison
with other warm mix additives.” Construction a d Building Materials. 43: 242 – 252. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2013.02.026.
[13] Sharma Ajit, Lee Byeong. 2016. „Energy savings and reduction of CO2 emission using Ca(OH)2 incorporated zeolite as an additive for warm and hot mix asphalt production”. Energy. DOI 10.1016/j.energy.2016.03.085.
[14] Stienss Marcin, Łukasz Mejlun, Józef Judycki. 2016. „Influence of selected WMA additives on viscoelastic behaviour of asphalt
mixes and pavements.” International Journal of Pavement Engineering. 1 – 12. DOI 10.1080/10298436.2016.1199882.
[15] Topal Ali, Dokandari Peyman. 2016. „Laboratory comparison of aging characteristics of warm mix asphalts involving natural and synthetic water containing additives”. Materials Research. 17: 1129-1136. DOI 10.1590/1516-1439.228813.
[16] Vaitkus Audrius, Donatas Cygas, Alfredas Laurinavicius, Viktoras Vorobjovas, Zigmantas Perveneckas. 2016.”Influence of warm mix asphalt technology on asphalt physical and mechanical properties”. Construction and Building Materials. 112: 800-806. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.212.
[17] Vidal Rosario, Enrique Molinera, Germán Martínez, Carmen M. Rubio. 2013. „Life cycle assessment of hot mix asphalt and zeolite-based warm mix asphalt with reclaimed asphalt pavement.” Resources, Conservation and Recycling. 74: 101 – 114. DOI 10.1016/j. resconrec. 2013.02.018.
[18] Wdowin Magdalena, Małgorzata Franus,
Rafał Panek, Lidia Bandura, Wojciech Franus. 2014. „The conversion technology of fly ash into zeolites.” Clean Technologies and Environmental Policy. 16: 1217 – 1223. DOI 10.1007/s10098-014-0719-6.
[19] Woszuk Agnieszka, Wojciech Franus. 2016. „Properties of the Warm Mix Asphalt involving clinoptilolite and Na-P1 zeolite additives.” Construction and Building Materials (114): 556 – 563. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.03.188.

Otrzymano: 05.06.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 8/2017, str. 60-64 (spis treści >>)