Published November 14, 2021
| Version v1
Publication
Open
Laboratory Evaluation of Rice Husk and Sawdust on the Performance of Asphalt Binders and Mixtures. (Dept. C)
- 1. Delta University for Science and Technology
- 2. Mansoura University
Description
Although waste materials have negative effects on the environment, they can be utilized in civil engineering applications, particularly in pavement construction. This research investigates the feasibility of using agricultural waste and byproduct materials i.e., Rice Husk (RH) and Sawdust (SD) as modifiers to asphalt binders and mixtures. A mechanical mixer was used at 1400 rpm speed, and temperature of 140°C±5°C to blend the byproduct material with a typical 60/70 penetration grade asphalt for 60 minutes. Three different contents of 10, 15, and 20% by total weight of asphalt binder) were employed for modifying asphalt binders. Scanning Electron Microscopy (SEM) and, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were used for the microstructural and chemical characterization of the modified asphalts. The neat and modified asphalts were tested against conventional properties. Modified asphalt mixtures were prepared and designed by Marshall method utilizing an optimum content of 15% by the total weight of asphalt binder for each of the byproduct materials. The moisture sensitivity was characterized in the laboratory for the control and modified mixes using the Tensile Strength Ratio (TSR) and loss of stability. Results showed that with the increase in the content of the waste/byproduct material, penetration value decreased, softening point temperature increased, and viscosity increased. Marshall stability of the prepared hot asphalt mixture containing RH-modified asphalt binder was the highest but with higher loss of stability compared with other asphalt mixes. The TSR of the control mix was the highest compared with other mixes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
على الرغم من أن النفايات لها آثار سلبية على البيئة، إلا أنه يمكن استخدامها في تطبيقات الهندسة المدنية، لا سيما في بناء الرصيف. يبحث هذا البحث في جدوى استخدام النفايات الزراعية والمواد الثانوية، أي قشر الأرز (RH) ونشارة الخشب (SD) كمعدلات لمواد رابطة ومخاليط الأسفلت. تم استخدام خلاط ميكانيكي بسرعة 1400 دورة في الدقيقة، ودرجة حرارة 140 درجة مئوية±5 درجات مئوية لمزج مادة المنتج الثانوي مع أسفلت نموذجي بدرجة اختراق 60/70 لمدة 60 دقيقة. تم استخدام ثلاثة محتويات مختلفة من 10 و 15 و 20 ٪ بالوزن الإجمالي للمادة الرابطة للأسفلت) لتعديل المواد الرابطة للأسفلت. تم استخدام الفحص المجهري الإلكتروني (SEM) والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR) للتوصيف الهيكلي الدقيق والكيميائي للأسفلت المعدل. تم اختبار الأسفلت الأنيق والمعدل مقابل الخصائص التقليدية. تم تحضير مخاليط الأسفلت المعدلة وتصميمها بطريقة مارشال باستخدام محتوى أمثل بنسبة 15 ٪ من الوزن الإجمالي للمادة الرابطة للأسفلت لكل مادة من المواد الثانوية. تم تمييز حساسية الرطوبة في المختبر للتحكم والخلطات المعدلة باستخدام نسبة مقاومة الشد (TSR) وفقدان الاستقرار. أظهرت النتائج أنه مع زيادة محتوى النفايات/المواد الثانوية، انخفضت قيمة الاختراق، وزادت درجة حرارة نقطة التليين، وزادت اللزوجة. كان استقرار مارشال لخليط الأسفلت الساخن المحضر الذي يحتوي على رابط الأسفلت المعدل بالجانب الأيمن هو الأعلى ولكن مع فقدان أعلى للاستقرار مقارنة بخلطات الأسفلت الأخرى. كان TSR لمزيج التحكم هو الأعلى مقارنة بالخلطات الأخرى.Translated Description (French)
Bien que les déchets aient des effets négatifs sur l'environnement, ils peuvent être utilisés dans des applications de génie civil, en particulier dans la construction de chaussées. Cette recherche étudie la faisabilité de l'utilisation de déchets agricoles et de sous-produits, à savoir le Rice Husk (RH) et la sciure de bois (SD), comme modificateurs des liants et des mélanges d'asphalte. Un mélangeur mécanique a été utilisé à une vitesse de 1400 tr/min et à une température de 140 °C ±5 °C pour mélanger le matériau du sous-produit avec un asphalte typique de qualité pénétration 60/70 pendant 60 minutes. Trois teneurs différentes de 10, 15 et 20% en poids total de liant d'asphalte) ont été utilisées pour modifier les liants d'asphalte. La microscopie électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) ont été utilisées pour la caractérisation microstructurale et chimique des asphaltes modifiés. Les asphaltes propres et modifiés ont été testés par rapport aux propriétés conventionnelles. Des mélanges d'asphalte modifiés ont été préparés et conçus par la méthode Marshall en utilisant une teneur optimale de 15 % par rapport au poids total de liant d'asphalte pour chacun des matériaux sous-produits. La sensibilité à l'humidité a été caractérisée en laboratoire pour les mélanges témoins et modifiés en utilisant le rapport de résistance à la traction (TSR) et la perte de stabilité. Les résultats ont montré qu'avec l'augmentation de la teneur en déchets/sous-produits, la valeur de pénétration diminuait, la température du point de ramollissement augmentait et la viscosité augmentait. La stabilité Marshall du mélange d'asphalte chaud préparé contenant un liant d'asphalte modifié RH était la plus élevée, mais avec une perte de stabilité plus élevée par rapport aux autres mélanges d'asphalte. Le TSR du mélange témoin était le plus élevé par rapport aux autres mélanges.Translated Description (Spanish)
Aunque los materiales de desecho tienen efectos negativos en el medio ambiente, pueden utilizarse en aplicaciones de ingeniería civil, particularmente en la construcción de pavimentos. Esta investigación investiga la viabilidad de utilizar residuos agrícolas y materiales subproductos, es decir, cáscara de arroz (RH) y serrín (SD) como modificadores de aglutinantes y mezclas de asfalto. Se utilizó un mezclador mecánico a una velocidad de 1400 rpm y una temperatura de 140 °C±5 °C para mezclar el material subproducto con un asfalto típico de grado de penetración 60/70 durante 60 minutos. Se emplearon tres contenidos diferentes de 10, 15 y 20% en peso total de aglutinante de asfalto) para modificar los aglutinantes de asfalto. Se utilizaron microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para la caracterización microestructural y química de los asfaltos modificados. Los asfaltos puros y modificados se probaron contra las propiedades convencionales. Las mezclas de asfalto modificado se prepararon y diseñaron mediante el método Marshall utilizando un contenido óptimo de 15% por el peso total del aglutinante de asfalto para cada uno de los materiales subproducto. La sensibilidad a la humedad se caracterizó en el laboratorio para las mezclas de control y modificadas utilizando la relación de resistencia a la tracción (TSR) y la pérdida de estabilidad. Los resultados mostraron que con el aumento en el contenido del material de desecho/subproducto, el valor de penetración disminuyó, la temperatura del punto de reblandecimiento aumentó y la viscosidad aumentó. La estabilidad Marshall de la mezcla asfáltica caliente preparada que contiene aglutinante asfáltico modificado por HR fue la más alta, pero con una mayor pérdida de estabilidad en comparación con otras mezclas asfálticas. La TSR de la mezcla de control fue la más alta en comparación con otras mezclas.Files
article_204643_04cd9eab617d9cdcbee2cd095b2cfd2f.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e6fdae2e9e749627f90e7740e2faab7b
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التقييم المختبري لقشر الأرز ونشارة الخشب على أداء مواد رابطة ومخاليط الأسفلت. (القسم ج)
- Translated title (French)
- Évaluation en laboratoire du boudin de riz et de la sciure sur les performances des liants et des mélanges d'asphalte. (Département C)
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de laboratorio de la cáscara de arroz y el serrín sobre el rendimiento de los aglutinantes y mezclas de asfalto. (Dpto. C)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3213711134
- DOI
- 10.21608/bfemu.2021.204643
References
- https://openalex.org/W2030909168
- https://openalex.org/W2085261354
- https://openalex.org/W2531419996
- https://openalex.org/W2620239928
- https://openalex.org/W2769989837
- https://openalex.org/W2782544810
- https://openalex.org/W2905895304
- https://openalex.org/W2953107689
- https://openalex.org/W3011529505
- https://openalex.org/W3113368707