Proceedings of the RILEM Spring Convention and Conference 2024

Inhaltsverzeichnis

1. Bituminous

   1. Frontmatter

   2. Rice Husk Ash Modified Asphalt: A Sustainable Alternative Binder to Petroleum Asphalt

      K. Bhavinlal, Veena Venudharan

      Das Kapitel untersucht das Potenzial von Reisschalen-Asche (RHA) als nachhaltige Alternative zu Erdölasphalt im Straßenbau. Es unterstreicht die pozzolanische Aktivität und die poröse Textur von RHA, die die Haltbarkeit und Leistung von Asphaltdecken verbessern. Die Studie untersucht den Einbau von RHA in Asphalt mit niedriger Viskosität, mit dem Ziel, die Konsistenz und Temperaturanfälligkeit von Asphalt mit hoher Viskosität zu erreichen. Durch detaillierte Experimente und statistische Analysen zeigt die Forschung, dass RHA Asphalt effektiv modifizieren kann und vielversprechende Ergebnisse erzielt, die mit hochviskosem Mineralölasphalt vergleichbar sind. In diesem Kapitel werden auch die ökologischen Vorteile des Einsatzes von RHA diskutiert, die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Ressourcen verringert und die Umweltauswirkungen der Asphaltproduktion verringert.

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   3. Performance Characterization of Superior Performing Cold Mix Asphalt with Fly Ash Modification: Volumetric Approach

      T. Akhil, Gourab Saha

      Das Kapitel befasst sich mit der Leistungscharakterisierung von Kaltmischasphalt (CMA), der mit Flugasche modifiziert wurde, und konzentriert sich auf volumetrische Ansätze. Es beginnt damit, die Vorteile von CMA gegenüber Heißasphalt (HMA) hinsichtlich Verarbeitbarkeit und verringertem CO2-Fußabdruck hervorzuheben. Allerdings ist die weit verbreitete Anwendung von CMA aufgrund seiner schlechteren Leistung begrenzt, was in erster Linie auf den Feuchtigkeitsgehalt und längere Aushärtungszeiten zurückzuführen ist. Die Studie zielt darauf ab, die Festigkeitseigenschaften von CMA durch Zusätze wie Flugasche, GGBS und Kalk zu verbessern. Durch Mix-Design und Performance-Charakterisierung korrelieren die Forschungen die volumetrischen Aspekte des CMA-Mix mit seinen Leistungsmerkmalen. Die Zugabe dieser Zusätze verbessert die Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit von CMA im Frühstadium erheblich, wobei die FGL-Mischung (Flugasche, GGBS und Kalk im Verhältnis 2: 1: 1) eine hervorragende Leistung zeigt. In diesem Kapitel werden auch die Auswirkungen von Härtungsbedingungen auf die Leistungsfähigkeit von CMA-Mischungen diskutiert und ein ganzheitliches Verständnis des Materialverhaltens vermittelt. Die Studie schließt mit der Betonung des Potenzials dieser Zusatzstoffe zur Verbesserung der Gesamtleistung von CMA, was den Weg für eine breitere Anwendung im Straßenbau ebnet.

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   4. Experimental Investigation on Performance and Curing of Cold Mix Asphalt: Impact of Additives

      Durgesh Kumar Verma, T. Akhil, Gourab Saha

      Das Kapitel befasst sich mit der experimentellen Untersuchung der Leistungsfähigkeit und Aushärtung von Cold Mix Asphalt (CMA) und betont die Auswirkungen von Zusatzstoffen wie Zement und Glasfasern. Durch die Durchführung einer Literaturübersicht und Labormischkonstruktionen bewertet die Studie die mechanischen Eigenschaften von CMA, einschließlich der indirekten Zugfestigkeit (ITS) und des Zugfestigkeitsverhältnisses (TSR). Die Ergebnisse zeigen, dass Zement die ITS und die Feuchtigkeitsbeständigkeit deutlich verbessert, während Glasfasern die Zugeigenschaften verbessern. Statistische Analysen wie ANOVA-Tests bestätigen diese Verbesserungen weiter und heben das Potenzial dieser Zusätze zur Optimierung der CMA-Leistung hervor. Die Forschung liefert wertvolle Einblicke in die Mechanismen von Additiven in CMA und trägt zur Entwicklung haltbarerer und effizienterer Pflastermaterialien bei.

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   5. Residual Life Estimation for Flexible Pavements Using Serviceability Index

      Saurabh Kumar, Gourab Saha

      Das Kapitel vertieft sich in die kritische Frage der Verschlechterung des Straßenbelags und konzentriert sich auf die Entwicklung eines Vorhersagemodells, das die Restlebensdauer flexibler Straßenbeläge mithilfe des Pavement Serviceability Index (PSI) schätzt. Die Studie beginnt mit einer Einführung in die Leistungsindizes von Straßenbelägen und ihre Bedeutung für das Straßenmanagement. Anschließend skizziert er die Methodik zur Entwicklung des Verschlechterungsmodells, das verschiedene Faktoren wie strukturelle Kapazität, Umweltbedingungen und Verkehr einbezieht. Das Modell wird anhand von Daten aus der Long-term Pavement Performance (LTPP) -Datenbank validiert und seine Genauigkeit durch Korrelationsanalyse bewertet. Das Kapitel hebt die Fähigkeit des Modells hervor, den Zustand der Straßendecke mit hoher Präzision vorherzusagen, insbesondere während der anfänglichen Wartungszeit und nach Überlagerungsbehandlungen. Die Studie schließt mit Vorschlägen für zukünftige Forschungsrichtungen, um die Anwendbarkeit des Modells auf verschiedene Arten von Gehwegen und zusätzliche Einflussfaktoren weiter zu verbessern.

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   6. Impact of Ground Granulated Blast-Furnace Slag as Filler on Performance of Asphalt Mixtures

      P. K. V. M. Senevirathne, Aniket Kataware, Gourab Saha

      Das Kapitel geht auf die entscheidende Rolle von Füllstoffen in Hot Mix Asphalt (HMA) ein und konzentriert sich auf die Leistung von zermahlener Hochofenschlacke (GGBS) als alternativer Füllstoff. Es beginnt mit einer Einführung in die Bedeutung von HMA in flexiblen Gehwegen und die Rolle von Füllstoffen bei der Verbesserung von HMA-Eigenschaften. Die Studie untersucht die Auswirkungen von GGBS auf die rheologischen Eigenschaften von HMA, einschließlich indirekter Zugfestigkeit und Feuchtigkeitsempfindlichkeit. Mikrostrukturanalysen zeigen, dass die grobe Textur von GGBS die Haftung verbessert und die Steifigkeit der Mischung verbessert. Laboruntersuchungen zeigen, dass GGBS die indirekte Zugfestigkeit und Feuchtigkeitsresistenz erhöht. Statistische Analysen bestätigen die signifikante Verbesserung. Das Kapitel schließt mit der Hervorhebung des Potenzials von GGBS als nachhaltiger Praxis im Straßenbau, wobei sowohl die Leistungsfähigkeit als auch Strategien zur Abfallminderung angesprochen werden.

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   7. Influence of Lignin-Modification on the Mechanical Properties of Bituminous Mixtures

      N. Darshan, Shubham Suryawanshi, Aniket V. Kataware, Arunkumar Goli

      Das Kapitel befasst sich mit der wachsenden Besorgnis über die zukünftige Versorgung mit Bitumen und dem wachsenden Interesse an nachhaltigen Alternativen. Im Mittelpunkt stehen Lignin, ein natürliches Polymer, das aus pflanzlicher Biomasse gewonnen wird, und sein Potenzial, die mechanischen Eigenschaften bituminöser Mischungen zu verbessern. Die Studie untersucht verschiedene Forschungsergebnisse, die die Fähigkeit von Lignin belegen, die rheologischen Eigenschaften, Temperatursensibilität und Alterungsbeständigkeit von Bitumen zu verbessern. Darüber hinaus werden die ökologischen Vorteile der Verwendung von Lignin als Bitumenmodifikator hervorgehoben, wodurch die Nachhaltigkeit von Asphaltdecken gefördert wird. Das Kapitel enthält auch eine detaillierte Analyse der Eigenschaften verschiedener Lignintypen, die als Modifikatoren verwendet werden, und ihrer Auswirkungen auf die Bitumenleistung.

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   8. Comparative Life Cycle Assessment of Flexible Pavement Construction Using Cement-Only and Mineral Stabilizer Approaches: A Case Study

      Sudeshna Purkayastha, Veena Venudharan, Ajithkumar Vadakkoot

      Das Kapitel vertieft sich in die vergleichende Ökobilanz flexibler Pflasterkonstruktionen unter Verwendung reiner Zementkonstruktionen und mineralischer Stabilisatoren. Es beginnt mit einer Einführung in die Herausforderungen marginaler Böden bei Tiefbauprojekten und der zunehmenden Betonung des nachhaltigen Straßenbaus. Die Studie untersucht die Auswirkungen der Stabilisierung mineralischer Schichten auf Unterschichten, wobei der Schwerpunkt auf den Umweltauswirkungen und Leistungsverbesserungen liegt. Zwei Stabilisatoren, Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) und ein mineralischer Stabilisator auf Kalziumbasis, werden auf ihre Auswirkungen auf die mechanische Festigkeit und die Konstruktion des Straßenbelags untersucht. Die Testergebnisse des California Bearing Ratio (CBR) zeigen signifikante Verbesserungen der Subgradfestigkeit bei optimaler Stabilisatordosierung. Die Pflastergestaltung gemäß den Richtlinien des IRC 37: 2018 zeigt eine deutliche Verringerung der Pflasterdicke bei erhöhtem Einsatz von GGBS und mineralischen Stabilisatoren. Eine Ökobilanz nach den Standards ISO 14040 / 14044 vergleicht die Umweltauswirkungen zementstabilisierter und mineralstabilisierter Straßenbeläge und hebt dabei die Verringerung des ökologischen Fußabdrucks hervor. Die Studie schließt mit einer Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und betont das Potenzial mineralischer Stabilisatoren als nachhaltige Alternative zur Bodenstabilisierung in flexiblen Straßenbelägen.

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   9. Influence of Waste Cooking Oil on the Properties of Bituminous Mix

      C. B. Aparna, Bhavya Prasanth, S. Chaithanya, Keerthy M. Simon, V. U. Rejani

      Das Kapitel untersucht die Auswirkungen von Altspeiseöl (WCO) auf die Eigenschaften von Bitumenmischungen, die im Straßenbau verwendet werden. Er beginnt mit der Diskussion über die Alterung von Bitumen und die Notwendigkeit zusätzlicher Materialien zur Verbesserung der Haltbarkeit der Straße. Die Studie untersucht den Einsatz von WCO als Verjünger, um die ursprünglichen Eigenschaften von Bitumen wiederherzustellen, und hebt sein Potenzial zur Senkung der Baukosten und Verbesserung der Straßenleistung hervor. Das Kapitel stellt eine detaillierte Analyse der Materialeigenschaften von WCO, Bitumen und Zuschlagstoffen dar und bestimmt den optimalen Bitumengehalt für die Bitumenmischung. Durch umfangreiche Tests ermittelt es die optimale Dosierung von WCO, die hinzugefügt werden kann, ohne die Stabilität und Leistung der Mischung zu beeinträchtigen. Zusätzlich wird eine Kostenanalyse durchgeführt, die die wirtschaftlichen Vorteile der Einbindung von WCO in die Bitumenmischung aufzeigt. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Eignung von WCO als Ersatzmaterial und des Potenzials für signifikante Kosteneinsparungen bei Straßenbauprojekten.

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   10. Combine Effects of Natural and Recycled Concrete Aggregate on Behavior of Asphalt Mix

       Thaer Nassif, Aditya Kumar Das

       Das Kapitel befasst sich mit der effektiven Nutzung von Recyclingbeton-Zuschlagstoffen (RCA) in Asphaltmischungen und zeigt deren Potenzial im Straßenbau auf. Darin werden die Herausforderungen untersucht, die von den höheren Wasserabsorptions- und Abriebwerten der RCA ausgehen, und Vorbehandlungsmethoden vorgeschlagen, um ihre Leistung zu verbessern. Die Studie verwendet neuartige und polymere modifizierte Asphaltbinder sowie Hydratkalk als Füllstoff, um die Auswirkungen dieser Kombinationen auf das Verhalten von Asphaltmischungen zu analysieren. Die Forschung zielt darauf ab, eine solide Grundlage für die praktische Anwendung von RCA im Asphaltbelag zu schaffen, zu nachhaltigen Baupraktiken beizutragen und die Nachfrage nach natürlichen Zuschlagstoffen zu verringern.

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2. Backmatter