GRABOWSKI WOJCIECH, SLOWIK MIECZYSLAW
Poznan University of Technology
Division of Civil Engineering
POLAND

Summary

• The object of the tests were the following bitumens: D 70(P), D 50(G), D 70(G) and B 55(N). These bitumens were modified with addition of 2, 4, 6 and 8% of polymer SBS Kraton D-1101 CM. The objective of our research work presented in this paper is the quantitative and qualitative assessment of the polymer SBS influence on an improvement of functional properties of the four road bitumens. Temperature susceptibility of the bitumens characterized by plasticity interval, Penetration Index PI, viscosity temperature susceptibility, is the main object of the tests. Authors are also interested in other functional properties of the bitumens: elastic properties, resistance to hardening (TFOT), optimum temperatures of technological processes.
• The assessment of the polymer SBS influence on changes of functional properties of the bitumens made in different refineries (different group components) has an important practical value for the qualitative assessment of the bitumens used in Poland.
• Quantity analysis showed that the effect of modification with the polymer depends on the origin of the bitumen and manufacturing processes. This regularity was ascertained while investigating the increase of temperature proof and the improvement of elastic properties.
• Quality assessment was made on the base of BTDC diagrams. The criterion of this assessment were the zones of good functional properties in specified conditions of exploitation:
• for normal conditions: -1 < PI < +1
• for heavy traffic and hot climate: 0 < PI < +2.
• Quality analysis showed that bitumens D 70(P) and B 55(N) can be used without any modification in normal conditions. In case of heavy traffic and hot climate, bitumens D 70(G) and D 50(G) should not be used even after modification.

GRABOWSKI WOJCIECH, SLOWIK MIECZYSLAW
Poznan University of Technology
Division of Civil Engineering
POLAND

Résumé

• Les objets de nos études étaient les bitumes routiers suivants: D 70(P), D 50(G), D 70(G), B 55(N) qu’on a ensuite modifiés en ajoutant 2, 4, 6 et 8% du polymere SBS Kraton D-1101 CM. Le but des études présentées dans notre travail est l’évaluation quantitative et qualitative de l’influence du polymere SBS sur l’amélioration des propriétés fonctionnelles des quatre bitumes routiers. La susceptibilité thermique des bitumes caractérisée par: étendue thermique de plasticité, indice de penetrabilité (PI), coefficient de susceptibilité thermique de viscosité est l´objet principal de nos études. Les auteurs s’intéressent aussi aux autres propriétés fonctionnelles des bitumes, a savoir: propriétés élastiques, vieillissement technologique (TFOT), températures optimales des processus technologiques. L’évaluation de l’influence du polymere SBS sur les changements des propriétés fonctionnelles des bitumes provenant de différentes raffineries a une valeur pratique essentielle pour l’évaluation qualitative des bitumes utilisés en Pologne.
• L’analyse quantitative prouve que l’effet de la modification avec le polymere dépend des propriétés du bitume de départ et de la technologie de fabrication. On a constaté cette régularité en étudiant l’augmentation de la résistance thermique et l’amélioration des propriétés élastiques.
• L’évaluation qualitative des bitumes modifiés est basée sur les diagrammes BTDC. On a pris en considération, comme critére d’évaluation, des zones de bonnes propriétés fonctionnelles dans les conditions d’exploitation determinées:
• pour des conditions normales on a admis: <1 £ PI £ <1
• pour la circulation dense et en été trés chaud on a admis: 0 £ PI < +2. L’analyse qualitative a prouvé qu’on pouvait utiliser les bitumes D 70(P) et B 55(N) dans les conditions normales sans les modifier. Dans les conditions de la circulation dense et en été trés chaud les bitumes D 70(G) et D 50(G) ne devraient même pas être utilisés comme bitumes modifiés.

GRABOWSKI WOJCIECH, SLOWIK MIECZYSLAW
Poznan University of Technology
Division of Civil Engineering
POLAND

Zusammenfassung

• Als Untersuchungsobjekt dienten die Straßenbaubitumen D 70(P), D 50(G), D 70(G) und B 55(N). Sie wurden dann mit dem Zusatz von 2, 4, 6, und 8% des Polymers SBS Kraton D-1101 CM modifiziert. Das im artikel beschriebene Untersuchungsziel ist die quantitative und qualitative Beurteilung des Polymereinflusses auf die Verbesserung der funktionellen Eigenschaften von vier Straßenbitumen. Das Hauptziel der Untersuchungen ist die thermishe Empfindlichkeit der Bitumen. Diese Empfindlichkeit wird durch den Temperaturplastizitätsbereich, den Penetrationsindex PI und den Koeffizient thermisher Empfindlichkeit der Viskosität m bestimmt. Die Autoren interessieren sich auch für andere functionelle Eigenschaften der bitumen wie: elastische Eigenschaften, technologische Alterung, optimale Temperaturen der Arbeitsverfahren.
• Die Beurteilung des Einflusses von Polymer SBS auf Änderung funktioneller Eigenschaften der Bitumen aus verschiedenen Raffinerien (mit verschiedenen Komponentengruppen) hat ein wesentlicher praktischer Wert für die qualitative Beurteilung der in Polen verwendeten Bitumen.
• Die quantitative Analyse zeigte, der Modifikationseffekt mit Polymer ist von der Bitumenherkunft (dem Gehalt von Komponentengruppen) abhängig. Diese Regelmäßigkeit wurde durch die Untersuchung der Verbesserung von Warmbeständigkeit sowie der Verbesserung elastischer Eigenschaften.
• Die Qualitätsbeurteilung der modifizierten Bitumen wurde auf BTDC-Diagrammen basiert. Als Beurteilungskriterium wurden die Zonen optimaler funktioneller Eigenschaften bei bestimmten Betriebsbedingungen verwendet und zwar:
• für Normalbedingungen: <1 £ PI < +1
• für Schwerverkehr und Heißklima: 0 < PI £ +2. Die qualitative Analyse zeigte, die Bitumen D 70(P) und B 55(N) können in Normalbedingungen ohne Modifizieren verwendet werden. Bei dem Schwerverkehr und im Heißklima sollen die Bitumen nicht verwendet werden.