Optimising the effect of natural filler on asphalt-aggregate interfaces based on surface free energy measurements

Álvarez, Allex E.; Gomez, Katy L.; Gómez, Diana Carolina Salinas; Reyes-Ortiz, Óscar Javier

doi:10.1080/14680629.2018.1465451

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“…Due to the unsaturated force field on the surface of the aggregate, when the asphalt diffuses and wets the surface of the aggregate, the aggregate attracts the asphalt molecules so that the overall surface energy of the asphaltaggregate system is reduced hence reaching a stable state. 30 It is precisely because of this decrease in energy that the asphalt adheres to the aggregate surface and the degree of energy reduction can be used to characterize the bond strength between asphalt and aggregates. The more the surface energy decreases, the stronger the adhesion.…”

Section: The Adhesion Work Of Fiber and Sbs Modified Asphaltmentioning

confidence: 99%

Performance of biomimetic coating modified fiber incorporated styrene butadiene styrene modified asphalt

Huang

et al. 2020

J of Applied Polymer Sci

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This study reports the effect of polydopamine bionic coating and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KH570) composite modified polyacrylonitrile (PAN) fiber as a secondary modifier on the performance of styrenebutadiene-styrene (SBS) modified asphalt. Dynamic shear rheometer test indicated the complex shear modulu, storage modulus, and loss modulus of modified PAN (KD-PAN) incorporated SBS modified asphalt was increased by 12.4, 20.5, and 11.2%, respectively compared with PAN/SBS modified asphalt. The master curve of G * of fiber/SBS composite modified asphalt shows that the deformation resistance of KD-PAN/SBS modified asphalt is greater than that of PAN/SBS modified asphalt in the entire loading frequency range. The cone penetration test showed significantly enhanced shear strength of KD-PAN/SBS modified asphalt. The adhesion work test results and SEM images of interface between fiber and SBS modified asphalt revealed that the adhesion effect of KD-PAN and SBS modified asphalt is better than that of PAN and SBS modified asphalt. SEM and AFM images of fiber further showed that the fiber surface becomes rough after modification. The increased surface

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Section: The Adhesion Work Of Fiber and Sbs Modified Asphaltmentioning

confidence: 99%

Performance of biomimetic coating modified fiber incorporated styrene butadiene styrene modified asphalt

Huang

et al. 2020

J of Applied Polymer Sci

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“…The stripping phenomenon is a thermodynamically favorable condition as, in the presence of water, the adhesion of aggregate and bitumen is worse than that of aggregate and water [60,61,62]. In the absence of fillers, using additives may improve the adhesion between aggregates and bitumen [63].…”

Section: Porous Asphalt Mixtures Designmentioning

confidence: 99%

Incorporation of Additives and Fibers in Porous Asphalt Mixtures: A Review

2019

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Despite the numerous benefits for preserving the hydrological cycle, permeable pavement systems (PPSs) found their major application in parking spots and for light traffic scenarios due to their limited durability and strength. To make the PPSs suitable for heavy traffic conditions without significant distresses, research is shifting toward the adoption of novel binders and additives for designing multifunctional porous asphalt mixtures which make up the surface course of PPSs. Certain additives are well known for enhancing the durability of dense graded asphalt mixtures and improving fatigue and rutting resistance. However, the studies on the influence of additives on abrasion resistance and binder draindown, which are the common problems in porous asphalt mixtures (PAMs), are still not well established. This paper summarizes best practices performed on PAMs and recommends possible future research directions for its improvement. Particular emphasis is placed on strength and resilience of PAMs by incorporating additives like nanosilica, crumb rubber, warm-mix additives, fibers (such as cellulose, glass, steel, and synthetic fibers), and some eco-friendly materials. It was found that different additives seem to have different effects on the properties of PAMs. Moreover, the combination of additives has synergistic benefits for the performance of PAMs, especially in urban pavements.

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“…2). Estas respuestas son coincidentes con las reportadas en literatura reciente para asfaltos de penetración y asfaltos modificados con polímeros [14] y podrían permitir la optimización del diseño de mezclas asfálticas con CPP desde el punto de vista del contenido de llenante mineral a especificar en la granulometría de diseño.…”

Section: Calidad De Adhesiónunclassified

“…3 se resumen los valores óptimos de trabajo de adhesión en seco y húmedo para todas las combinaciones de materiales analizadas, así como las concentraciones volumétricas (VC) con las que se obtuvo la respuesta óptima de las interfases AR-agregado. Dichas concentraciones son específicas (i.e., variando en función del AR y el llenante mineral empleado, pero de valor común para los diferentes agregados) y para los materiales evaluados fluctúan entre 0.10 y 0.25, rango que coincide de cerca con el reportado en investigación previa para asfaltos de refinación (i.e., asfaltos de penetración) y asfaltos modificados con polímeros [14]. No obstante, las interfases generadas con los AR no alcanzan los valores de trabajo de adhesión en seco desarrollados por el asfalto de control (ver Figs.…”

Section: Calidad De Adhesiónunclassified

“…Adicionalmente, la inclusión de llenantes minerales tuvo como objeto analizar si los másticos fabricados con AR derivados de CPP presentan respuestas de calidad de adhesión similares a las reportadas previamente en asfaltos de penetración y asfaltos modificados con polímeros [14]. Específicamente, en estos materiales se reportó [14] una concentración volumétrica óptima de llenante mineral, establecida a partir del análisis de parámetros de energía derivados de mediciones de ESL de másticos y agregados.…”

Section: Introductionunclassified

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Calidad de adhesión y propiedades reológicas de asfaltos residuales, no modificados y nano-modificados, obtenidos de crudos pesados de pavimentación

Álvarez¹,

Ovalles²,

Rodriguez³

et al. 2019

DYNA

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Los crudos pesados de pavimentación (CPP) constituyen asfaltos líquidos naturales que pueden ser empleados en soluciones de pavimentación no convencionales para vías de tránsito bajo y medio por su menor costo en comparación con el de cementos asfálticos convencionales (i.e., producidos mediante refinación de crudos de petróleo). A pesar de su potencial, la caracterización y el uso de CPP en pavimentación vial son aún limitados. Este estudio evalúa la calidad de la adhesión y las propiedades reológicas de asfaltos residuales (AR), no modificados y nano-modificados, obtenidos de CPP. Los resultados sugieren que los AR ofrecen menor rigidez y desarrollan interfases asfalto-agregado con menor calidad de adhesión que las generadas por el asfalto convencional de control. En general, el nano-modificador redujo la rigidez de los AR, y aunque mejoró la adhesión en seco, no redujo la susceptibilidad al daño por humedad en las interfases asfalto-agregado. Se sugiere investigación futura que valide los resultados a través de la evaluación de mezclas asfálticas.

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Optimising the effect of natural filler on asphalt-aggregate interfaces based on surface free energy measurements

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Performance of biomimetic coating modified fiber incorporated styrene butadiene styrene modified asphalt

Performance of biomimetic coating modified fiber incorporated styrene butadiene styrene modified asphalt

Incorporation of Additives and Fibers in Porous Asphalt Mixtures: A Review

Calidad de adhesión y propiedades reológicas de asfaltos residuales, no modificados y nano-modificados, obtenidos de crudos pesados de pavimentación

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