Application of Wastepaper Sludge Ash as Mineral Powder for Hot Asphalt Concrete Mix

Simple item page
dc.citation.epage47
dc.citation.issue2
dc.citation.spage42
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationВійськовий коледж сержантського складу Національної академії сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.affiliationCollege of National Army Academy named after, Hetman P. Sahaidachnyi
dc.contributor.authorГідей, В. В.
dc.contributor.authorСідун, Ю. В.
dc.contributor.authorГуняк, О.
dc.contributor.authorСтанчак, С. А.
dc.contributor.authorБідось, В. М.
dc.contributor.authorHidei, Volodymyr
dc.contributor.authorSidun, Iurii
dc.contributor.authorHunyak, Oleksii
dc.contributor.authorStanchak, Svitlana
dc.contributor.authorBidos, Volodymyr
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2021-12-21T13:16:05Z
dc.date.available2021-12-21T13:16:05Z
dc.date.created2020-03-23
dc.date.issued2020-03-23
dc.description.abstractУ статті доведена можливість використання макулатурного скопу в ролі мінерального порошку для традиційного гарячого мінерального порошку. Досліджено хімічний (оксидний) склад наповнювачів, який визначили за допомогою дифлактометра ДРОН – 3.0. Встановлено, що у складі макулатурного скопу присутній CaO в достатній кількості, що дає можливість застосування цього відходу в ролі наповнювача для асфальтобетону. Встановлено зерновий склад мінерального порошку та розмелено за допомогою кульового млина до відповідного зернового складу макулатурний скоп. Досліджено основні фізико-механічні показники бітуму 70/100, що утворюватиме з дослідженими мінеральними наповнювачами асфальтне в’яжуче. Заформовано такі серії традиційної гарячої асфальтобетонної суміші з використанням: мінерального порошку, макулатурного скопу, на мінерального порошку та макулатурного скопу у співвідношенні 50/50, 30/70, 20/80 (% мас). Встановлюємо, що макулатурний скоп може слугувати матеріалом, що можна використовувати в ролі мінерального порошка для асфальтобетонних сумішей. Згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7-119:2011 асфальтобетон з макулатурним скопом є кондинційним, але показник водасичення наближається до допустимо дозволеного значення, порівняно з асфальтобетоном і з мінеральним порошком він є вищим на 55 %. Такий результат зумовлений різницею в оксидному складі наповнювачів, а саме менший вміст продуктів вапнякової породи в макулатурному скопі. За комбінованого застосування мінерального порошку та макулатурного скопу у співідношенні 50/50, 30/70, 20/80 (% мас) показник водонасичення знижується. Щодо границі міцності при стиску та границі міцності при стиску після водонасичення зразків асфальтобетону, ці показники з використання макулатурного скопу є меншими, ніж з використанням мінерального порошку лише на 10 %. Найраціональніше використання макулатурного скопу з огляду на проведені дослідження можна досягнути в поєднанні з мінеральним порошком у співвідношенні 50/50.
dc.description.abstractIn this article the potentiality is proven for application of wastepaper sludge ash (WSA) as mineral powder for traditional hot asphalt concrete mix. For the comparative testing in this article the traditional limestone mineral powder is used. The chemical (oxide) composition of the aggregates was studied, while that was determined by means of DRON – 3.0 diffractometer. It was ascertained that CaO is present in wastepaper sludge ash in sufficient quantity, while it provides for utilization of this waste material as an aggregate for asphalt concrete. The limestone mineral powder granulometric composition was determined and the wastepaper sludge ash was grinded by ball grinder till the appropriate granulometric composition was reached. There were studied the main physical and mechanical parameters of bitumen 70/100 to be used for formation of asphalt binder in combination with the studied mineral aggregate. There were formed the following series of traditional hot asphalt concrete mix: on limestone mineral powder, on wastepaper sludge ash, on both limestone mineral powder and wastepaper sludge ash in ratio 50/50, 30/70, 20/80 (% w/w). By means of grading curves of dense-graded continuous mixes there was designed the chip-grain carcass of asphalt concrete mix. The asphalt concrete mix was designed based on the following characteristics: hot fine-grained densegraded asphalt concrete with residual porosity from 2 to 5 %, with quantity of chip-grains sized more than 5 mm – 35–45 % and the maximum grain-size up to 15 mm. There was determined that WSA can perform as material to be used as mineral powder for asphalt concrete mixes. According to the requirements of Ukrainian standard (DSTU B V.2.7-119:2011), the asphalt concrete with WSA is of standard condition, but the water-saturation index approaches the acceptably allowed value, while in comparison with asphalt concrete with LMP – it is higher by 55 %. Such result is due to the difference in oxide composition of the aggregates, namely lower content of products of calcareous rock in WSA. With combined application of limestone mineral powder and WSA in ratio 50/50, 30/70, 20/80 (% w/w) the water-saturation index decreases. As to the compression tensile strength and compression tensile strength after water-saturation, these indices on WSA are lower than on LMP just by 10 %. The most efficient usage of WSA, considering the studies done, can be achieved when coupled with LMP in ratio 50/50.
dc.format.extent42-47
dc.format.pages6
dc.identifier.citationApplication of Wastepaper Sludge Ash as Mineral Powder for Hot Asphalt Concrete Mix / Volodymyr Hidei, Iurii Sidun, Oleksii Hunyak, Svitlana Stanchak, Volodymyr Bidos // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 2. — P. 42–47.
dc.identifier.citationenApplication of Wastepaper Sludge Ash as Mineral Powder for Hot Asphalt Concrete Mix / Volodymyr Hidei, Iurii Sidun, Oleksii Hunyak, Svitlana Stanchak, Volodymyr Bidos // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 2. — P. 42–47.
dc.identifier.doidoi.org/10.23939/jtbp2020.02.042
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/56587
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofTheory and Building Practice, 2 (2), 2020
dc.relation.referencesBajpai P. Management of Pulp and Paper Mill Waste / P. Bajpai. – Switzerland. Springer International
dc.relation.referencesPublishing, 2015. 193 p.
dc.relation.referencesFrias M., Rodriguez O., Sanchez de Rojas M.I. Рарer sludge, an environmentally sound alternative
dc.relation.referencessource of MK – based cementious materials. Contruction and Bulding Materials. 2015 vol. 74, р. 37–48.
dc.relation.referencesDOI:10.1016/j.conbuildmat.2014.10.007
dc.relation.referencesSegui P., Aubert J. E., Husson B., Measson M. Characterization of wastepaper sludge ash for its valorization as a
dc.relation.referencescomponent of hydraulic bilders. Applied Clay Science. 2015, vol. 57, p. 79–85. DOI : 10.1016/j.clay.2012.01.007
dc.relation.referencesFerreiro S., Frias V., Vigil de la Villa R., Sanchez de Rojas M. The influence of thermo activation of art
dc.relation.referencespaper sludge on the technical properties of blended Portland cements. Cem. Concr. Compos., 2013, 37, 136–142.
dc.relation.referencesDOI: 10.1016/j.cemconcomp.2012.11.005
dc.relation.referencesAhmad S. Study of concrete involving use of waste paper sludge ash as partial replacement of cement /
dc.relation.referencesS. Ahmad, M. Iqbal Malik, M. Bashir Wani, R. Ahmad // JOSR. J. Eng. 2013. Vol. 3, No. 11. Pp. 6–15. DOI: 10.9790/3021-031130615
dc.relation.referencesRahman, M. T., Mohajerani, A., Giustozzi, F. Recycling of Waste Materials for Asphalt Concrete and
dc.relation.referencesBitumen: A Review. Materials 2020, 13, 1495. DOI: 10.3390/ma13071495
dc.relation.referencesPasandín, A. R., Pérez, I., Ramírez, A.; Cano, M.M. Moisture damage resistance of hot-mix asphalt made
dc.relation.referenceswith paper industry wastes as filler. J. Clean. Prod. 2016, 112, 853–862. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.06.016
dc.relation.referencesMohammadinia, A.; Arulrajah, A.; Horpibulsuk, S.; Chinkulkijniwat, A. Effect of fly ash on properties of
dc.relation.referencescrushed brick and reclaimed asphalt in pavement base/subbase applications. J. Hazard. Mater. 2017, 321, 547–556.
dc.relation.referencesDOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.09.039
dc.relation.referencesGoncharenko E. G., Dotsenko O. M. Influence of mineral powders on asphalt–polymer binders / Collection
dc.relation.referencesof articles “Roads and Bridges”, is. 8. K.: DerzhdorNDI, 2008. P. 68–75. (in Ukrainian).
dc.relation.referencesGoncharenko E. G., Dotsenko O. M. influence of mineral powders on properties polymer asphalt concrete /
dc.relation.referencesCollection of articles “Roads and Bridges”, is. 5. K.: DerzhdorNDI, 2006. P. 129–147. (in Ukrainian).
dc.relation.referencesEN 12591:2009 Bitumen and bituminous binders. Specifications for paving grade bitumens.
dc.relation.referencesBitumens petroleum road viscous. Specifications DSTU 4044: 2019 National Standard of Ukraine. (2019).
dc.relation.referencesKyiv: Ukrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.relation.referencesMixes asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Test methods DSTU B V.2.7-319:2016
dc.relation.referencesNational Standard of Ukraine. (2016). Kyiv: Ukrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.relation.referencesMixes asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Specifications. Change No. 1 DSTU B V.2.7-119:2011 National Standard of Ukraine. (2011). Kyiv:
dc.relation.referencesUkrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.relation.referencesenBajpai P. Management of Pulp and Paper Mill Waste, P. Bajpai, Switzerland. Springer International
dc.relation.referencesenPublishing, 2015. 193 p.
dc.relation.referencesenFrias M., Rodriguez O., Sanchez de Rojas M.I. Rarer sludge, an environmentally sound alternative
dc.relation.referencesensource of MK – based cementious materials. Contruction and Bulding Materials. 2015 vol. 74, r. 37–48.
dc.relation.referencesenDOI:10.1016/j.conbuildmat.2014.10.007
dc.relation.referencesenSegui P., Aubert J. E., Husson B., Measson M. Characterization of wastepaper sludge ash for its valorization as a
dc.relation.referencesencomponent of hydraulic bilders. Applied Clay Science. 2015, vol. 57, p. 79–85. DOI : 10.1016/j.clay.2012.01.007
dc.relation.referencesenFerreiro S., Frias V., Vigil de la Villa R., Sanchez de Rojas M. The influence of thermo activation of art
dc.relation.referencesenpaper sludge on the technical properties of blended Portland cements. Cem. Concr. Compos., 2013, 37, 136–142.
dc.relation.referencesenDOI: 10.1016/j.cemconcomp.2012.11.005
dc.relation.referencesenAhmad S. Study of concrete involving use of waste paper sludge ash as partial replacement of cement /
dc.relation.referencesenS. Ahmad, M. Iqbal Malik, M. Bashir Wani, R. Ahmad, JOSR. J. Eng. 2013. Vol. 3, No. 11. Pp. 6–15. DOI: 10.9790/3021-031130615
dc.relation.referencesenRahman, M. T., Mohajerani, A., Giustozzi, F. Recycling of Waste Materials for Asphalt Concrete and
dc.relation.referencesenBitumen: A Review. Materials 2020, 13, 1495. DOI: 10.3390/ma13071495
dc.relation.referencesenPasandín, A. R., Pérez, I., Ramírez, A.; Cano, M.M. Moisture damage resistance of hot-mix asphalt made
dc.relation.referencesenwith paper industry wastes as filler. J. Clean. Prod. 2016, 112, 853–862. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.06.016
dc.relation.referencesenMohammadinia, A.; Arulrajah, A.; Horpibulsuk, S.; Chinkulkijniwat, A. Effect of fly ash on properties of
dc.relation.referencesencrushed brick and reclaimed asphalt in pavement base/subbase applications. J. Hazard. Mater. 2017, 321, 547–556.
dc.relation.referencesenDOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.09.039
dc.relation.referencesenGoncharenko E. G., Dotsenko O. M. Influence of mineral powders on asphalt–polymer binders, Collection
dc.relation.referencesenof articles "Roads and Bridges", is. 8. K., DerzhdorNDI, 2008. P. 68–75. (in Ukrainian).
dc.relation.referencesenGoncharenko E. G., Dotsenko O. M. influence of mineral powders on properties polymer asphalt concrete /
dc.relation.referencesenCollection of articles "Roads and Bridges", is. 5. K., DerzhdorNDI, 2006. P. 129–147. (in Ukrainian).
dc.relation.referencesenEN 12591:2009 Bitumen and bituminous binders. Specifications for paving grade bitumens.
dc.relation.referencesenBitumens petroleum road viscous. Specifications DSTU 4044: 2019 National Standard of Ukraine. (2019).
dc.relation.referencesenKyiv: Ukrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.relation.referencesenMixes asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Test methods DSTU B V.2.7-319:2016
dc.relation.referencesenNational Standard of Ukraine. (2016). Kyiv: Ukrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.relation.referencesenMixes asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Specifications. Change No. 1 DSTU B V.2.7-119:2011 National Standard of Ukraine. (2011). Kyiv:
dc.relation.referencesenUkrarkhbudinform (in Ukrainian)
dc.rights.holder© Національний університет “Львівська політехніка”, 2020
dc.rights.holder© Hidei V., Sidun Iu., Hunyak O., Stanchak S., Bidos V., 2020
dc.subjectмакулатурний скоп
dc.subjectмінеральний порошок
dc.subjectбітум
dc.subjectгарячий асфальтобетон
dc.subjectwastepaper sludge ash (WSA)
dc.subjectlimestone mineral powder (LMP)
dc.subjectbitumen
dc.subjecthot asphalt concrete
dc.titleApplication of Wastepaper Sludge Ash as Mineral Powder for Hot Asphalt Concrete Mix
dc.title.alternativeВикористання макулатурного скопу в ролі мінерального порошку для гарячих асфальтобетонних сумішей
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2020v2n2_Hidei_V-Application_of_Wastepaper_Sludge_42-47.pdf
Size:
346.34 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2020v2n2_Hidei_V-Application_of_Wastepaper_Sludge_42-47__COVER.png
Size:
438.1 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
3.1 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Theory and Building Practice. – 2020. – Vol. 2, No. 2