The Influence of Alternative Fillers on the Adhesive Properties of Mastics Fabricated with Red Mud.

Der Einfluss alternativer Füllstoffe auf die Adhäsionseigenschaften von mit Rotschlamm hergestellten Mastizes.

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2020
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Abstract
The adhesion between bitumen and aggregates strongly influences the lifetime of pavements. To improve adhesiveness, the road construction industry has been using additives to alter the interfacial energy and improve the affinity of materials in the presence of water. However, the water sensitivity varies according to the mixture design, since the interaction may occur differently depending on the materials chosen. As the use of alternative materials is increasing in road constructions, further analysis of its affinity with aggregates and bitumen is necessary. In that sense, this study evaluates the adhesion performance of mastics mixed with traditional fillers, such as limestone and dolomite, and residues, such as fly ash and red mud. To assess possible interactions with the red mud, the fillers are mixed in distinct percentages and tested for adhesiveness, wettability, penetration, and softening point. The results show the importance of hydrophilicity, asphalt viscosity, and physical-chemical properties to define adhesive interactions.
Die Adhäsion zwischen Bitumen und Gesteinskörnungen beeinflusst die Lebensdauer von Fahrbahnbefestigungen maßgeblich. Zur Verbesserung der Haftfähigkeit setzt die Straßenbauindustrie Additive ein, um die Grenzflächenenergie zu modifizieren und die Affinität der Materialien in Gegenwart von Wasser zu erhöhen. Die Wasserempfindlichkeit variiert jedoch je nach Mischgutkonzeption, da die Wechselwirkungen in Abhängigkeit von den gewählten Baustoffen unterschiedlich ausfallen können. Da der Einsatz alternativer Materialien im Straßenbau zunimmt, ist eine eingehendere Untersuchung ihrer Affinität zu Gesteinskörnungen und Bitumen erforderlich. Vor diesem Hintergrund bewertet diese Studie das Adhäsionsverhalten von Mastixmischungen mit konventionellen Füllstoffen wie Kalkstein und Dolomit sowie Reststoffen wie Flugasche und Rotschlamm. Um mögliche Wechselwirkungen mit dem Rotschlamm zu beurteilen, werden die Füllstoffe in unterschiedlichen Anteilen beigemengt und hinsichtlich Haftfähigkeit, Benetzbarkeit, Penetration und Erweichungspunkt geprüft. Die Ergebnisse verdeutlichen die Bedeutung der Hydrophilie, der Bitumenviskosität sowie der physikalisch-chemischen Eigenschaften für die Ausbildung adhäsiver Wechselwirkungen.
L’adhésion entre le bitume et les granulats influence fortement la durée de vie des chaussées. Afin d’améliorer l’adhésivité, l’industrie routière a recours à des additifs permettant de modifier l’énergie interfaciale et d’accroître l’affinité des matériaux en présence d’eau. Toutefois, la sensibilité à l’eau varie selon la formulation du mélange, dans la mesure où les interactions peuvent différer en fonction des matériaux choisis. Face à l’utilisation croissante de matériaux alternatifs dans la construction routière, une analyse plus approfondie de leur affinité avec les granulats et le bitume s’avère nécessaire. En ce sens, cette étude évalue les performances d’adhésion de mastics formulés avec des fillers traditionnels, tels que le calcaire et la dolomie, ainsi qu’avec des résidus, tels que les cendres volantes et les boues rouges. Afin d’évaluer les interactions potentielles avec les boues rouges, les fillers sont incorporés à différentes proportions et soumis à des essais d’adhésivité, de mouillabilité, de pénétrabilité et de point de ramollissement. Les résultats mettent en évidence l’importance de l’hydrophilie, de la viscosité du bitume et des propriétés physico-chimiques dans la définition des interactions adhésives.
Reference Key
lima2020thematerials Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Lima, Mayara S Siverio;Thives, Liseane P;Haritonovs, Viktors;Gschösser, Florian;
Journal Materials (Basel, Switzerland)
Year 2020
DOI
E484
URL
Keywords
fly ash red mud adhesive properties mastics

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