Kierrätysasfaltin tekninen hyödyntäminen

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantaja on Lemminkäinen Infra Oy ja työ käsittelee asfalttirouheen vaikutuksia asfalttipäällysteeseen. Asfalttirouheesta saadaan usein se kuva, että valmistettava päällyste olisi huonolaatuisempaa kuin neitseellisistä materiaaleista valmistettu päällyste. Työn tarkoituksena on lisätä tietoisuutta asfalttirouheen vaikutuksista päällysteeseen ja sitä kautta osoittaa, että asfalttirouhetta sisältävät päällysteet ovat ominaisuuksiltaan ja kestävyydeltään yhtä hyviä kuin pelkästään neitseellisiä materiaaleja sisältävät päällysteet.

Asfalttirouheen käyttö on viime vuosina lisääntynyt huomattavasti, joten on tärkeää tietää, kuinka asfalttirouhe vaikuttaa päällysteen ominaisuuksiin. Asfalttirouheen vaikutuksia päällysteeseen selvitettiin laboratoriokokeilla, kirjallisuustutkimuksen avulla sekä käyttökokemusten perusteella. Vaikutuksien selvittämistä varten laadittiin myös tutkimussuunnitelma, jonka avulla selvitetään asfalttirouheen vaikutuksia päällysteeseen pitkällä aikavälillä.

Laboratoriossa tehtävään päällysteiden suunnitteluun ei ole tähän mennessä ollut yhtenäistä ohjetta, joten jokainen laboratorion työntekijä on tehnyt ne omalla tavallaan. Tulosten vertailukelpoisuuden takia olisi kuitenkin tärkeää, että suunnittelu tehtäisiin aina samalla tavalla. Työn tavoitteena oli yhtenäistää asfalttimassojen suunnitteluun liittyvä menettely sekä selvittää paras tapa suunnitella kierrätysasfalttimassoja. Sopivaa suunnittelutapaa selvitettiin pääasiassa laboratoriokokeiden avulla. Lisäksi tavoitteena oli ohjeistaa asfalttiasemia rouheen käytössä.

Asfalttirouhe vaikuttaa päällysteeseen pääasiassa vain koventamalla päällysteen sideainetta. Suurilla rouhepitoisuuksilla rouhe saattaa myös hienontaa päällysteen rakeisuuskäyrää, koska rouhe hienonee murskauksen yhteydessä. Tulosten perusteella asfalttirouheen käyttö ja sen käytön lisääntyminen ei ole aiheuttamassa haittaa tiestön kunnolle, kun rouheen vaikutukset päällysteen ominaisuuksiin otetaan huomioon oikealla tavalla.

Asfalttimassan valmistus laboratoriossa eroaa paljon asfalttiasemilla tapahtuvasta massan valmistuksesta. Kierrätysasfalttipäällysteiden suunnitteluohje on tehty tämän hetken tietoisuuden perusteella, joten suunnitteluohjetta on muutettava, jos massan valmistus halutaan muuttaa enemmän asfalttiasemien kaltaiseksi.

This Bachelor’s Thesis is about the influence of reclaimed asphalt pavement (RAP) on asphalt pavement. The usual opinion is that asphalt pavement made with RAP is not as durable as asphalt that contains only virgin materials. The aim of this Thesis was to increase the knowledge of RAP’s influence on asphalt pavement and also prove that RAP is better than its reputation. In addition, the use of RAP has increased significantly in the last few years so it is important to know how RAP affects asphalt pavement. Research for this Thesis was based on user experience, literature study and experimental study. One goal was also to produce a research plan which aims at defining the long-term durability of recycled asphalt.

There has not been a single way to design asphalt pavements in laboratory so every employee has done it differently. One aim of this Thesis was to produce a coherent guide for designing of asphalt pavements and also to determine the best way to design them. The experimental study was carried out to define the best way of designing asphalt pavements. An additional aim was also to instruct the asphalt plants on using RAP.

The main result of this Thesis was that RAP principally only stiffens the asphalt. A few researches also show that the binder of recycled asphalt has almost the same features as fresh binders. When the RAP content is high, RAP could also decrease the granule size of asphalt because RAPs are almost always finer than normal asphalt pavement. Based on the results, the use of RAP is not going to have an effect on the durability or quality of asphalt pavement, as long as the properties of RAP are taken into account.

Manufacturing of asphalt is quite different in the laboratory than it is at the asphalt plant. Designing guide that was produced in this Thesis is based on current knowledge and the procedure. If the aim is to manufacture asphalt in the laboratory in the same way as at asphalt plants, the designing guide has to be modified.