Recycling of reclaimed asphalt pavement in hot mix asphalt - VP6 In-situ validation

• Research unit: FEDRO RBT
• Project number: VSS2005/457

Key words (German)

Recycling, Verkehrslastsimulation, Beschleunigte Belagsprüfung, Leistungsfähigkeit von Asphaltbelägen

Key words (English)

Recycling, Traffic simulation, Accelerated Pavement Testing, Performance of Asphalt Pavements

Short description (German)

Auf dem Testgelände des ASTRA in Lenzburg werden vier Testfeld mit zwei Belagsaufbauten (Verkehrslastklasse T3) geprüft:
   Belagsaufbau 1: Deckbelag AC 11 S (35 mm) auf einer Tragschicht AC T 16  (45 mm)
   Belagsaufbau 2: Tragschicht AC T 22 S (80 mm)
Der RAP-Anteil beträgt 60% für den Deckbelag und 80% für die Tragschicht AC 22 T S, analog zu den Labormischungen des EP1 (der AC T 16 enhält in beiden Fällen kein RAP).

In der ersten Projektphase wird eine geeignete Asphaltmischanlage evaluiert, die Recyclingmischgut mit den definierten hohen RAP-Anteilen herstellen kann. Danach wird das LAVOC die Ausgangsmaterialien untersuchen und Laborprüfungen durchführen, um mit Hilfe der im Einzelprojekt EP5 (VSS 2005/456) entwickelten Mixdesign-Methoden die Mischrezepte zu formulieren. In einem zweiten Schritt werden diese Rezepte für den Einbau der Testfelder angewendet. An Bohrkernen aus den Testfeldern wird überprüft, ob die volumetrischen Kennwerte der Schichten mit und ohne RAP vergleichbar sind. Für die Bestimmung des Belagsverhaltens werden verschiedene Sensoren eingebaut und regelmässige Messungen (Spurrinnentiefe) vor, während und nach der Prüfung mit dem Verkehrslastsimulator MLS 10 durchgeführt. Die erhaltenen Resultate werden ausgewertet und mit den Ergebnissen aus den Laborversuchen verglichen. Zudem soll ermittelt werden, ob die aus den Laborexperimenten ermittelte Lebensdauer mit jener aus der MLS10-Prüfung korreliert.
 

Short description (English)

Four test fields with two pavement structures (traffic class T3) will be tested with and without RAP on the ASTRA test site in Lenzburg.
   Pavement structure 1: a surface layer AC 11 S (35 mm) on a base course AC T 16  (45 mm)
   Pavement structure 2: a single base course AC T 22 S (80 mm)
The RAP content will be 60% for the surface layer and 80% for the base layer AC 22 T S, identical to the lab mixes of the project EP1 (AC T 16 is always without RAP).

In the initial phase of the project, a mixing plant capable to produce the defined hot mixes with high RAP content, will be evaluated. Afterwards, laboratory tests will be carried by out by LAVOC applying the mix design methods developed in the single project EP5 (VSS 2005/456) to investigate the base materials and to design the asphalt mixes with RAP. In the second step, the four test fields will be constructed according to the recipes defined by LAVOC. Cores will be taken to examine whether the volumetric properties of the pavements with and without RAP are comparable. To evaluate the pavement response and durability, several sensors will be installed and measurements (falling weight deflectometer, rutting depth) will be carried out on regular basis before, during and after the testing with the mobile traffic load simulator MLS10. The results obtained from the field tests will be analysed and compared with the laboratory findings. Furthermore, the lifetime determined from lab experiments will be compared to the outcome of the MLS10 tests.

Project aims (German)

Die Schlussfolgerungen aus dem Projekt EP 1 (VSS 2005/452,  Teil des Forschungspaketes über Recycling von Heissmischgut) besagen, dass bei korrektem Mischgutdesign sehr hohe Anteile an Recyclingasphalt (RAP, reclaimed asphalt pavement) zugegeben werden können, auch bei Deckschichten (60%). Diese Erkenntnisse beruhen jedoch ausschliesslich auf Laborresultaten, weshalb eine gewisse Unsicherheit besteht, ob in der Praxis das gleiche Verhalten erwartet werden kann. Daher ist als natürlicher nächster Schritt eine Beurteilung der Laborergebnisse unter realen Bedienungen, also eine Validierung im 1:1 Massstab zu sehen. Ziel ist eine Schädigungswirkung des real auftretenden Verkehrs in erheblich kürzerer Zeit herbeizuführen, was mit dem mobilen Verkehrslastsimulator MLS10 in wenigen Monaten erreicht werden kann. Auf diese Weise soll gezeigt werden, ob die Resultate aus dem Labor in die Praxis übertragbar sind und ob Recyclingbeläge mit hohem RAP-Anteil dauerhaft sind, eine essentielle Voraussetzung für ihren künftigen Einsatz. Ausgehend von den Resultaten können die in den Schweizer Normen definierten Grenzwerte für den maximalen RAP-Anteil angepasst werden.

Project aims (English)

The conclusions of project EP1  (VSS 2005/452, part of the research package on hot mix recycling) state that with the proper design of the asphalt mix, very high amounts of RAP (reclaimed asphalt pavement) can be added, even for surface layers (60%). However, these findings are based solely on laboratory results and some reservations exist whether in the field the same performance will be obtained. Hence, the next natural step is the assessment of the laboratory results under field conditions. The goal is to simulate the actual damaging effect of traffic in a considerably shorter time using the full-scale load simulator MLS10, which can simulate the effect of years of traffic loading in just a couple of months. This will show whether  the results obtained in the laboratory can be translated into practice and whether pavements with high RAP content are durable and suitable for future use. Based on these results, the limitations on maximum RAP content for the different layers defined in the Swiss standards can be adapted.

Berichtsnummer (German)

1636