National Transport Library Research Database

KCV 1072 Cold Mix Asphalt: towards increased understanding of the governing mechanisms and long-term effects

  • Balieu, Romain
  • Kungliga tekniska högskolan, Universitet eller högskola, 202100-3054
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-11-01 -- 2028-11-30 Registration number:
  • Trafikverket 2024/77690
Subject(s): Abstract: För att uppnå en hållbar vägtransportinfrastruktur är det nödvändigt att minska resursanvändningen, energiförbrukningen och miljöpåverkan inom vägbygge och underhåll. Dessutom bör vägmaterial minimera föroreningar, förbättra säkerheten och öka komforten. Kallblandad asfalt (CMA)som använder bitumenemulsioner för att binda ballast utan behov av uppvärmning eller torkning erbjuder en lovande lösning. Med CMA-tekniken blandas bindemedel i form av bitumenemulsioner med ballast vid omgivningstemperatur, vilket sparar energi och förenklar vägbygge jämfört med varmblandad asfalt (HMA). CMA eliminerar behovet av att hantera varma material, vilket minskar relaterade risker, och möjliggör asfaltproduktion under längre säsonger. En omfattande användning av CMA kan betydligt bidra till en miljövänlig vägtransportinfrastruktur. Utifrån de identifierade kunskap brister och forskningsfrågor kommer detta projekt att studera CMA-tekniken med bitumenemulsioner för en bättre förståelse av bitumenemulsionernas blandningsprocess och utveckling för att utveckla högpresterande CMA för beläggningar. Dessutom syftar projektet till att utvärdera CMA-teknikens långsiktiga prestanda samt dess påverkan på vägarnas hållbarhet. För att uppnå målen kommer labförsök och numerisk modellering av bitumenemulsioner, bindemedel och CMA-massor att utföras. Slutligen kommer förutsägelser om långsiktig prestanda med Finita Element-analyser att kopplas till ett ramverk för livscykelanalys för att utvärdera CMA-teknikens påverkan på vägarnas hållbarhet. Abstract: To achieve sustainable road transport infrastructure, it is essential to reduce resource usage, energy consumption, and environmental impact in pavement construction and maintenance. Additionally, pavement materials should minimize pollution, enhance safety, and provide road users with comfort. Cold Mix Asphalt (CMA)that uses bitumen emulsions to bind aggregates without the need for heating or drying offers a promising solution. With this technology, binders in form of bitumen emulsions are mixed with aggregates at ambient temperature, saving energy and simplifying road construction operations compared to Hot Mix Asphalt (HMA). CMA eliminates the need to handle hot materials, reducing associated risks, and allows production in longer seasons. Widespread adoption of CMA could significantly contribute to environment-friendly road transport infrastructure. Based on the identified knowledge gaps and research questions, this project will study the bitumen emulsion technology for CMA for a better understanding of the mixing process and evolution of bitumen emulsions for developing high-performance CMA for pavements. Furthermore, the project aims to assess the long-term performance of the CMA technology as well as its impact on sustainability of roads. To achieve the objectives, experiments and numerical modeling on bitumen emulsions, binders, and CMA mixtures will be conducted. Finally, predictions of long term performance using Finite Element analyses will be coupled to a Life Cycle Assessment framework to evaluate the impact of the CMA technology on road sustainability.
Item type: