Synergistic enhancement of bituminous concrete mixture performance with polypropylene granule modified binder and rice husk ash as mineral filler substitute
Notice bibliographique
Résumé
Flexible pavements are typically constructed as layered systems, wherein high-quality materials are utilized in the surface layers while low quality materials are employed in the base layers. The use of conventional materials like straight-run bitumen and natural aggregates has led to resource depletion and significant environmental concerns. To address these issues, innovative waste and recyclable materials, including modified binders, reclaimed asphalt pavement (RAP), and artificial aggregates, are being adopted. This research aimed to investigate the performance of bituminous concrete grade I by substituting the mineral fillers with waste materials and straight run binder with modified binder. Plastics derived from polyethylene and polypropylene offer environmental benefits, as they lack chlorine and do not emit harmful gases. The optimal dosage of polypropylene granules (PPG) to enhance VG 40 bitumen properties was determined as 3%. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed improved aging resistance in the PPG-modified binder, while X-ray diffraction (XRD) revealed a semi-crystalline structure. Bituminous concrete Grade I mixes were prepared by replacing conventional mineral filler with rice husk ash (RHA) at varying levels (25%, 50%, 75%, and 100%) as per MoRT&H guidelines. The performance was evaluated for Marshall stability, indirect tensile strength, moisture resistance, resilient modulus, fatigue, rutting behavior, and fracture properties. The mix containing 3% PPG and 50% RHA (MBRHA50) showed improved moisture susceptibility by 7%, resilient modulus by 20.5%, rutting resistance by 29%, and fatigue life by 48.61% compared to the control mix. Fracture investigations revealed superior performance of the MBRHA50 mix over the control mix. Grey relational analysis was conducted to rank the mixes. This study has demonstrated the clear enhancement of bituminous concrete mix performance through the blending of waste and recycled materials, contributing to sustainable asphalt pavement technologies. • Change in structure from sol to sol-gel for 5% and 7% PPG modified binders. • The carbonyl Index of 3% PPG binder was observed to be the least. • MBRHA50 mixture exhibited improved fatigue performance with 60,560 load cycles. • The RRI for MBRHA50 mixture was found to be 12 which is 29% higher than BM mixture. • Grey relational analysis has helped to find the relative ranking of mixes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».