Asphalt Re-recycling
Pavel Kriz, Bennett J. Tardiff, Stephanie R. Sta. Maria, and Ralph D. Shirts

ABSTRACT

Use of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is beneficial to both road owners and builders as it allows for significant raw material cost reduction, while potentially maintaining expected pavement service life. In upcoming decades, the recycling of previously recycled pavements (i.e., re-recycling) will become widespread. There is currently little technical knowledge on how or how many times asphalt pavement can be recycled while sustaining its expected durability.
A novel asphalt binder aging method involving thin layers, heat, water spray, and UV radiation was developed to simulate approximately 20 years of in-service aging. The aged binder was recovered and blended with a softer, virgin binder. The blend was subjected to the next aging cycle. The process was repeated four times to simulate four recycling cycles (80 years) at 25 percent RAP addition. Three virgin binders were tested: standard Performance Grade (PG), one grade softer PG, and standard PG softened with paraffinic oil to one PG softer binder. Very detailed chemical & rheological analyses were performed to understand the impact of multiple recycling on irreversible chemical changes and evolution of rheological properties over the time. Results indicated that at moderate recycling levels, re-recycling is a viable option if an appropriate virgin binder is used.

RÉSUMÉ

L'utilisation de granulats bitumineux recyclés (GBR) est bénéfique tant pour les propriétaires de routes que pour les constructeurs, car elle permet une réduction significative des coûts des matières premières, tout en conservant potentiellement la durée de vie prévue des chaussées. Dans les prochaines décennies, le recyclage des revêtements préalablement recyclés (re-recyclage) se généralisera. Il existe actuellement peu de connaissances techniques sur la façon dont ou le nombre de fois où la chaussée bitumineuse peut être recyclée tout en maintenant sa durabilité attendue.
Une nouvelle méthode de vieillissement du bitume impliquant des couches minces, de la chaleur, de l'eau pulvérisée et des rayons UV a été développée pour simuler environ 20 ans de vieillissement en service. Le liant vieilli a été récupéré et mélangé avec un liant vierge plus souple. Le mélange a été soumis au prochain cycle de vieillissement. Le processus a été répété quatre fois pour simuler quatre cycles de recyclage (80 ans) à 25% d'addition de GBR. Trois liants vierges ont été testés: grade de performance standard (PG), un grade PG plus souple et un PG standard ramolli avec de l'huile paraffinique pour obtenir un liant PG plus souple. Des analyses chimiques et rhéologiques très détaillées ont été effectuées pour comprendre l'impact du recyclage multiple sur les changements chimiques irréversibles et l'évolution des propriétés rhéologiques au fil du temps. Les résultats indiquent qu'à des niveaux de recyclage modérés, le re-recyclage est une option viable si un liant vierge approprié est utilisé.

© Canadian Technical Asphalt Association 2017