journal article·2022-10-03

Use of calcium-rich wood biomass combustion ashes as filler in hot mix asphalt

Lyneker Souza de Moura, Conrado Cesar Vitorino Pereira da Silva, Shirley Minnell de Oliveira, Arnaldo Manoel Pereira Carneiro, Lêda Christiane de Figueirêdo Lopes Lucena, Ana Cecilia Vieira da Nóbrega

Road Materials and Pavement Design· Volume 23· Issue 10
Publisher page

Abstract

In this study, calcium-rich wood biomass combustion ash (CRBA) was added as a mineral filler into an eco-friendly hot mix asphalt (HMA). Marshall mix design was used with four different CRBA contents (0%, 3.0%, 3.5%, and 4.5% (w/v %)). Pavement performance was assessed by evaluating the tensile strength, resilient modulus, fatigue strength, and performance in Lottman test. An optimum binder content of 5.5% was achieved for all modified CRBA−HMAs and the reference HMA. The CRBA filler (3.5% and 4.0%) can be used as a mineral filler to improve the Marshall stability up to 27%, compared to that of the pure mixture, and increase the fatigue response of HMA pavements by approximately three times with no harmful effects on the other evaluated properties. Additionally, the CRBA residue does not require crushing and sieving through a 0.075 mm sieve for application to a pavement field.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Asphalt Pavement Performance Evaluation · Concrete and Cement Materials Research · Infrastructure Maintenance and Monitoring

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Universidade Federal de Pernambuco, PPGECAM-CAA, Caruaru, PE, Brazil

Universidade Federal do Maranhão, Coordenação de Engenharia Civil, São Luís, MA, Brazil

Universidade Federal de Campina Grande, Departamento de Engenharia Civil, Campina Grande PB, Brazil

Universidade Federal de Pernambuco, Núcleo de Tecnologia-CAA, Caruaru, PE, Brazil

Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Engenharia Civil, Recife, PE, Brazil

Funding

FACEPE · CAPES · Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior · Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco

References (74)

Show source-provided references
1. AASHTO · 1991
2. 10.1080/14680629.2019.157252810.1080/14680629.2019.1572528 ↗
3. 10.1016/j.conbuildmat.2019.11740810.1016/j.conbuildmat.2019.117408 ↗
4. Ahmed H. Y. · Ass. Univ. Bull. Environ. Res · 2006 · 9 · 51
5. 10.1080/14680629.2018.155373310.1080/14680629.2018.1553733 ↗
6. 10.1016/j.conbuildmat.2016.09.07010.1016/j.conbuildmat.2016.09.070 ↗
7. 10.1080/10298436.2014.94313210.1080/10298436.2014.943132 ↗
8. 10.1080/14680629.2016.118934910.1080/14680629.2016.1189349 ↗
9. 10.1080/14680629.2016.126172410.1080/14680629.2016.1261724 ↗
10. 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.07110.1016/j.conbuildmat.2015.10.071 ↗
11. 10.1080/14680629.2004.968996110.1080/14680629.2004.9689961 ↗
12. 10.1080/14680629.2015.109246510.1080/14680629.2015.1092465 ↗
13. Brasil. (1994). DNER 078/94 - ME: Cimentos asfálticos de petróleo - Especificação de material. Norma Rodoviária. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro/RJ, Brasil, 1994. [In Portuguese].
14. Brasil. (1997). DNIT EM 367/97 - EM: Material de enchimento para misturas betuminosas. Norma Rodoviária. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte. Rio de Janeiro/RJ, Brasil, 1997. [In Portuguese].
15. Brasil. (2006a). DNIT 031/06-ES: Pavimentos flexíveis – Concreto asfáltico – Especificação de serviço. Norma Rodoviária. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte. Rio de Janeiro/RJ, Brasil, 2006. [In Portuguese].
16. Brasil. (2006b). DNIT 095/06 - EM: Cimentos asfálticos de petróleo - Especificação de material. Norma Rodoviária. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte. Rio de Janeiro/RJ, Brasil, 2006. [In Portuguese].
17. 10.3141/1681-1910.3141/1681-19 ↗
18. 10.1016/j.conbuildmat.2011.04.02210.1016/j.conbuildmat.2011.04.022 ↗
19. 10.1080/14680629.2014.100252410.1080/14680629.2014.1002524 ↗
20. 10.3141/1810-0610.3141/1810-06 ↗
21. 10.1016/j.conbuildmat.2016.05.04110.1016/j.conbuildmat.2016.05.041 ↗
22. 10.1080/14680629.2013.77474510.1080/14680629.2013.774745 ↗
23. 10.1016/j.jclepro.2017.12.16310.1016/j.jclepro.2017.12.163 ↗
24. 10.1016/j.fuel.2016.10.07710.1016/j.fuel.2016.10.077 ↗
25. 10.1016/S0166-1116(08)71516-410.1016/S0166-1116(08)71516-4 ↗
26. Faheem, A., Cloutier, C., Bautista, E. G. & Sobolev, K. (2017). Impact of Coal Combustion Product Incorporation in Asphalt Mixture Performance.
27. 10.3846/13923730.2017.139656010.3846/13923730.2017.1396560 ↗
28. 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.05610.1016/j.conbuildmat.2016.08.056 ↗
29. 10.1016/j.conbuildmat.2019.11781710.1016/j.conbuildmat.2019.117817 ↗
30. 10.1016/j.ijadhadh.2017.03.01610.1016/j.ijadhadh.2017.03.016 ↗
31. 10.1016/j.conbuildmat.2017.05.00410.1016/j.conbuildmat.2017.05.004 ↗
32. 10.1617/s11527-013-0237-810.1617/s11527-013-0237-8 ↗
33. Huwae D. D. M. · 2016
34. 10.1080/10916466.2016.120656710.1080/10916466.2016.1206567 ↗
35. 10.1016/j.conbuildmat.2016.11.06910.1016/j.conbuildmat.2016.11.069 ↗
36. 10.1016/j.conbuildmat.2017.09.18610.1016/j.conbuildmat.2017.09.186 ↗
37. Liao M.-C. · International Journal of Pavement Research & Technology · 2013 · 6 · 576
38. 10.1016/j.ijprt.2016.08.00210.1016/j.ijprt.2016.08.002 ↗
39. 10.1016/j.conbuildmat.2020.11989410.1016/j.conbuildmat.2020.119894 ↗
40. Lin C. · Journal of Materials in Civil Engineering · 2017 · 29 · D401500310.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001465 ↗
41. Little D. N. · 2001
42. 10.1016/j.conbuildmat.2018.02.17110.1016/j.conbuildmat.2018.02.171 ↗
43. 10.1080/14680629.2019.158877310.1080/14680629.2019.1588773 ↗
44. 10.1080/14680629.2019.160158810.1080/14680629.2019.1601588 ↗
45. Martinez, J. G. B. (2014). Avaliação de desempenho de misturas betuminosas com adição de lodos de ETA e de ETE. Universidade de Brasilia - Brasília - DF.
46. 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.03310.1016/j.conbuildmat.2017.12.033 ↗
47. 10.1590/0366-6913201864371233810.1590/0366-69132018643712338 ↗
48. 10.1016/j.pisc.2016.04.06110.1016/j.pisc.2016.04.061 ↗
49. 10.1016/j.conbuildmat.2014.06.00210.1016/j.conbuildmat.2014.06.002 ↗
50. 10.1080/14680629.2019.160207210.1080/14680629.2019.1602072 ↗
51. 10.4314/njt.v34i4.510.4314/njt.v34i4.5 ↗
52. 10.1590/0366-6913201965373238510.1590/0366-69132019653732385 ↗
53. 10.3390/app803041510.3390/app8030415 ↗
54. Nwaobakata C. · International Journal of Science and Research · 2014 · 3 · 2369
55. 10.1016/j.jtte.2020.07.00110.1016/j.jtte.2020.07.001 ↗
56. 10.1016/j.jclepro.2015.06.01610.1016/j.jclepro.2015.06.016 ↗
57. 10.1080/14680629.2019.160828910.1080/14680629.2019.1608289 ↗
58. 10.1016/j.jclepro.2018.09.20210.1016/j.jclepro.2018.09.202 ↗
59. 10.1016/j.sbspro.2013.11.10110.1016/j.sbspro.2013.11.101 ↗
60. 10.1016/j.conbuildmat.2013.06.02910.1016/j.conbuildmat.2013.06.029 ↗
61. 10.1016/j.wasman.2006.11.01110.1016/j.wasman.2006.11.011 ↗
62. 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.10210.1016/j.conbuildmat.2018.03.102 ↗
63. 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.000012510.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000125 ↗
64. 10.1080/14680629.2018.156138010.1080/14680629.2018.1561380 ↗
65. Winniford R. S. · American Society for Testing and Materials · 1961 · 309 · 109
66. 10.1016/j.jclepro.2019.06.35310.1016/j.jclepro.2019.06.353 ↗
67. 10.1016/j.conbuildmat.2011.11.02210.1016/j.conbuildmat.2011.11.022 ↗
68. 10.1016/j.conbuildmat.2008.05.00910.1016/j.conbuildmat.2008.05.009 ↗
69. 10.1016/j.conbuildmat.2014.01.07510.1016/j.conbuildmat.2014.01.075 ↗
70. 10.1016/j.cattod.2004.07.04610.1016/j.cattod.2004.07.046 ↗
71. 10.1016/j.conbuildmat.2011.04.07210.1016/j.conbuildmat.2011.04.072 ↗
72. 10.4028/www.scientific.net/MSF.846.68310.4028/www.scientific.net/MSF.846.683 ↗
73. 10.1016/j.conbuildmat.2019.02.05710.1016/j.conbuildmat.2019.02.057 ↗
74. Zoorob S. E. · 1997 · 71 · 149