An experimental study on the impact of adding coffee waste powders on the properties of hydrocarbon binders.

Abstract

Hydrocarbon binders, derived from oil refining, are essential in road construction to create durable bituminous surfacings. They offer excellent adhesion, flexibility, and waterproofing properties, ensuring their longevity and performance in various conditions. There is a need to improve their subjective properties and the use of agricultural waste by-products in this area is becoming increasingly widespread in developing countries. Several research projects on bitumen and hydrocarbon binders have been initiated to improve their quality and consequently the performance of roads in terms of durability, safety, and environmental impact, either by using bio-sourced or recycled materials in the composition of hydrocarbon binders. In this context, we have carried out this experimental study which aims on the one hand to produce a modified bitumen and modified bitumen emulsion by adding food by-products, and on the other hand the possibility of reducing coffee powder waste by making the environment less polluted. We experimentally studied the modification of bitumen and bitumen emulsion by adding percentages of ground coffee waste to deduce the properties of these two materials concerning pure bitumen, which is 40/50 bitumen, and pure bitumen emulsion, which is 65% cationic emulsion. The preliminary results obtained are encouraging and will be very useful for more in-depth research in the future.

Les liants hydrocarbonés, dérivés du raffinage du pétrole, sont essentiels dans la construction routière pour créer des revêtements bitumineux durables. Ils offrent d'excellentes propriétés d'adhésion, de flexibilité et d'imperméabilisation, garantissant ainsi leur durabilité et leur performance dans diverses conditions. Il est nécessaire d'améliorer leurs propriétés subjectives et l'utilisation de sous-produits de déchets agricoles dans ce domaine spécifique est de plus en plus répandue dans les pays en développement. Plusieurs recherches sur le bitume et les liants hydrocarbonés ont été entamé pour le but d’améliorer leur-qualités et par conséquence l’amélioration les performances des routes en termes de durabilité, de sécurité et d'impact environnemental, soit en utilisant des matériaux bio sources or recyclés dant la composition du-liants hydrocarbonés. Dans ce contexte nous avons mené cette étude expérimentale qui vise d’une part la production d’un bitume modifié et émulsion de bitume modifié en ajoutant des sous-produits alimentaires, et d’autre part la possibilité de réduire les déchets des poudrettes du café en rendent un environnement mois pollué. Nous avons étudié expérimentalement la modification le bitume et émulsion de bitume en ajoutant des pourcentages en déchets de café moulu pour en déduire les propriétés de ces deux matériaux vis a vis le bitume pur qui est bitume 40/50 et émulsion bitume pure qui est émulsion cationiques 65%. Les résultats préliminaires obtenus sont encourageants et seront très utiles pour des recherches plus approfondies dans le futur

تعتبر مواد الربط الهيدروكربونية، المشتقة من تكرير البترول، ضرورية في إنشاء الطرق لإنشاء أسطح بيتومينية متينة. وهي توفر خصائص ممتازة للالتصاق والمرونة والعزل المائي، مما يضمن طول عمرها وأدائها في مختلف الظروف. وهناك حاجة إلى تحسين خواصها الذاتية، وقد أصبح استخدام المنتجات الثانوية للمخلفات الزراعية في هذا المجال تحديداً منتشراً على نطاق واسع في البلدان النامية. وقد بدأت العديد من البحوث حول المواد الهيدروكربونية الرابطة بهدف تحسين جودتها وبالتالي تحسين أداء الطرق من حيث المتانة والسلامة والأثر البيئي، إما باستخدام مواد حيوية المصدر أو مواد معاد تدويرها في تركيبة المواد الهيدروكربونية الرابطة. وفي هذا السياق، أجرينا هذه الدراسة التجريبية التي تهدف من ناحية إلى إنتاج البيتومين المعدل ومستحلب البيتومين المعدل بإضافة منتجات ثانوية غذائية، ومن ناحية أخرى إمكانية تقليل نفايات مسحوق القهوة بجعل البيئة أقل تلوثًا. قمنا بدراسة تجريبية لتعديل البيتومين ومستحلب البيتومين بإضافة نسب مئوية من نفايات القهوة المطحونة من أجل استنتاج خصائص هاتين المادتين بالنسبة للبيتومين النقي وهو 40/50 بيتومين ومستحلب البيتومين النقي وهو مستحلب كاتيوني نسبة 65.% النتائج الأولية التي تم الحصول عليها مشجعة وستكون مفيدة جداً لإجراء المزيد من البحوث المتعمقة في المستقبل.