I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A d van c e s  i n  A p p li e d  S c ie n c e s  ( I JA A S )   V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 , pp.  793 ~ 803   I S S N 2252 - 8814 D O I 10.11591/ ij a a s . v14. i 3 . pp793 - 803          793       Jou r n al  h om e page ht tp : // ij aas .i ae s c or e .c om   E c o - f r i e n d l y d u r ab l e  asp h al t   u si n m al e i c - m od i f i e d  r osi n  e st e r       E m m a S avi t r i,  E d y P u r w an t o, R e s t u  K ar t ik o Wid i,  A lo is iy u s  Y u li  Wi d ia n t o, R e yh an   S ava P r at am a,  Y os af at  G ar y T e gar  H ar ij on o   D e pa r t m e nt  of   C he m i c a l  E ngi ne e r i ng,  F a c ul t y of   E ngi ne e r i ng, U ni ve r s i t y of   S u r a ba ya , S ur a ba ya , I ndone s i a       A r t ic le   I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le   h is to r y :   R e c e iv e d   S e p 16, 2024   R e vi s e d   M a y 23, 2025   A c c e pt e d   J un 8, 2025       Asphalt,  crucial  component  of  transporta tion   infrastruc ture,  particul arly  in  regions  with  high  traffic   loads  and   extreme  clim ates,  often  l ac ks  the  necessary  elasticity,  strength,  and   durability.  Various  asphalt   modifier have  been  explored,  but  many  struggle   with  cost,  thermal   stability and  environm ental  impact.  This  study,   however,  investi gates   maleic - m odified  rosin ester,  a gum rosi n derivativ e,  as a sust ainable  and cost - effective  asphalt  modifier.  The  base  asphalt  was  heated  to  150 - 190   ° C,  sheared  at  10 rpm,  and  combined  with  4 - 20%   maleic  rosin  ester  and  sulfur.  The  m odified  asphalt  was  subjected   to  tests,  includi ng  penetrati on,  softenin g   point,   ductility,  density,  kinematic  viscosity,  Fourier   transform  infrare ( FTIR),  and  dynamic  shear  rheometer  (DSR)  tests.  The  results  are  promising,  showing  that  maleic  rosin   ester  enhances   penetration  resistan c and  softening  points  while  maintaining  ductility  and  viscosity   within  acc eptable  limits.  Chemical  analysis  confirmed   improved  adhesion,   crosslinkin g,  and  thermal  stability,  making  the   mod ified  asphalt  mor deformation - re sistant.  This  suggests  that  maleic - modified   rosin  ester  is   viable   alternat ive  to  synthetic  polymers,  offering  improved   durability  and   sustainabilit y.  The  enhanced  durabili ty  of  the  modifi ed  asphalt  provides   confidence  in  its  long - term  performance,  making  it   reliable  choice   for  transpo rtation  infrastruc ture.   K e y w o r d s :   A s pha lt  pe n 60/70   M a le ic  r os in  e s te r   M odi f ie d a s pha lt   P e ne tr a ti on   S of te ni ng point   This   is   an   open   access   article   under   the   CC   BY - SA   license.     C or r e s pon di n g   A u th or :   E m m a  S a vi tr i   D e pa r tm e nt  of  C he m ic a E ngi ne e r in g, F a c ul ty  of  E ngi ne e r in g,  U ni ve r s it y of  S ur a ba ya   R a ya   K a li r ungkut, T e nggi li s , S ur a ba y a  60290, I ndone s ia   E m a il s a vi tr i_ m a @ s ta f f .uba ya .a c .i d       1.   I N T R O D U C T I O N     T he   r a pi popula ti on  gr ow th   a nd  e c onomi c   e xpa n s io in   I ndone s ia   a nd  s e v e r a ot he r   A s ia c ount r ie s   ha ve   le to   in c r e a s in tr a f f ic   c r ow di ng,  w hi c h,   c om bi ne w it th e   hi gh  vol um e   o f   la nd   tr a ns por ta ti on,  ha s   r e s ul te in   s ig ni f ic a nt   pa ve m e nt   is s ue s T he   e xt r e m e   e qua to r ia c li m a te in di c a te by  h ig h   te m pe r a tu r e s   a nd  in te ns e   r a in f a ll ha s   s ig ni f ic a nt ly   c ont r ib ut e to   th e   de gr a da ti on  of   r oa s ur f a c e s m a ki ng  a s pha lt   pa ve m e nt   f a il ur e s   a   c r it ic a is s ue C om m on  ty pe s   of   r oa f a il ur e s   in c lu de   r ut ti ng  due   to   e xc e s s iv e   tr a f f ic   lo a ds f a ti gue   c r a c ki ng  f r om   c yc li c   s tr e s s a nd  th e r m a c r a c ki ng  due   to   te m pe r a tu r e   f lu c tu a ti ons   [ 1] T he s e   i s s ue s   le a to   hi gh  m a in te na nc e   c o s ts   a nd  f r e que nt   r e pa ir s c r e a ti ng  e c onomi c   bur de ns   f or   de ve lo pi ng  na ti ons C on s e que nt ly th e r e   is   a n   ur ge nt   ne e d   f or   c os t - e f f e c ti v e   a nd  hi gh - pe r f or m a nc e   a s pha lt   m odi f ic a ti ons   th a c a n e nha nc e  r oa d dur a bi li ty  unde r  s e v e r e  e nvi r onm e nt a a n d l oa di ng c ondi ti ons   [ 2] [ 5] .   T he   r e s e a r c h   ha s   f oc us e d   on  m odi f yi ng  a s pha lt   w it h   a   r e ne w a bl e   s ub s ta nc e   to   im pr ove   th e   lo nge vi ty   of   a s pha lt   m ix tu r e s   a nd,  c ons e que nt ly a s pha lt   pa ve m e nt s   to   pr e ve nt   r oa pa ve m e nt   f a il ur e V a r io us   m odi f ic a ti ons   ha ve   be e e xpl or e to   e nha nc e   th e ir   m e c h a ni c a pr ope r ti e s in c lu di ng  a lt e r in th e   a s pha lt   bi nde r   w it s ynt he ti c   pol ym e r s   or   c he m ic a l s   [ 6] [ 10] ,   in c or por a ti ng  c r um r ubbe r   [ 11] f ib e r s   [ 12] a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 793 - 803   794   bi om a s s - de r iv e m a te r ia ls   [ 13]   in to   th e   m ix tu r e   [ 14] a m ong  ot he r s   [ 15] M a hm ood  a nd  K a tt a n   [ 16]   f ound  th a a ddi ng  a   lo w   c onc e nt r a ti on  of   s ty r e ne - but a di e ne - s ty r e ne   ( S B S )   a 5 - 10%   to   a s pha lt   m ix tu r e s   e nha nc e d   th e  c om pos it e ' s  vi s c o s it y, pe ne tr a ti on r e s is ta nc e , a nd t e ns il e  s tr e ngt h. H ow e ve r , S B S  i s  e xpe ns iv e , l im it in g i ts   f e a s ib il it f or   la r ge - s c a le   a ppl ic a ti on s   in   de ve lo pi ng  c ount r ie s .   F ur th e r m or e th e   w a te r   s ta bi li ty   pe r f or m a nc e   of   th e   a s pha lt   m ix tu r e   im pr ove w i th   th e   in c lu s io o f   gl a s s nyl on,  a nd  pol ye s te r   f ib e r s V a r io us   s ynt he ti c   a nd  na tu r a f ib e r s ,   s uc a s   c oc onut c or n,  pa lm a nd  s is a l ,   im pr ove th e   te ns il e   s tr e ngt a nd  c r a c ki ng   r e s is ta nc e   [ 17] [ 18] P ol ye s te r   f ib e r s   in   th e   a s ph a lt   m ix tu r e   not a bl im pr ove lo w - te m pe r a tu r e   dur a bi li ty   a nd  c r a c ki ng  r e s is ta nc e   [ 19] H ow e ve r na tu r a f ib e r s   te nd  to   a bs or w a te r w hi c c a w e a ke th e   a s pha lt   m a tr ix   ove r   ti m e T hi s   c oul d   le a d   to   pr e m a tu r e   d e gr a da ti on  a nd   in c r e a s e s us c e pt ib il it to   lo s s   of   a dh e s io b e twe e n   bi nde r   a nd  a ggr e ga te A ddi ti ona ll y,  c onc e r ns   h a ve   be e r a i s e d r e ga r di ng  th e   lo ng - te r m   e nvi r onm e nt a im pa c t   a nd  s us ta in a bi li ty   of   s ynt he ti c   f ib e r B io m a s s - de r iv e a s pha lt   m odi f ie r s s uc a s   w a s te   ve ge ta bl e   oi ls   a nd  bi oba s e pol ym e r s ha ve   be e in ve s ti ga te to   e nha nc e   a s pha lt   f le xi bi li ty   a nd  pe r f or m a nc e H ow e ve r th e s e   m odi f ie r s   of te f a c e   c ha ll e nge s   r e la te to   th e r m a s ta bi li ty   a nd  a gi ng  r e s is ta n c e hi ghl ig ht in th e   ongoing  ne e d f or  r e s e a r c h a nd de ve lo pm e nt  i n t he  f ie ld  of  a s ph a lt  t e c hn ol ogy  [ 18] [ 20] .     D e s pi te  a dva nc e m e nt s  i n a s pha lt  m odi f ic a ti on us in g va r io us  m a te r ia ls , i nc lu di ng s ynt he ti c  pol ym e r s f ib e r s a nd  bi om a s s - de r iv e s ub s ta nc e s a   not a bl e   r e s e a r c ga p r e m a in s   c onc e r ni ng  th e   a ppl ic a ti on  of   m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r   a s   a a s pha lt   m odi f ie r W hi le   pr e vi ous   s tu di e s   ha ve   e xpl or e th e   us e   of   pi ne   r e s in   de r iv a ti ve s s uc a s   c r ude   pi ne   r e s in   a nd  gum   r os in to   e nha nc e   th e   pr ope r ti e s   of   a s pha lt   m ix tu r e s   [ 20] th e y   di not   e xpl ic it ly   a ddr e s s   m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r   in f lu e nc e   on  a s pha lt ' s   m e c ha ni c a a nd  r he ol ogi c a l   pr ope r ti e s . R os in  e s te r  i s  a  pr om is in g m a te r ia f o r  e nha nc in g t h e  qua li ty  of  a s pha lt . I t  i s  a  na tu r a l,  s us ta in a bl e lo w - c os t,   th e r m a ll s ta bl e   a s pha lt   m odi f ie r   de r iv e f r om   pi ne   r e s in   a nd  r e a di ly   m odi f ia bl e   th r ough  c he m ic a pr oc e s s e s P in e   r e s in m a in ly   f r om   tr opi c a r e gi ons is   a   va lu a bl e   a nd  a bunda nt   r e s our c e   w it a   w id e   r a nge   of   pot e nt ia a ppl ic a ti ons   [ 20] [ 22] R os in   e s te r   e xhi bi ts   vi s c o e la s t ic   pr ope r ti e s c om bi ni ng  th e   c h a r a c te r is ti c s   of   bot s ol id s   a nd   li qui ds I ts   v e r s a ti li ty   m a ke s   it   a   va lu a bl e   c om pone nt   in   va r io us   in du s tr ie s   [ 23] T h e   a ddi ti on  of   m a le ic   a nhydr id e   to   m odi f ie r os in   ha s   be e f ound  to   s ig ni f ic a nt ly   im pr ove   th e   m e c ha ni c a a nd  c r ys ta ll iz a ti on  pr ope r ti e s   of   a li pha ti c   pol ye s te r s T hi s   im pr ove m e nt   is   pr im a r il y   due   to   th e   pr e s e nc e   of   pol a r   f unc ti ona gr oups   s uc a s   c a r boxyli c   a c id   gr oups   ( - C O O H )   or   a nhydr id e   ( - C O C O - ) w hi c e nha nc e   a dhe s io a nd  f or m   s tr ong  c he m ic a bonds   w it pol a r   c om pounds T he   m a le ic - m odi f ie r os in   a ls de m ons tr a te s   e xc e ll e nt   th e r m a s ta bi li ty m a ki ng  it   id e a f or   he a t - r e s is ta nt   a ppl ic a ti ons   a nd  r e s is ta nt   to   oxi da ti on  due   to   th e   f or m a ti on  of   s ta bl e   c he m ic a bonds F ur th e r m or e th e   m a le ic   m odi f ic a ti on  pr om ot e s   c r os s li nki ng  w it hi th e   r e s in ' s   s tr uc tu r e c r e a ti ng  a   r obus th r e e - di m e ns io na ne twor th a f ur th e r   e nha nc e s   th e r m a s ta bi li ty   a nd  in hi bi ts   oxi da ti on  a e le va te te m pe r a tu r e s   [ 22 ] [ 24] M a le ic   a nhydr id e   gr oups   c a im pr ove   th e   r e s in ' s   gl a s s   tr a ns it io te m pe r a tu r e   ( T g) T hi s   m odi f ic a ti on  c a r e s ul in   a   hi ghe r   m e lt in or   s of te ni ng  poi nt   by   r e duc in g   it s   s us c e pt ib il it to   de f or m a ti on  o r   f lo w   a hi gh   te m pe r a tu r e s   [ 25] I e nha nc e s   m e c ha ni c a pr ope r ti e s   w hi le   m a in ta in in e c onomi c   f e a s ib il it a nd  m a ki ng  it   a   pr o m is in a lt e r na ti ve   f or   de ve lo pi ng  na ti ons I a ls o   a ddr e s s e s   c r it ic a pe r f or m a nc e  l im it a ti ons  obs e r ve d i n c onve nt i ona bi o - ba s e d a s ph a lt  m odi f ie r s .   T he   c om m onl us e ba s e   a s ph a lt   in   hi ghw a in f r a s tr uc tu r e   c ons tr uc ti on  is   th e   60/ 70  pe ne tr a ti on   a s pha lt   ty pe   ( A s pha lt   pe n   60/ 70)   w it a   s of te ni ng  poi nt   va lu e   of   48   °C .   I r e s pons e   to   e xt r e m e   w e a th e r   c ondi ti ons  a nd high t r a f f ic  l oa ds , t he  a ddi ti on o f  m a le ic - m odi f i e d a s pha lt  ha s  e m e r ge d a s  a  pr a c ti c a a nd c os t - e f f e c ti ve   a lt e r na ti ve   f or   pr oduc in s ui ta bl e   pe r f or m a nc e   a s pha lt   bi nde r B c om bi ni ng  m a le ic - m odi f ie d   r os in   a nd  s ul f ur   in   th e   pr ope r   m a s s   r a ti w it a s ph a lt   a nd  c a r r yi ng  out   th e   m ix tu r e   ope r a ti on  a a   s ui ta bl e   te m pe r a tu r e w e   c a n   pr oduc e   a n   im pr ove a s ph a lt   bi nde r   a a   lo w e r   c os t.   T he r e f or e th is   s tu dy  in ve s ti ga te s   th e   pr a c ti c a im pl ic a ti ons   of   us in m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r   on  th e   vi s c os it y,  s of te ni ng  poi nt a nd  th e r m a l   s ta bi li ty  of  a s pha lt , pr ovi di ng va lu a bl e  i ns ig ht s  f or  f ut ur e  c ons tr uc ti on pr oj e c ts .       2.   R E S E A R C H  M E T H O D   2.1.   R aw  m at e r ia ls   PT .   D hi s a   M a nungg a K a r ya   of   S ur a ba ya I ndone s ia pr ovi de th e   60 - 70  pe ba s e   a s pha lt ,     a nd  it s   pe r f or m a nc e   in de te s r e s ul ts   a r e   li s te in   T a bl e   1 T he   m a le ic - m odi f ie r os in   w a s   pr ovi de by     PT .   I ndopic r i,   a ls lo c a te in   S ur a ba ya I ndone s ia a nd  it s   te c h ni c a pr ope r ti e s   a r e   li s te in   T a bl e   2 B ot th e   60/ 70  pe ba s e   a s pha lt   a nd  m a le ic - m odi f ie r os in   a r e   us e w it hout   pr io r   tr e a tm e nt S ul f ur   w a s   s uppl ie by   B r a ta c he m  S ur a ba ya .     2.2 .     P r e p ar at io n  m e t h od   T he   p r e pa r a t io n   o f   m od if ie d   a s p ha l t   f ol lo w s   a   s ys t e m a ti c   p r oc e s s   to   e ns ur e   o pt im a l   d is pe r s i on,   c he m ic a in te r a c ti o n,   a nd   p e r f o r m a nc e   e nha nc e m e n t   [ 26 ] .   F i r s t th e   ba s e   a s pha lt   is   he a te d   to   1 50 - 1 90   °C   a nd   s he a r e a t   1 00   r pm I is   e q ui p pe d   w it h   te m pe r a tu r e   c o nt r ol   t f a c il it a te   u ni f o r m   bl e nd in a nd   p r e ve n t   pr e m a t u r e   de g r a d a t io n   o f   c om po ne n ts T he n 4 - 2 w t. %   o f   m a le ic - m od i f ie r os in   e s te r   w a s   gr a dua ll y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       E c o - fr ie ndl y  dur abl e  as phal us in g m al e i c - m odi fi e d r os in  e s te r   ( E m m a Sav it r i)   795   a dde to  t he   m o lt e n  a s p ha l w h il e  m a in ta in in g  c on ti n uo us  s ti r r i ng  t o a c hi e ve  p r o g r e s s i ve   in c o r po r a ti on  a n d   e ve n   di s t r i but io w i th i th e   a s p ha l m a tr ix T he   a p p r op r ia te   a m ou nt   o f   s ul f u r   w a s   a dde to   th e   m ix tu r e   t o   pr om o te   c r os s l in ki ng,   a n th e   m ix tu r e   w a s   s he a r e d   a th e   s a m e   r o ta ti ng  s pe e d   f o r   one   h ou r   to   e ns ur e   a   hom oge ne o us   m i xt ur e T he   e xp e r im e nt a l   va r i a t io ns   o f   m od if ie d   r os in   c o m pos it io on   pe 60 /7 0   b a s e   a s pha lt  a r e  de ta il e in   T a bl e  3 .       T a bl e  1 .   T he  pr ope r ti e s  of  ba s e   a s pha lt   P a r a m e t e r   U ni t   M e a s ur e va l ue   T e c hni c a l   r e qui r e m e nt   P e ne t r a t i on ( 25 ° C )   0.1 m m   66   60 - 70   S of t e ni ng  poi nt   °C   49.5   48 - 56   D uc t i l i t y ( 25 ° C )   cm   140   100   D e ns i t y   g/ m L   1.03   1.01 - 1.06   K i ne m a t i c   vi s c os i t y   c s t   495   -       T a bl e  2 .   T he  pr ope r ti e s  of   th e   m odi f ie d m a le ic  r os in  e s te r   P a r a m e t e r s   U ni t   P r ope r t i e s   A ppe a r a nc e   -   P a r t i c l e s   V i s c os i t y ( G a r dne r , 70%  i n t ol ue ne )   -   Z2 - Z4   A c i d va l ue   m g K O H / g   35   C ol or  ( G a r dne r )   -   ≤3   S of t e ni ng poi nt   °C   130± 5       T a bl e   3 .   T he  m a le ic  r os in  e s te r  m a s s  r a ti o e xpe r im e nt s   S a m pl e   P e n 60/ 70 ba s e  a s ph a l t  ( % )   R os i e s t e r   (%)   S ul phur  ( % )   A   100   0   0   B   96   4   0.0013   C   95   5   0.0013   D   90   10   0.0013   E   85   15   0.0013   F   80   20   0.0013       2.3.   C h ar ac t e r iz at io n  of  m od if ie d  as p h al t   A f te r   th e   pr oduc ti on   of   th e   a s pha lt - m odi f ie m ix tu r e ,   phys ic a te s ts   w e r e   c onduc te to   a s s e s s   va r io us   ke pr ope r ti e s T he s e   te s ts   in c lu de m e a s ur in a s ph a lt   pe ne tr a ti on  a 25   °C de te r m in in g   th e   s pe c if ic   gr a vi ty a s s e s s in g   ki ne m a ti c   vi s c o s it a 135   °C ,   e va lu a ti ng   th e   s of te ni ng  poi nt , a nd  te s ti ng  duc ti li ty   a t   25   ° C E a c h of  t he s e  pr ope r ti e s  w a s  t e s te d unde r  s pe c if ic  I ndone s ia n N a ti ona S ta nda r ds S N I  2456: 2011  f or  a s pha lt   pe ne tr a ti on,  S N I   2441:  2011  f or   s pe c if ic   gr a vi ty S N I   03 - 6641 - 2000  f or   ki ne m a ti c   vi s c os it y,  S N I   2434:  2011   f or   s of te ni ng  poi nt a nd  S N I   2442:  2011  f o r   duc ti li ty T he   r e s ul ts   of   th e s e   te s ts   w e r e   c a r e f ul ly   a na ly z e to   e ns ur e  t he  a s ph a lt  m ix tu r e  m e th e  qua li ty  a nd pe r f or m a nc e  c r it e r ia  s e by t he s e  n a ti ona s ta nda r d s .   F our ie r   t r a ns f or m   in f r a r e d   ( F T I R )   s pe c tr os c opy  is   a   va lu a bl e   to ol   f or   a na ly z in th e   c ha nge s   in   f unc ti ona gr oups   a nd  m ol e c ul a r   s tr uc tu r e s   in   a s pha lt   a f te r   a ddi ng  m odi f ie r s T hi s   te c hni que   he lp s   to   r e ve a l   th e   m odi f ic a ti on  m e c ha ni s m s   of   th e   a ddi ti ve s   on  th e   a s ph a lt T he   F T I R   s pe c tr a   of   th e   ba s e   a s pha lt s ,   bi nde r s ,   a nd  m odi f ie a s pha lt s   w e r e   obt a in e d   us in a   C a r 630   F T I R   s pe c tr om e te r   m a nuf a c tu r e by  A gi le nt   T e c hnol ogi e s   ( C a li f or ni a U S A ) T he   s c a nni ng  r a nge   f or   th e   F T I R   a na ly s i s   w a s   f r om   4 , 000 - 650  c m −1 e ns ur in a   c om pr e he ns iv e   vi e w   of   th e   r e le va nt   in f r a r e a bs o r pt io ba nds T he   s pe c tr om e te r   w a s   s e to   a   r e s ol ut io n of  4 c m −1 , a ll ow in g f or  pr e c is e  a nd de ta il e d s p e c tr a da ta  c ol le c ti on.   T he   dyna m ic   s he a r   r he om e te r   ( D S R )   te s m e th od  w a s   e m pl oye to   a na ly z e   th e   vi s c oe la s ti c   c ha r a c te r is ti c s   of   bot a s pha lt   a nd  m odi f ie a s pha lt T hi s   te s t   m e a s ur e s   ke pa r a m e te r s   s uc a s   th e   r ut ti ng   f a c to r   ( G */ s in   δ )   a nd  pha s e   a ngl e   ( δ ) w hi c a r e   c r uc ia f or   e va lu a ti ng  th e   hi gh - te m pe r a tu r e   pe r f or m a nc e   of   th e  a s pha lt . F or  t he  ba s e  a s pha lt , t he  t e s w a s  c onduc t e d a 52, 5 8, 64, a nd 70 °C  t e m pe r a tu r e s . I n c ont r a s t,  t he   m odi f ie d a s pha lt  w a s  t e s te d a a  br oa de r  r a nge  of  t e m pe r a tu r e s , i nc lu di ng 52, 58, 64,  70, a nd 76 °C . T he  D S R   te s w a s  c ondu c te d a a  m e a n f r e que nc y of  1.59 Hz  t o obta in  a c c ur a te  a nd c ons i s te nt  r e s ul ts .       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T hi s   s tu dy  e xpl or e s   th e   im pa c of   th e   m a s s   r a ti of   m odi f ie m a le ic   r os in   e s te r   a nd  te m pe r a tu r e   on   m odi f ie a s pha lt ' s   phys ic a a nd c he m ic a pr ope r ti e s . T he  r e s e a r c h f oc us e s  on unde r s ta ndi ng how va r ia ti ons  i n   th e s e   f a c to r s   in f lu e nc e   th e   pe r f or m a nc e   a nd  c h a r a c te r is ti c s   of   th e   a s pha lt   m ix tu r e I a ddi ti on  to   th e   m a s s   r a ti a nd  te m pe r a tu r e ot he r   ke y   va r ia bl e s ,   s uc h   a s   s ul f ur   c om p os it io n,  m ix in dur a ti on,  a nd  s he a r   s p e e d,  a r e   a ls be in c ons id e r e d.  B e xa m in in th e s e   f a c to r s th e   s tu dy  i de nt if ie s   th e   opt im a c ondi ti ons   f or   m odi f yi n g   a s pha lt  t o i m pr ove  i ts  qua li ty  a nd dur a bi li ty .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 793 - 803   796   3.1.    T h e  e f f e c t  o f  m al e ic  r os in  e s t e r   m as s   r at io  on  p h ys ic al  p r op e r t ie s  of   m od if ie d  as p h al t   T he   s tu dy   a im e to   e x a m in e   how   m a le ic   r os in   e s t e r ' s   c o m pos it io a f f e c ts   m odi f ie a s pha lt ' s   pr ope r ti e s . T he  pr oc e s s  i nvol ve d m ix in g 60/70 bas e   a s pha lt  w it h m a le ic  r os in  e s te r  a nd s ul f ur  a a  s h e a r  s pe e of   100  r pm   a nd  a   m ix in te m pe r a tu r e   of   190   °C   f or   hour D ur in th e   e xpe r im e nt s ,   th e   a s pha lt   u s e w a s   a   60/ 70  pe ba s e a nd  th e   c om pos it io r a nge f r om   80  to   100% T he   m odi f ie r os in   e s te r   us e r a nge f r om     0 - 20% , w hi le   th e  s ul f ur , w hi c h  a c ts  a s  a  c r os s li nki ng a ge nt , w a s  e it he r  pr e s e nt  a 0.0013%  or  not  us e d. S ul f u r   c a e nha nc e   th e   e la s ti c it a nd  f le xi bi li ty   of   a s pha lt m a ki ng  it   m or e   r e s is ta nt   to   c r a c ki ng,  d e f or m a ti on,    a nd r ut ti ng.    T a bl e   pr e s e nt s   th e   phys ic a pr ope r ti e s   of   m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r - m odi f ie d   a s pha lt   a nd   c om pa r e s   it   w it h   th e   te c hni c a r e qui r e m e nt s   of   s ynt he ti c   e la s to m e r - m odi f ie a s pha lt T he   ke p a r a m e te r s   a na ly z e in c lu de   p e ne tr a ti on  a 25  ° C ki ne m a ti c   vi s c os it a 1 35  °C s of te ni ng  poi nt duc ti li ty   a 25  ° C a nd   s pe c if ic   de ns it y.  B a s e   a s pha lt   ha s   a   hi gh  pe ne tr a ti on  va lu e   ( 66  m m ) ,   in di c a ti ng  it s   r e la ti ve   s of tn e s s   A s   th e   r os in   e s te r   c ont e nt   in c r e a s e s pe ne tr a ti on  gr a dua ll d e c r e a s e s r e a c hi ng  4   m m   a 20%   r os in   e s t e r   T he  95: 5 a nd 96:4 c om pos it io ns  m e e th e  m in im um  pe ne tr a ti on  r e qui r e m e nt  ( ≥40 m m ) , m a ki ng  th e m  opt im a l   f or   a ppl ic a ti ons   r e qui r in ba la nc e ha r dne s s   a nd  f le xi bi li ty C om pos it io ns   w it > 10%   r os in   e s te r   be c om e   e xc e s s iv e ly   ha r d,  w hi c m a c a us e   br it tl e ne s s   a nd  c r a c ki ng  unde r   th e r m a s tr e s s W e   f ound  th a th e   m a le ic   r os in   e s te r   in c r e a s e s   th e   vi s c os it y   of   a s ph a lt m a ki ng  th e   a s pha lt   ha r de r I c or r e la te s   w it in c or por a ti ng  m a le ic   r os in   e s te r ,   w hi c c ont r ib ut e s   to   gr e a te r   ha r dne s s   in   th e  m odi f ie a s pha lt   s ys te m . M a le ic   r os in   e s te r   is   a s s oc ia t e w it in c r e a s e d   c r os s li nki ng,  e nc our a gi ng  th e   d e ve lo pm e nt   of   a   th r e e - di m e ns io na l   ne twor w it hi th e   m odi f ie a s pha lt D ue   to   it s   a c id   gr oup,  m a le ic   r os in   e s te r   c a r e le a s e   pr ot ons   ( H + ) in it ia ti ng  a   r e a c ti on  w it a s pha lt   m ol e c ul e s   c ont a in in c a r boxyli c   gr oups   ( C O O H ) T hi s   c r os s li nki ng  e nha n c e s   th e   s tr e ngt a nd   s ta bi li ty   of   th e   a s pha lt   but   s im ul ta ne ous ly   m a ke s   it   ha r de r   a nd  le s s   pe n e tr a bl e T he   in te r a c ti on  be twe e n   m a le ic   r os in   e s te r s   a nd  c a r boxyli c   gr oups   in   a s ph a lt   s ig ni f ic a nt ly   im pa c ts   th e   vi s c oe la s ti c   pr ope r ti e s   of   th e   m a te r ia l,   th us   in f lu e nc in th e   pe ne tr a ti on  va lu e T he   r e s ul t s   a r e   f in di ngs   th a a li gn  w it e xi s ti ng  r e s e a r c h   [ 14 ] [ 27] [ 28]   w he r e   r os in   e s te r   m odi f ie a s pha lt   e xhi bi t s   i m pr ove d   ha r dne s s   a nd  r ut ti ng  r e s is ta n c e ,   but   ne e d s   opt im iz a ti on t o pr e ve nt  e xc e s s iv e  r ig id it y.   A ddi ti ona ll y,  T a bl e   4   de m ons tr a te s   a in c r e a s e   in   th e   m o di f ie a s pha lt ' s   ki ne m a ti c   vi s c o s it c om pa r e to   th e   ba s e   a s pha lt   pe n   60/ 70.  A ll   c om pos it io ns   m e e th e   vi s c os it r e qui r e m e nt   ( ≤3 , 000  c S t) T h e   vi s c os it in c r e a s e s   w it th e   r os in   e s te r   c ont e nt   f r om   495  c S i th e   100: ( A )   c om po s it io to   956  c S in   th e   90: 10  ( D )   c om pos it io n,  s how in a   m or e   s tr uc tu r e ne two r due   to   e nha nc e m ol e c ul a r   in te r a c ti ons .   H ow e ve r a t   20%   r os in   e s te r   ( F ) vi s c o s it dr ops   to   152   c S t,   w hi c m a in di c a te   a   c h a nge   in   th e   m a t e r ia l' s   f lo w   pr ope r ti e s pos s ib ly   due   to   ph a s e   s e pa r a ti on  or   r e duc e c om pa ti bi li ty   a hi gh  m odi f ic a ti on  le ve ls O ur   f in di ngs   c onf ir m   th a r os in   e s te r   in c r e a s e s   vi s c o s it in   m ode r a te   a m ount s but   e xc e s s iv e   us e   m a di s r upt   opt im a f lo w   pr ope r ti e s T he   in c or por a ti on  of   m a le ic   r os in  e s te r   le a ds   to  a e nha n c e m e nt   in  a s pha lt   vi s c os it y N ot   onl do e s   th e   m ol e c ul a r   s tr uc tu r e   of   r o s in   e s te r   c ont r ib ut e   t hi g he r   vi s c os i ty b ut   th e   c he m i c a l   in te r a c ti on s   b e twe e r o s in   e s te r   a nd  a s p ha lt   m ol e c ul e s   a ls s ubs ti tu te   a   m or e   c om pl e a nd   in te r c onn e c t e d   m ol e c u la r   n e twor k,   th u s   e l e va t in a s ph a lt   vi s c os i ty . T hi s   bon di ng  le a ds   t s tr onge r   i nt e r m ol e c u la r   in t e r a c ti on s   a nd  im pr ov e c o he s io a m ong  a s ph a lt   m ol e c ul e s f ur th e r   in c r e a s i ng  a s ph a lt   vi s c o s it y.  A r a ba ni   e al [ 29]   f ound  th a a c i d - tr e a te d a s p ha lt   i nc r e a s e vi s c os it y,  im pr o vi ng  r ut ti ng  r e s i s ta n c e   b ut   s om e ti m e s   m a ki n m ix in g   di f f ic ul t.   K a r a ha n ç e r   [ 26]   a l s o   not e th a r o s in - b a s e c ur in g   a g e nt s   in c r e a s e d   a s ph a lt   vi s c os i ty s im il a r   to   th e   tr e nd ob s e r ve in  t hi s   s tu dy .   A dd in g   r os i e s te r   to   th e   m odi f ie a s pha lt   c a e nh a nc e   th e   s of te n in g   po in t,   a s   de m o ns t r a t e in   T a bl e   4 .   T he   c o m p os i ti ons   f r o m   96 :4   ( B )   on w a r ds   m e e th is   r e q ui r e m e n t,   w i th   t he   s of te n in po in t   in c r e a s in g   a s   th e   e la s t om e r   c on te n in c r e a s e s in di c a t in g   im p r ov e te m pe r a tu r e   r e s is ta nc e .   A d di ng     4 - 20 %   r os in   e s te r   c a n   e l e va te   th e   s of te n in po in o f   m o di f ie d   a s p ha l t   by   up   t 33 %   c o m pa r e d   to   t he   s of te n in g   poi nt   o f   t he   ba s e   p e 60 /7 0   a s pha lt C om pos it io n s   B - F   ( ≥4 %   r os i e s te r )   m e e t   th e   s o f t e ni ng   poi nt   r e qu i r e m e nt c on f i r m i ng   th a t   r os i e s te r   e nha nc e s   hi gh - t e m p e r a tu r e   s ta bi li ty R os i e s te r   m od i f ic a ti ons   e f f e c ti ve l i nc r e a s e   he a r e s is ta nc e m a k in g   i c om p a r a bl e   t s y nt he t ic   p ol ym e r s I a li gne d   w it J ia   e al .   [ 12 ]   s h ow e t ha s yn th e ti c   f ib e r - r e i nf or c e d   a s pha lt   in c r e a s e th e   s of te n in p oi n but   s om e ti m e s   r e duc e d   du c t il it y ,   a n Y a n   e al .   [ 30 ]   f oun d   t ha t   pe t r o le u m   r e s in   m od if ic a ti ons   i nc r e a s e d     th e   s o f te ni ng   p oi n t   by   u to   1 5% T hi s   s i tu a ti on   oc c ur s   b e c a us e   m a le ic   r os in   e s te r   m a ke s   th e   ne t w o r k   s tr uc t ur e   f o r m e i ns id e   t he   a s p ha lt   de ns e r ,   m o r e   s ta b le ,   a nd  i m p r o ve s   th e   s t r uc tu r a s t r e n gt a n t he     hi g h - te m pe r a tu r e   p e r f o r m a nc e   o f   t he   m od i f ie a s p ha lt .   T he   s t udy  in di c a te s   th a th e   r e s is ta nc e   of   m o di f i e d   a s pha lt   to   hi gh - t e m pe r a tu r e   de f o r m a t io n   is   r e m a r ka bl i m p r ove d   by   i nc o r p or a t in g   m odi f ie r os in   e s te r .     A   hi ghe r   r os in   e s te r   c o nt e nt   e nha nc e s   th e   s of te n in p oi nt   of   m o di f ie a s p ha lt .   T hi s   im pr ove m e n is   a tt r i bu te d   t t he   c he m ic a bon be t w e e n   m od if ie d   r os i e s te r   a nd  a s pha l a n th e   h ig h   m e lt in p oi nt   o f   r os in   e s t e r .   T he   m ix tu r e ' s   m e lt in g   po in te n ds   t in c r e a s e   w h e r os in   e s te r   is   m ix e d   w it h   a s pha lt ,   l im it in g   th e   m o ve m e n o f   a s ph a l m ol e c u le s  a nd  e nh a nc in g  h ig h - te m p e r a tu r e  s ta b il it y.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       E c o - fr ie ndl y  dur abl e  as phal us in g m al e i c - m odi fi e d r os in  e s te r   ( E m m a Sav it r i)   797   T a bl e   4 .   M odi f ie d a s pha lt  phys ic a pr ope r ti e s  of  di f f e r e nt  m a le ic  r os in  e s te r  m a s s  r a ti o s   P a r a m e t e r s   T e c hni c a l  r e qui r e m e nt s   of  s ynt he t i c  e l a s t om e r   m odi f i e d a s pha l t   C om pos i t i on [ a s pha l t :  r os i n e s t e r ] ;  S ul phur   0.0013% ;  T =190 ° C ;   n=100 r pm ;  t  =1 h)   100: 0 ( A )   96: 4 ( B )   95: 5 ( C )   90: 10 ( D )   85: 15 ( E )   P e ne t r a t i on 25 ° C  ( 0.1 m m )   40   66   39   35   20   10   K i ne m a t i c   vi s c os i t 135 ° C  ( c S t )   ≤3 , 000   495   766   779   956   915   S of t e ni ng  poi nt   ( ° C )   54   49.5   55   55   58.9   62   D uc t i l i t y 25 ° C  ( c m )   100   140   140   140   140   20   S pe c i f i c   d e ns i t y   ≥1   1.03   1.04   1.04   1.04   1.05       T he   s tu dy  a ls r e ve a l s   th a duc ti li ty   r e m a in s   s ta bl e   by  a ddi ng  up  to   10%   r os in   e s te r H ow e ve r e xc e e di ng  10%   m a ke s   th e   a s pha lt   ve r br it tl e s ig ni f ic a nt ly   r e duc in duc ti li ty   to   98.6%   of   th e   ba s e   a s pha lt ' s   duc ti li ty   va lu e T hi s   i s   c on s is te nt   w it th e   obs e r ve d   tr e nds w h e r e   c om pos it io ns   f r om   100: ( A )   to   90: 10  ( D )   m a in ta in   a   hi gh  duc ti li ty e xc e e di ng  th e   r e qui r e s ta nda r ds H ow e ve r a 15 - 20%   r os in   e s te r duc ti li ty   dr ops   dr a s ti c a ll y,  m a ki ng  th e   a s pha lt   br it tl e   a nd  s us c e pt ib le   to   c r a c ki ng.  T he   tr e nd  is   s im il a r   to   M a hm ood  a nd   A hm e d   [ 17] ,   w ho   obs e r ve th a na tu r a f ib e r s   e nh a nc e te ns il e   s tr e ngt but   r e duc e duc ti li ty   K a r a ha e r   [ 26]   a ls f ound  th a r os in   m odi f ic a ti on   in c r e a s e d   ha r dne s s   but   de c r e a s e du c ti li ty I c onf ir m s   th a m ode r a te  r os in  e s te r  c ont e nt  m a in ta in s  du c ti li ty , but  e xc e s s iv e   c ont e nt   le a d s   to  br it tl e ne s s   T he   s p e c if ic   gr a vi ty   of   m odi f ie a s pha lt   in c r e a s e s   due   to   th e   hi ghe r   s pe c if ic   gr a vi ty   of   r os in   e s te r   th a a s pha lt C ons e qu e nt ly a in c r e a s e r os in   e s te r   c om po s it io le a ds   to   hi gh e r   s pe c if ic   gr a vi ty   in   m odi f ie d   a s pha lt   th a in   th e   ba s e   pe 60/ 70   a s pha lt A ll   c om pos it io ns   m e e th e   m in im um   s pe c if ic   de ns it r e qui r e m e nt   of   ≥1,  w it h   va lu e s   r a ngi ng  f r om   1.03 - 1.05,  c onf i r m in t ha r os in   e s te r   doe s   not   ne ga ti ve ly   im pa c t   c om pa c ti on.  I ha s im il a r   r e s ul ts   to   G uha   a nd  A s s a f   [ 15]   in   th a c e m e nt - m odi f ie a s pha lt   ha d   a   s im il a r   de ns it y i nc r e a s e w hi c h i m pr ove d l oa d - be a r in g c a pa c it y.   T he   s tu dy  f o und  th a a d di ng  m a le ic - m od if ie r os in   e s te r   s ig n if ic a nt ly   e nha nc e pe ne t r a t io n   r e s is ta n c e ,   s o f te ni ng   po in t,   a n vi s c os i ty   w h il e   m a i nt a in in g   a c c e pt a bl e   d uc t il it a nd   de ns i ty D uc t i li ty   pa r a m e te r s   a r e   m e t   w he th e   c om pos i ti on   c o nt a in s   u to   10 %   r os in   e s t e r be y on th is   th r e s h ol d,   t he   duc t il i ty   o f   th e   m od if ie d   a s p ha l f a ll s   s h or of   te c h ni c a l   s t a nda r ds in d ic a ti ng   i nc r e a s e d   b r i tt le n e s s I n   s um m a r y,   t he   96 :4   ( B )   a nd   9 5: ( C )   c om pos it io ns   o f f e r   th e   be s ove r a l l   ba la nc e m e e ti ng   a l te c hni c a l   r e q ui r e m e n ts   a nd  pr ov id in g   a   f a vo r a b le   c om bi na t io of   pe n e tr a t io n vi s c os i ty ,   s o f t e ni ng   po in t,   du c t il it y,   a nd  de ns i ty I c o nt r a s t,   c om p os i ti ons   w it h ig he r   m a le i c   r os in   e s te r   c o nt e nt s uc a s   85 :1 ( E ) ,   de m o ns t r a te   di m i ni s hi ng   r e tu r ns   in   pe ne t r a ti on   a n duc ti li ty ,   w h ic h   c oul d   ne g a t iv e ly   i m pa c t   t he   a s pha lt ' s   pe r f o r m a nc e   in   pr a c t ic a a pp li c a t io ns T he   r e s u lt s   a r e   in   li ne   w it S B S - m od if ie a s pha lt   f o r   it s   a bi li ty   t o   im p r ove   pe ne t r a t io r e s is ta nc e   a n s o f te ni ng  po in t   [ 26 ] H ow e ve r i is   c os tl a n e nvi r onm e n ta l ly   c ha l le n gi ng.   M a le ic - m o di f ie d   r os in   e s t e r   is   a   v ia b le   a l te r na t iv e   t o   s y nt h e t ic   po ly m e r s ,   w hi le   o f f e r in g   a   m o r e  s us ta in a bl e  a n d c os t - e f f e c t iv e  s o lu ti o n.     3.2.    T h e  e f f e c t  o f  m ix in g t e m p e r at u r e  on  t h e  p h ys ic al  p r op e r t ie s  of   m od if ie d  as p h al t   T he   te m pe r a tu r e   a w hi c h   a s pha lt   i s   m ix e s ig ni f ic a nt ly   im pa c ts   it s   pr ope r ti e s   a nd  p e r f or m a nc e   in   va r io us   a ppl ic a ti ons T he   c om pone nt s   m a not   m ix   pr ope r ly   w he th e   te m pe r a tu r e   is   to lo w le a di ng  to   a   r ough  a nd  in c ons is te nt   m ix tu r e C onve r s e ly e xc e s s iv e ly   hi g te m pe r a tu r e s   c a c a us e   th e   a s pha lt   to   a ge   pr e m a tu r e ly a f f e c ti ng  it s   c ha r a c te r is ti c s T hi s   s tu dy  in v e s ti ga t e th e   e f f e c ts   of   va r yi ng  m ix in te m pe r a tu r e s   at   190,  170,  a nd  150   °C   on  a   m odi f ie a s pha lt   c om pos it io of   96%   60/ 70  ba s e   a s ph a lt 4%   r os in   e s te r a nd  0.0013%   s ul f ur T he   pa r a m e te r s   a s s e s s e in c lu de   pe ne tr a ti on,  ki ne m a ti c   vi s c os it y,  s of te ni ng  poi nt duc ti li ty ,   a nd  de ns it y,  w hi c a r e   c r it ic a in   de te r m in in th e   a s ph a lt s   pe r f or m a nc e   a nd  dur a bi li ty T he   r e s ul ts ,   s um m a r iz e in   T a bl e   5 de m ons tr a te   th a th e   pe ne tr a ti on   a 25   °C   r e m a in s   c lo s e   to   th e   ta r ge t   va lu e   of   ≥40,   w it h r e a di ngs  of  39, 44, a nd 42 f or  t he  r e s pe c ti ve  t e m pe r a tu r e s .  T hi s  s ugge s ts  a  m in or  va r ia ti on i n pe ne tr a ti on   but   is   s ti ll   w it hi th e   a c c e pt a bl e   r a nge   f or   good  w or ka bi li ty S pe c if ic a ll y,  a 150   °C th e   pe ne tr a ti on  va lu e   is   lo w e r   th a a 170   °C s ugge s ti ng  th a th e   hi ghe r   vi s c o s it a th is   lo w e r   te m pe r a tu r e   hi nde r s   th e   in te r a c ti on  be twe e r os in   e s te r   a nd   a s ph a lt   c om pone nt s ,   r e s ul ti ng  in   poor e r   hom oge ne it y.  C onve r s e ly a 190   °C w hi le   th e   a s pha lt   vi s c os it de c r e a s e s th e   e xc e pt io na ll hi gh  te m pe r a tu r e   m a le a to   a s ph a lt   c oa gul a ti on,  oxi da ti on,  a nd  th e   lo s s   of   vol a ti le   c om pone nt s r e s ul ti ng  in   a   ha r de r   a s pha lt   w it a   de c r e a s e pe ne tr a ti on   va lu e . T he  t a bl e  f ur th e r  i ll us tr a te s  t ha th e  opt im a m ix in g t e m p e r a tu r e  f or  t h is  s pe c if ic  a s pha lt  c om pos it io n i s   a r ound 170   °C , w he r e  t he  pe ne tr a ti on va lu e  m e e ts  t he  r e qui r e s pe c if ic a ti on of  ≥40.    A ddi ti ona ll y,  ki ne m a ti c   vi s c os it a 135   °C   r e m a in s   w e ll   be l ow   th e   m a xi m um   a ll ow a bl e   l im it   o f     ≤3 , 000  c S t   a c r os s   a ll   te s te te m pe r a tu r e s th ough  it   in c r e a s e s   s li ght ly   a s   th e   te m pe r a tu r e   de c r e a s e s r a ngi ng  f r om   766.2  c S a 190   °C   to   827.7  c S t   a 150   °C T hi s   in di c a te s   th a th e   m a te r ia m a in ta in s   s ui ta bl e   f lo w   pr ope r ti e s   f or   a ppl ic a ti on.  M or e ove r th e   s of te ni ng  poi nt   s li ght ly   e xc e e ds   th e   m in im um   s pe c if ic a ti on  of     ≥54   °C s ugg e s ti ng  th e   m a te r ia e xhi bi ts   good  th e r m a s ta bi li ty T hi s   c on s is te nc y   a c r os s   te m pe r a tu r e s   s ugge s ts   th a th e   s of te ni ng  poi nt   is   r e la ti ve ly   s ta bl e a lt hough  m or e   r e li a bl e   r e s ul ts   m a be   a c hi e ve a th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 793 - 803   798   e xt r e m e s   of   th e   te s te te m pe r a tu r e   r a nge D uc ti li ty   a 25   °C   is   c ons is te nt ly   hi gh,  e xc e e di ng  th e   m in im um   r e qui r e va lu e   of   100   c m in di c a ti ng  e xc e ll e nt   f le xi bi li ty   a t   lo w e r   te m pe r a tu r e s D e ns it r e m a in s   c ons ta nt   a 1.041 - 1.044,  a bove   th e   m in im um   r e qui r e va lu e   of   1,  e ns ur in g   a de qua te   s tr uc tu r a in te gr it f or   th e   m odi f ie d   a s pha lt T he   tr e nd s   of   th e   s tu dy   a r e   c ons is t e nt   w it s tu di e s   on  m odi f ie a s pha lt s ,   w he r e   m odi f ie r s   li ke   r os in   e s te r   im pr ove   s pe c if ic   c ha r a c te r is ti c s   li ke   duc ti li ty   a nd  p e ne t r a ti on  w hi le   m a in ta in in a c c e pt a bl e   vi s c o s it a nd  s of te ni ng  poi nt R e s e a r c in   [ 31] ,   [ 32 ]   ha s   s how s im il a r   im pr ove m e nt s   in   duc ti li ty   a nd  s of te ni ng  poi n t   w it th e   us e   of   m odi f ie r s s ugge s ti ng  th a th e   m odi f ic a ti on  pr oc e s s   e nh a nc e s   th e   a s pha lt s   pe r f or m a nc e   unde r   va r io us   e nvi r onm e nt a c ondi ti ons pa r ti c ul a r ly   in   m a in ta in in g w or ka bi li ty   a lo w e r   te m pe r a tu r e s   a nd  e n s ur in dur a bi li ty  a hi ghe r  t e m pe r a tu r e s .     T he   opt im a m ix in te m pe r a tu r e   f or   th is   m odi f ie a s ph a lt   c o m pos it io is   a r ound  170   °C w h e r e   m os pr ope r ti e s   e it he r   m e e or   c lo s e ly   a ppr oa c th e   r e qui r e s pe c if ic a ti ons W hi le   s li ght ly   hi ghe r   or   lo w e r   te m pe r a tu r e s   s ti ll   pr oduc e   a c c e pt a bl e   r e s ul ts ,   s om e   tr a de - of f s   in   pe ne tr a ti on  a nd   s of te ni ng  poi nt s   e xi s t.   T h e   c ons is te nt   du c ti li ty   a nd  ki ne m a ti c   vi s c o s it a c r os s  a ll   te m pe r a t ur e s   s ugge s th a t   th e s e   pr ope r ti e s   a r e   r e la ti ve ly   una f f e c te d by c ha nge s  i n m ix in g t e m pe r a tu r e , i ndi c a ti ng s t a bi li ty  unde r  va r yi ng c ondi ti ons .       T a bl e   5 .   M odi f ie d a s pha lt  phys ic a pr ope r ti e s   at   di f f e r e nt  m ix in g t e m pe r a tu r e s   P a r a m e t e r   M odi f i e a s pha l t   a c c or di ng t s pe c i f i c a t i on  2010   M i xi ng  t e m pe r a t ur e  ( ° C )  a t   c om pos i t i on [ a s pha l t :  r os i n e s t e r =96:4] ;   S ul phur =0.0013% ;  n=100 r pm ;  t =1 h   190   170   150   P e ne t r a t i on   25   ° C  ( 0.1   m m )   40   39   44   42   K i ne m a t i c   vi s c o s i t y   ≤3 , 000   766.2   770.2   827.7   135   °C   ( c S t )           S of t e ni ng   poi nt   ( ° C )   54   55   54.2   54   D uc t i l i t y   a t   25   °C   ( c m )   100   140   140   140   D e ns i t y   ≥1   1.041   1.044   1.041       T a bl e   6   p r o vi de s   a   de ta i le d   c om pa r is o n   o f   th e   a s pha lt   pa r a m e te r s   f o r   pe 60 /7 a s pha lt ,   po ly m e r - m od i f ie a s pha lt ,   a nd   r os in   e s te r - m od i f ie a s ph a l t,   h ig h li gh ti ng   th e   s upe r i o r   qua li ti e s   o f   t he   m a le ic   r os in   e s te r   m od i f ic a t io n M ix in 96 %   a s ph a l t,   4 %   gu m   r os in   e s t e r ,   a n d   0. 00 13 %   s ul f u r   a t   a   te m p e r a tu r e   o f     170   °C   f o r   9 m i nu te s   yi e l ds   a   m o di f ie d   a s ph a l th a t   m e e ts   th e   r e qu ir e m e nt s   o f   t he   20 10   ge ne r a l   s pe c i f i c a t io ns   f or   pol ym e r - m od i f ie a s ph a l t.   T he   r e s u lt in gu m   r os in   e s te r   m od if ie a s pha lt   de m ons tr a te s   a  ba la n c e d  pe r f o r m a nc e  a c r os s  s e ve r a l  c r i ti c a l  pa r a m e t e r s . T h e  s o f t e n in g  p oi nt  o f  5 4.4   ° C   is  s li gh tl hi ghe r   th a n   th a of   s y nt he t ic   e la s to m e r - m o di f ie a s ph a l t,   in di c a t in g   a   s i m i la r   but   s li g ht ly   s u pe r io r   he a r e s is ta nc e .   A dd it io n a l ly ,   th e   p e ne tr a ti on   v a l ue   o f   45   ( 0. m m )   s u gge s t s   t ha t   th e   m od if ie d   a s pha lt   is   a ls o   h a r bu t   s li g ht ly   s o f te r   th a th e   s yn th e ti c   e l a s t om e r   m o di f ie a s pha lt ,   ye t   s t il w it hi a c c e pt a b le   li m i ts m a k in i t   w e ll - s ui te d  f or  va r io us  a p pl ic a ti o ns .     T he   duc ti li ty   va lu e w hi c e xc e e ds   140  c m e x c e e d s   th e   r e qui r e li m it   a nd  hi ghl ig ht s   th e   m odi f ie d   a s pha lt ' s  s upe r io r  f le xi bi li ty  a nd r e s il ie nc e , s how in g i is  e ve m or e  f le xi bl e  a nd a bl e  t o w i th s ta nd mor e  s tr a in   be f or e   br e a ki ng.  T hi s   hi gh  duc ti li ty   i s   c r uc ia l   f or   r e s is ti ng  pe r m a ne nt   de f le c ti on  a nd   c r a c ki ng,  p a r ti c ul a r ly   in   r e gi ons   w it s ig ni f ic a nt   th e r m a c yc li ng.  T he   gum   r os in   e s te r - m odi f ie a s pha lt   ha s   a   de ns it of   1.041  g/ m L ,   w hi c is   s li ght ly   hi ghe r s ugg e s ti ng  it   m a h a ve   s li ght ly   be tt e r   s tr uc tu r a in te gr it y.  T he   s p e c if ic   gr a vi ty   of   1.041  g/ m L   in di c a te s   th a th e   m odi f ie a s pha lt   ha s   a de qu a te   c om pa c ti on  pr ope r ti e s e ns ur in s ta bi li ty   a nd  lo a d - be a r in c a pa c it y.  F ur th e r m or e th e   vi s c os it a 135   °C ,   m e a s ur e a t   809  c S t,   r e m a in s   w e ll   w it hi th e   a c c e pt a bl e   r a nge s ugg e s ti ng  th a th e   a s pha lt   ha s   a   m e di um   le ve of   vi s c os it a nd  is   e a s to   a ppl w hi le   m a in ta in in g s uf f ic ie nt  t hi c kne s s  t o r e s i s f lo w  unde r  t r a f f ic  l oa d .         T a bl e   6 .   T he  c om pa r is on of  ba s e  a nd modi f ie d a s pha lt  w it s yn th e ti c  e la s to m e r  m odi f ie d a s pha lt  t e c hni c a r e qui r e m e nt   P a r a m e t e r s   A s pha l t   pe 60/ 70   S ynt he t i c  e l a s t om e r  m odi f i e a s pha l t   G um   r os i n e s t e r   m odi f i e d a s pha l t   S of t e ni ng  poi nt , ° C   48   54   54.4   P e ne t r a t i on, 0.1x m m   60 - 70   M i n. 40   45   D uc t i l i t y, c m   100   100   140   D e ns i t y, g/ m L   M i n. 1   M i n. 1   1.041   V i s c os i t y, c S t  @ 135 ° C   300   ≤3 , 000   809       T he   m a le ic   r os in   e s te r - m odi f ie a s pha lt   e xc e e ds   s e v e r a c r it ic a s pe c if ic a ti ons ,   in c lu di ng  s of te ni ng   poi nt duc ti li ty a nd  vi s c os it y. T hi s   m a k e s   it   a n   id e a c hoi c e   f or   a ppl ic a ti ons   th a r e qui r e   im pr ove f le xi bi li ty dur a bi li ty , a nd t he r m a r e s is ta nc e . A ddi ti ona ll y, i ha s  a  s li ght ly  hi ghe r  de ns it y a nd mode r a te  vi s c os it y, w hi c h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       E c o - fr ie ndl y  dur abl e  as phal us in g m al e i c - m odi fi e d r os in  e s te r   ( E m m a Sav it r i)   799   e nha nc e s   it s   a da pt a bi li ty   to   va r io us   e nvi r onm e nt a c ondi ti ons . T he s e   pr ope r ti e s   c ont r ib ut e   to   th e   pot e nt ia f or   im pr ove d r oa d l if e s pa n a nd pe r f or m a nc e , pa r ti c ul a r ly  i n f le xi bl e  pa ve m e nt s .     3.3.   T h e  e f f e c t  o f  ad d in g m al e ic  r o s in  e s t e r  on   t h e   c h e m i c al  c h an ge s  of   m od if ie d  as p h al t   T he   im pa c of   a ddi ng  m a le ic   r os in   e s te r   on  th e   c he m ic a pr ope r ti e s   of   m odi f ie a s pha lt   is   s how in   F ig ur e   1 T he   f ig ur e   pr e s e nt s   th e   F T I R   s pe c tr a   f or   ba s e   a s pha lt m a le ic   r os in   e s te r a nd  m a le ic   r os in     e s te r - m odi f ie a s pha lt T he   a n a ly s is   c ove r s   th e   w a v e num be r   r a nge   f r om   400  to   3 , 900  c m - 1 ty pi c a f or   id e nt if yi ng  f unc ti ona gr oups   a nd  bonds   in   m a te r ia ls I th e   a s pha lt   s pe c tr um th e   s tr e tc hi ng  vi br a ti on  of   it s   f unc ti ona gr oups   s how s   th a th e   m a in   s ub s ta nc e s   e xi s ti ng  in   ba s e   a s pha lt   a r e   lo ng - c ha in   a lk a ne s a li pha ti c   hydr oc a r bons a r om a ti c   c om pounds a nd  va r io us   de r iv a ti ve s I ha s   pe a ks   a 2 , 920   a nd  2 , 851   c m - 1 c or r e s ponding  to   C H 3   s tr e tc hi ng  a nd  C - H   s tr e tc hi ng,  r e s pe c ti v e ly in di c a ti ng  a li pha ti c   bonds   a nd  m e th yl e ne   gr oups   in   hydr oc a r bon  c ha in s a   m a jo r   c om pone nt   in   a s ph a lt T he   pe a a t   1 , 457  c m - 1   in di c a te s   th e   pr e s e nc e   of   a r om a ti c   C = C   bond s r e pr e s e nt in th e   a r om a ti c   f r a c ti on  in   a s pha lt   a nd  C - H   be ndi ng  vi br a ti ons .   T h e   s pe c tr um   s how s   a   r e la ti ve ly   s im pl e   s tr uc tu r e m a in ly   s ugge s ti ng  s a tu r a te hydr oc a r bons   w it f e w e r   m odi f ic a ti ons   or   a ddi ti ve s .   T h e   m a le ic   r os in   e s te r   p e a ks   a t   29 27  a nd  2868   c m - 1   a ls o   in di c a te   C H 3   s tr e tc hi ng  a nd a li pha ti c  C - H  s tr e tc hi ng vibr a ti on.           F ig ur e   1 .   F T I R  s pe c tr um  a na ly s is  of  a s pha lt , m a le ic  r os in  e s te r ,   a nd modi f ie d a s pha lt       F ur th e r m or e th e   pe a ks   a t   1,848,  1,749,  1,727,   a nd  1,036  c m - 1   a r e   a tt r ib ut e to   C = O   s tr e tc hi ng    ( bot s ym m e tr ic   a nd  a s ym m e tr ic ) ty pi c a of   e s te r   gr oups in d ic a ti ng  th e   pr e s e nc e   of   th e   m a le ic   r os in   e s te r .   T he  m odi f ie d a s pha lt  s how s  s im il a r  f e a tu r e s  t o t he  m a le ic   r os in  e s te r  but  w it h  m or e  di s ti nc t  di f f e r e nc e s  i n t h e   f in ge r pr in r e gi on  ( unde r   1,500  c m - 1 ) T he   a bs or pt io pe a k   a 1,025.91  c m - 1   r e pr e s e nt s   th e   s tr e tc hi ng   vi br a ti on of  a li pha ti c  s ul f ox id e  a nd be nz yl  s ul f oxi de . T he  S - O   gr oup is  pol a r . A f te r  de pol a r iz a ti on oc c ur s , t he   gr oup  w il in te r a c w it ot he r   di pol e   gr oups   in   th e   m a tr ix   a s pha lt im pr ovi ng  th e   vi s c o s it of   th e   a s ph a lt M e a nw hi le th e   pe a a 1,127  c m - 1   c ha r a c te r iz e s   C - C   s tr e tc hi ng.  L a s tl y,  th e   C - O - C   s tr uc tu r e   is   de not e by   pe a ks   a 905  c m - 1 T he   a ppe a r a n c e   of   ne w   pe a ks   or   s hi f ts   in   e x is ti ng  one s   in di c a te s   th a th e   m odi f ic a ti on  ha s   s ig ni f ic a nt ly   a lt e r e th e   c he m ic a s tr uc tu r e pos s ib ly   in vol vi ng  th e   in tr oduc ti on  of   va r io us   c he m ic a gr oups   th a a f f e c th e  a s pha lt s  pe r f or m a nc e .     3.4.    D yn am ic  s h e ar   r h e om e t e r   a n al ys is   F ig ur e   2   de s c r ib e s   th e   va r ia ti ons   in   th e   r ut ti ng  f a c to r   a nd  pha s e   a ngl e   f or   bot ba s e   a nd  m odi f ie d   a s pha lt   a s   te m pe r a tu r e   c ha nge s F ig ur e   2 ( a )   s how s   th a th e   r ut ti ng  f a c to r   f or   bot ty pe s   of   a s pha lt   de c r e a s e s   a s   th e   t e m pe r a tu r e   in c r e a s e s T hi s   in di c a te s   th a th e   m a te r ia b e c om e s   s of te r   a nd  m or e   f lu id   a s   it   w a r m s   up.  H ow e ve r th is   de c r e a s e   be c om e s   m or e   gr a dua ove r   ti m e hi ghl ig ht in th e   s ig ni f ic a nt   in f lu e nc e   of   te m pe r a tu r e   on  th e   a s pha lt ' s   r ut ti ng  r e s is ta nc e C om pa r e to   th e   ba s e   a s pha lt th e   m odi f ie f or m   e xhi bi ts   a   m uc hi ghe r   r ut ti ng   f a c to r s ig ni f y in s upe r io r   r e s is ta nc e   to   r ut ti ng.  T he   m odi f ic a ti on  im pr ove s   th e   s ti f f ne s s   a nd  r e s is ta n c e   to   d e f or m a ti on  a hi ghe r   te m pe r a tu r e s .   A   hi gh e r   va lu e   of   th e   r ut ti ng  f a c to r   in di c a t e s   b e tt e r   r e s is ta nc e   to   r ut ti ng.  I ha s   a a dva nt a g e   in   a nt i - r ut ti ng  pe r f or m a nc e   unde r   hi gh  tr a f f ic   a nd  te m pe r a tu r e   c ondi ti ons F ur th e r m or e s tu di e s   on  ot he r   m odi f ie a s pha lt s , s u c a s   th os e   in c or por a ti ng  S B S   pol ym e r s ha ve   de m ons tr a te im pr ove m e nt s   in   hi gh - te m pe r a tu r e   pe r f or m a nc e .   F or   in s ta nc e ,   r e s e a r c ha s   s ho w th a a ddi ng  S B S   to   a s pha lt   in c r e a s e s   th e   c om pl e s h e a r   m odul us   ( G *)   a nd  de c r e a s e s   th e   pha s e   a ngl e   ( δ ) in di c a ti ng  0 20 40 60 80 100 120 140 160 400 900 1 4 0 0 1 9 0 0 2 4 0 0 2 9 0 0 3 4 0 0 3 9 0 0 A b s o r b a n c ( a .u .) W a v en u m b er c m - 1 A s p h a l t M a l ei c   R o s i n   E s t er M od i f i e d   A s p h a l t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 793 - 803   800   e nha nc e s ti f f ne s s   a nd  r e duc e vi s c o s it y.  H ow e ve r th e   s pe c if i c   qua nt it a ti ve   D S R   r e s ul ts   va r de pe ndi ng  on  th e  S B S  c ont e nt  a nd t e s ti ng c ondi ti ons   [ 33] .     I F ig ur e   2( b) it   is   e vi de nt   th a a s   th e   te m pe r a tu r e   in c r e a s e s th e   pha s e   a ngl e   of   e a c a s pha lt   gr a dua ll in c r e a s e s . T he   pha s e   a ngl e   of   th e   b a s e   a s pha lt   is   m or e   s ig ni f ic a nt   th a th a of   th e   m odi f ie a s pha lt in di c a ti ng  th a th e   ba s e   a s pha lt   e xhi bi ts   m or e   li qui d - li ke   be ha vi or   a nd  ha s   vi s c ous   pr ope r ti e s T hi s   im pl ie s   th a th e   ba s e   a s pha lt   m a be   m or e   s u s c e pt ib le   to   de f or m a ti on  or   r ut ti ng  unde r   lo a d.  O th e   ot he r   ha nd,   th e   pha s e   a ngl e   of   th e   m odi f ie a s pha lt   d e c r e a s e s s ugge s ti ng  th a t   th e   m odi f ie r   a nd  th e   m a tr ix   a s pha lt   c r e a te   a   m or e   s ta bl e   in te r na s tr uc tu r e   a f te r   bl e ndi ng,  le a di ng  to   im pr ove r e s is ta nc e   to   pe r m a ne nt   de f or m a ti on.  T he   te m pe r a tu r e - s e ns in pe r f or m a nc e   of   m odi f ie d   a s pha lt   ha s   be e im pr ove d.  I s how s   be tt e r   vi s c oe la s ti c   pr ope r ti e s th e   m os t   vi gor ous   r e s is ta nc e   to   pe r m a n e nt   de f or m a ti on,  a nd  th e   lo w e s t   s e n s it iv it to   te m pe r a tu r e .   I s um m a r y,  th e   pe r f o r m a nc e   of   a s pha lt   in   te r m s   of   te m pe r a t ur e   s e ns it iv it ha s   be e e nha nc e d.  T he   D S R   r e s ul ts   f r om   th is   s tu dy,  w hi c in vol ve s   m a le ic   r os in   e s te r - m odi f ie a s pha lt a r e   c ons is te nt   w it e xi s ti ng  li te r a tu r e de m ons tr a ti ng  th a r os in   m odi f ic a ti on  e f f e c ti ve ly   e nha nc e s   th e   s ti f f ne s s   a nd   hi gh - te m pe r a tu r e   pe r f or m a nc e  of  a s pha lt  bi nde r s .         ( a )       ( b)     F ig ur e   2 .   R he ol ogi c a pe r f or m a nc e  of  ba s e  a nd ma le ic - m odi f ie d r os in  e s te r  a s pha lt  bi nde r  e va lu a te d us in D S R  t e s ti ng   of   ( a )  t he  hi gh t e m pe r a tu r e  r ut ti ng r e s is ta nc e   a nd  ( b)  t he  vi s c oe la s ti c  a nd  e la s ti c it be h a vi or       4.   C O N C L U S I O N     T hi s   s tu dy  de m ons tr a te s   th a m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r   is   a   pr a c ti c a l,   s us ta in a bl e ,   a nd  c o s t - e f f ic ie nt   a s pha lt   m odi f ie r I s ig ni f ic a nt ly   im pr ove s   ke pr o pe r ti e s   of   pe 60/ 70  ba s e   a s pha lt in c lu di ng  pe ne tr a ti on  r e s is ta n c e , s of te ni ng  poi nt vi s c os it y, a nd  th e r m a s t a bi li ty w hi le   m a in ta in in g a c c e pt a bl e   duc ti li ty   a nd  de ns it y.  T he   m odi f ie a s pha lt   m e e ts   a nd  e xc e e d s   te c h ni c a s pe c if ic a ti ons   f or   s ynt he ti c   e la s to m e r - m odi f ie a s pha lt s e nha nc in hi gh - te m pe r a tu r e   pe r f or m a nc e   a nd  r e s is ta nc e   to   r ut ti ng  a nd  de f or m a ti on.  T he   r e s ul ts   a li gn  w it e xi s ti ng  li te r a tu r e s how in th a m a le ic - m odi f ie r os in   e s te r   pr ovi de s   a   pr om is in 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 40 50 60 70 80 ( G * / s i n   δ ) , P a T e m pe r a t u r e ° C A s pha l t M odi f i e d A s pha l t 84.5 85 85.5 86 86.5 87 87.5 88 88.5 89 40 50 60 70 80 P h a s e   A n g l e ° T e m pe r a t u r e ° C As p h a l t M o d i f i e d   As p h a l t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       E c o - fr ie ndl y  dur abl e  as phal us in g m al e i c - m odi fi e d r os in  e s te r   ( E m m a Sav it r i)   801   a lt e r na ti ve   to   s ynt h e ti c   pol ym e r s ,   of f e r in im pr ove dur a bi li ty   a nd  s us ta in a bi li ty   a t   a   lo w e r   c os t.   O pt im a pe r f or m a nc e  i s  a c hi e ve d w it h 4 - 10%  r os in  e s te r  c ont e nt , m a ki n g i s ui ta bl e  f or  l a r ge - s c a le  a ppl ic a ti ons .       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   T hi s   r e s e a r c h   w a s   f in a nc ia ll y s uppor te by   th e   I ndone s ia n M in is tr of   E duc a ti on,  C ul tu r e , R e s e a r c h,   a nd  T e c hnol ogy  th r ough  th e   F unda m e nt a R e s e a r c S c h e m e   f o r   H ig he r   E duc a ti on  E xc e ll e nc e   unde r   c ont r a c num be r s  109/E 5/ P G .02.00.P L /2 024 a nd 004/S P 2H /P T /L L 7/ 20 24.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T     T hi s   jo ur na us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e di T )   to   r e c ogni z e   in di vi dua l   a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on.      N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   E m m a  S a vi tr i                               E dy P ur w a nt o                               R e s tu  K a r ti ko W id i                               A l o i s i y u s   Y u l i   W i d i a nt o                               R e yha n S a va  P r a ta m a                               Y os a f a G a r y T e ga r   H a r ij ono                                 C     C onc e pt ua l i z a t i on   M     M e t hodol ogy   So     So f t w a r e   Va     Va l i da t i on   Fo     Fo r m a l  a na l ys i s   I     I nve s t i ga t i on   R     R e s our c e s   D   :   D a t a  C ur a t i on   O   :   W r i t i ng  -   O r i gi na l  D r a f t   E   :   W r i t i ng  -   R e vi e w  &   E di t i ng   Vi     Vi s ua l i z a t i on   Su     Su pe r vi s i on   P     P r oj e c t  a dm i ni s t r a t i on   Fu     Fu ndi ng a c qui s i t i on         C O N F L I C T  O F  I N T E R E S T  S T A T E M E N T     A ut hor s  s ta te  no c onf li c of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y     T he   da t a   th a s uppor th e   f in di ngs   of   th is   s tu dy  a r e   a va il a bl e   f r om   th e   c or r e s ponding  a ut hor [ ES ] ,   upon r e a s ona bl e  r e que s t.       R E F E R E N C E S     [ 1]   S C he e t   al . A   s t a t e - of - t he - a r t   r e vi e w   of   a s pha l t   pa ve m e nt   s ur f a c e   t e xt ur e   a nd  i t s   m e a s ur e m e nt   t e c hni que s ,”   J ou r nal   of   R oad   E ngi ne e r i ng , vol . 2, no. 2, pp. 156 180, 2022, doi :  10.1016/ j .j r e ng.2022.05.003 .   [ 2]   J L i X X i a o,  D .   C a i L L ou,  Y S hi a nd   F X i a o,  P e r f or m a nc e   e v a l ua t i on  of   c om pos i t e   pol ym e r i z e a s pha l t   m a t e r i a l s   f or   w a t e r pr oof i ng l a ye r  i n hi gh - s pe e d r a i l w a y s ys t e m ,”   T r ans po r t at i on G e ot e c hni c s , vol . 37, 2022, doi :  10.1016/ j .t r ge o.2022.100850.   [ 3]   M A D a l ha t W a t e r   r e s i s t a n c e   a nd  c ha r a c t e r i s t i c s   of   a s pha l t   s ur f a c e s   t r e a t e w i t m i c r oni z e d - r e c yc l e d - pol ypr opyl e ne   w a s t e :   s upe r - hydr ophobi c i t y,”   C ons t r uc t i on and B ui l di ng M at e r i al s , vol . 285, 2021, doi :  10.1016/ j .c onbui l dm a t .2021.122870.   [ 4]   M . A . D a l ha t   a nd A . Y . A de s i na , “ U t i l i z a t i on of  m i c r oni z e d r e c y c l e d pol ye t hyl e ne  w a s t e  t o i m pr ove  t he  hydr ophobi c i t y of  a s pha l t   s ur f a c e s ,”   C on s t r uc t i on and B ui l di ng M at e r i al s , vol . 240, 2020, doi :  10.1016/ j .c onbui l dm a t .2019.117966.   [ 5]   M A D a l ha t   a nd  A Y A de s i n a C ha r a c t e r i z a t i on  a nd  e v a l ua t i on  of   m i c r oni z e t i r e   r ubbe r   a s pha l t   s ur f a c e   f or   i m p r ove hydr ophobi c i t y,”   J our nal  of  M at e r i al s  i n C i v i l  E ngi ne e r i ng , vol . 31, no. 10, 20 19, doi :   10.1061/ ( a s c e ) m t .1943 - 5533.0002875.   [ 6]   J W K i m K K i m a nd  T H M L e O pt i m i z i ng  r ur a l   pa ve m e nt s   w i t S B S - m odi f i e a s pha l t   bi nde r s   a nd  pe t r ol e um   r e s i n,”   B ui l di ngs , vol . 14, no. 1, 2024, doi :  10.3390/ bui l di ngs 14010116.   [ 7]   S C he n,  E J i n,  G X u,   S Z huo,  a nd  X .   C he n,  F a c t or s   i nf l ue nc i ng  t he   l ow - t e m pe r a t ur e   pr ope r t i e s   of   s t yr e ne - but a di e ne - s t yr e n e   m odi f i e d a s pha l t  ba s e d on or t hogona l  t e s t s ,”   P ol y m e r s , vol . 15, no. 1, 2023, doi :  10.3390/ pol ym 15010052.   [ 8]   M K a z e m i A G ol i A M oha m m a di a nd  M A bout a l e bi T he   c om pa r i s on  of   t he   he a l i ng  pe r f or m a nc e   of   pol yur e t ha ne - m odi f i e bi t um e n m i xt ur e s ,”   ar X i v - P hy s i c s pp. 1 - 12,  2019.   [ 9]   X Y a e t   al . T he   m odi f i c a t i on  m e c ha ni s m e va l ua t i on  m e t hod,  a nd  c ons t r uc t i on  t e c hnol ogy  of   di r e c t - to - pl a nt   S B S   m odi f i e r s   i a s pha l t  m i xt ur e :  a  r e vi e w ,”   P ol y m e r s , vol . 15, no. 13, 2023, doi :  10.3390/ pol y m 15132768.   [ 10]   M F a r a m a r z i M A r a ba ni A K H a ghi a nd  V M ot a ghi t a l a b,  E f f e c t s   of   us i ng  c a r bon  N a no - t ube s   on  t he r m a l   a nd  duc t i l i t y   pr ope r t i e s  of  bi t um e n,”   ar X i v - P hy s i c s pp. 1 - 9,  2019.   [ 11]   D J i n   e t   al . ,   A   c a s e   s t udy  of   t he   c om pa r i s on  be t w e e r ubbe r i z e a nd   pol ym e r   m odi f i e a s pha l t   on   he a vy  t r a f f i c   pa ve m e nt   i n   w e t   a nd f r e e z e  e nvi r onm e nt ,”   C as e  St udi e s  i n C ons t r uc t i on M at e r i al s , vol . 18, no. 1 , J ul . 2023, doi :  10.1016/ j .c s c m .2023.e 01847.   [ 12]   H J i a   e t   al . E f f e c t   of   s ynt he t i c   f i be r s   on  t he   m e c ha ni c a l   pe r f or m a nc e   of   a s pha l t   m i xt ur e :   A   r e vi e w ,”   J our nal   of   T r af f i c   and   T r ans por t at i on E ngi ne e r i ng , vol . 10, no. 3, pp. 331 348, 2023, doi :  10.1016/ j .j t t e .2023.02.002.   [ 13]   L C Z ha o,  L X u,  a nd  A Y a z di L a bor a t or e va l ua t i on  of   t he   e f f e c t   of   w a s t e   m a t e r i a l s   on  m e c ha ni c a l   pr ope r t i e s   of   a s pha l t   bi nde r  a nd m i xt ur e  c ont a i ni ng c om bi ne d na t ur a l  bi nde r  a nd w a s t e  pol ym e r ,”   C ons t r uc t i on and B ui l di ng M at e r i al s , vol . 403, 2023 ,   doi :  10.1016/ j .c onbui l dm a t .2023.132995.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  3 S e pt e m be r   20 25 793 - 803   802   [ 14]   P N P ha m   e t   al . ,   R ubbe r i z e c e m e nt - s t a bi l i z e a ggr e ga t e s :   m e c ha ni c a l   pe r f or m a nc e t he r m a l   pr ope r t i e s a nd  e f f e c t   on   t e m pe r a t ur e  f l uc t ua t i on i n r oa d pa ve m e nt s ,”   T r ans por t at i on G e ot e c hni c s , vol . 4 0, 2023, doi :  10.1016/ j .t r ge o.2023.100982.   [ 15]   A H G uha   a nd  G J A s s a f E f f e c t   of   P or t l a nd  c e m e nt   a s   a   f i l l e r   i hot - m i a s pha l t   i hot   r e gi ons ,”   J our nal   of   B ui l di ng  E ngi ne e r i ng , vol . 28, 2020, doi :  10.1016/ j .j obe .2019.101036.   [ 16]   A O M a hm ood  a nd  R A K a t t a n,  E xpe r i m e nt a l   a na l ys i s   t e va l ua t e   t he   i m p a c t   of   s t yr e ne - but a di e ne - s t yr e ne   a nd  c r um b   r ubbe r   on t he  r ut t i ng a nd m oi s t ur e  r e s i s t a nc e  of  a s pha l t  m i xt ur e s ,”   Su s t ai nabi l i t y , vol . 15, no. 13, 2023, doi :  10.3390/ s u151310387.   [ 17]   O T M a hm ood  a nd  S A A hm e d,   I nf l ue nc e   of   na t ur a l   f i be r s   on  t he   pe r f or m a nc e   of   hot   m i a s pha l t   f or   t he   w e a r i ng  c our s e   of   pa ve m e nt ,”   A r o - t he  Sc i e nt i f i c  J our nal  of  K oy U ni v e r s i t y , vol . 8, no. 2, pp. 57 63, 2020, doi :  10.14500/ a r o.10710.   [ 18]   A M A l na di s h,  N S S S i ngh,  a nd  A M A l a w a g,  A ppl i c a t i ons   of   s ynt he t i c na t ur a l a nd  w a s t e   f i be r s   i a s pha l t   m i xt ur e s :   c i t a t i on - ba s e d r e vi e w ,”   P ol y m e r s , vol . 15, no. 4, 2023, doi :  10.3390/ pol ym 15041004.   [ 19]   J W a nd   Y H u,  E f f e c t   of   a gi ng   on  t he   l ow - t e m pe r a t ur e   pe r f o r m a nc e   of   f i be r - r e i n f or c e a s pha l t   m i xt ur e s ,”   A I P   A dv anc e s   vol . 13, no. 10, 2023, doi :  10.1063/ 5.0172210.   [ 20]   R Y uni a r t i R e s i s t a nc e   t de gr a da t i on  of   por ous   a s pha l t   m i xt ur e   us i ng  pi ne   r e s i a s   a s pha l t   m odi f i e r ,”   J o r dan  J ou r nal   of   C i v i l   E ngi ne e r i ng , vol . 13, no. 1, pp. 113 123, 2019 .   [ 21]   R Y uni a r t i E A hyuda na r i a nd  C A P r a s t ya nt o,  A l t e r na t i ve   bi t um i nous   bi nde r   f or   s us t a i na bl e   f l e xi bl e   pa ve m e nt :   a   r e vi e w ,”   I O P  C onf e r e nc e  Se r i e s :  E ar t h and E nv i r onm e nt al  Sc i e nc e , vol . 971, no. 1, 202 2, doi :  10.1088/ 1755 - 1315/ 971/ 1/ 012013.   [ 22]   M D .   R os e R V a i a na C O R o s s i a nd  P C a put o,  D e ve l opm e nt   a nd  e va l u a t i on  of   ve ge t a bl e   r e s i bi o - bi nde r s   a s   t e c hnol ogi c a l   a l t e r na t i ve s  t o bi t um e n,”   Sus t ai nabi l i t y , vol . 16, no. 6, 2024, doi :  10.3390/ s u16062437.   [ 23]   C A L ope z ,   S pe c i f i c a t i ons ,   t e s t   m e t hods ,   a nd  s t a nda r s he e t s ,   i P av e m e nt   M ar k i ng  H andboo k ,   A u s t i n,  T e xa s :   T e xa s   D e pa r t m e nt   of   T r a ns por t a t i on 2004.   A c c e s s e d :   M a r 17,  2025.   [ O nl i ne ] A va i l a bl e :   ht t ps : / / w w w .t xdot .gov/ m a nua l s / t r f / pm h/ s pe c i f i c a t i ons _t e s t _m e t hods _a nd_ s t a n da r d_s he e t s .ht m l   [ 24]   J H ua ng,  P F u,   W L i L X i a o,  J C he n,  a nd  X N i e I n f l ue nc e   of   c r os s l i nki n de ns i t on  t he   m e c ha ni c a l   a nd  t he r m a l   pr ope r t i e s   of  pl a nt  oi l - ba s e d e poxy r e s i n,”   R SC  A dv anc e s , vol . 12, no. 36, pp. 23048 2305 6, 2022, doi :  10.1039/ d2r a 04206a .   [ 25]   C Y e Q Y u,  T H e , J . S he n,  Y L i a nd J L i P hys i c a l   a nd  r he ol ogi c a l   p r ope r t i e s   of   m a l e i c   a nhydr i de - i nc or po r a t e P V D F :   doe s   M A H   a c t   a s   a   phys i c a l   c r os s l i nki ng  poi nt   f or   P V D F   m o l e c ul a r   c ha i ns ? ,”   A C O m e ga vol 4,   no.  25,  pp.   21540 21547,  2019,     doi :  10.1021/ a c s om e ga .9b03256.   [ 26]   S K a r a ha e r E f f e c t   of   r os i n   m odi f i c a t i on  on  bi t um e a nd  hot   m i x   a s pha l t ,”   Sül e y m an  D e m i r e l   U ni v e r s i t y J ou r nal   of   N at ur a l   and A ppl i e d Sc i e nc e s , vol . 23, no. 1, pp. 263 271, 2019, doi :  10.19113/ s duf e nb e d.518077.   [ 27]   Z Z hou  a nd  G C he n,  P r e pa r a t i on,  pe r f or m a nc e a nd  m odi f i c a t i on  m e c ha ni s m   of   hi gh  vi s c os i t m odi f i e a s pha l t ,”   C ons t r u c t i on   and B ui l di ng M at e r i al s , vol . 310, 2021, doi :  10.1016/ j .c onbui l dm a t .2021.12500 7.   [ 28]   J S un  e t   al . P r e pa r a t i on  a nd  pr ope r t i e s   of   pol yur e t ha ne / e poxy - r e s i m odi f i e a s pha l t   bi nde r s   a nd   m i xt ur e s   u s i ng  a   bi o - ba s e d   c ur i ng a ge nt ,”   J our nal  of  C l e ane r  P r oduc t i on , vol . 380, 2022, doi :  10.1016/ j .j c l e pr o.2022.135030.   [ 29]   M A r a ba ni M .   E br a hi m i M M S ha l c hi a n,  a nd  M M .   R a hi m a ba di I nf l ue nc e   of   bi om a s s - m odi f i e a s ph a l t   bi nde r   on  r ut t i ng   r e s i s t a nc e ,”   A dv anc e s  i n C i v i l  E ngi ne e r i ng , vol . 2024, 2024, doi :  10.1155/ 2024 / 8249248.   [ 30]   C . Y a n, T . Z ha ng, K . H u, S . T . A . G i l l a ni , a nd  W . Z ha ng, “ E va l ua t i on of  t he  e f f e c t  of  C 9 pe t r ol e um  r e s i n on r he ol ogi c a l  be ha v i or ,   m i c r os t r uc t ur e a nd  c he m i c a l   pr ope r t i e s   of   s t yr e ne - but a di e ne - s t yr e ne   m odi f i e a s pha l t ,”   B ui l di ngs vol 14,  no.  6,  2024,     doi :  10.3390/ bui l di ngs 14061599.   [ 31]   A A qs ha   e t   al . ,   S e que nt i a l   e s t e r i f i c a t i on - di e l s - a l de r   r e a c t i ons   f or   i m pr ovi ng  pi ne   r os i n   dur a bi l i t w i t hi r oa m a r ki ng  pa i nt ,   M ol e c ul e s , vol . 28, no. 13, 2023, doi :  10.3390/ m ol e c ul e s 28135236.   [ 32]   Y L i G J i a ng,  S Y a n,  J F e ng,  a nd  D L i P e r f or m a nc e   a nd  m e c ha ni s m   of   hi gh - vi s c os i t a nd  hi gh - e l a s t i c i t bi t um e ( H V E - M B )  m odi f i e d w i t h f i ve  a ddi t i ve s ,”   Sus t ai nabi l i t y , vol . 15, no. 19, 2023, doi :  10.3390/ s u151914089.   [ 33]   W B a r a now s ka M R z e pn a P O s t r ow s ki a nd  H L e w a ndow s ka R a di a t i on  a nd  r a di c a l   gr a f t i ng  c om pa t i bi l i z a t i on  of   pol ym e r s   f or  i m pr ove d bi t um i nous  bi nde r s - a  r e vi e w ,”   M at e r i al s , vol . 17, no. 7, 2024, doi :  10.3390/ m a 17071642.       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Emma  Savitri          is  an  associate   professor  with  a   demonstrated  histo ry  of  workin g   in  the  Department  of  Chemical  Enginee ring.  Skilled   in  polymer  s cience  and  technology,  biomaterial s   and  composite s and  photocatalyst .   Strong  education  prof essional  with  d octora l   degree  in  Chemical  Engineering  from  the  Institut Technology  Sepul uh  Nopember  Surabaya   in  2015.  Her  master 's   degree  in  Polymer  Science  and  Technology  fr om  Aston  University  in   collaborat ion  with  the  University  of  Birmingham   in  2005.  She  can   be  contacted  at  email:   savitri_ma@st aff.ubaya. ac.id.         Edy  Purwanto           is  candidate  Ph . D .   degree  in  Chemical  Eng ineering  fro m   Adelaide University,  Australia. His research i nterest includes  polymer  science and technology,   and chemi cal reactio n kinet ics. He can  be contact ed at emai l:  edypurwant o@ staff.ubay a.ac.id.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.