### S O UT H C O A S T A I R Q UAL I T Y M A N A G E M EN T D I S TR I C T

TEC H N I CA L A SS E SS M EN T F O R R ULE 1 108

– CUT B AC K A S P H A L T

J un e 2008

D e p u t y E x ec u t i v e O ff

i ce r

P l a nn i n g, R u l e D e v e l o p m e n t

, a n d A re a S o u rces

E l a i n e C h a ng

, D r P H

A ss i s t a n t D e p u t y E x ec u t i v e O ff i ce r

P l a nn i n g, R u l e D e v e l o p m e n t

, a n d A re a S o u rce s

L a k i T i s op u l o s

, P h

. D

., P

. E

.

P l a n n i n g a n d R u l e s M a n ag e r

V O C R u l e D e v e l o p m e n t

L a rr y B o w e n

, P

. E

.

A u t ho r : B ill M il n e r

- A i r Q u a lit y S p ec i a li s t

R e v i e w e d B y : A nd r e w L ee

, P

. E

. - P r og r a m S up e r v i s o ri T A B LE OF C O N TE N T S

E X E CU T I V E SU M M ARY

. .... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .1

B A C K G R O U N D

. . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .1

TE C H N O L O G Y A S S E S S M E N T

.... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .2

H o t M i x A s p h a l t

..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . . 2

W a r m M i x A s p h a l t

.... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . . 3

C u t b a c k A s p h a l t

. . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . 3

E m u l s i f i e d A s ph a l t

.. . .... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . .... . ... . .... . .... . .... . 4

G E N E RA L P AVI N G U S E S OF L I Q UID AS P H A L T S .............................................................5

UNI V E RS E O F S O U R C E S

.... . ...... . ...... . ...... . ...... . ...... . ....... . ...... . ...... . ...... . ...... . ...... . ...... . ...... . ...... . ..5

E M I SSI O N S INV E N T O R Y

... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... . ..... . .... . .... . ..... . .... . .... . .... . ..... . .... . .... . ..... . .... . .5

C OM P ARA T I V E AN A L YSIS

. ..... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..... . ..8

C O N C L USI O N S AND R E C OMM E NDA T I O N S

... . ..... . ...... . ..... . ...... . ..... . ...... . ..... . ..... . ...... . ..... . ..9

R E F E R E NC E S

... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . ..... . .... . ..... . .... R -1

K E Y C O N T AC T S

....... . ........ . ....... . ....... . ........ . ....... . ....... . ....... . ........ . ....... . ....... . ........ . ....... . ....... . R -1

A P P E N DIX A

– E XA M P LE RU LE C O N T AI N IN G S E AS O NA L E X E MP T I O N

............ A -1T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

1 E X E CU T IV E SU MM AR Y

A s r ec o mme n d e d b y t h e U n i te d S tate s E nv i r on m e n ta l P r o tect i on A g e n c y ( U

. S

. E P A ), t h e 2007

A i r Q u a li t y M a n a g eme n t P l a n ( A QMP ) i n c l ud e d C on t r o l M ea s ur e F U G

- 0 3

- F ur t h e r Em i ss i on s

R e du ct i on s f

r o m Cu t b a c k A s p h a l t s

, w h i c h c o m m i t s t h e D i s t r i ct t o e xp l o r e t h e f

ea s ib ili t y o f

f ur t h e r li m i t i n g t h e u s e o f c u t b a c k a s p h a l t t o t h e f a ll a n d w i n t e r m on t h s w h e r e o z on e fo r mat i on i s

at i t s l ea s t

, o r r e p l a c i n g i t a l t o g et h e r w i t h s urr o g ate w ate r -b a s e d em u l s i on tec hno l og y.

T h e on l y t yp e o f c u t

b a c k a s p h a l t b e i n g u s e d t o d a y fo r p a v i n g

, r o a d c on s t r u ct i on a n d ma i n te n a n c e

i s s l o w c ur e c u t

b a c k a s p h a l t

. S l o w c u r e c u t b ac k i s a b l e n d o f a s p h a l t b i n d e r, a b ypr o d u ct of t h e

d i s t ill at i on of c rud e o il

, a n d t w e n t y t o t h i r t y p e r ce n t b y vo l u me h ea v y n onvo l at il e o il s u c h a s

d i e s e l f u e l o r g a s o il

. T h e ma i n u s e o f s l o w c u r e c u t b ac k a s p h a l t i s s t o c k p il e d tem p o r a r y c o l dm i x ma i n te n a n ce p atc h i n g ma t e r i a l c on s i s t i n g of gr a d e d a gg r e g ate a n d s ma ll qu a n t i t i e s of

c u t b ac k a s p h a l t

, e no ug h t o c o at t h e a ggr e g ate a n d b i n d i t i n p l ace u n d e r c o m p act i on

, a n d a s a

du s t p a lli at i v e on t h e r o a d c on s t ru ct i on j o b s i te

.

P r e v i o u s D i s t

r i ct ru l em a k

i n g h a s e li m i n ate d t h e u s e of f a s t e r c u r i n g c u t

b ac k a s p h a l t kno w n a s

“ r a p i d ” c ur e a n d “me d i u m” c ur e c u t b ac k s

. T h e s e mate r i a l s c on t a i n e d li g h te r f r act i on s of o il

s u c h a s n a p h t h a a n d k

e r o s e n e a n d w e r e pr o b l e m at i c t o a i r qu a li t y b e ca u s e t h e y c on ta i n e d m o r e

e v a p o r at i v e o il b y vo l u me t h at f l a s h e d o f f m o r e r e a d i l y. N i n e t y- n i n e p o i n t f i v e p e r c e n t b y

vo l u me of t h e c u tt e r s t o c k u s e d t o ma k e c u t b a c k a s p h a l t

, a s r e qu i r e d b y Ru l e 1108, ca nno t

e v a p o r a t e w h e n te s te d u n d e r A S T M d i s t ill at i on M et ho d D 402 at 500 o F o r l e ss

. T h e r e fo r e

, i t

ca nno t e v a p o r at e at a p p li cat i on o r atm o s p h e r i c tem p e r at u r e s

. T h e p o te n t i a l t o em i t vo l at il e

o rg a n i c c o m p o u n d s ( V O C s ) f r o m s l o w c ur e a s p h a l t s i s d e m i n i m u s

.

Em u l s i f i e d a s p h a l t s t h at a r e s u i ta b l e r e p l a c eme n t s fo r s t o c k p il e d s l o w c ur e c u t

b ac k a s p h a l t w ill

c on ta i n a s ma ll f

r act i on of e v a p o r at i v e VO C s

. U n d e r Ru l e 1108.1

– Em u l s i f i e d A s p h a l t s

, t h e y

a r e pr oh ib i te d t o h a v e m o r e t h a n t h r ee p e r ce n t b y vo l u me VO C s t h at e v a p o r ate at 500 o F o r l e ss

. S ub s t i t u t i on t o a n em u l s i on at t h i s po i n t w i ll no t b e n e f i t t h e e nv i r on me n t

, b eca u s e r e p l ace m e n t

em u l s i on s fo r s l o w c ur e a s p h a l t w ill c on ta i n up t o t h r ee p e r ce n t VO C s

. I t i s i m p o r ta n t t o no te

t h at r e p l a c eme n t em u l s i on s h a v e a l r ea d y ta k e n t h e p l ace o f t h e m o r e vo l a t il e me d i u m a n d r a p i d

s ett i n g c u t

b a c k s

, a n d t h e r e fo r e h a v e s ub s ta n t i a l l y r e du ce d em i ss i on s t o d at e

. C i t y s t r e et s

, c o u n t y

r o a d w a y s

, a n d s tate h i g h w a y s ca n b e r e p a i r e d w i t h s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t s a n d w i t h v e r y

li m i te d VO C em i ss i on s

. T h e y a r e n ee d e d y e a r r o u n d i n o u r s pr a w li n g met r o p o li s

, no t j u s t i n

s ea s on s w h e r e s m o g fo r mat i on i s at i t s l ea s t

.

B A C K G R O U ND

A s p h a l t i s fo u n d i n n at ur e a n d m i n e d, bu t i t i s m o s t l y ma n u f act u r e d a s t h e r em n a n t s of c rud e o il

d i s t ill at i on

. A ppr o x i mate l y 90 p e r ce n t of t h e w o r l d’ s a s p h a l t i s u s e d i n r o a d c on s t ru ct i on

. In

g e n e r a l

, a s p h a l t i s t o o f

i r m at s ta n d a rd tem p e r at u r e a n d h a s t o b e li qu e f i e d e i t h e r b y h e at i n g i t

,

m i x i n g l o w

- vo l at ili t y c u t t i n g o il s ( c u t b a c k a s p h a l t ), o r c o m

b i n i n g i t w i t h w ate r, s u r f ac t a n t

, a n d

a n em u l s i f

y i n g a g e n t ( e m u l s i f

i e d a s p h a l t ). O n c e f

l u i d, i t i s u s e d a s a b i n d e r fo r a ggr e g ate

, a

pr i me r fo r n e w r o a d c o n s t ru ct i on

, a tac k c o at b e t w ee n l a y e r s of a s p h a l t c on c r ete

, a r o a d s ur f a ce

s ea l e r, a n d a r o a d ma i n te n a n c e mate r i a l

. T h e a m o u n t of e x t r eme l y l o w vo l at il e c u tte r o il s (g a s

o il

, d i e s e l f

u e l

, a n d t r ac e am o u n t s of li g h te r d i s t i l l ate s ) u s e d t o d a y r a n g e f r o m 20 t o 30 p e r ce n t

b y vo l u me

.T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

2 Ru l e 1108

– Cu t

b ac k A s p h a l t w a s a d o p te d i n M a y o f 1979, a n d ame n d e d t h r ee t i me s

, t o a d d r e ss

t h e h i g h a i r em i ss i on s f

r o m r a p i d c ur i n g, a n d t o a l e ss e r e x te n t me d i u m c ur i n g a s p h a l t s w h i c h

c on ta i n li g h te r c u tte r o il s t h at e v a p o r ate m u c h m o r e r ea d i l y. P r i o r t o S e p tem b e r of 1983, t h e

U

. S

. E PA o pp o s e d e x em p t i on s i n Ru l e 1108 a ll o w i n g t h e u s e o f h i g h e r vo l at ili t y c u t b a c k

a s p h a l t s i n a r ea s w h e r e t h e e l e v at i on i s h i g h e r t h at 2,000 f eet a b ov e s e a l e v e l

, fo r p e n et r at i n g

pr i me c o at s

, o r w h e n t h e tem p e r at ur e w a s fo r e c a s t t o b e l e ss t h a n 50 o F i n t h e v i c i n i t y o f t h e

a s p h a l t a pp li cat i on

. T h e 1983 ame n d me n t t o Ru l e 1108 e li m i n ate d t h e s e e x em p t i on s

. T h e ru l e

no w s i m p l y li m i t s t h e u s e of c u t b ac k a s p h a l t s t o on e

- h a l f p e r c e n t b y vo l u me of vo l at il e o r g a n i c

c o m p o u n d s ( VO C s ) t h at e v a p o r a t e at 500 o F o r l e s s

, a s d ete r m i n e d b y A S T M d i s t ill at i on met ho d

D 4 0 2

.

D ur i n g t h e 200 7 A Q MP d e v e l o p me n t

, t h e A QMD s ub m i tte d t o U

. S

. E PA a r e p o r t t o

d em on s t r ate t h at c ur r e n t A QMD ru l e s a n d r e gu l at i on s f u l f ill t h e 8- ho ur o z on e R A C T

(R ea s on a b l y A v a il a

b l e C on t r o l T ec hno l o g y). D ur i n g t h i s r e v i e w

, E PA R e g i on I X no te d t h a t

D i s t r i ct Ru l e 1108 d o e s no t meet R A C T fo r c u t b ac k a s p h a l t

, b e c a u s e o t h e r l o ca l a i r d i s t r i ct s

w i t h i n t h e U n i te d S tate s w i t h s i m il a r ru l e s t o Ru l e 1108 h a v e s e a s on a l r e s t r i ct i on s on t h e u s e o f

c u t b ac k a s p h a l t dur i n g s pr i n g a n d s u mme r m on t h s ; t h e o z on e s ea s on

. D u e t o t h i s c on ce r n b y

E P A

, t h e A QMD d e v e l o p e d C on t r o l M ea s u r e FUG -03 ( F u r t h e r Em i s s i on s R e du ct i on s f r o m

Cu t b ac k A s p h a l t s ) i n i t s 2007 A QMP

, w i t h t h e p urp o s e o f li m i t i n g t h e u s e of c u t b ac k a s p h a l t t o

t h e f a ll a n d w i n te r m on t h s ( N ov em b e r t h r o u g h F e bru a r y ) w h e r e o z on e fo r mat i on i s at i t s l e a s t o r

r e p l a c i n g i t alt o g et h e r w i t h s urr o g ate em u l s i on te c hno l o g y

.

A s p h a l t em u l s i on s a r e r e gu l ate d u n d e r Ru l e 1108.1

- Em u l s i f i e d A s ph a l t

, w h i c h li mit s t h e

qu a n t i t y o f o r g a n i c c o m p o u n d s t h at e v a p o r ate at 500 o F o r l e ss

, a s d ete r m i n e d b y A S T M M et ho d

D 402, t o t h

r ee p e r ce n t b y vo l u me f

o r a ll t y p e s o f em u l s i on s b e i t r a p i d, me d i u m

, o r s l o w s ett i n g

t yp e s

. T h i s v a l u e w a s a rr i v e d at t h r o u g h i n c r e me n ta l VO C li m i tat i on r e du ct i on s t h r o u g h t h e

b e g i nn i n g of 1987, p r e v i o u s l y b a s e d on t h e U

. S

. E PA ’ s C on t r o l T ec hn i qu e G u i d e li n e s (C T G ) f or

a s ph alt e m u l s i o n s

.

T E C H N O L O G Y A S S E S S M E N T

T h e r e a r e fo ur gr o up i n g s of a s p h a l t pr o d u ct s u s e d dur i n g r o a d

, p a r k i n g l o t

, ru n w a y, d r i v e w a y

a n d w a lk w a y c on s t

ru ct i on a n d ma i n te n a n c e

. T h e y a r e ho t m i x a s ph a l t ( HM A ), w a r m mi x

a s p h a l t ( W M A ), c u t

b ac k a s p h a l t

, a n d em u l s i f i e d a s p h a l t

. Ru l e 110 8

– C u t b ac k A s p h a l t a n d i t s

r e l ate d Ru l e 1108.1

– Em u l s i f i e d A s p h a l t r e p r e s e n t b o t h f o r m s o f s o l u t i on a s p h a l t b i n d e r

,

w h e r e a s HMA a n d W M A a r e m i x e s of a s p h a l t b i n d e r a n d a ggr e g ate

.

H o t M i x A s p h a lt

HMA i s a m i x t ur e of a s p h a l t b i n d e r a n d a gg r e g ate c on du cte d at a m i x i n g p l a n t ( s tat i on a r y or

p o r ta b l e ). A s p h a l t b i n d e r i s h eate d t o me l t i n g t h e n c o m b i n e d i n a pug m ill w i t h c l ea n

, dr i e d

a ggr e g a t e of a g r a d e d s iz e a n d d e n s i t y. T h e m i x c on ta i n s a ppr o x i matel y 95 p e r ce n t a ggr e g a te

a n d 5 p e r ce n t a s p h a l t b i n d e r t o c o at t h e a ggr e g ate i n t h e tem p e r at u r e r a n g e of 260 o F

- 325 o F

. I t i s

s upp li e d t o t

ru c k s t h at d e li v e r t h e HM A t o t h e j o b s i te

, w h e r e i t i s l o a d e d i n t o a p a v e r t h at l a y s

t h e m i x d o w n a n d i s s ub s e qu e n t l y c o m p acte d w i t h a r o ll e r t o a p r e s c r ib e d d e n s i t y a n d t h i c k n e s s

u s u a l l y b et w e e n 2 a n d 6 i n c h e s a n d at a d e li v e r y tem p e r at u r e o f a ppr o x i mate l y 200 o F

. B e ca u s e

t h e a s p h a l t b i n d e r i s t h e r e s i du e f r o m t h e d i s t ill at i on f

r o m c rud e o il

, i t c on ta i n s v i r t u a l l y n oT

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

3 r ema i n i n g V O C s

. T h e a s p h a l t b i n d e r i s c ho s e n on t h e b a s i s of i t s m i n i m u m f l a s h p o i n t

, v i s c o s i t y

at 135 o C, du ct il i t y at 25 o C, a n d i t s r o lli n g t h i n f i lm ov e n te s t r e s u l t s ; t h at te s t s fo r d y n am i c s h e a r,

du ct ili t y

, a n d c r e e p s t i f

f n e ss of a g e d b i n d e r, a n d t h e y a r e f ur t h e r gr a d e d b y p e n et

r at i on

. T h e

m o s t c o mm on a s p h a l t b i n d e r c l a ss i f i c at i on s a r e : p e n et

r at i on gr a d e

, v i s c o s i t y gr a d e a n d

p e r fo r ma n ce g r a d e

. T h e s e a s p h a l t gr a d e s a r e s p ec i f i e d i n HMA m i x d e s i g n

. I t i s HMA t h a t

r e p l a c e s tem p o r a r y p atc h e s of c o l d- m i x s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t ( a ggr e g ate a n d c u t b a c k m i x e d

t o g et h e r), t h at s o ma n y d e p a r tme n t s of t r a n s p o r ta t i on u s e i n s t o c k p il e s

.

W a r m Mi x Asp h a l t

T h i s tec hno l o g y u s e s e m u l s i on ( w ate r-b a s e d) t e c h no l o g y t o g et h e r w i t h a d d i t i v e s t h at fo am w h e n

a dd e d t o l e ss ho t a ggr e g ate/a s p h a l t m i x. T h e r e s u l t i s a t h i n

- f il m

, h i g h vo l u me a s p h a l t b i n d e r

w i t h g r eat e r a ggr e g ate c o at i n g p o t e n t i a l t h a n H M A

. T h e pr o c e ss r e du c e s t h e v i s c o s i t y o f t h e

a s p h a l t b i n d e r t h

r o u g h f o am i n g. L o w e r v i s c o s i t i e s mea n l o w e r h eat i n pu t r e qu i r e d w h e n m i x i n g,

t r a n s p o r t i n g, a n d a pp l y i n g, r e s u l t i n g i n a n e n e r g y s a v i n g s a n d l o w e r em i ss i on s f r o m t h e

c o m bu s t i on of f

u e l s u s e d t o h eat t h e mi x. T h e fo am i n g a dd i t i v e s a r e b a s e d on z e o li te a n d

c o m b i n at i on s of s of

t b i n d e r a n d f

o am i n g h a r d b i n d e r ceme n t

. B o t h r e s u l t i n l o w e r i n g t h e

v i s c o s i t y of t h e a s p h a l t

, a n d l o w e r i n g t h e e n e r gy r e qu i r eme n t s

. O t h e r w a r m tec hno l o g i e s a r e

b a s e d on s y n t h et i c p a r a f f i n w a x a n d l o w m o l e c u l a r w e i g h t e s te r c o m p o u n d s t h at r e du c e t h e

v i s c o s i t y of t h e a s p h a l t b i n d e r dur i n g m i x i n g. S t ill o t h e r s i n j ect w ate r i n t o t h e m i x t o c r eate a

c on t r o ll e d s udd e n v a p o r iz at i on o r e xp l o s i on t o c o at t h e a ggr e g ate i n a t h i n

- f il m i n t h e m ill

.

C u t ba c k A s p h a lt

Cu t b ac k a s p h a l t s ma d e f

r o m v a r i o u s gr a d e s of a s p h a l t b i n d e r a n d a r e b l e n d e d w i t h k e r o s e n e o r

n a p h t h a t h at m o r e r a p i d l y e v a p o r a t e s t o l ea v e h a rd v i s c o u s a s p h a l t b e h i n d (r a p i d c u r e )

, t o a

s l o w l y e v a p o r at i v e a s p h a l t/ g a s

- o il b l e n d t h at l e a v e s a s of te r, l e ss v i s c o u s b a s e t o c o m b i n e w i t h

a ggr e g a t e ( s l o w c ur e ). M e d i u m c ur i n g pr o du ct s a r e a l s o a v a il a b l e s u c h t h at t h e h a rd n e ss a n d

v i s c o s i t y of t h e b i n d e r i s b et w ee n t h e r a p i d a n d s l o w c ur i n g t y p e s ( me d i u m c ur e ). T h e r e a r e

s e v e r a l u s e s f

o r c u t b a c k a s p h a l t s : pr i me c o at s

, ta c k c o at s

, du s t c on t r o l

, a n d c o l d mi x a pp li cat i on s

fo r tem p o r a r y r o a d r e p a i r s (p o t ho l e s a n d c u t s fo r p ub li c u t ili t y s e r v i ce s

, e t c

. ).

P r i me c o at s a r e u s e d t o pr ov i d e a tem p o r a r y w ate rpr oof i n g l a y e r a n d f o r s ta

b ili z i n g t h e f

i r s t

c o ur s e of n e w c on s t

ru ct i on a n d pr o m o t i n g a b o n d t o t h e HMA l a y e r. T ac k c o at s a r e u s e d i n

b et w ee n l a y e r s o f a s p h a l t c on c r e t e t o pr ov i d e g o o d b on d i n g. D u s t c on t r o l r e f e r s t o b on d i n g o f

l oo s e du s t

. C o l d- mi x i s a c o m b i n at i on of a ggr e g ate a n d s l o w c ur e a s p h a l t ; d e p e n d i n g on t yp e

, i t

ca n b e ma d e fo r i mme d i a te u s e o r s t o c k p il e d fo r la te r a pp li cat i on

.

T h e on l y u s e o f c u t

b a c k a s p h a l t w i t h i n t h e D e p a r tme n t s of T r a n s p o r tat i on w i t h i n t h e S o u t h C o a s t

A i r B a s i n t o d a y i s s l o w c ur e ( S C) c u t b a c k a s p h a l t of t h e s of

t e s t v a r i e t y, u s e d pr i n c i p a l l y fo r

tem p o r a r y r o a d r e p a i r. T h e g r a d e s i n u s e a r e S C

- 800 ( i mme d i ate u s e ) a n d S C-3000 ( s t o c k p il e d).

S o me u s e of S C-70 a n d S C-250 m a y o cc u r f o r pr i me c o at s i n n e w p a r k i n g l o t a n d dr i v e w a y

c on s t ru ct i on ; t h e h i g h e r t h e v i s c o s i t y

, t h e h i g h e r t h e s p e c i f i cat i on n u m

b e r. T ac k c o at i n g w i t h

c u t b ac k a s p h a l t h a s b ee n r e p l a c e d w i t h em u l s i f i e d a s p h a l t

.

S l o w c ur e a s p h a l t b y d e f i n i t i on a n d r e gu l at i o n m a y on l y c on ta i n up t o on e

- h a l f p e r c e n t b y

vo l u me of VO C s t h at e v a p o r ate at l e ss t h a n o r e q u a l t o 500 o F

. T h i s m e a n s t h at 99.5 p e r c e n t b y

vo l u me of t h e c u tte r o il w ill no t e v a p o r ate a t am b i e n t a i r c on d i t i on s

. T h e a ss o c i ate d a i rT

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

4 em i ss i on s a r e a ma x i m u m of 0.01125 p o u n d s of VO C p e r a pp li e d g a ll on at 30 p e r ce n t c u tt e r o il

,

o r 1.35 gr am s of VO C e m i ss i on s p e r a pp li e d li te r.

E m u l s i f ie d A s p h a lt

Em u l s i f i e d a s p h a l t a r e ma d e w i t h v a r i o u s gr a d e s of a s p h a l t ( h a rd, me d i u m

, a n d s of t ) t h at h a s

b ee n s h ea r e d i n a c o ll o i d a l m ill t o fo r m g l o bu l e s

, c o m b i n e d w i t h s ur f

a c t a n t

, w at e r, a n d s o a p a s

a n em u l s i f

y i n g a g e n t t h at l ea v e s a s p h a l t i c p a r t i c l e s s u s p e n d e d i n s o l u ti on

. T h e y a r e i on i c i n

n at ur e a r e w ill e i t h e r h a v e a n e g at i v e c h a r g e ( a n i on i c ), o r a p o s i t i v e c h a r g e ( c at i on i c ) f o r u s e i n

r o a d a n d p a v eme n t a p p li cat i on s

. T h e y c on ta i n l e ss a s p h a l t s o li d s t h a n s l o w c u r e c u t b ac k ;

a ppr o x i mate l y 65 p e r ce n t b y vo l u me c o m p a r e d t o 75 p e r ce n t b y vo l u me f o r c u t b ac k

, s o i t ta k

e s a

g r eat e r am o u n t of em u l s i f i e d a s p h a l t c o m p a r e d t o c u t b ac k a s p h a l t t o c o m p l ete t h e s ame j o b.

A n i on i c em u l s i on s a r e b a s e d on r e act i n g f at t y a c i d s w i t h c h em i ca l b a s e t o fo r m a s a l t

. I t i s t h e

s a l t t h at w il l attac h i t s e l f t o a n a s p h a l t p a r t i c l e w i t h a non p o l a r ta i l a n d a p o l a r h ea d (

- ). T h e

p o l a r h ea d i s b a l a n ce d b y f r ee c h a r g e s i n t h e w a t e r p h a s e

. C at i on i c em u l s i on s a r e b a s e d on ac i d

s a l t s of am i n e s pr e p a r e d f r o m f at t y a c i d s

. T h e y w o r k t h e o pp o s i te w a y of a n i on i c em u l s i on s

w i t h p o s i t i v e h ea d a n d a non p o l a r ta il attac h e d t o a n a s p h a l t p a r t i c l e

.

O n ce t h e a s p h a l t g l o bu l e s b e g i n t o c o me t o g et h e r

, o r “ br e a k ”

, t h e a s p h a l t w ill e v e n t u a l l y r et urn

t o i t s o r i g i n a l s o li d o r s em i

- s o li d p h a s e

. I n t h e a n i on i c em u l s i on fo r m u l a t h e a s p h a l t p a r t i c l e s

a n d t h e a ggr e g a t e p a r t i c l e s w ill r e p e l eac h o t h e r u n t il t h e att r act i v e fo r c e s b et w e e n a ll t h i n g s

ov e r c o me s t h e r e pu l s i on a n d b e g i n s t o f l o cc u l ate t h e p a r t i c l e s i n t o l a rg e r p a r t i c l e s up o n

e v a p o r at i on

, a n d f

ur t h e r c o a l e s c e i n t o a u n i f o r m a s p h a l t r e s i du e

. I t i s t h e p o i n t of f l o cc u l at i o n

t h at t h e s o l u t i on b e g i n s t o br ea k

. T h i s ca n b e f o r ce d a l o n g b y pu m p i n g t h e mate r i a l at h i gh

s h ea r, o r h e at i n g o r f

r eez i n g. C at i on i c fo r m u l a s br ea k i n a s i m il a r ma nn e r bu t d e p o s i t m o r e

r a p i d l y on a gg r e g ate du e t o t h e e l ect r o s tat i c att

r ac t i on of t h e p o s i t i v e l y c h a r g e d em u l s i on a n d t h e

n e g at i v e l y c h a r g e d m i n e r a l matte r, a n d s t r on g e r b on d s b et w ee n t h e a s p h a l t a n d a gg r e g ate a r e

o b ta i n e d. C at i on i c em u l s i on s a r e ea s i e r t o a pp l y a n d o b v i ate ma n y o f t h e d i s a d v a n ta g e s o f

a n i on i c em u l s i on s

, s u c h a s u n pr e d i c t a b l e b r ea k a n d a w e a k

e r b on d t o t h e a ggr e g a t e s ur f ace

. T h e

r ate of s et i s d ete r m i n e d b y t h e t y p e a n d t h e am o u n t of em u l s i f i e r a n d t h e p H of t h e c at i on i c s o a p

s o l u t i on

. S o me em u l s i o n s h a v e a r e l at i v e l y s h o r t s h e l f li f e a n d c a n br e a k w h il e s t ill i n t h e i r

u no p e n e d dru m s

, r e n d e r i n g i t u s e l e ss

. T h e br ea k p o i n t ca n b e e x te n d e d b y t h e c ho i c e of

em u l s i f i e r, b y s h ea r i n g t h e b i n d e r i n t o s ma ll e r g l o bu l e s

, o r b y a dd i n g s ta b ili z e r.

A ll of t h e a

b ov e a s p h a l t s y s t em t yp e s ca n c on t a i n m o d i f i e r s

. M o d i f

i e r s i m pr ov e t h e a s p h a l t

b i n d e r’ s s t i f

f n e ss

, w h i c h i m pr ov e t h e r e s i s ta n c e t o f o r m ru t s a n d r e d u ce c r a c k i n g w h il e i n

s e r v i ce

. S o me of t h e m o d i f i e r s u s e d a r e l ate x, p o l y me r s

, a n d gr o u n d t i r e rubb e r. A dd i t i on s o f

m o d i f i e r s i n c r ea s e t h e c o s t of t h e a s p h a l t b i n d e r bu t t h e i n c r ea s e d c o s t i s u s u a l l y o f f s et b y l e s s

ma i n te n a n ce a n d i n c r ea s e d li f et i me of t h e a s p h a l t p a v eme n t

.

A cc o rd i n g t o t h e li te r at u r e

, em u l s i on s a r e d e v e l o p e d fo r e v e r y a s p ect o f c r i t i ca l ma i n te n a n c e a nd

c on s t ru ct i on i n c l ud i n g a ll p l a n t a n d mi x- i n -p lace p a v eme n t b a s e s a n d s ur f ace t r eatme n t s

i n c l ud i n g c h i p s ea l s

, t a c k c o at s

, du s t s uppr e s s a n t s

, c r a c k f ill e r s

, a n d ma i n te n a n c e m i x e s fo r

i mme d i ate a n d s t o c k

p il i n g u s e

. S t o c k

p il e m i x e s ( c o l d- m i x tem p o r a r y p a t c h mate r i a l ) u s e a b o u t

10 p e r ce n t o f t h e t o ta l e m u l s i on vo l u me a dd e d a s d i e s e l o r k e r o s e n e

.T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

5 A s p e r Ru l e 1108.1, t h e ma x i m u m a ll o w a b l e a i r em i ss i on s of em u l s i f ie d a s p h a l t s a r e t h

r e e

p e r ce n t b y vo l u me

. T h i s w o u l d e qu ate t o a ppr o x imate l y 0.20 p o u n d s of V O C em i tte d p e r g a ll on

of e qu i v a l e n t l y a pp li e d a s p h a l t

, a n d a b o u t 18 t i me s m o r e em i ss i v e t h a n s l o w c ur e a s p h a l t s on a

c o n c e n t r a t i o n b a s i s

.

G E N E RA L P AVI N G U S E S OF L I Q UID AS P H A L T S

T h e A me r i c a n S o c i e t y f o r T e s t i n g a n d M a t e r i a l s ( A S T M ) s p ec i f i cat i on D 2399-83

– S ta n d a r d

P r act i ce fo r S e l e ct i on of Cu t b ac k A s p h a l t a n d D 3628-08

– S ta n d a r d P r a c t i ce fo r S e l ect i on a n d

Us e of Em u l s i f

i e d A s p h a l t s o u t li n e s t h e g e n e r a l u s e s fo r b o t h t y p e s of s o l u t i on a s p h a l t s

,

em u l s i f i e d a n d c u t

b ac k

, acc o rd i n g t o t h e i r r e s p e ct i v e gr a d e s ( s l o w

, m e d i u m

, a n d r a p i d s ett i ng

c u t b ac k

, a n i on i c a n d c at i on i c em u l s i on s ). T h e u s e of c u t b ac k a s p h a l t i s fo r pr i me c o at i n g w i t h

S C-70 o r S C-250 gr a d e s

, w h e r e a s S C-800 a n d S C-3000 a r e c o l d- l a i d p l a n t mi x e s w i t h d e n s eg r a d e d a ggr e g ate

, fo r i m me d i ate a n d s t o c k p il e d a pp li cat i on s

.

I n t h e c a s e of r a p i d s ett i n g em u l s i on s

, ma i n l y u s e d fo r r e p a i r w o r k of o l d w ea r i n g c o ur s e s

, t h e

em u l s i on i s a pp li e d o n t h e e x i s t i n g s u r f a c e a n d a g g r e g at e i s s p r ea d o n t o p, a n d a f te r c o m p a ct i on

,

t h e r o a d ca n b e o p e n e d t o t r a f f i c s ho r t l y a f

te r t h e a pp li cat i on o f t h e n e w c o at

. T h e s e a r e

g e n e r a l l y r o a d s ur f

a c e t r e atme n t s i nvo l v i n g gr a d e d a ggr e g ate

, s a n d, o r a gg r e g ate c h i p s i m b e dd e d

i n t o t h e r o a d w a y. M e d i u m s ett i n g em u l s i on s a r e u s e d fo r ho t a n d c o l d p l a n t m i x e s a n d fo r

m i x i n g w i t h a ggr e g ate on t h e j o b- s i te w i t h p o r ta b l e e qu i p me n t ( m i x- i n-p l ac e ). S l o w s ett i n g

em u l s i on s a r e t h e m o s t v e r s at il e w i t h a pp li cat i on s fo r c o l d p l a n t m i x e s

, mi x- i n -p l ace

, fo r l o w

v i s c o s i t y, p e n et

r at i v e b o n d c o at s o r tac k c o at s b et w ee n n e w l a y e r s of a s p h a l t c on c r ete

, a n d f o r

c r ac k f illi n g. O n l y o n e em u l s i on i s r ec o mme n d e d fo r s t o c k p il e d ma i n te n a n ce m i x e s a s a h i g h–

f l o at me d i u m s ett i n g s of

t v a r i e t y. S a f

e t y d ata s h eet s i n d i cate t h e i n c l u s i on of c u tte r s t o c k i n t o

t h e em u l s i on fo r t h i s t y p e

, pr e s u ma b l y t o r e t a rd t h e b r ea k a n d p o t e n t i a l l y i n c r ea s i n g a i r

em i s s i on s

.

UNIV E RS E OF S O U R C E S

T h e r e a r e at l ea s t f

i v e r e f i n e r i e s t h at ma n u f act ur e a s p h a l t fo r p a v i n g o p e r a t i on s w i t h i n t h e S o u t h

C o a s t A i r B a s i n

. T h e y a r e E d g i n g t on O il

, L u n d a y

- T h a gg a rd, P a r am o u n t

, Ow e n s C o r n i n g, a n d

V a l e r o

. H o t m i x a s p h a l t p l a n t s a r e n u me r o u s a n d i n c l ud e V u l c a n M a te r i a l s C o m p a n y, A l l

A me r i ca n A s p h a l t

, I n d u s t r i a l A s p h a l t

, a n d S u l l y

- M ill e r C on t r act i n g C o m p a n y a n d t h e y a l s o

fo r m u l ate c u t

b ac k a n d e m u l s i f

i e d a s p h a l t pr o du c t s

. T h e r e a r e li te r a l l y h u n dr e d s o f c on t r act o r s

a n d a pp li cat o r s

. S o m e c i t i e s a n d c o u n t i e s h a v e t h e i r o w n c r e ws t o a ddr e ss ma i n te n a n c e

o p e r at i on s a n d s ur f

a ce t r eatme n t s

. A ll o t h e r w o r k i s u s u a l l y p e r fo r me d b y p a v e m e n t c on t r act i ng

c o m p a n ie s

.

E M ISSI O NS INV E N T O R Y

A s b ac k gr o u n d i nfo r m a t i on

, s ta f f c on tacte d C A L T r a n s w h i c h i s r e s p on s ib l e fo r h i g h w a y

c on s t ru ct i on a n d ma i n te n a n ce

, t h e L o s A n g e l e s C o u n t y P ub li c W o r k s D e p a r tme n t

, t h e S a n

B e r n a rd i no T r a n s p o r tat i o n D e p a r tme n t

, t h e O r a n g e C o u n t y P ub li c W o r k s D e p a r tme n t

, a s w e ll a s

t h e R i v e r s i d e C o u n t y T r a n s p o r tat i on t o i n qu i r e on t h e u s e of c u t b ac k a s p h a l t

. M o s t c o u n t y

r e pr e s e n tat i v e s r e l ate d t h e u s e of s l o w c ur e a s p h a l t s fo r tem p o r a r y r o a d ma i n te n a n ce ( S C-80 0

a n d S C-3000). T em p o r a r y ca n m e a n b ac k f ill e d w i t h HMA a f

te r a f e w d a y s t o s e v e r a l m on t h s o r

e v e n l o n g e r. S l o w c u r e c u t b a c k a s p h a l t a s a du s t p a lli at i v e w a s a l s o me n t i on e d i n u s e b y

i n du s t r y r e p r e s e n tat i v e s

. P e r t i n e n t a ss o c i at i on s s u c h a s t h e A s p h a l t Em u l s i on M a n u f act ur e r sT

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

6 A s s o c i ati on

, t h e A s ph a l t P a v eme n t A ss o c i at i o n of C a li fo r n i a a nd mem b e r s h i p r e pr e s e n ta t i v e s

, a s

w e ll a s t h e a s p h a l t ma n u f act ur e r s w e r e c on t a cte d.

T h e pr e s e n te d i nv e n t o r y i s b a s e d on a r e p o r t b y S ono ma T ec hno l og y I n c

., u n d e r c on t r a ct b y t h e

C a li fo r n i a A i r R e s o ur ce s B o a rd c i r ca 2001. T h e d ata g e n e r ate d i s b a s e d o n t h e n u m b e r of r o a d

m il e s i n t h e fo ur c o u n t y a r ea s t h at e n c o m p a ss t h e S o u t h C o a s t A QMD

, a n d a ppr o x i mat i on s w e r e

u s e d a s t o t h e am o u n t o f a s p h a l t c on ta i n e d i n on e r o a d m il e (10 t on s / m il e ), a n d a n a ll o cat i o n

f act o r i s d e r i v e d f

r o m t h e pr o du ct of s t ate w i d e em i ss i on s t o t h e r at i o of c o u n t y r o a d m il e s t o s tat e

r o a d m il e s

. T h i s i s t h e n u s e d a s a f a ct o r a g a i n s t t h e r e p o r te d s tate w i d e a s p h a l t c on s u m p t i on t o

o b ta i n a ppr o x i mat i on s of t h e am o u n t of a s p h a l t c on s u me d b y eac h A Q MD C o u n t y. T h e t o ta l

qu a n t i t y o f a s p h a l t s o l d i n C a li fo r n i a i s f r o m s tate e n e rg y d ata a s r e p o r te d b y t h e E n e rg y

I n fo r mat i on A d m i n i s t

r at i on ( E I A ) a s of 2005. T h e f r act i on of a s p h a l t b i n d e r u s e d fo r p a v e m e n t

i s s tate d t o b e 88 p e r ce n t of t h e t o ta l C a li fo r n i a S tate c on s u m p t i on of a s p h a l t b i n d e r a s r e p o r te d

b y t h e E I A

. Us a g e f

a ct o r s a r e t h e n a pp li e d u s i n g h i s t o r i ca l r e p o r te d d ata f r o m l o ca l a i r d i s t

r i ct s

w i t h r e g a rd t o t h e p e r c e n ta g e o f r o a d m il e s of a s p h a l t u s i n g HMA (8 8 p e r c e n t ), c u t b ac k s ( 1

p e r ce n t ), r o a d o il s ( s l o w c ur e c u t b ac k s ) (2 p e r c e n t ), a n d em u l s i on s (9 p e r c e n t ). C onv e r s i on s a r e

t h e n ma d e u s i n g t h e ma x i m u m a ll o w a b l e em i ss i on f

act o r o f Ru l e 1108 (0

. 5 p e r c e n t b y vo l u m e ),

a s w e ll a s p h y s i ca l d at a a v a il a b l e fo r c u t

b ac k S C-800 a n d S C-3000 (d il u e n t d e n s i t y, c u t b a c k

d e n s i t y, vo l u me a s p h a l t b i n d e r, vo l u me of c u tte r s t o c k

, etc .). A n e x am p l e ca l c u l at i on i s g i v e n

b e l o w a n d T a

b l e 1 s h o w s a ll c o u n t i e s a n d t o ta l s t h e i nv e n t o r y

.

G a ll on s of A s p h a l t B i n d er Us e d i n L o s A n g e l e s C o u n t y f o r Cu t b ac k A s p h a l t = ( T o ta l C A

A s p h a l t B i n d e r Us a g e i n bb l ) x ( F r a ct i on Us e d f o r P a v i n g i n C A ) x ( F r ac t i on A s p h a l t B i n d e r i n

Us e fo r S l o w Cur e Cu t

b a c k s i n C A ) x ( L o s A n g e l e s C o u n t y A ll o cat i on F a c t o r) x (42 g a l / bb l )

G a l l on s o f Cu t

b a c k A s ph a lt Us e d i n L o s A n g e l e s C o u n t y = ( N u m b e r o f G a ll on s of A s p h a l t

B i n d e r Us e d i n L o s A n g e l e s C o u n t y i n C a li fo r n i a ) + ( N u m b e r o f G a l l on s of Cu tte r S t o c k i n

C u t b a c k A s p h a l t )

,

W h e r e

, t h e n u m

b e r o f g a ll on s of c u tte r s t o c k i s p r o p o r t i on a l t o t h e t o ta l g a l l on s of b i n d e r u s e d t o

ma k e s p ec i f i c c u t b ac k a s p h a l t s

.

A nn u a l Em i ss i on s fo r L o s A n g e l e s C o u n t y = ( T o ta l G a ll on s of Cu t b ac k A s p h a l t Us e d i n L o s

A n g e l e s C o u n t y ) x ( Em i ss i on s F act o r i n l b / g a l )

L o s A n g e l e s C o u n t y:

(13,843,000 bb l

/ y r ) x (0.88) x (0.02) x (0.084) (42 g a l / bb l )

= 859,551 g a ll on s of a s p h a l t b i n d e r

859,551 g a l b i n d e r x (0.3 g a l c u tte r s t o c k / 0.7 g a l b i n d e r)

= 368,379 g a ll on s of c u tte r s t o c k

859,551 + 368,379

= 1, 2 27,820 g a ll on s of c u t b a c k a s p h a l t

(1,227,820 g a ll on s of c u t b ac k a s p h a l t ) x (0.01125 l b VO C em i tte d / g a l )

= 1 3,813 l b VO C / yr = 38

l b VO C / d a yT

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

7 T h e u s e of s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t i n O r a n g e a n d R i v e r s i d e C o u n t i e s i s a ss u me d t o o cc ur w i t h

m i d-p o i n t c u tte r s t o c k ( 25 p e r ce n t b y vo l u me g a s o il o r s i m il a r c u tt e r s t o c k ), w h e r ea s L o s

A n g e l e s a n d S a n B e r n a rd i no C o u n t i e s u s e 30 p e r ce n t a n d 20 p e r c e n t b y vo l u me c u tt e r

a b s o l u t e l y.

T

ab le 1: E m i

ss i o ns I n ve n t o r y fo r R u le 1108

– C u t

ba c k A s p h a lt s

Lo c at i o n V O C E m i ss i o n s Fr om Asp h a l t

C a l i fo r n i a T o ta l S tat e

A s p h a l t

B i n d e r

Us a g e T o t al

A s p h a l t

B i n d e r

Us e d fo r

P a v i n g A s p h a l t

B i n d e r I n

Us e fo r

HMA a n d

W M A A s p h a l t

B i nd e r i n

Us e fo r

Em u l s i on s A s p h a l t

B i nd e r i n

Us e fo r

S l o w Cur e

C u t b ac k s A s p h a l t

B i nd e r i n

Us e fo r

S l o w Cur e

C u t b ac k s

P e r c e n t a g e of

U s e 1 0 0 % 8 8% 8 8% 9 % 2 %

-

B a rr e l s / Y ear 1 3

, 8 43

, 0 00 1 2

, 1 81

, 8 40 1 0

, 7 20

, 0 19 1

, 0 9 6

, 3 66 2 4 3

, 6 37

-

G a l l on s / Y ea r - - - - - 1 0

, 2 32

, 7 4 6

P e r ce n t b y

V o l u me

G a s O il o r

S i m il a r

M a te r i a l i n

S l o w Cur e

C u t b ac k s C oun t y

A l l o c a t i o n

F a c t o r A p pr ox

.

V o l u me

( G a l ) S C

C u t b a c k

Us e d P e r

A Q M D

C o u n t y P e r

Y e a r P o u n d s of

V O C

Em it te d

p e r G a ll o n

o f

C u t b a c k

A s p h a l t V O C

Em i ss i on s

( l b / y r) V O C

Em i ss i on s

( l b / d a y)

Lo s A n g ele s 3 0

. 0 0 % 0

. 0 8 4 0 1

, 2 2 7

, 8 2 0 0

. 0 1 1 2 5 1 3

, 8 14 3 8

Or a n g e 2 5

. 0 0 % 0

. 0 2 2 5 3 0 6

, 9 8 2 0

. 0 0 9 3 8 2

, 8 7 9 8

R i v e r s i d e 2 5

. 0 0 % 0

. 0 4 1 4 5 6 4

, 8 4 8 0

. 0 0 9 3 8 5

, 2 9 8 1 5

S a n

B e r n a r d i n o 2 0

. 0 0% 0

. 0 8 17 1

, 0 4 5

, 0 19 0

. 0 0 7 50 7

, 8 38 21

T o ta l 82

T o n s V O C /

D ay 0.04

T h e r e p l a c eme n t of s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t s w i t h em u l s i on s t h at p e r fo r m t h e s ame f u n ct i on

w ill r e s u l t i n p o te n t i a l l y h i g h e r em i ss i on s

, b a s e d on t h e upp e r e v a p o r at i v e VO C li m i t i n Ru le

1108.1 (3 p e r c e n t b y vo l u me ). S ee T a b l e 2.

A n e x am p l e ca l c u l at i on i s g i v e n b e l o w :

L o s A n g e l e s C o u n t y:

( S o li d s A d

j u s tme n t F ac t o r) x ( V o l u me o f S C Cu t b ac k Us e d ) x ( D e n s i t y o f T yp i c a l VO C i n

R e p l aceme n t Em u l s i on s ) x ( V o l u me P e r ce n t VO C A ll o w a b l e i n Ru l e 1108.1)T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

8 (0.70 / 0.65) x (1,227,820 g a l ) x (6.6 l b VO C / g a l of VO C) x (0.03 g a l VO C / g a l em u l s i on ) =

261,809 l b VO C / yr [ i f em u l s i on s ub s t i t u t i on o cc ur s ]

T ab le 2: E m i

ss i o n I n ve n t o r y i f Su b s tit u te E m u l

s i o ns R e p l a ce C u t ba c k s

L o c a t i o n V o l u me

F r a cti on o f

A s p h a l t

B i nd e r i n

S p e c i f i c S C

C u t b a c k

A s ph a l t U s e d

P e r Cou n t y V o l u me

F r a ct i on

A s p h a l t

B i nd e r i n

Em u l s i f i e d

A s p h a l t A p pr ox

.

V o l u me

( G a l ) S C

C u t b a c k

Us e d P e r

A Q M D

C o u n t y P e r

Y e a r A p pr ox

.

G a l l on s o f

S u b s t it u t e

Em u l s i on Em i ss i on s

F ro m

Em u l s i on

( l b / y r)

Lo s A n g ele s 0

. 70 0

. 65 1

, 2 2 7

, 8 20 1

, 3 2 2

, 3 86 2 6 1

, 8 09

Or a n g e 0

. 75 0

. 6 5 3 0 6

, 9 8 2 3 5 4

, 2 10 7 0

, 1 3 4

R i v e r s i d e 0

. 75 0

. 6 5 5 6 4

, 8 4 8 6 5 1

, 7 47 1 2 9

, 0 46

S a n

B e r n a r d i n o 0

. 80 0

. 6 5 1

, 0 4 5

, 0 1 9 1

, 2 8 6

, 1 7 7 2 5 4

, 6 63

T o ta l 7 15,652

T o n s / D a y 0

. 9 8

T h e r e f o r e

, t h e u s e of em u l s i on tec hno l o g y c a nno t r e p l a c e s l o w c u r e c u t b a c k b e c a u s e i t w ill no t

r e s u l t i n a p o s i ti v e e nv i r o n me n t a l i m p a ct

.

C OM P ARA T IV E AN A L YSI S

Ru l e 1108

– Cu t

b ac k A s p h a l t c urr e n t l y pr oh ib i t s t h e u s e of m e d i u m a n d s l o w c ur i n g c u t b a c k

a s p h a l t t h at c on ta i n s m o r e t h a n 0.5 p e r ce n t b y v o l u me o rg a n i c c o m p o u n d s w h i c h e v a p o r at e a t

500 o F o r l o w e r a s d e t e r m i n e d b y A S T M M et ho d D 402, a n d i s s p ec i f i c t o p a v eme n t a pp li cat i on s

.

T h e E PA C T G ca ll s f

o r s ub s t i t u t i on of em u l s i f i e d a s p h a l t f

o r c u t b ac k a s p h a l t

. I t s “ B l u e B oo k ”

s ugg e s t s s e a s on a l e x em p t i on s ( i

. e

., o u t s i d e of t h e o z on e s ea s on ) a s o p p o s e d t o tem p e r at u r e

fo r e c a s t i n g ( e

. g.

, a pp li e d w h e n <50 o F ), a n d s p ec i f i e s (1) n o h i g h e r t h a n 7 p e r ce n t o il d i s t ill ate a s

ma x i m u m a ll o w a

b l e s o l v e n t c on te n t i n em u l s i f i e d a s p h a l t

, a s d e t e r m i n e d b y A S T M d i s t ill at i on

te s t D 244 o r (2 ) a ll o w u s e o f c e r ta i n g r a d e s o r a pp li cat i on s o f em u l s i f i e d a s p h a l t w i t h t h e

fo ll o w i n g ma x i m u m s o l v e n t c on te n t s a s d et e r m i n e d b y A S T M D 244 :

( a ) 3 p e r ce n t li m i t fo r s ea l c o at s u s e d i n ea r l y s pr i n g o r l a t e f a ll ;

(b) 3 p e r ce n t li m i t w h e n c h i p s ea l s u s e d w i t h a gg r e g ate t h at i s du s t y o r d i r t y ;

( c ) 8 p e r ce n t li m i t w h e n m i x i n g w i t h o p e n gr a d e d a ggr e g a t e t h at i s no t w e l l w a s h e d ; a n d

(d) 12 p e r ce n t li m i t w h e n m i x i n g w i t h d e n s e g r a d e d a ggr e g a t e

.

O t h e r e x em p t i on s a r e li s te d fo r u s e s o l e l y f o r p e n et r at i n g p r i me c o at s a n d w h e n s t o c k p il e d fo r

e x te n d e d p e r i o d s

.T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

9 A cc o rd i n g t o t h e 2007 A QMP

, C on t r o l M ea s ur e FUG 03, ma n y s tate s

, s u c h a s M a i n e

, M i ss o ur i

, N e w Y o r k

, P e nn s y l v a n i a

, a n d R ho d e I s l a n d h a v e a d o p te d ru l e s on c u t b ac k a s p h a l t t h at pr oh ib i t

t h e i r u s e dur i n g t h e o z on e s ea s on

. ( S ee A pp e n d i x A fo r a n e x am p l e f r o m t h e S tate of M i ss o ur i )

. H o w e v e r, t h e y pr ov i d e e x em p t i on fo r e v e r y a p p li cat i on t h e y a r e act u a ll y u s e d fo r i n c l ud i n g

,

pr i me c o at s

, s t o c k

p il e d mate r i a l fo r p o t ho l e a n d r o a d p atc h i n g, a s w e ll a s du s t p a lli at i v e s on t h e

j o b s i te

. A ll o w i n g fo r t h e s e e x em p t i on s c o m p l ete l y n e g ate s t h e s e a s on a l r e s t r i ct i on

.

C O NC L U SI O NS AND R E C OMM E ND A T I O NS

A QMD S ta f

f h a s r e v i e w e d t h e p o te n t i a l fo r li m i t i n g c u t b ac k a s p h a l t o r r e p l ac i n g i t a l t o g et h e r

w i t h em u l s i on tec hno l o gy a n d c on c l u d e s t h at s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t s d o no t e m i t a s m u c h

VO C a s s u i ta

b l e r e p l ac e me n t em u l s i on s d o

. F ur t h e r m o r e

, s ta f f ’ s r e v i e w o f t h e ru l e s a d o p te d b y

o t h e r s tate s t h at ca ll fo r s ea s on a l r e s t r i ct i on s on c u t

b ac k a s p h a l t h a v e e x em p t i on s w h e r e c u t b ac k

a s p h a l t i s n ee d e d w i t h i n t h e o z on e s ea s on

, n e g at i n g t h e b e n e f i t s of t h e i r r u l e

. T h e r e fo r e

, s ta f f i s

r ec o mme n d i n g no c h a n g e s t o Ru l e 1108. Ru l e 1 108 i s a h i g h l y e f f ect i v e ru l e

, a s i s Ru l e 1108.1

, b eca u s e b o t h ru l e s i n ta n d em act t o d i s a ll o w t h e m u c h m o r e e v a p o r at i v e “ r a p i d ” a n d “me d i u m ”

c u t b ac k a s p h a l t s a n d t o r e p l a c e t h em w i t h l o w e r em i tt i n g r a p i d a n d me d i u m c ur i n g em u l s i f i e d

a s p h a l t s

, a n d non

- vo l at il e s l o w c ur e c u t b ac k a s p h a l t s

.T

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

R

- 1 R E F E R E N C E S

1. A S T M D -2399, S ta n d a rd P r act i ce fo r S e l ect i on of Cu t b ac k A s p h a l t s, R e a p p r ov e d

2 0 0 5.

2. A S T M D 3628, S ta n d a rd P r act i ce f o r S e l ect i on a n d Us e of Em u l s i f i e d A s p h a l t s

, 2 00 8

3. U

. S

. E PA A P -42

, V o l u me 1, C h a p te r 4.5, J u l y 1 9 79.

4. E n e rg y I nf

o r mat i on A d m i n i s t

r at i on

, S tate E n e r g y D ata S y s t em

, T a b l e F 8, 2 0 0 5

. 5. S ono ma T ec hno l o g y I n c

, R e p o r t on A s p h a l t P a v i n g a n d R oof i ng

, A t t ac h me n t C,

2 0 0 1.

6. U

. S

. E P A

, C on t

r o l of V o l at il e O rg a n i c C o m p o u n d s f r o m u s e of Cu t

b a c k A s p h a lt

, E P A

- 4 5 0 / 2

- 7 7

- 0 3 7.

7. Em u l t e c

. c o m

8. W e s te r n Em u l s i on s

, I n c

., P r e s e n tat i on M ate r i a l s

, A n In t r o d u ct i on t o W a r m M i x

A s p h a l t

, 2 0 07

K E Y C O N T AC T S

L o s A n g e l e s C o u n t y P u b li c W o r k s

S a n B e rn a rd i no T r a n s p o r t a t i o n D e p a r tm e n t

P a r am o u n t P et

ro l e u m C o r p

A s ph a l t E m u l s i on M a n uf a c t u r e r s A s s o c i a t i o n

S u l l y

- M i ll e r C on t r a cti n g C o m p a n y

J u s t i ce & A ss o c i ate s

A s p h a l t P a v e m e n t A s s o c i a t i o n o f C a l i f or n i aT

ec hn o l og y A ss e ss m e n t fo r R u le 1108

– C u t ba c k A s p h a lt

A

- 1 A P P E N DIX A

– E XA M P LE RU LE C O N T AI N IN G S E AS O NA L E X E MP T I O N