Thermal actions on the materials during deck and pavement construction

• Autorzy: Chmielewska B. , Garbacz A. , Adamczewski G. , Rymsza B.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0065

Warianty tytułu

PL

Obciążenia termiczne materiałów w trakcie budowy pomostu i nawierzchni drogowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work characterizes the blistering phenomenon of bituminous insulation and asphalt pavement on bridge structures. Two cases have been described in which large quantities of hydrogen have been detected in gases taken from the blisters. The known from publications mechanisms of blister formation on coatings have been quoted, which are used to explain the blistering of insulation and bridge pavements, usually without analysis of gas samples. The paper formulates the hypothesis of a "cold process" and "hot process" as potential blister formation mechanisms, in which hydrogen may be present. The article presents one of the stages of research on the verification of that hypotheses. The aim was to investigate thermal actions on materials during the construction of a bridge deck, during extreme temperature of the summer. Determination of the actual temperature to which mineral materials such as concrete and organic materials such as primer, bituminous insulation, mastic asphalt and SMA heat up during application is crucial in the investigation of possible mechanisms. The aim was also to investigate how the technological temperature of subsequent stacked layers affects those located below. Due to delays in some stages of the construction schedule, the placing of insulation and pavement was postponed to the period of cold seasons (September/October). This resulted in construction works being carried out at relatively low temperatures what together with wind cooled the object.

PL

W pracy scharakteryzowano zjawisko pęcherzenia izolacji bitumicznych i asfaltowych nawierzchni drogowych na obiektach mostowych. Opisano dwa przypadki, w których w gazach pobranych z pęcherzy wykryto duże ilości wodoru. Przytoczono znane z literatury mechanizmy powstawania pęcherzy na powłokach, które stosowane są do wyjaśniania pęcherzenia izolacji i nawierzchni mostowych często bez bez analizy gazów w pęcherzach. W pracy sformułowano hipotezę o „zimnym procesie” i „gorącym procesie” jako potencjalnym mechanizmie powstawania pęcherzy, w których składzie może występować wodór. Artykuł przedstawia jeden z etapów badań nad weryfikacją hipotez. Celem było zbadanie obciążeń cieplnych materiałów w trakcie budowy obiektu mostowego, podczas ekstremalnej temperatury w okresie letnim. Określenie rzeczywistej temperatury do jakiej nagrzewają się w trakcie aplikacji materiały mineralne jak beton i materiały organiczne jak środek gruntujący, izolacja bitumiczna, asfalt lany i mieszanka mineralno asfaltowa jest kluczowe w dyskusji możliwych mechanizmów. Celem było także zbadanie jak temperatura technologiczna kolejnych układanych warstw wpływa na te położone poniżej. Z powodu opóźnień w niektórych etapach harmonogramu budowy układanie izolacji i nawierzchni przesunięto na okres chłodów września i października. Spowodowało to, że roboty budowlane odbywały się przy względnie niskich temperaturach, które szczególnie w nocy i z udziałem wiatru wychładzały obiekt.

Słowa kluczowe

EN

blistering; waterproofing membrane; bridge deck; asphalt pavement; thermal action

PL

pęcherzenie; izolacja przeciwwodna; most; nawierzchnia asfaltowa; obciążenie termiczne

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 4/II
• Strony: 101--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Chmielewska B.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

autor

Garbacz A.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

autor

Adamczewski G.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

autor

Rymsza B.

• Road and Bridge Research Institute, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Gajda T., Germaniuk K., Rymsza B.: Przegląd incydentów powstawania pęcherzy pod hydroizolacją na obiektach mostowych; Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej nr 21/2016, ISSN 1897-4007, s. 113-124 (in Polish)
• 2. Chmielewska B.: “Destruction of waterproofing membrane on the viaduct deck due to blisters containing hydrogen”, Archive of Civil Engineering, LIII, 4,2007, s.683-696
• 3. Czarnecki L., Chmielewska B., Czarnecki Z., Wolański M.: Zniszczenie izolacji bitumicznej na żelbetowej płycie estakady spowodowane wydzieleniem wodoru przez beton. Inżynieria i Budownictwo nr 10/2004
• 4. Koronne C.J., Buska J.S., Cortez E.R., Greatorex A.R.: Procedures for the evaluation of sheet membrane waterproofing. Special Report 99-11. US Army Corps of Engineering, 1999.
• 5. Fleming D.: Shedding Lights on Osmosis in Resin Flooring. Protective Coating Europe, 2 (9), 2004.
• 6. Laukkanen K., Paroll H., Pitkänen P., Vesikari E., Prevention of bridge deck sheet membrane waterproofing blistering. Finnish National Road Administration, Helsinki Final report 45/1998.
• 7. EN 13263-1:2009: Silica fume for concrete – Part 1. Definitions, requirements and conformity criteria
• 8. Buil M., Witier P., Paillere A.M.: Study of the production of hydrogen gas by the silica fume in cementitious materials, Laboratoire Central des Ponts et Chaussees, CANMET, September 1992
• 9. Edwards-Lajnef M., Aïtcin P.C., Wenger F., Viers P., Galland J.: Test Method for the Potential Release of Hydrogen Gas from Silica Fume, Cement Concrete and Aggregate, 2 (19), 64-69, 1997
• 10. Fidjestøl P., Jørgensen O., Hydrogen Evaluation in Concrete Due to Free Silicon Metal in Microsilica, Cement, Concrete and Aggregate, 2 (19), 70-75, 1997
• 11. Zhang M-H., Malhotra V.M., Wolsiefer S.J.: Determination of free silicon content in silica fume and its effect on volume of gas released from mortars incorporating silica fume, ACI Materials Journal, 5 (97), 576-586, 2000
• 12. Ufnalski W.: Analiza termodynamiczna procesów wydzielania gazowego wodoru w wyniku reakcji krzemu z wodą lub wodorotlenkiem wapnia , [in Polish], study report, Warsaw University of Technology, 2004
• 13. Raport końcowy projektu Labiryntowa hydroizolacja obiektów inżynierskich. Kierownik projektu: Rymsza. B., Warszawa 2017..
• 14. Zobel H.: Naturalne zjawiska termiczne w mostach, WKŁ Warszawa 2003
• 15. PN-EN 1991-1-5 Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-5: Oddziaływania ogólne Oddziaływania termiczne,
• 16. Budka E., Rabiega J., Woźnicki A.: Zjawisko pęcherzenia izolacji mostowych: przyczyny i sposoby przeciwdziałania, referat. XXII Seminarium „Współczesne metody budowy, wzmacniania i przebudowy mostów”, Rosnówko k. Poznania, 5-6 czerwca 2012 r.
• 17. Tramer A., Lipowiecka T., Kordas T., Wałega-Chwastek H., Wala T.: Analiza przyczyn powstawania pęcherzy gazowych na styku warstwy izolacyjnej z betonową płytą mostową
• 18. Radziszewski P., Piłat J., Sarnowski M., Król J., Kowalski J.K.: Nawierzchnie asfaltowe na obiektach mostowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).