Durability of concrete pavement strengthened with asphalt layer with FRP fibres

• Autorzy: Tutka P. , Nagórski R. , Radziszewski P. , Sarnowski M. , Złotowska M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0031

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Pavements made of cement concrete, used for road constructions, are damaged during use. This applies to both the pavements of rural and forest roads with very low traffic loads, as well as road pavements with high traffic loads. One of the most effective ways of repairing damaged concrete cement pavements is through placing an asphalt overlay on a concrete slab. In order to increase the fatigue life of the asphalt overlay, asphalt mixtures are modified with fibres. One technological solution is to use FRP (Fiber Reinforced Polymer), an innovative material with improved properties. The aim of this paper is to assess the impact of asphalt overlays modified with a new type of fibres to strengthen the durability of weakened cement concrete pavement structures. On the basis of the conducted analyses, it was shown that the use of an asphalt layer reinforcement increases fatigue life, for both 15 cm thick prefabricated slabs and a typical road pavement for average traffic made of 25 cm doweled and anchored concrete slabs. There was a significant increase in the fatigue life of the concrete pavement structure as a result of modifying the overlaid asphalt mixture with FRP fibres.

Słowa kluczowe

EN

durability; concrete pavement; asphalt overlay; FRP fibre; strengthening; cement concrete; fatigue life; FEM analysis

PL

trwałość; nawierzchnia betonowa; nakładka asfaltowa; włókno FRP; wzmocnienie; beton cementowy; odporność na zmęczenie; analiza MES

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 3
• Strony: 81--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Tutka P.

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

autor

Nagórski R.

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

autor

Radziszewski P.

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

autor

Sarnowski M.

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

autor

Złotowska M.

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

Bibliografia

• 1. Szydło A., Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego, Polski Cement, Kraków 2004
• 2. Budzyński T., Wrzosek M., Wasilewicz-Pszczółkowska M., Szczepańska A., Krupowicz W., Gwiaździńska-Goraj M., Goraj S.: Changes in rural areas in Poland. Spatial and technical aspects, GIS-Forum, 2015, Croatian Information Technology Society, GIS Forum, ISBN 978-953-6129-48-5, 88 pages
• 3. Radziszewski P., Sarnowski M.: Beton asfaltowy zbrojony włóknami FRP do naprawy nawierzchni betonowych, Magazyn Autostrady, ELAMED E. i R. Cholewa Spółka Jawna, nr 10, 2017, ss. 38-41
• 4. Špaček P., Hegr Z., Varaus M., Hýzl P., Kaděrka R., “Economically effective revitalization of portland cement concrete pavements by asphalt layers overlay”, 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 1-3 June 2016, Prague, Czech Republic. DOI: dx.doi.org/10.14311/EE.2016.107
• 5. Tapkin S., “The effect of polypropylene fibers on asphalt performance”, Building and environment, numer 43- 2008, pp. 1065-1071
• 6. Abtahi S. M., Sheikhzadeh M., Hejaz S. M. “Fiber-reinforced asphalt-concrete – A review”, Construction and Building Materials. 24 (2010) pp. 871-877
• 7. Chandran A., Neelamegam M.: Flexural behaviour of strengthened RC beams with multi-directional basalt fibre - reinforced polymer composites. Archives of Civil Engineering. Volume LXI Issue 1, 2015 DOI: https://doi.org/10.1515/ace-2015-0003
• 8. Falkowicz K.: Experimental and Numerical Analysis of Compression Thin-Walled Composite Plates Weakened by Cut-Outs. Archives of Civil Engineering. Volume 63 Issue 4. Published: 01 Mar 2018 Page Count: 161– 172 DOI: https://doi.org/10.1515/ace-2017-0047
• 9. Gaweł I., Piłat J., Radziszewski P., Kowalski K., Król J.: Rubber modified bitumen. Polymer modified bitumen, properties and characterisation. Edited by Tony McNally. Woodhead Publishing Limited, 2011
• 10. Krishnaraja A.R., Kandasamy S. Flexural performance of engineered cementitious compositelayered reinforced concrete beams. Archives of Civil Engineering. Volume LXIII Issue 4, 2017 DOI: https://doi.org/10.1515/ace-2017-00478
• 11. Chomicz-Kowalska, A., Iwański, M. M., & Mrugała, J. Basic Performance of Fibre Reinforced Asphalt Concrete with Reclaimed Asphalt Pavement Produced In Low Temperatures with Foamed Bitumen. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Vol. 245, 2017 DOI:10.1088/1757-899X/245/3/032092
• 12. Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych z dnia 16.06.2014 r.
• 13. Judycki, J., et al. "Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych" Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Drogowej, GDDKiA, Warszawa (2012): 117.
• 14. Szydło, A., et al. Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych z 2001 roku
• 15. Szydło, A., et al. Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych I Półsztywnych 2012
• 16. Szydło, A., et al. Aktualizacja katalogu typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych. Etap III Raport serii SPR 14/2013
• 17. AASHTO Guide for the Design of Pavement Structures. American Association of State Highway and Transportation Officials, 1993

Uwagi

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