Wpływ zbrojenia polimerowymi włóknami rozproszonymi na wybrane właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych

• Autorzy: Jaskuła P. , Stienss M. , Szydłowski C.

Warianty tytułu

EN

Effect of polymer fibres reinforcement on selected properties of asphalt mixtures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem polimerowych włókien rozproszonych. Ocenie poddano mieszankę włókien zbrojących aramidowo-poliolifenowych pod kątem wpływu ich zastosowania na właściwości niskotemperaturowe i odporności na deformacje trwałe mieszanek mineralno-asfaltowych. Właściwości niskotemperaturowe oceniano na podstawie testu zginania próbek belkowych oraz na podstawie oceny parametrów mechaniki pękania w teście zginania próbek półwalcowych w temperaturze -20°C. Właściwości w wysokiej temperaturze, tj. w przedziale od +4°C do +45°C oceniano na podstawie krzywych wiodących modułu sztywności podczas osiowego dynamicznego ściskania. Na podstawie otrzymanych wyników badań można stwierdzić, że zastosowane włókna zbrojące mają znaczny potencjał w poprawie właściwości niskotemperaturowych mieszanek mineralno-asfaltowych.

EN

The paper presents selected results of the research program concerning fibre reinforced asphalt concrete. Aramid-polyalphaolefin fibres was used in this study. Selected properties responsible for low temperature cracking and resistance to permanent deformation are presented in this paper. Low temperature cracking susceptibility was evaluated with the results obtained from bending test of rectangular beams with constant rate of deformation and semi-circular bending test based on fracture mechanics theory. Performance in high temperatures was assessed by master curves of dynamic modulus. Obtained results indicated that evaluated fibres can improve low temperature pavement performance.

Słowa kluczowe

PL

mieszanki mineralno-asfaltowe; włókno rozproszone; spękania niskotemperaturowe; moduł dynamiczny; mechanika pękania

EN

fibres reinformcement; asphalt mixture; low temperature cracking; dynamic modulus; SPT; fracture mechanics; SCB test

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Drogownictwo
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 9
• Strony: 275--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Jaskuła P.

• Politechnika Gdańska

autor

Stienss M.

• Politechnika Gdańska

autor

Szydłowski C.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] O. S. Abiola, W. K. Kupolati, E. R. Sadiku, and J. M. Ndambuki, “Utilisation of natural fibre as modifier in bituminous mixes: A review,” Constr. Build. Mater., vol. 54, pp. 305–312, 2014.
• [2] A. Mahrez, M. R. Karim, and H. Y. Katman, “Prospect of Using Glass Fibre Reinforced Bituminous Mixes,” J. East. Asia Soc. Transp. Stud., vol. 5, no. October, pp. 794–807, 2003.
• [3] M. A. Cleven, “Investigation of the Properties of Carbon Fibre Modified Asphalt Mixtures,” Michigan Technological University, 2000.
• [4] J. W. Button and T. G. Hunter, “Synthetic Fibres in Asphalt Paving Mixtures,” Austin, Texas, 1984.
• [5] C. A. Toney, “Fibre Reinforced Asphalt Concrete Pavements - City of Tacoma,” Olympia, 1987.
• [6] R. Edgar, “Ten Year Performance of Asphalt Additive Test Sections: Lava Butte Fremont Highway Junction Section,” Washington, D.C., 1998.
• [7] J. Sturtevant, “Forta-Fi - Fibre Reinforcment for Asphalt.” NW Pavement Managment Conference, p. 44, 2012.
• [8] K. E. Kaloush, K. P. Biligiri, W. A. Zeiada, M. C. Rodezno, S. Dwivedi, J. X. Reed, and C. Cary, “Evaluation of FORTA Fibre-Reinforced Asphalt Mixtures Using Advanced Material Characterization Tests – Evergreen Drive , Tempe , Arizona,” Tempe, 2008.
• [9] K. E. Kaloush, K. P. Biligiri, W. A. Zeiada, M. C. Rodezno, and J. X. Reed, “Evaluation of Fibre-Reinforced Asphalt Mixtures Using Advanced Material Characterization Tests,” J. Test. Eval., vol. 38, no. 4, p. 102442, 2010.
• [10] K. E. Kaloush and W. A. Zeiada, “Fibre-Reinforced Asphalt Concrete Mixtures Structural Numbers and Pavement Design Considerations,” Tempe, 2012.
• [11] J. J. Stempihar, M. I. Souliman, and K. E. Kaloush, “Use of Fibre Reinforced Asphalt Concrete as a Sustainble Paving Material for Airfields,” Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, vol. 2266, pp. 60–68, 2012.
• [12] General Directorate for National Roads and Motorways, “WT–2 Asphalt pavement for national roads. Asphalt mixtures. Technical requirement.” 2010.
• [13] PN-EN 13108-1, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Wymagania, Część 1: Beton asfaltowy.
• [14] PN-EN 12697-12, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 12: Określanie wrażliwości próbek asfaltowych na wodę.
• [15] PN-EN 12697–22, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 22:Koleinowanie
• [16] J. Judycki, “Zależność wytrzymałości betonu asfaltowego poddanego zginaniu od prędkości wywoływanych odkształceń,” Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej, pp. 39–56, 1976.
• [17] J. Judycki, “Bending test of asphaltic mixtures under statical loading,” in Fourth International RILEM Symposium Mechanical Tests for Bituminous Mixes, Characterization, Design and Quality Control, 1990, pp. 20–27.
• [18] J. Judycki, M. Pszczoła, and P. Jaskuła, “Modyfikacja metody zginania belek z mieszanek mineralno-asfaltowych i ocena ich parametrów reologicznych,” in VII Międzynarodowa Konferencja, Trwałe i Bezpieczne Nawierzchnie Drogowe, 2001, pp. 91–100.
• [19] PN-EN 12697-44 Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 44: Propagacja pęknięcia w badaniu zginania próbki półwalcowej.
• [20] M. Arabani and B. Ferdowsi, “Evaluating the semi-circular bending test for HMA mixtures,” Int. J. Eng., vol. 22, no. 1, pp. 47–58, 2009.
• [21] I. Artamendi and H. A. Khalid, “A comparison between beam and semi-circular bending fracture tests for asphalt A comparison between beam and semi- circular bending fracture tests for asphalt,” Road Mater. Pavement Des., vol. 7, no. Supplement 1, pp. 163–180, 2006.
• [22] B. Birgisson, A. Montepara, and E. Romeo, “Influence of Mixture Properties on Fracture Mechanisms in Asphalt Mixtures,” Road Mater. Pavement Des., vol. 11, no. Suplement 1, pp. 61–88, 2010.
• [23] M. Marasteanu, A. Zofka, M. Turos, X. Li, R. Velasquez, X. Li, W. G. Buttlar, G. Paulino, A. Braham, E. V. Dave, J. Ojo, H. U. Bahia, R. Christopher, Williams, J. Bausano, A. Gallistel, and J. Mc- Graw, “Investigation of Low Temperature Cracking in Asphalt Pavements,” Minnesota, 2007.
• [24] R. Bonaquist, NCHRP Report 614: Refining the Simple Performance Tester for Use in Routine Practice. 2008.
• [25] PN-EN 12697-35, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 35: Mieszanie laboratoryjne.
• [26] PN-EN 12697-30, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 30: Przygotowanie próbek zagęszczonych przez ubijanie.
• [27] PN-EN 12697-31, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 31: Próbki przygotowane w prasie żyratorowej.
• [28] PN-EN 12697-33, Mieszanki mineralno-asfaltowe, Metody badania mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, Część 33: Przygotowanie próbek zagęszczanych urządzeniem wałującym.
• [29] Jaczewski M., Mejłun Ł., Wyznaczanie parametrów lepkosprężystego modelu Burgersa mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie badania pod obciążeniem dynamicznym, Drogownictwo nr 11/2013, pp. 344-348.
• [30] Szydłowski C., Judycki J., Badania odporności na pękanie mieszanek mineralno-asfaltowych na próbkach półwalcowych, Drogownictwo nr 10/2015, pp. 348-353.

Uwagi

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