Analysis of the deformation of road surface construction based on monitoring climatic factors

• Autorzy: Iwański Marek , Mazurek Grzegorz , Buczyński Przemysław

Identyfikatory

DOI

10.30540/sae-2024-013

Warianty tytułu

PL

Analiza odkształceń konstrukcji nawierzchni drogi na podstawie monitoringu czynników klimatycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of simulation of the deformation state of a road surface structure intended for traffic categories KR 3-4. Climatic factors such as temperature and humidity were obtained from a database collected based on the installed monitoring. The performed validation of the deformation state indicated a very good fitness of the model to the experimental results, provided that the viscoelastic model. The results indicated that the difference in pavement load time between 1 s and 1200 s in summer may result in an increase in horizontal deformation under the asphalt layer by 949%, and in winter by 74%. The calculated vertical displacement in winter after 1200 seconds of loading is equivalent to the displacement calculated after 1 second of loading the road surface in summer.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji stanu odkształcenia konstrukcji nawierzchni drogowej przeznaczonej dla kategorii ruchu KR 3-4. Informacje na temat czynników klimatycznych takich jak temperatura oraz wilgotność pozyskano z prowadzonego monitoringu. Wykonana walidacja stanu odkształcenia wskazała na bardzo dobre dopasowanie modelu do wyników eksperymentu pod warunkiem zastosowania modelu lepkosprężystego. Wyniki symulacji wskazują, że różnica czasu obciążenia nawierzchni pomiędzy 1 s a 1200 s w okresie lata może spowodować wzrost odkształcenia poziomego pod warstwą asfaltową względnie o 94%, natomiast w okresie zimy o 74%. Obliczone przemieszczenie pionowe w okresie zimy po 1200 s trwania obciążenia jest równoważne z przemieszczeniem obliczonym po 1 s obciążenia nawierzchni drogowej w okresie lata.

Słowa kluczowe

EN

pavement diagnostic; visco-elastic model; climatic factors monitoring

PL

diagnostyka nawierzchni; model lepkosprężysty; monitoring czynników klimatycznych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej
• Czasopismo: Structure and Environment
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 16, no. 3
• Strony: 141--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Iwański Marek

• Kielce University of Technology, Poland

autor

Mazurek Grzegorz

• Kielce University of Technology, Poland

autor

Buczyński Przemysław

• Kielce University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] „Załącznik do Zarządzenia nr 31 GDDKiA z 16.06.2014, Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych.” Politechnika Gdańska, 2014.
• [2] Dz.U. 1999 nr 43 poz. 430, Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (in Polish), nr Dz.U. 1999 nr 43 poz. 430.
• [3] Judycki J. i in., Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych, Warszawa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2014.
• [4] Nagórski R.T., Błażejowski K., Mechanika nawierzchni drogowych w zarysie, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2014.
• [5] TECHMATSTRATEG I, The innovative technology used the binding agent optimization that provides the long service life of the recycled base course, National Centre for Research and Development (NCBR), TECHMATSTRATEG1/349326/9/NCBR/2017, 2018.
• [6] Mazurek G., Iwanski M., Optimisation of the innovative hydraulic binder composition for its versatile use in recycled road base layer, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, t. 603, s. 032044, wrz. 2019, doi: 10.1088/1757-899X/603/3/032044.
• [7] Błażejowski K., Strugała I., Nawierzchnie jednowarstwowe z SMA 16 JENA, Rettenmaier Polska, 2nd Edition, 2019.
• [8] Mazurek G., Buczyński P., Mackiewicz P., Iwański M., Field investigation of a deep recycled base course layer containing dedicated three component hydraulic and bituminous binder, Construction and Building Materials, t. 390, s. 131685, sie. 2023, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2023.131685.
• [9] Read J., Whiteoak D., Hunter R.N., The Shell Bitumen handbook, 5th ed. London: Thomas Telford, 2003.
• [10] Mazurek G., Pszczoła M., Szydłowski C., Non-linear mastic characteristics based on the modified mscr (multiple stress creep recovery) test, Structure and Environment, t. 11, nr 1, Art. nr 1, mar. 2019, doi: 10.30540/sae-2019-002.
• [11] Mazurek G., Analysis of selected properties of asphalt concrete with synthetic wax, Bulletin Of The Polish Academy of Sciences Technical Sciences, t. 66, nr 2, Art. nr 2, 2018, doi: 10.24425/122102.
• [12] Mazurek G., Buczyński P., Iwański M., Podsiadło M., Thermal Analysis-Based Field Validation of the Deformation of a Recycled Base Course Made with Innovative Road Binder, Materials, t. 14, nr 20, Art. nr 20, paź. 2021, doi: 10.3390/ma14205925.
• [13] Piłat J., Radziszewski P., Nawierzchnie asfaltowe: podręcznik akademicki. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2010.
• [14] „Katalog przebudów i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych”. GDDKiA, IBDiM, 2013.