Investigations of geosynthetic interlayer bonding in asphalt layers

• Autorzy: Zieliński P.

Warianty tytułu

PL

Badania połączeń miedzywarstwowych w warstwach asfaltowych z geosyntetykiem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of an extensive investigation of asphalt concrete specimens with geosynthetic interlayer. The subject of this research is evaluation of influence of geosynthetics interlayer applied to bituminous pavements on interlayer bonding of specimens. The results of the tests proves that when geosynthetic is used, the bonding of interlayer depends mainly on the type of bituminous mixture, the type of geosynthetic, and the type and amount of bitumen used for saturation and sticking of geosynthetic. The amount of bitumen used in order to saturate and fix the geosynthetic significantly changes the interlayer bonding of specimens.

PL

Problem związania międzywarstwowego jest jednym z poważniejszych problemów wykonawczych w budowie nawierzchni asfaltowych, zwłaszcza w sytuacji zastosowania geosyntetyków, które są bardzo wrażliwe na błędy aplikacji. Brak zapewnienia dobrego połączenia warstw skutkuje zmniejszeniem trwałości całej konstrukcji nawierzchni. Problemem badawczym jest więc określenie jak spadek połączenia warstw wpływa na trwałość zmęczeniowa konstrukcji nawierzchni. Badania takie zostały wykonane w ramach 2 grantów badawczych, natomiast niniejszy artykuł prezentuje tylko część dotyczącą badań połączeń międzywarstwowych. Badania te zostały wykonane metoda ścinania opracowana na Politechnice Krakowskiej, w dwóch wybranych temperaturach tj. -2°C i +25°C. Jako czynniki determinujące sczepność międzywarstwową przebadano wpływy rodzaju geosyntetyku, rodzaju lepiszcza stosowanego do połączenia warstw, rodzaju mieszanki mineralno-asfaltowej a także ilości lepiszcza stosowanej do skropienia międzywarstwowego. Istotność wpływów poszczególnych czynników na parametry związania międzywarstwowego określono z wykorzystaniem metod statystycznych z zastosowaniem programu Statgraphics Plus v.5.1. Stwierdzono pozytywny wpływ zastosowania geosyntetyków wstępnie impregnowanych środkiem adhezyjnym, jako lepiszcze do nasycania i przyklejania geosyntetyku najbardziej efektywny okazał sie asfalt na gorąco bądź emulsja modyfikowana, stosowanie emulsji niemodyfikowanych dało gorsze rezultaty. Bardzo istotny okazał sie wpływ ilości lepiszcza stosowanego do nasycania i przyklejania geosyntetyków. Wykazano, że dla każdego rodzaju warstwy pośredniej istnieje optymalną ilość skropienia międzywarstwowego, przy której wytrzymałość na ścinanie i sztywność ścinania jest największa. Zarówno zwiększenie jak i zmniejszenie tej ilości lepiszcza powoduje spadek parametrów związania międzywarstwowego. W aspekcie praktycznym wyniki te pokazują konieczność indywidualnego doboru rodzaju i ilości lepiszcza do skropienia międzywarstwowego dla konkretnego rodzaju geosyntetyku oraz warstw mineralno-asfaltowych, w których będzie ułożony.

Słowa kluczowe

EN

interlayer bonding; shear strength; shear stiffness; asphalt concrete; geosynthetics interlayer

PL

połączenie międzywarstwowe; wytrzymałość na ścinanie; sztywność ścinania; beton asfaltowy; geosyntetyk

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 57, nr 4
• Strony: 401--423
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Zieliński P.

• Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology,

Bibliografia

• 1. J.W. Button, R.L. Lytton, Evaluation of fabrics, fibers and grids in overlays, Proceedings of the Sixth International Conference Structural Design of Asphalt Pavements, 1, Delft, 925-934, 1987.
• 2. P. Dumas, J. Vecoven, Processes reducing reflective cracking: synthesis of laboratory tests, Proceedings of the Second RILEM Conference „Reflective cracking in Pavements”, Liege, 246-253, 1993.
• 3. S.F. Brown, The use of geosynthetics in pavement technology, Proceedings of the First European Geosynthetics Conference EUROGEO, Maastricht, 47-52, 1996.
• 4. RILEM REPORT 18: Prevention of Reflective Cracking in Pavements, State-of Art. Report of RILEM Technical Committee 157 PRC, Systems to Prevent Reflective Cracking in Pavements, Edited by A. Vanelstraete and L. Francken , E& FN SPON, 1997.
• 5. A.H. DE Bondt, Anti-Reflective Cracking Design of Reinforced Asphaltic Overlays, Ph. D. Thesis, Delft University of Technology, 1999.
• 6. A. Gibney, G. Lohan, V. Moore, Laboratory study of the resistance of bituminous overlays to reflective cracking, Proceedings of the 2002 TRB Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC, 2002.
• 7. R.G. Lugmayr, E.K. Tschegg, J. Weissenböck, The use of geosynthetics in paving applications - Factors influencing the reflective cracking, Nicea, 938, 2002.
• 8. J.W. Button, R.L. Lytton, Guidelines for using geosynthetics with hot mix asphalt overlays to reduce reflective cracking, Proceedings of the 2007 TRB Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC, 2007.
• 9. F. Vervaecke, J. Maeck, A. Vanelstraete, On, site validation and long term performance of anti-cracking interfaces, Proceedings of the 6th RILEM International conference on cracking in pavements, Chicago, 761-768,2008.
• 10. I.L. AL-Quadi, J. Baek, W.G. Buttlar, Development of reflective cracking index do determine the effectiveness and service life of strip interlayer systems, Proceedings of the 6th RILEM International conference on cracking in pavements, Chicago, 801-810, 2008.
• 11. J. Zawadzki, P. Skierczyński, T. Mechowski, Influence of the asphalt layers bonding on durability of pavement [in Polish], Materiały IX Międzynarodowej Konferencji „Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe”, Kielce, 415-423, 2003.
• 12. Y. Mehta, N. Siraj, Preventing interlayer bonding failures in asphalt pavement, Wiseonsin Highway Research Program, 2008.
• 13. D. Sybilski, T. Mechowski, P. Harasim, Evaluation of effectiveness of FWD use for assessment of pavement interlayer bond, Proceedings of the 8th International Conference on Bearing Capacity of Road, Railways and Airfields, Champaign, 769-776, 2009.
• 14. P. Jaskuła, Influence of interlayer bonding on the value of modules of asphalt pavement layers [in Polish], Drogownictwo, 1/2010.
• 15. P. Zieliński i inni, Projekt badawczy Nr 5. T07 E.070. 25, Influnce of geosynthetic bonding of the intermediate layer on fatigue durability of the bitumic pavement construction [in Polish], Projekt Badawczy finansowany przez Komitet Badań Naukowych w latach 2003-2004.
• 16. W. Grzybowska, P., Zieliński, Influence of material parameters on durability of mineral-asphalt mixures in road pavements on various load conditions [in Polish], Monografia opracowana w ramach Projektu Badawczego Nr 8.T07 E.043.21, finansowanego przez Komitet Badań Naukowych w latach 2001-2003, Wydawnictwo Poligraficzne MarGraf, Kraków 2003.
• 17. P. Zieliński, Influence of material parameters on durability of the bitumic pavement with geosyntetic intermediate layer [in Polsh], Politechnika Krakowska, L-2/362/BW/2004, 2004.
• 18. P. Zieliński, Selected problems of asphalt-concrete pavements with geosynthetic intermediate layer [in Polish], Praca doktorska, Politechnika Krakowska 2004.
• 19. Program komputerowy Statgraphics Plus v, 5.1, A Manugistics Inc. Product, Rockville, MD USA, 2000, Nr 537672031051732.
• 20. M. Dobosz, Computer aided statistical analysis of research results [in Polish], Problemy współczesnej nauki, Teoria i zastosowania, STATYSTYKA, AOW EXIT, Warszawa, 2001.
• 21. M. Tazl, M. Meyer, Lifetime extension of reconstructed asphalt pavements by using geosynthetic interlayers: effectiveness of an innovative combined system, Proceedings of the 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil, 1496-1498,2010.