Properties of asphalt concrete with basalt-polymer fibers

• Autorzy: Radziszewski P. , Sarnowski M. , Plewa A. , Pokorski P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0052

Warianty tytułu

PL

Właściwości betonu asfaltowego z dodatkiem włókien bazaltowo-polimerowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Asphalt mixtures are commonly used for the pavement construction for national roads with a high traffic load, as well as local roads with low traffic load. The constructions of local road pavement consisting of thinner, more flexible layers located on less stable subbase than the pavement of national roads, require reinforcement with asphalt layers characterized by increased fatigue life. Technologies that allow quick repairs and reinforcements, while improving the durability of the road pavement are being sought. Such technologies include the use of modifications of asphalt mixtures with special fibers. The paper presents the results of investigations of the properties of asphalt mixtures modified with innovative basalt-polymer fibers FRP. On the basis of the obtained test results according to the Marshall method, stiffness modulus and fatigue durability, the technical properties of asphalt mixtures with FRP fibers addition were improved. This technology significantly increases the fatigue life of asphalt concrete dedicated for repairs and reinforcements of road pavements.

PL

Mieszanki mineralno-asfaltowe powszechnie stosuje się do budowy nawierzchni, zarówno dróg krajowych o dużym obciążeniu, jak i dróg lokalnych o małym obciążeniu. Konstrukcje nawierzchni dróg lokalnych składające się z cieńszych bardziej podatnych warstw położonych na mniej stabilnych podłożach niż nawierzchnie dróg krajowych wymagają wzmocnienia warstwami asfaltowymi charakteryzującymi się zwiększoną trwałością zmęczeniową. Do takich technologii zaliczyć można beton asfaltowy modyfikowany specjalnymi, innowacyjnymi włóknami bazaltowo-polimerowymi FRP. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości betonu asfaltowego AC 11S z asfaltem 50/70 oraz z dodatkiem włókien bazaltowo-polimerowych FRP o właściwościach przedstawionych w Tabl. 1. Przyjęto 4 poziomy modyfikacji mieszanki mineralno-asfaltowej włóknami FRP, tj. 0.1%, 0.3%, 0.5% i 0.7% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej. Program badań mieszanek mineralno-asfaltowych modyfikowanych włóknami FRP obejmował następujące oznaczenia: zawartości wolnych przestrzeni, właściwości mechanicznych wg Marshalla, tj. stabilności, osiadania, wskaźnika sztywności, modułu sztywności i trwałości zmęczeniowej metodą cztero-punktowego zginania belki.

Słowa kluczowe

EN

asphalt concrete; basalt-polymer fiber; stiffness modulus; fatigue life

PL

beton asfaltowy; włókno bazaltowo-polimerowe; moduł sztywności; trwałość zmęczeniowa

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 4/I
• Strony: 197--209
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

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

Plewa A.

• Bialystok University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering, Bialystok, Poland

autor

Pokorski P.

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

Bibliografia

• 1. Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej: STRATEGIA ROZWOJU TRANSPORTU DO 2020 ROKU (z perspektywą do 2030 roku), Warszawa, dnia 22 stycznia 2013 r.
• 2. P. Radziszewski, J. Nazarko, T. Vilutiene, K. Dębkowska, J. Ejdys, A. Gudanowska, K. Halicka, J. Kilon, A. Kononiuk, K. J. Kowalski, J. B. Król, Ł. Nazarko, M. Sarnowski „Future trends in road pavement technologies development in the context of environmental protection”, Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, vol. 11, nr 2, pp 160-168, DOI: 10.3846/bjrbe.2016.19, 2016.
• 3. J. Nazarko, P. Radziszewski, K. Dębkowska, J. Ejdys, A. Gudanowska, K. Halicka, J. Kilon, A. Kononiuk, K. J. Kowalski, J. B. Król, Ł. Nazarko, M. Sarnowski, T. Vilutienė “Foresight Study of Road Pavement Technologies”, Procedia Engineering, vol. 122, pp 129-136, 2015.
• 4. W. Krupowicz “Modern Trends in Road Network Development in Rural Areas”, The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering 12(1): 48-56, February 2017, DOI: 10.3846/bjrbe.2017.06, 2017.
• 5. S. M. Abtahi, M. Sheikhzadeh, S. M. Hejaz “Fiber-reinforced asphalt-concrete - A review”, Construction and Building Materials, nr 24, pp 871-877, 2010.
• 6. P. Radziszewski, M. Sarnowski „Mieszanki mineralno-asfaltowe do nakładek na uszkodzone nawierzchnie z betonu cementowego”, IX Konferencja Naukowo – Techniczna pt. „Organizacja Przedsięwzięć Budownictwa Drogowego”, 12 maja 2017 r., Bydgoszcz, pp 89-102, 2017.
• 7. A. Wypysiak „Wpływ włókien na właściwości fizyko-mechaniczne betonu asfaltowego o wysokim module sztywności”, Praca dyplomowa. Politechnika Warszawska, 2012.
• 8. S.G. Jahromi, A. Khodaii „Carbon fiber reinforced asphalt”, The Arabian Journal for Science and Engineering, Volume 33, Number 2B, pp 355-364, 2008.
• 9. D. Sybilski, R. Horodecka, A. Wróbel, W. Bańkowski, K. Mirski „Ocena skuteczności dodatku włókien do mieszanek mineralno-asfaltowych”, Sprawozdanie z badań - Temat TN-25. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Zakład Technologii Nawierzchni, Pracownia Lepiszczy Bitumicznych, Warszawa, wrzesień 2008.
• 10. K. E. Kaloush, W. A. Zeiada, K. P. Biligiri, M. C. Rodezno, J. Reed “Evaluation of Fiber-Reinforced Asphalt Mixtures Using Advanced Material Characterization Tests”, Forta-Fi-Report, 2017.
• 11. WU Shaopeng, YE Qunshan, LI Ning, YUE Hongbo “Effects of Fibers on the Dynamic Properties of Asphalt Mixtures”, Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., nr 10, pp 733-736, 2007.
• 12. WT-2 2014: Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych - część I Mieszanki mineralno-asfaltowe - Wymagania Techniczne, Warszawa 2014 (załącznik do zarządzenia Nr 54 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 18.11.2014 r.).
• 13. P. Pokorski, P. Radziszewski, M. Sarnowski “Rheological properties of asphalt mixtures for bridge pavements”, XXIV R-S-P seminar, Theoretical Foundation of Civil Engineering (24RSP) (TFoCE 2015). Procedia Engineering 111, pp 637 – 644, 2015.
• 14. P. Radziszewski, J. Piłat, A. Plewa, J. Król “Structure of asphalt pavements with use of aggregate from glacier deposits”, Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 9, 4, pp 69-88, 2010.
• 15. K.J. Kowalski, J.B. Król, W. Bańkowski, P. Radziszewski, M. Sarnowski “Thermal and fatigue evaluation of asphalt mixtures containing RAP treated with a bio-agent”, Applied Sciences (Switzerland), 7 (3), art. no. 216, DOI: 10.3390/app7030216, 2017.
• 16. J. Piłat, P. Radziszewski, J. Król „Technologia materiałów i nawierzchni asfaltowych”, OW Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2015.

Uwagi

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