Badanie zjawiska relaksacji naprężeń zachodzącego w asfaltach drogowych poddanych rozciąganiu w niskiej temperaturze

• Autorzy: Bilski M. , Słowik M. , Mielczarek M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.69

Warianty tytułu

EN

Investigation of relaxation phenomenon occurred in road bitumen subjected to stretch at low temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań oraz analizę metody badawczej opracowanej przez autorów pracy do obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń w lepiszczach asfaltowych w niskiej temperaturze. W badaniach wykorzystano asfalty drogowe 20/30, 35/50 i 50/70. Obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń dokonano w warunkach stałego odkształcenia próbki spowodowanego oddziaływaniem siły normalnej (rozciągającej). W badaniach wykorzystano duktylometr wyposażony w siłomierze oraz łaźnię wodną wypełnioną cieczą o temperaturze -16°C. W celu określenia dokładności metody pomiarowej opracowanej przez autorów pracy przeprowadzono analizę statystyczną uzyskanych wyników, na podstawie której stwierdzono, że zastosowana metoda może być wykorzystywana do obserwacji zjawiska relaksacji naprężeń w niskiej temperaturze. Wartości naprężeń obliczono na podstawie oznaczonych wartości siły rozciągającej. Zaobserwowano, że asfalty o większych wartościach penetracji odznaczają się w niskiej temperaturze lepszą zdolnością do relaksacji naprężeń, a proces ten przy stałym odkształceniu następuje szybciej. Dodatkowo przeprowadzono analizę porównawczą wyników oznaczeń modułu sztywności w temperaturze -16°C uzyskanych na podstawie opracowanej metody badawczej z wykorzystaniem duktylometru oraz oznaczeń przeprowadzonych w reometrze zginanej belki (BBR) i reometrze dynamicznego ścinania (DSR). Wartości modułu sztywności w duktylometrze oznaczono na podstawie testu rozciągania, podczas którego występuje zbliżona do liniowej zależność naprężeń w funkcji odkształceń. Stwierdzono rozbieżności pomiędzy wynikami oznaczania modułu sztywności z użyciem trzech metod pomiarowych opisanych w niniejszej pracy.

EN

Results of investigation and analysis of the testing method discovered by authors of the paper to observe the relaxation phenomenon occurred in road bitumen subjected to stretch at low temperature in the article are presented. In research program were used 20/30, 35/50 and 50/70 penetration grade road bitumens. The relaxation phenomenon of the asphalt binder specimens was observed under constant strain conditions which was caused by the tensile force. In the study a ductilometer equipped in force sensors and water bath filled by liquid of -16°C were used. In order to determine the accuracy of the test method discovered by the authors of the paper a statistical analysis was conducted. The results showed that the applied test method can be used to observe the relaxation phenomenon at low temperatures. Values of stress were calculated on the basis of the determined values of tensile force. It was observed that asphalt binders with a high penetration values have more ability to relaxation and that process occurs more rapidly. In addition, a comparative analysis of determined values of the stiffness modulus at -16°C was done for applied test method using ductilometer, Bending Beam Rheometer (BBR) and Dynamic Shear Rheometer (DSR). During the tensile test in ductilometer the stress-strain curve was similar to linear which allowed to determine values of stiffness modulus. Divergence between the results of the determination of stiffness modulus using three measurement methods were found in this paper.

Słowa kluczowe

PL

lepiszcze asfaltowe; relaksacja; temperatura niska; próba rozciągania; naprężenie; odkształcenie

EN

asphalt binder; relaxation; low-temperature; tensile test; stress; strain

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/II
• Strony: 137--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Bilski M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

autor

Słowik M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

autor

Mielczarek M.

• Instytut Inżynierii Lądowej, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Błażejowski K., Olszacki J., Peciakowski H.: Poradnik asfaltowy, ORLEN Asfalt, Płock 2014.
• [2] Farrar M., Sui C., Salmans S., Qin Q.: Determining the Low-Temperature Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (DSR), Western Research Institute, Laramie 2015.
• [3] Ho S., Zanzotto L.: The low temperature properties of conventional and modified asphalt binders evaluated by the failure energy and secant modulus from direct tension tests, Materials and Structures 38 (275), 2005, pp. 137-143.
• [4] Pszczoła M., 2006. Spękania niskotemperaturowe warstw asfaltowych nawierzchni, Drogi i Mosty 3/2006, s. 76-110.
• [5] Słowik M.: Wybrane zagadnienia lepkosprężystości drogowych asfaltów modyfikowanych zawierających elastomer SBS, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2013.
• [6] Sybilski D.: Nawierzchnie asfaltowe w trudnych warunkach naturalnych, I Lubelska Konferencja Techniki Drogowej, Konferencja PKD, Lublin 2014.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.