W artykule przedstawiono wpływ ujemnej temperatury i opadów reprezentujących warunki zimowe na właściwości nawierzchni wykonywanej podczas ich występowania. W celu uchwycenia granicznych warunków atmosferycznych, po przekroczeniu których właściwości nawierzchni znacznie odbiegają od wymaganych, wyodrębniono cztery odcinki, na których wykonywano podbudowę z betonu asfaltowego AC22P oraz warstwę wiążącą z betonu asfaltowego AC16W, w różnych warunkach atmosferycznych. W artykule opisano wady nawierzchni powstałe na skutek wykonywania robót w nieodpowiednich warunkach pogodowych.
EN
The article presents the impact of adverse weather conditions occurring in winter on the properties of the pavement performed during such winter conditions. In order to try to capture the boundary atmospheric conditions, beyond which the properties of the pavement significantly differ from the required ones, four sections were distinguished on which the AC22P asphalt concrete foundation and the AC16W asphalt concrete binding layer were made, in various weather conditions. The article the surface defects caused by the execution of works in inappropriate weather conditions were demonstrated.
W artykule przedstawiono wyniki porównawczych badań odporności na koleinowanie oraz sczepności międzywarstwowej układów warstwowych z mieszanek mineralno-asfaltowych zbrojonych trzema rodzajami geosyntetyków. Przeprowadzona w warunkach laboratoryjnych weryfikacja miała na celu wykazanie korzyści z płynących ze zbrojenia pakietu mineralno-asfaltowego wyłącznie w kontekście przywołanych cech.
EN
The paper presents the results of comparative tests of rutting resistance and asphalt interlayer bonding of sandwich systems made of mineral-asphalt mixtures reinforced with three types of geosynthetics. The verification carried out in laboratory conditions was aimed at indication the benefits of reinforcing the asphalt pavement only in the context of the mentioned features.
One of the common defects of flexible road pavement is the loss of bonding between two layers of asphalt concrete: the base course and the binder course. The occurrence of this phenomenon has a major impact on the observed state of deflection and deformation of the pavement. This effect affects the results of non-destructive tests which are used to calculate material parameters and then are used in the diagnostics of the pavement condition or design of structural strengthening. This paper discusses the influence of the various level of bonding on the result of backcalculation and the obtained elastic moduli. For the obtained values of moduli, calculations of key deformations and pavement durability were performed. Improper assumptions about the interaction between the layers affects the observed results. Additionally paper discusses the effect of pavement displacement discontinuity on the observed deflection basin and compares the results with those for a model with continuity. Numerical calculations were carried out using Simulia Abaqus software, the computational model was verified using analytical solution.
PL
Jednym z częstych uszkodzeń nawierzchni drogowych podatnych jest utrata sczepności pomiędzy dwoma warstwami betonu asfaltowego: warstwa podbudowy i warstwa wiążącą. Wystąpienie tego zjawiska ma istotny wpływ na obserwowany stan ugięcia i odkształcenia nawierzchni. Wpływ ten jest niezwykle istotny, gdy badania nieniszczące są wykorzystywane do obliczania parametrów materiałowych, które następnie mają być wykorzystane w diagnostyce stanu nawierzchni lub projektowaniu wzmocnień konstrukcji. W artykule omówiono wpływ sczepności międzywarstwowej na wynik obliczeń półodwrotnych i uzyskane moduły sprężystości. Dla uzyskanych wartości modułów przeprowadzono obliczenia kluczowych odkształceń i trwałości nawierzchni. Niewłaściwe założenia dotyczące interakcji pomiędzy warstwami znacząco wpływają na obserwowane wyniki. Dodatkowo w artykule omówiono wpływ nieciągłości przemieszczeń nawierzchni na obserwowane wartości przemieszczeń nawierzchni drogowych i porównano to z wynikami dla modelu ciągłego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy użyciu programu Simulia Abaqus, a model obliczeniowy zweryfikowano przy pomocy rozwiązania analitycznego.
The article presents a new approach to testing the strength of asphalt interlayer bonding. Two loading methods were used: static load and cyclic load. Before carrying out static shear strength tests, the interlayer bonding was subjected to cyclic loads with a constant number of cycles but with different frequencies. A number of layered samples with and without geosynthetic interlayers were tested at the set temperature. The comparative analyses allowed to determine the functions approximating the impact of the cyclic load frequency on the static strength of bonding at selected interlayer contact conditions. It was also possible to indicate the frequency of cyclic load at which this parameter has the largest and smallest impact on the static strength of the asphalt interlayer bonding.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wpływu obciążeń cyklicznych o różnych częstotliwościach na wartości statycznej wytrzymałości na ścinanie połączeń międzywarstwowych mieszanek mineralno-asfaltowych. Badaniom poddano próbki warstwowe z połączeniami z geosyntetyczną warstwą pośrednią oraz bez tej warstwy. Badania statyczne przeprowadzono wg metody Leutnera. Częstotliwości obciążeń cyklicznych dobrano w taki sposób, aby nawiązywały do rzeczywistych prędkości ruchu pojazdów samochodowych, a charakterystykę cyklu obciążenia ustalono tak, aby naprężenia styczne w strefie kontaktu odpowiadały naprężeniom stycznym w konstrukcji nawierzchni od obciążenia kołem pojazdu ciężkiego.
The bonding state of the asphalt layers in a road pavement structure significantly affects its fatigue life. These bondings, therefore, require detailed tests and optimization. In this paper, the analyses of the correlation between the results of laboratory static tests and the results of fatigue tests of asphalt mixture interlayer bondings were performed. The existence of the relationships between selected parameters was confirmed. In the future, the results of these analyses may allow for assessment of interlayer bondings' fatigue life based on the results of quick and relatively easy static tests.
PL
Konstrukcja podatnej nawierzchni drogowej składa się w górnej części z połączonych ze sobą warstw mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA). Stan tego połączenia odgrywa istotną rolę w trwałości całej konstrukcji. W przypadku braku właściwego związania następuje osłabienie połączenia międzywarstwowego i przyspieszenie degradacji nawierzchni. Zazwyczaj do laboratoryjnej oceny stanu połączeń międzywarstwowych wykorzystywane są stosunkowo łatwe i szybkie metody statyczne. Jednak połączenia międzywarstwowe pracują pod obciążeniem dynamicznym od kół pojazdów samochodowych. Zatem ich degradację w czasie należy rozpatrywać raczej jako proces zmęczeniowy. W niniejszej pracy podjęto próbę analizy zależności pomiędzy wynikami badań statycznych a wynikami badań zmęczeniowych połączeń międzywarstwowych realizowanych w warunkach ścinania. Porównując wyniki poszukiwano występowania pomiędzy nimi istotnych zależności i tendencji. Analizy zmęczeniowe oparto na wynikach uzyskanych wg własnej laboratoryjnej metody badawczej.
Referat zawiera opis prac badawczych sczepności międzywarstwowej warstw asfaltowych przeprowadzonych na Politechnice Gdańskiej. Badania wykonano w laboratorium i w terenie oraz wykonano analizy obliczeniowe konstrukcji nawierzchni, gdzie modelowano różną sczepność międzywarstwową. Prace laboratoryjne obejmowały badania sczepności z wykorzystaniem metody bezpośredniego ścinania, oceniające wpływ wybranych czynników na sczepność międzywarstwową: rodzaj i ilość emulsji, metoda i efektywność zagęszczenia, wrażliwość na zanieczyszczenia i wodę oraz powtarzalne obciążenie ścinające. Prace terenowe dotyczyły wpływu sczepności na ugięcia konstrukcji oraz sztywność warstw asfaltowych. W analizach badań terenowych uwzględniono także wpływ na sczepność międzywarstwową wskaźnika zagęszczenia warstw asfaltowych. Analizy obliczeniowe konstrukcji nawierzchni asfaltowych zawierały symulację sczepności międzywarstwowej przy wykorzystaniu modelu wielowarstwowej półprzestrzeni sprężystej oraz modeli kohezji, tarcia w metodzie elementów skończonych.
EN
The paper describes research works of interlayer bonding of asphalt layers conducted at Gdansk University of Technology. The studies included laboratory and field tests, and calculation of pavement structures with different interlayer bonding models. Laboratory tests included interlayer bonding tests using the direct shear method which evaluated the influence of selected factors on interlayer bonding: the type and the amount of the emulsion, the method and the effectiveness of compaction, vulnerability to dirt, water and repeated shear loads. Field works were focused on the impact of interlayer bonding of asphalt layers on the deflection of pavement structure and the back-calculated stiffness modulus of asphalt mixtures. The analyses of the field tests also included the impact of the asphalt layers compaction ratio on interlayer bonding. Computational analyses of asphalt pavement structures consisted of the simulation of different interlayer bonding in a multi-layered elastic half-space. Calculations were also made by using the finite element method within cohesion and friction models to simulate interlayer bonding.
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.
Prowadzone w ostatnich latach w kraju prace badawcze wskazują na szczególne znaczenie stopnia powiązania warstw nawierzchniowych w zapewnieniu trwałości asfaltowych nawierzchni drogowych, zarówno w aspekcie oddziaływań mechanicznych, jak i wpływu czynników środowiskowych. Prezentujemy wyniki wybranych badań.
EN
The bonding between the asphalt layers in the pavement structure is one of the very important conditions for fatigue longevity of a pavement working under the traffic loading, in various temperatures. The geosynthetics interlayer applied recently for repair of cracked pavements makes this problem more severe, because the use of geosynthetics diminishes somewhat the interlayer bonding. In the paper some chosen results of investigations of shear strength between asphalt layers themselves, as well as between the geosynthetics and asphalt layers are presented. As the variables were chosen: type of asphalt mixtures, amount of the binder, type of the geosynthetics interlayer and the test temperature. In conclusions drawn from the investigations, among others, the binder amount and the type of geosynthetics giving the highest shear strength were pointed out as the most significant parameters.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.