Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effectiveness of a specific Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) rejuvenating agent

Jurczak Robert, Mieczkowski Paweł, Merska Oliwia, Ratajczak Maria

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

447--462

EN

Contemporary construction materials are expected to be recyclable in a closed-loop system, meaning they should allow reuse, after they have lost their original properties while being part of the original building product. This group of materials should undoubtedly include bituminous mixtures, which may be reclaimed during road renewal or alteration projects, and subsequently reused as Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Noteworthy, RAP performance depends on the properties of the binder it contains, whose visco-elastic behaviour has been affected by the ageing processes. Fortunately enough, these properties of bitumen may be effectively recovered by means of special chemical agents called rejuvenators. This paper presents the results of two-stage research project on this subject. The first stage included testing of the bituminous binder under analysis. It was a 50/70 pen-grade bitumen tested before and after short-term ageing (RTFOT + PAV) and aged binder tested after rejuvenation treatment. Spectroscopic and fractional composition analyses were carried out in addition to determining the basic properties i.e. penetration, softening point, dynamic shear modulus and phase angle. In the second stage of this research project a different material was tested: AC 16 W 50/70 asphalt concrete sourced from a hot-mix asphalt plant. The specimens were made from the fresh mix (control) and the same mix after short- and long-term ageing and after subsequent rejuvenation treatment. The determinations included density, bulk density, water sensitivity, stiffness modulus, resistance to fatigue and low temperature performance determined with the Thermal Stress Restrained Specimen Test (TSRST).The tests of RAP treated with oleyl alcohol ethoxylate phosphate ester carried out as part of this research showed improvement of the performance properties of aged bituminous binders, and thus confirmed the suitability of this agent in road paving applications

PL

Materiały stosowane w budownictwie powinny funkcjonować w obiegu zamkniętym, co oznacza ich ponowne wykorzystanie w momencie utraty właściwości w pierwotnym wyrobie budowlanym. Do tego typu materiałów należy zaliczyć mieszanki mineralno-asfaltowe, które w postaci destruktu asfaltowego pozyskiwane są z remontowanych lub przebudowywanych dróg. Ich funkcjonalność w dużym stopniu zależy od właściwości lepiszcza asfaltowego, które w wyniku procesów starzeniowych utraciło swoje właściwości lepkosprężyste. Poprawę tych właściwości można uzyskać poprzez zastosowanie specjalistycznych preparatów chemicznych zwanych rejuvenatorami. W artykule przedstawiono wyniki badań, które podzielono na dwa etapy. W pierwszym etapie badania wykonywano dla lepiszcza asfaltowego. Wykorzystano asfalt drogowy 50/70 przed i po starzeniu (RTFOT + PAV) oraz postarzone lepiszcze z dodatkiem rejuvenartora. Obok badań podstawowych (penetracji, temperatury mięknienia, zespolonego modułu ścinania i kąta przesunięcia fazowego) oznaczono skład grupowy asfaltów oraz wykonano analizy widmowe. W drugim etapie badania wykonano dla betonu asfaltowego AC 16 W 50/70, pozyskanego z WMB. Oznaczono podstawowe parametry mieszanki referencyjnej, po starzeniu technologicznym oraz eksploatacyjnym oraz z udziałem odświeżacza. W zakresie oznaczeń była gęstość, gęstość objętościowa, odporność na działanie wody, moduł sztywności, trwałość zmęczeniowa oraz parametry niskotemperaturowe mieszanki (TSRST). Przeprowadzone badania granulatu asfaltowego z udziałem esteru fosforowego alkoholu oleilowego, etoksylowanego świadczą, że substancja ta wpływa pozytywnie na zmiany właściwości zestarzonych lepiszczy asfaltowych, co pozwala z powodzeniem stosować ją w technologii drogowej

2

Stiffness modulus prediction against basic physical and mechanical characteristics of recycled base course with foamed bitumen and emulsified bitumen

Mazurek Grzegorz, Buczyński Przemysław, Iwański Marek

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

95--112

EN

The paper’s objective was to present the results of predicting the stiffness modulus of a recycled mix containing a blended road binder with foamed bitumen and emulsified bitumen. The Sm (acc. to IT-CY) indirect tensile test was used at temperatures of -10°C, +5°C, +13°C and +25°C. Prediction of the stiffness modulus accounted for the effect of temperature, the type of road binders, the sampling location and the type of technology selected. All effects, except temperature, were included in the model by entangling their effects through recycled base course physical and mechanical characteristics, such as indirect tensile strength, compressive strength, creep rate, air void content and moisture resistance. As a result, it was possible to determine a regression model based on multiple regression with a coefficient of determination R2 = 0.78. Temperature and compressive strength were found to have the strongest effect on the variability of stiffness modulus. However, indirect tensile strength also significantly affected the Sm characteristic. In addition, FB-RCM (foamed bitumen) recycled mixtures proved to be more favourable than EB-RCM (emulsified bitumen) mixtures as they exhibited a lower deformation rate while retaining limited stiffness.

PL

Mieszanki recyklowane są powszechnie wykorzystywanym materiałem do budowy podbudowy zasadniczej i pomocniczej zarówno w przebudowach jak i nowych konstrukcji drogowych. Mogą one być wykonywane w technologii asfaltu spienionego jak i również emulsji asfaltowych. Należy pamiętać, że zastosowanie materiału odpadowego lub pochodzącego z recyklingu kwalifikuje tę technologię jako rozwiązanie proekologiczne. Aplikacja spoiwa drogowego zawierającego 100% cementu jest najczęściej wykorzystywanym sposobem podnoszenia stopnia kohezji mieszanek recyklowanych. Nie mniej jednak brak poprawnie wykonanego procesu optymalizacji ilości cementu może doprowadzić do nadmiernego przesztywnienia mieszanki recyklowanej i pojawieniem się spękań. Pomimo wielu korzyści, jakie wynikają ze stosowania technologii recyklingu wciąż napotykane się ograniczenia w jej stosowaniu i popularyzacji. Główną przyczyną jest brak kompleksowej wiedzy z zakresu struktury wewnętrznej mieszanek recyklowanych oraz panujących w niej efektów reologicznych, co objawia się częstymi awariami dróg o dużym natężeniu ruchu, które zostały wykonane na podbudowie z mieszanki recyklowanej [13, 43]. W związku z tym była to jedna z przyczyn ograniczenia stosowania tej technologii w Polsce dla ruchu o natężenia pojazdów powyżej ESAL100 kN >7,3 mln osi. W związku z tym autorzy podjęli się zadania związanego z możliwością prognozowania zmiany modułu sztywności mieszanki recyklowanej, rozrzedzając swoje działania o efekty związane z: technologią recyklingu, rodzajem spoiwa oraz zjawiskami jakie mogą wystąpić w czasie realizacji odcinka doświadczalnego. W artykule zostały przedstawione rezultaty prognozowania modułu sztywności mieszanki recyklowanej zawierającej mieszane spoiwo drogowe w technologii asfaltu spienionego oraz emulsji asfaltowej. Badanie modułu sztywności wykonano metodą pośredniego rozciągania IT-CY. Moduł sztywności oznaczono w temperaturach -10°C, +5°C, +13°C oraz +25°C. Prognozowanie modułu sztywności uwzględniało efekt temperatury, rodzaj spoiw drogowego, miejsce poboru próbek oraz rodzaj technologii. Wszystkie efekty, oprócz temperatury, zostały uwzględnione w modelu poprzez uwikłanie ich oddziaływania za pomocą cech fizycznych i mechanicznych recyklowanej podbudowy takich jak: wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, wytrzymałość na ściskanie, szybkość pełzania, zawartość wolnej przestrzeni oraz odporność na oddziaływanie wody.

3

Comparison of fracture parameters obtained from modified semi-circular bending (SCB) test

Vacková Pavla, Valentin Jan

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2021

|

Vol. 20, no. 2

173--187

EN

For several years the crack propagation test data of asphalt mixtures according to CSN EN 12697-44 have been collected and evaluated at the Czech Technical University in Prague. Over time, the standardised test procedure has been adapted to better suit the conditions and practice typical of the Czech Republic – in terms of test specimen compaction, availability of cutting discs of suitable thickness, diameter of test specimens, loading speed etc. Modifications encompassed some of the test conditions as well as the procedures of data logging and subsequent evaluation of raw data. It has also been gradually established that the strict focus on fracture toughness, assumed by the European standard to be used as the only suitable qualitative parameter, is probably incorrect, or at least ineffective. The characteristics of fracture energy have been introduced and further studied.

PL

Przez kilka lat na Politechnice Czeskiej w Pradze gromadzono i poddawano ocenie dane z badań propagacji spękań mieszanek mineralno-asfaltowych prowadzonych zgodnie z normą CSN EN 12697-44. Z czasem dokonano adaptacji standardowej procedury badawczej do warunków technicznych, specyficznych dla Republiki Czeskiej – z uwzględnieniem sposobu zagęszczenia próbek, dostępności tarcz tnących odpowiedniej grubości, średnicy próbek, prędkości obciążenia itp. Zmodyfikowano także niektóre spośród warunków wykonywania badania, jak również procedury zapisu i późniejszej oceny danych pierwotnych. Stopniowo ustalono, że charakterystyczne dla normy europejskiej skupienie się wyłącznie na zagadnieniu odporności na pękanie jako jedynym parametrze umożliwiającym ocenę jakościową jest najprawdopodobniej niewłaściwe, a co najmniej nieskuteczne. Wprowadzono i poddano dalszej analizie parametry związane z energią pękania.

4

Effect of reclaimed asphalt shingles addition on asphalt concrete dynamic modulus master curves

Zieliński Piotr

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

109--122

EN

The paper presents the comparison of dynamic modulus and phase lag in different loading conditions for asphalt concrete mixture with or without reclaimed asphalt shingles (RAS) addition. For each mixture, 6 samples were tested using the four point bending beam method, at four temperatures and at six frequencies. The results of the study were subjected to the analysis of the statistical significance of differences between mixtures. The graphic form of results presentation includes Black curves and Cole-Cole plots. Then, matching the sigmoidal functions enabled the creation of master curves of the complex stiffness module and the phase shift angle, being a function of the load frequency. It has been observed that the mixture with the addition of RAS has higher stiffness and elasticity in the range of higher temperatures (20°C and 30°C) and lower load frequencies, which results in higher values of the complex stiffness module and lower values of the phase lag. At 0°C, the behavior of both mixtures is very similar, while at 10°C significant differences between the tested mixtures were found only for low frequency loads (up to 5 Hz). Test results have shown that mixtures with the addition of RAS have a lower thermal sensitivity in terms of the complex stiffness modulus and phase lag than the reference mixture. The above results confirmed an improvement in rutting resistance for RAS mixes observed in previous work.

PL

W dobie potrzeby zrównoważonego rozwoju coraz częściej, także w mieszankach mineralno-asfaltowych, wykorzystuje się materiały z recyklingu. Oprócz granulatu asfaltowego pochodzącego z frezowania przebudowywanych nawierzchni innym materiałem zawierających cenne lepiszcze asfaltowe jest odzyskana papa (RAS). Zastosowanie RAS pozwala zmniejszyć zużycie nowego asfaltu a także kruszywa drobnego, przy równoczesnym spełnieniu przez mieszankę wymagań technicznych. Jak wynika z przeglądu literatury podstawowym problemem mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem RAS jest ich zachowanie w niskich temperaturach eksploatacyjnych, prowadzących do powstawania spękań nawierzchni. Równocześnie badania pokazują, że dodatek odpadowej papy asfaltowej pozwala poprawić odporność mieszanki na deformacje trwałe, powstające w podwyższonych temperaturach eksploatacyjnych. Jedną z najbardziej efektywnych metod oceny właściwości MMA w szerokim zakresie obciążeń (temperatura i czas obciążenia) jest przedstawienie w formie krzywej wiodącej modułu sztywności, co zostało wykonane w przedmiotowej pracy. Do badań wykorzystano mieszankę betonu asfaltowego AC 16 W 50/70 z dodatkiem 4% RAS i porównawczo bez tego dodatku. Krzywa uziarnienia i całkowita zawartość lepiszcza w obu mieszankach została zaprojektowana na tym samym poziomie, aby wyeliminować ewentualny wpływ składu mieszanki na jej właściwości. Do badania z każdej mieszanki przygotowano metodą wałowania po 2 płyty o wymiarach 405×305×90 mm, z których wycięto belki o wymiarach 63,5×50×405 mm. Następnie po wysezonowaniu próbek zgodnie z PN-EN 12697-26 wykonano badania dynamicznego modułu sztywności metodą belki czteropunktowo zginanej, przy poziomie odkształceń 50×10-6. Badania przeprowadzono na 6 próbkach dla każdej MMA, w 4 temperaturach: 0°C, 10°C, 20°C i 30°C oraz przy 6 częstotliwościach: 0.5 Hz, 1 Hz, 2 Hz, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz i 30 Hz. Następnie dla 100-go cyklu obciążenia odczytywano wartości zespolonego modułu sprężystości i kąta przesunięcia fazowego. Do oceny istotności różnic wyników pomiędzy badanymi mieszankami wykorzystano testy wielokrotnych porównań z wykorzystaniem kwadratów najmniejszych różnic w programie Statgraphics. Wyniki badań przedstawione w formie krzywych Blacka pokazały, że mieszanki z dodatkiem RAS charakteryzują się mniejszą wrażliwością termiczną w zakresie zespolonego modułu sztywności i kąta przesunięcia fazowego od mieszanki referencyjnej. Badania pokazały, że mieszanka z dodatkiem RAS jest bardziej sztywna i sprężysta w zakresie wyższych temperatur (20°C i 30°C) i niższych częstotliwości obciążeń, co objawia się wyższymi wartościami zespolonego modułu sztywności oraz części rzeczywistej modułu sztywności i niższymi wartościami kąta przesunięcia fazowego oraz części urojonej modułu sztywności. W temperaturze 0°C zachowanie obu mieszanek jest bardzo zbliżone, natomiast w temperaturze 10°C stwierdzono istotne różnice pomiędzy badanymi mieszankami jedynie dla niskich częstotliwości obciążenia (do 5 Hz). Ponadto wyniki przedstawiono w formie sigmoidalnych krzywych wiodących modułu sztywności i kąta przesunięcia fazowego, wykorzystując procedurę podaną w raporcie NCHRP. Zastosowano zasadę superpozycji czasowo-temperaturowej, częstotliwość zredukowaną jak również współczynniki przesunięcia temperaturowego obliczono z wykorzystaniem równania Arrheniusa. Wartość maksymalnego modułu sztywności MMA wyznaczono z wykorzystaniem modelu Hirscha, gdzie maksymalna sztywność lepiszcza asfaltowego to 1 GPa. Uzyskane wg badań i modelu maksymalne wartości zespolonego modułu sztywności obu mieszanek są bardzo podobne, podczas gdy wartości minimalne różnią się dość istotnie, tj. minimalna sztywność mieszanki z dodatkiem RAS jest około dwukrotnie wyższa w porównaniu do mieszanki referencyjnej. Uzyskane współczynniki determinacji (R2) dla modeli krzywych wiodących są satysfakcjonujące i wynoszą: 94% dla mieszanki referencyjnej oraz 93% dla mieszanki z dodatkiem RAS. Dla obu mieszanek zbadane wyniki zespolonego modułu sztywności dla temperatury 0°C są niższe od wyznaczonych z modelu, co można wytłumaczyć niedoszacowaniem maksymalnych wartości przez model Hirscha. W zakresie wysokich częstotliwości obciążeń dla obu mieszanek stwierdzono zbliżone wartości kąta przesunięcia fazowego, natomiast wraz ze spadkiem częstotliwości obciążeń kąt ten w przypadku mieszanki z dodatkiem RAS zaczyna być istotnie niższy w stosunku do mieszanki referencyjnej. Generalnie mieszanki z dodatkiem RAS wykazują większą sztywność i sprężystość przy niższej prędkości obciążeń i w wyższych temperaturach, co jest pozytywnym efektem w aspekcie redukcji deformacji trwałych. Powyższe wyniki potwierdziły poprawę odporności na koleinowanie dla mieszanek z RAS, zaobserwowaną we wcześniejszych testach. W przyszłości należy rozszerzyć badania mieszanek z dodatkiem RAS także w aspekcie zmęczenia, zwłaszcza w zakresie stałego poziomu odkształcenia.

5

Load bearing capacity of a national road with base course made of mineral-cement-emulsion mixture after 12 years of exploitation

Firlej Stefan, Kukiełka Jerzy

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2019

|

Vol. 18, no. 3

211--226

PL

W pracy przeprowadzono ocenę konstrukcji nawierzchni na oddanym do użytku w 2000 r. odcinku drogi krajowej DK 19. Zamieszczono analizę ugięć sprężystych FWD, oznaczonych po pierwszym i trzynastym roku jej eksploatacji. Obliczono moduły sztywności nawierzchni za pomocą autorskiego programu SF-PL i ELMOD, przyjmując modele dwu- i trójwarstwowej półprzestrzeni sprężystej. Dokonano także oceny modułów sztywności warstwy podbudowy wykonanej z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej (MMCE) z dodatkiem 5% (m/m) cementu i 3% (m/m) emulsji asfaltowej. W celu określenia nośności konstrukcji nawierzchni i szkody zmęczeniowej przeprowadzono analizę statystyczną obliczeń oraz analizę ruchu. Stwierdzono, że wyniki obliczeń nośności przy założeniu trójwarstwowej półprzestrzeni sprężystej charakteryzują się dużą zmiennością, około 2-krotnie większą niż w przypadku zastosowania modelu dwuwarstwowego. Przy założeniu modelu dwuwarstwowej półprzestrzeni sprężystej obliczone średnie wartości modułów sztywności w średniej temperaturze nawierzchni 22°C wynosiły w latach 2001 oraz 2013 odpowiednio 6191 MPa i 4584 MPa.

EN

The paper presents analysis of pavement struc- tural performance on the section of national road DK 19 in 2000. FWD tests and analysis of elastic deflections were made after the first and thirteenth year of exploitation. The pavement stiffness moduli were calculated using author’s programmes SF-PL and ELMOD, adopting two- and three-layer elastic half-space models. The evaluation of stiffness moduli of base course made of mineral cement-emulsion mixture (MCEM) with addition of 5% (m/m) cement and 3% (m/m) asphalt emulsion was carried out. Statistical analysis of calculations and traffic analysis were made to determine the load-bearing capacity of the pavement construction and to estimate fatigue damage. It was found that the results of calculations with the three-layer elastic half-space model are characterized by a large variation, about 2-fold higher than in the case of the of the two-layer model. The calculated mean values of stiffness moduli at average surface temperature of 22°C in 2001 and 2013 were 6,191 MPa and 4,584 MPa respectively in the model of a double-layered elastic half-space.

6

Asphalt mixtures with binders fluidized by addition of vegetable origin oil for applications as flexible anti-crack layers

Plewa Andrzej

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2019

|

Vol. 18, no. 3

181--192

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz właściwości technicznych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem lepiszczy modyfikowanych kopolimerem SBS z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego. Analizowane mieszanki mineralno-asfaltowe poddano badaniom odporności na działanie wody ITSR, modułów sztywności IT-CY i 4PB-PR oraz odporności na zmęczenie poprzez wykorzystanie testu 4PB-PR. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że mieszanki mineralno-asfaltowe zawierające elastomeroasfalty z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego mają znacznie większą trwałość zmęczeniową i odporność na działanie wody w stosunku do mieszanek mineralno-asfaltowych wyprodukowanych z zastosowaniem lepiszczy produkowanych przemysłowo. Tego typu rozwiązania materiałowe mogą być z powodzeniem wykorzystane do zastosowania jako warstwy przeciwspękaniowe, zapobiegające propagacji spękań odbitych lub zmęczeniowych w przypadku górnych warstw nawierzchni drogowej lub ich wzmocnień. Ponadto dodatek upłynniacza pochodzenia roślinnego pozwala na obniżenie temperatury zarówno podczas produkcji jak i w czasie wbudowania mieszanek mineralno-asfaltowych w konstrukcję nawierzchni drogowych, co daje to także wymierne korzyści ekonomiczne.

EN

The paper presents the results of research and analyses of the technical characteristics of asphalt mixtures with bituminous binders modified using SBS copolymers with the addition of bio-fluxing agents. The analysed asphalt mixtures have been subjected to water resistance ITSR tests, stiffness modulus IT-CY, and 4PB-PR tests as well as fatigue life test through 4PB-PR test. Basing on the obtained results of tests it has been stated that asphalt mixtures using elastomeric binder with the addition of bio-fluxing agents are characterized by a much greater fatigue life and water resistance in comparison to asphalt mixtures using industrially manufactured binders. Such material solutions can be effectively used as anti-crack layers preventing the propagation of reflective or fatigue cracking to the top layers of road surfaces or their strengthening. Another significant aspect of the conducted research and analyses is the fact that the addition of bio-fluxing agents allows to lower temperatures not only during production of asphalt mixtures but also during incorporation them into road surfaces, what on the other hand is very profitable.

7

Wyznaczenie modułu sztywności pianki poliuretanowej in situ

Schneider Daria, Szymczak-Graczyk Anna

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 1

62--63

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych modułu sztywności izolacji z zamkniętokomórkowej pianki poliuretanowej, wykonywanej natryskowo pod posadzkę. Badania przeprowadzono na czterdziestu próbkach o różnej grubości. Jest to wstęp do dalszych badań i obliczeń wpływu izolacji z pianki poliuretanowej wykonywanej metodą natryskową na wartość momentów zginających w płycie posadzkowej znajdującej się na warstwie izolacji.

EN

The article presents the results of laboratory tests of the stiffness module of closed cell polyurethane foam insulation under the floor. The tests were carried out on 40 samples of various thickness. The article is the introduction to further research and calculations of the impact of polyurethane foam insulation made by spraying on the values of bending moments in the floor slab located on the insulation layer.

8

Badanie MMA

Mączka Eryk, Mackiewicz Piotr

Builder

|

2019

|

R.23, nr 1

68--70

EN

The article presents an experimental method for testing beams made of AC16W mineral-asphalt mix in a static four-point bending test. Tests were performed at a fixed measuring temperature of 25°C and for different load levels. The conditions of the study that specify the variable characteristics of asphalt mixtures were specified. Attention was paid to the material specificity of the mixturesand the variability of the stiffness modulus was analyzed. Different ways of its determination with different load cycles are presented. The obtained results of the modules were compared with the results obtained in the dynamic test. The identification of the secant modulus from the dependence of the load curve between strain and stress for the first cycle was indicated.

9

Review of analytical-empirical methods for determining stiffness moduli of asphalt mixtures

Słowik M., Bartkowiak M.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2018

|

Vol. 17, no. 1

5--22

EN

The paper outlines and elaborates models for determining stiffness moduli of asphalt mixtures. Some original patterns taken from source articles and alternative forms of formulas after their adaptation to the SI system of units were introduced. Various laboratory methods for determining the stiffness modulus including methods for fixing that quantity of a given model were discussed. All of input data needed for determining the stiffness modulus with the use of selected models and basic information concerning preparations of samples for determining that quantity through laboratory methods were presented. Attention was turned to errors which can be made while making use of analytical-empirical models. The values of stiffness moduli determined with the use of analytical-empirical models were also compared with their equivalents of experimental tests described in the literature.

PL

W artykule przedstawiono i omówiono modele służące do określania modułu sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych. Przedstawiono oryginalne wzory zaczerpnięte z artykułów źródłowych oraz alternatywne postacie wzorów po ich dostosowaniu do jednostek układu SI. Omówiono metody laboratoryjne oznaczania modułu sztywności wraz z podaniem, w jaki sposób oznacza się tę wielkość dla danego modelu. Przedstawiono także wszystkie dane wejściowe potrzebne do określenia modułu sztywności za pomocą wybranych modeli oraz podstawowe informacje dotyczące przygotowania próbek do oznaczania tej wielkości metodami laboratoryjnymi. Zwrócono uwagę, jakie błędy można popełnić przy korzystaniu z modeli analityczno-empirycznych. Dokonano również porównania wartości modułów sztywności obliczonych na podstawie modeli analityczno-empirycznych z opisanymi w literaturze wynikami badań eksperymentalnych.

10

Properties of asphalt concrete with basalt-polymer fibers

Radziszewski P., Sarnowski M., Plewa A., Pokorski P.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/I

197--209

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.

11

Wpływ zawartości środków wiążących na sztywność mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych

Dołżycki B., Jaczewski M., Szydłowski C.

Drogownictwo

|

2017

|

nr 4

117--120

PL

W artykule podjęto próbę ustalenia, jakie jest zachowanie mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych (MCE). Czy pod obciążeniem jest bardziej zbliżone do mieszanek mineralno-asfaltowych (materiały o charakterze lepkosprężystym), czy też mieszanek związanych cementem (materiały o charakterze sprężystym). Przebadano dziewięć mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych o zróżnicowanych kombinacjach obu środków wiążących – cementu oraz emulsji asfaltowej. Podwyższenie zawartości cementu skutkowało bardziej sprężystym zachowaniem się badanej mieszanki (wyższe wartości modułów sztywności oraz niższe wartości kąta przesunięcia fazowego). Podwyższenie zawartości emulsji asfaltowej skutkowało natomiast bardziej lepkosprężystym charakterem (niższe wartości modułu sztywności oraz wyższe wartości kąta przesunięcia fazowego). Pomimo dość istotnych różnic pomiędzy badanymi mieszankami, u wszystkich z nich dominował charakter lepkosprężysty, ze względu na widoczną zależność wartości obu badanych parametrów zarówno od czasu obciążenia jak i od temperatury, w której przeprowadzono badanie. Mieszanki te charakteryzowały się dużo mniej lepkim charakterem od mieszanek mineralno-asfaltowych – uzyskany w badaniach kąt przesunięcia fazowego był znacznie niższy niż uzyskiwany przy tych samych warunkach badania dla betonów asfaltowych.

EN

This paper attempts to determine the behavior of mineral-cement-emulsion mixture (MCE) under load, whether is it similar to asphalt mixtures (viscoelastic behavior) or to cement treated materials (elastic behavior). Different combinations of cement and emulsion content were tested in laboratory using Simple Performance Tester (SPT). Increase of cement content leaded to more elastic behavior (higher values of stiffness moduli and lower values of phase angles) and increase of emulsion content leaded to more viscoelastic behavior (lower values of stiffness moduli and higher values of phase angles). Nonetheless mineral-cement-emulsions mixtures showed more viscoelastic behavior, as their properties change significantly with the change of temperature, but their behavior is not as viscous as in asphalt concrete, as their maximum phase angle is much lower than typical for asphalt concrete.

12

Nawierzchnia drogowa. Wpływ wybranych czynników na pomierzone ugięcia oraz na wyniki identyfikacji modułów sztywności przy wykorzystaniu ugięciomierza dynamicznego FWD

Uniwersał P.

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2016

|

Nr 6

62--65

PL

Rosnące wymagania, jakie stawiamy nawierzchniom drogowym, powodują potrzebę opracowywania coraz bardziej precyzyjnych technik badawczych w zakresie szacowania ich nośności. Takim wymaganiom mogą sprostać ugięciomierze dynamiczne FWD, które z wysoką dokładnością mierzą ugięcie nawierzchni wywołane dynamicznym uderzeniem. Zwiększającej się popularności pomiarów czaszy ugięć, spowodowanej większą dostępnością takich badań oraz rosnącymi wymaganiami zamawiających, nie towarzyszy wzrost świadomości, jak prawidłowo wykonać ten pomiar oraz opracować wyniki badania ugięć nawierzchni. W artykule poruszono kilka zagadnień związanych z pomiarami ugięć, w tym wpływ temperatury warstw asfaltowych, dokładności inwentaryzacji układu i rodzaju warstw konstrukcji nawierzchni oraz wpływ metody, jaką przeprowadzane są obliczenia modułów sztywności i sprężystości warstw nawierzchni.

13

Ocena wpływu warunków pomiaru na wyniki oznaczenia modułu sztywności betonu asfaltowego

Słowik M., Bartkowiak M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

299--306

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz statystycznych dotyczących rezultatów oznaczania modułu sztywności betonu asfaltowego metodą pośredniego rozciągania (IT-CY). Badaniu poddano próbki betonu asfaltowego o wysokim module sztywności zgodnie z procedurą normową. Wykonana analiza potwierdza, że na wartość modułu sztywności znaczący wpływ mają warunki wykonywania pomiaru, w tym przypadku analizowano wartość amplitudy poziomego przemieszczenia. Zmniejszenie docelowej wartości poziomego przemieszczenia, powoduje iż zmniejszeniu ulega także wartość pionowej siły potrzebnej do wykonania pomiaru, co jest przydatne przy badaniach mieszanek o wysokim module sztywności w niskiej temperaturze. Analiza statystyczna uzyskanych wyników wykazała jednak, że wartości modułów sztywności uzyskanych przy różnych przemieszczeniach nie można porównywać bezpośrednio. Na podstawie przeprowadzonego studium literatury w zakresie przyjmowanych współczynników Poissona, wybrano wiarygodną metodę ich określania do stosowania w metodzie rozciągania pośredniego. Zwrócono także uwagę na ziemność wartości modułu sztywności spowodowaną przyjmowaniem różnych współczynników Poissona.

EN

The article presents the results of statistical analyzes concerning values of stiffness modulus of asphalt concrete. The stiffness modulus was examined by indirect tensile test (IT-CY) carried out using cylindrical specimens. The specimens were made from high modulus asphalt concrete (HMAC). The tests were conducted according to European Standard EN 12697-26:2012. The analysis confirms that the values of stiffness modulus depend on conditions of the tests. In presented paper authors analyzed the impact of horizontal displacement on the value of stiffness modulus. The reduction in amplitude of horizontal displacement leads to reduction of the value of applied vertical load. This slide is advantageous for measuring the stiffness of HMAC at low temperatures. Statistical analysis of the results showed that the values of stiffness modulus obtained for the different displacement cannot be compared directly. The article present values of Poisson’s ratio, which was accepted by the authors after literature review.

14

Funkcja sum harmonicznych w skróconej procedurze oznaczania zespolonego modułu sztywności MMA

Pożarycki A., Górnaś P.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

283--290

PL

W standardowej procedurze oznaczania sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych w funkcji częstotliwości obciążenia, powszechnie stosuje się metodę badań próbek obciążonych serią funkcji sinusoidalnych. W zależności od przyjętego wachlarza deklarowanych przez laboranta częstotliwości, procedura z serią badań stanowi procedurę inwazyjną, zwiększając jednocześnie prawdopodobieństwo wystąpienia zjawisk zmęczeniowych w badanych próbkach podczas realizowania testu. W pracy, w miejsce powszechnie stosowanej procedury zaproponowano obciążenie w formie funkcji utworzonej jako sumy funkcji harmonicznych. Na podstawie analizy wyników badań sztywności próbki belkowej wykazano, że proponowane podejście wyraźnie skraca czas procedury oznaczania zespolonego modułu sztywności, a różnice między standardowym ujęciem a tym proponowanym w pracy są w przeważającej większości mniejsze niż 2 %.

EN

In the standard procedure for determining the stiffness of asphalt mineral-mixture is commonly used loaded with a series of sinusoidal functions. Depending on the accepted range declared by the laboratory frequency procedure with a series of tests is an invasive procedure, while increasing the probability of fatigue phenomena in test samples while carrying out the test. In the article, instead of the commonly used procedures offered load in the form of a function created as a sum of harmonic functions. Based on the analysis of test results stiffness of the sample beam has been shown that the proposed approach significantly reduces the time of the procedure for determining the complex modulus, and the differences between standard approach and the approach proposed in the article in majority cases was less than 2%.

15

Sztywność mieszanek mineralno-cementowo-emulsyjnych wbudowanych w nawierzchnię drogową

Kuźniewski J., Skotnicki Ł.

Przegląd Komunikacyjny

|

2015

|

Nr 10

17--19

PL

Diagnostyka nawierzchni pozostaje aktualnym i wciąż rozwijanym zagadnieniem w krajowej i światowej technice drogowej. W niniejszym artykule przedstawiono doświadczenia w zakresie nowoczesnych metod diagnostyki nawierzchni drogowych i lotniskowych, zebrane podczas realizacji tematu "Innowacyjne metody badań jako źródło wiedzy w infrastrukturze transportowej", w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, realizowanego w Katedrze Dróg i Lotnisk, na Wydziale Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej. Autorzy omawiają zagadnienia związane z prawidłową oceną nośności nawierzchni z wykorzystaniem zaawansowanych metod dynamicznych.

EN

In the article a chosen issues were shown connected with research grant "Innovative recourses and effective methods of safety improvement and durability of buildings and transport infrastructure in the sustainable development". The range of the research included road pavements recycling, reuse or recycled materials and estimating their durability. The main purpose of the research was to define new procedures of fatigue durability estimation of materials from old road pavements and integrated in cold recycling technology. In the article a chosen test results were shown, presenting an influence of the temperature on MCE stiffness. In this innovative technology and experimental section was built on Avicenny street in Wroclaw. A very good correlation between laboratory stiffness modulus and real MCE layer stiffness was observed. By comparing new materials with conventional solutions an economic, environmental and technological effects of suggested technology were shown.

16

Ocena trwałości zmęczeniowej recyklowanej podbudowy jako czynnik wpływający na poprawę infrastruktury drogowej

Buczyński P.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

8717--8726, CD3

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań podbudowy wykonanej w technologii recyklingu głębokiego na zimno z emulsją asfaltową MCE w aspekcie trwałości zmęczeniowej przy różnym poziomie naprężeń występujących wewnątrz podbudowy. Projekt recyklowanej podbudowy symulował proces recyklingu głębokiego na zimno z wykorzystaniem materiałów z istniejącej konstrukcji. Ocenę jakości zaprojektowanej mieszanki MCE wykonano na podstawie badań właściwości fizycznych oraz mechanicznych tj. zawartość wolnej przestrzeni Vm, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie ITSDRY w 25OC, odporność na działanie wody TSR, moduł sztywności w pośrednim rozciąganiu Sm. Dodatkowo w celu określenia trwałości zmęczeniowej recyklowanej podbudowy poddano ją oddziaływaniu naprężeń normalnych tj. 250kPa, 400kPa oraz 500kPa, które symulowały oddziaływanie obciążenia wywołanego od poruszających się pojazdów. Do wyznaczenia trwałości wykorzystano metodę testu pośredniego rozciągania (ITT) wg metodyki IT-FT. Metodę wytypowano ze względów na zbieżny charakter pracy recyklowanej podbudowy MCE - rozciąganie.

EN

Evaluation of the applicability of a recycled base course mix at the design stage in respect of basic parameters may be insufficient. MCE mixes in its composition include the cement, which can cause cracks reflected due to considerable tensile stress in the base course layer. Fatigue cracking is one of the major causes of the reduction in the road pavement durability. The present traffic generates a varied level of stresses in the road pavement structure. Exceeding of axle load cycles corresponding to the fatigue life of structural layers initiates the formation of cracks. The study object was determination of the fatigue life of the recycled base course layer (MCE) at controlled tensile stresses state equaled to 250 kPa, 400 kPa and 500 kPa. The design of the recycled base course mix was performed for a traffic load volume of KR4. The main study objective of the study was verified in relation to the stress state was taken from numerical calculation of multi-layer elastic half-space model.

17

Zastosowanie granulatu asfaltowego ze sfrezowanych warstw nawierzchni drogowych

Plewa A., Wasilewska M., Gardziejczyk W., Gierasimiuk P.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 43

55--61

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości funkcjonalnych mieszanek mineralno-asfaltowych z granulatem asfaltowym. W badaniach wykorzystano mieszanki mineralno-asfaltowe typu beton asfaltowy AC 22, stosowane do warstwy podbudowy nawierzchni drogowych obciążonych ruchem kategorii KR5 i KR6. Mieszanki mineralno-asfaltowe zróżnicowano pod względem ilości zastosowanego granulatu asfaltowego: 0%, 10%, 15% I 20%. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że mieszanki mineralno-asfaltowe z granulatem asfaltowym charakteryzują się porównywalnymi, a w niektórych przypadkach lepszymi, właściwościami funkcjonalnymi w porównaniu z mieszanką referencyjną bez granulatu.

EN

The article presents the results of research on the functional properties of asphalt mixes using RAP obtained from milling asphalt road pavements. Asphalt concrete AC 22P with 0%, 10%, 15% and 20% addition of RAP used for base course of road pavements were designed. It was found that asphalt mixes with RAP characterized by comparable and in some cases better functional properties compared to the asphalt mixes without RAP (0%). One should notice the influence of RAP on the performance and durability of the asphalt mixtures, as compared to virgin asphalt mixtures (without RAP).

18

Analityczne metody szacowania modułów sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych

Brzeziński K., Zbiciak A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 12

692--695

PL

Głównym celem pracy jest opis metod i narzędzi stosowanych w analitycznym wyznaczaniu modułów sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych. Omówiono proces projektowania zmęczeniowego konstrukcji nawierzchni drogowych metodami mechanistyczno-empirycznymi. W opracowaniu wskazano na błędy występujące w literaturze. Rozważania podsumowano przykładem obliczeniowym.

EN

The main objective of the paper is to describe the methods and tools used for analytical evaluation of stiffness for asphalt mixes. The process of the fatigue-cracking design of pavement structures with use of mechanistic-empirical procedures is presented in the paper. Some errors existing in the literature were pointed out. A numerical example was demonstrated at the end of the paper.

19

Wpływ niszczącego oddziaływania wody i mrozu na trwałość zmęczeniową betonu asfaltowego

Jaskuła P., Judycki J.

Drogownictwo

|

2014

|

nr 11

347--351

PL

Artykuł przedstawia badania zmęczeniowe betonu asfaltowego poddanego niszczącemu oddziaływaniu wody i mrozu. Laboratoryjną symulację oddziaływania wody i mrozu oparto na oryginalnej i zmodyfikowanej procedurze normy AASHTO T283. Modyfikacja procedury polegała na wprowadzeniu zamiast 1 cyklu zamrażania i odmrażania 50 i 150 cykli. Badania zmęczeniowe betonu asfaltowego wykonano w aparacie NAT w schemacie pośredniego rozciągania. Próbki do badań z betonu asfaltowego przygotowano w laboratorium z i bez dodatku ciekłego środka adhezyjnego tj. aminy tłuszczowej. Zaobserwowano istotny wpływ niszczącego oddziaływanie wody i mrozu na beton asfaltowy.

EN

The paper presents testing of fatigue life of asphalt concrete which was subjected to action of water and frost. Simulation of water and frost action was based on the original AASHTO T283 method and its modification. The original method was modified in such a way that instead of a single freeze-thaw cycle 50 and 150 cycles were applied. Fatigue life was measured in the Indirect Tensile Fatigue Test in the NAT apparatus. The asphalt concrete specimens were prepared in laboratory. Some specimens contained liquid adhesive agent, namely fatty amine and others did not. The detrimental effect of water and frost was clearly identified.

20

Badania niskotemperaturowego twardnienia fizycznego betonu asfaltowego i mieszanki SMA

Judycki J.

Drogownictwo

|

2014

|

nr 10

311--318

PL

Artykuł przedstawia badania twardnienia fizycznego w czasie izotermicznego przechowywania betonu asfaltowego AC i mieszanki SMA w temperaturze –20°C. Stwierdzono wyraźny wzrost modułu sztywności i brak zmian wytrzymałości na pośrednie rozciąganie w przypadku obu mieszanek. Proces twardnienia fizycznego różnił się dla AC i SMA.

EN

The paper presents investigations of physical hardening of asphalt concrete AC and stone mastic asphalt SMA during isothermal storage at temperature -20°C. The evident increase of stiffness modulus and lack of changes of indirect tensile strength were found for both mixes. The physical hardening process differed for AC and SMA.