Artykuł przedstawia porównanie zachowania się wybranych odcinków dróg w Polsce Północno-Wschodniej wybudowanych w typowych warunkach kontraktowych, w których w podbudowach zastosowano typowe betony asfaltowe oraz betony asfaltowe o wysokim module sztywności. Ocena terenowa skupiała się na wyznaczeniu ilości spękań poprzecznych o charakterze niskotemperaturowym, ocenie nośności nawierzchni oraz jakości transferu obciążeń w obrębie spękań niskotemperaturowych. Badania ugięciomierzem FWD potwierdziły niższe wartości ugięć nawierzchni wykonanych z podbudowami z betonu asfaltowego o wysokim module sztywność a także pokazały dwa razy wyższe wartości modułów sztywności tychże nawierzchni. Wyniki badań ugięcimierzem FWD wykazały, że transfer obciążeń w obrębie spękań niskotemperaturowych w przepadku nawierzchni z podbudowami z betonu asfaltowego o wysokim sztywności wykazał wartości zbliżone do braku transferu obciążeń. Było to zaskakujące, ze względu na krótki okres eksploatacji nawierzchni (2-7 lat) oraz ich wysoką nośność. Artykuł powstał na podstawie referatu przedstawionego w roku 2017 na konferencji BESTInfra, która odbyła się w Pradze.
EN
Article presents the comparison of performance of selected road secttions in north-eastern Poland constructed under typical contract conditions, with the usage of High Modulus Asphalt Concrete and typical Asphalt concrete. The field investigation comprised of the assessment of: the number of transverse thermal cracking, the bearing capacity and the load transfer coefficient around the thermal cracks. The FWD test confirmed lower deflections of the road sections constructed with base courses made of High Modulus Asphalt Concrete and presented two times higher values of the stiffness modulus of those pavements. The load transfer coefficient for pavements constructed with base course made of High Modulus Asphalt Concrete indicated almost lack of load transfer around the thermal cracks. In was very surprising as the tested roads were quite new (2-7 years) and with high bearing capacity. The article was made on the basis of the paper presented on BESTInfra conference, which was held in Prague.
W artykule przedstawiono wyniki badań mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem polimerowych włókien rozproszonych. Ocenie poddano mieszankę włókien zbrojących aramidowo-poliolifenowych pod kątem wpływu ich zastosowania na właściwości niskotemperaturowe i odporności na deformacje trwałe mieszanek mineralno-asfaltowych. Właściwości niskotemperaturowe oceniano na podstawie testu zginania próbek belkowych oraz na podstawie oceny parametrów mechaniki pękania w teście zginania próbek półwalcowych w temperaturze -20°C. Właściwości w wysokiej temperaturze, tj. w przedziale od +4°C do +45°C oceniano na podstawie krzywych wiodących modułu sztywności podczas osiowego dynamicznego ściskania. Na podstawie otrzymanych wyników badań można stwierdzić, że zastosowane włókna zbrojące mają znaczny potencjał w poprawie właściwości niskotemperaturowych mieszanek mineralno-asfaltowych.
EN
The paper presents selected results of the research program concerning fibre reinforced asphalt concrete. Aramid-polyalphaolefin fibres was used in this study. Selected properties responsible for low temperature cracking and resistance to permanent deformation are presented in this paper. Low temperature cracking susceptibility was evaluated with the results obtained from bending test of rectangular beams with constant rate of deformation and semi-circular bending test based on fracture mechanics theory. Performance in high temperatures was assessed by master curves of dynamic modulus. Obtained results indicated that evaluated fibres can improve low temperature pavement performance.
W artykule przedstawiono problem niskotemperaturowych spękań poprzecznych, które powstały na nowo budowanych podbudowach z betonu asfaltowego o wysokim module sztywności AC WMS. Liczne spękania niskotemperaturowe powstały na analizowanych podbudowach AC WMS podczas okresu zimowego w 2012 r., zanim cała konstrukcja nawierzchni została ukończona. Spękania powstały zarówno na połączeniach technologicznych, jak i między nimi. Problem taki nie wystąpił nigdy wcześniej podczas budowy nawierzchni drogowych w Polsce. Prace badawcze obejmowały zarówno badania terenowe i laboratoryjne betonu asfaltowego o wysokim module sztywności wykorzystanego do budowy autostrady A1, a następnie również analizę obliczeniową przyczyn i mechanizmów powstania uszkodzeń rozpatrywanych nawierzchni. W artykule opisano przyczyny powstania spękań biorąc pod uwagę temperatury powietrza i nawierzchni, oszacowanie klasy PG lepiszcza bitumicznego, jednorodność nawierzchni i obliczenia naprężeń termicznych powstających w podbudowach z mieszanek AC WMS.
EN
The paper presents the issue of low-temperature transverse cracks which have developed in newly constructed base courses made of high modulus asphalt concrete mix (HMAC). Numerous transverse cracks developed in the analyzed HMAC base during the winter season before the pavement was actually completed, both at the transverse joint locations and in the areas between them. This had not happened so far on such a scale during road construction projects in Poland. The research included both field examination and laboratory testing of high-modulus asphalt concrete used for construction of the base course of A1 motorway pavement, followed by computational analysis to investigate the causes and mechanism of the analyzed pavement distress. The article describes the causes of cracking, taking into account the temperature of air and pavement, Performance Grade assessment of the bitumen used in the works, homogeneity of the constructed layer and calculated thermal stresses induced in HMAC layers.
W artykule przedstawiono problem niskotemperaturowych spękań poprzecznych, które powstały na podbudowach z betonu asfaltowego o wysokim module sztywności AC WMS. Liczne spękania niskotemperaturowe powstały na analizowanych podbudowach AC WMS podczas okresu zimowego w 2012 r. zanim została zakończona cała konstrukcja nawierzchni. Spękania powstały zarówno na połączeniach technologicznych, jak i pomiędzy nimi. Problem taki nie wystąpił nigdy wcześniej podczas budowy nawierzchni drogowych w Polsce. Podjęte przez Politechnikę Gdańską prace badawcze obejmowały badania terenowe i laboratoryjne betonu asfaltowego o wysokim module sztywności wykorzystanego do budowy autostrady A1, a następnie analizę obliczeniową przyczyn i mechanizmów powstania uszkodzeń rozpatrywanych nawierzchni. Niniejszy artykuł jest pierwszą z dwóch części. W części 1 przedstawiono konstrukcję nawierzchni, najważniejsze wymagania dotyczące mieszanek AC WMS, wyniki oceny terenowej stanu spękań nawierzchni oraz opisano wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych na próbkach pobranych z nawierzchni.
EN
The paper presents the issue of low-temperature transverse cracks which have developed in newly constructed base courses made of high modulus asphalt concrete mix (HMAC). Numerous transverse cracks developed in the analyzed HMAC base during the winter season before the pavement was actually completed, both at the transverse joint locations and in the areas between them. This had not happened so far on such a scale during road construction projects in Poland. The research included both field examination and laboratory testing of high-modulus asphalt concrete used for construction of the base course of A1 motorway pavement, followed by computational analysis to investigate the causes and mechanism of the analyzed pavement distress. The first part of this paper describes the pavement structure, gives the main requirements applicable to HMAC, presents results of the cracking survey, visual assessment and laboratory tests carried out on cores cut from the analyzed pavement.
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.
W artykule omówiono metody badań w niskiej temperaturze betonu asfaltowego przeznaczonego do warstwy ścieralnej. Przedstawione zostały wyniki badań dla 4 różnych metod badawczych: zginania, pełzania, pośredniego rozciągania oraz rozciągania termicznego przy ograniczonym odkształceniu (test TSRST). Próbki betonu asfaltowego były przygotowywane w laboratorium z wykorzystaniem 3 rodzajów asfaltów: asfaltu zwykłego, asfaltu modyfikowanego elastomerem SBS oraz asfaltu wielorodzajowego (typu multigrade). Przeprowadzone badania laboratoryjne wykazały, że beton asfaltowy wykonany z użyciem asfaltu wielorodzajowego wykazał się najlepszą odpornością na spękania nieskotemperaturowe we wszystkich zastosowanych metodach badań. W artykule zaprezentowano metody badań, wyniki przeprowadzonych badań w niskiej temperaturze oraz wnioski praktyczne.
EN
The paper presents testing methods at low temperatures of asphalt concrete produced for wearing course. The results of four different test methods were presented: Bending Test, Creep Test, Indirect Tensile Test and Thermal Stress Restrained Specimen Test (TSRST). The asphalt concrete specimens were prepared in laboratory with use of three types of bitumen: normal bitumen, modified bitumen with SBS elastomer and multigrade bitumen. It was found that asphalt concrete produced with the use of multigrade bitumen had the best resistance to the low temperature cracking tested in all test methods. The testing procedures, the results of different test methods at low temperature and the practical conclusions were presented.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Low-temperature surface cracks are a very common damage type found on the Polish roads. The reasons for that are sudden temperature drops to very low levels in winter. It is essential to seek to minimise this problem by a proper selection of binder, depending on the local weather conditions. Both in Poland and other developed countries, research is conducted aimed at extending the service life of road surfaces, using economically viable solutions. Most of the solutions, however, are based on materials which are highly sensitive to weather conditions, especially the climate changes.
Spękania poprzeczne warstw asfaltowych konstrukcji nawierzchni spowodowane oddziaływaniem niskich temperatur zimowych są zjawiskiem dosyć często spotykanym na polskich drogach. Niestety, równie często mamy problem z ich właściwym rozpoznaniem. W artykule przybliżono mechanizm powstawania spękań niskotemperaturowych, a także zaprezentowano wyniki badań terenowych tych spękań, przeprowadzonych na obszarze trzech województw Polski północno-wschodniej: pomorskiego, warmińsko-mazurskiego oraz podlaskiego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.