Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the deformation of road surface construction based on monitoring climatic factors

Iwański Marek, Mazurek Grzegorz, Buczyński Przemysław

Structure and Environment

|

2024

|

Vol. 16, no. 3

141--147

EN

The article presents the results of simulation of the deformation state of a road surface structure intended for traffic categories KR 3-4. Climatic factors such as temperature and humidity were obtained from a database collected based on the installed monitoring. The performed validation of the deformation state indicated a very good fitness of the model to the experimental results, provided that the viscoelastic model. The results indicated that the difference in pavement load time between 1 s and 1200 s in summer may result in an increase in horizontal deformation under the asphalt layer by 949%, and in winter by 74%. The calculated vertical displacement in winter after 1200 seconds of loading is equivalent to the displacement calculated after 1 second of loading the road surface in summer.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji stanu odkształcenia konstrukcji nawierzchni drogowej przeznaczonej dla kategorii ruchu KR 3-4. Informacje na temat czynników klimatycznych takich jak temperatura oraz wilgotność pozyskano z prowadzonego monitoringu. Wykonana walidacja stanu odkształcenia wskazała na bardzo dobre dopasowanie modelu do wyników eksperymentu pod warunkiem zastosowania modelu lepkosprężystego. Wyniki symulacji wskazują, że różnica czasu obciążenia nawierzchni pomiędzy 1 s a 1200 s w okresie lata może spowodować wzrost odkształcenia poziomego pod warstwą asfaltową względnie o 94%, natomiast w okresie zimy o 74%. Obliczone przemieszczenie pionowe w okresie zimy po 1200 s trwania obciążenia jest równoważne z przemieszczeniem obliczonym po 1 s obciążenia nawierzchni drogowej w okresie lata.

2

Prediction of irreversible susceptibility and elastic recurrence of asphalts modified with waste plastomers in MSCR study

Mazurek Grzegorz, Buczyński Przemysław, Iwański Marek, Kowalczyk Artur, Podsiadło Marcin

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

533--548

EN

This paper evaluates the possibility of predicting the microstructure characteristics of the irreversible part of the susceptibility modulus and the percentage recurrence in the MSCR test by means of basic asphalt properties. Seven variables were controlled in the research. Two types of asphalt 20/30 and 70/100 and two types of waste plastomer were used for the research. The entire research process was governed by the Plackett-Burman plan. The results were enriched by microstructure analysis of the waste plastomer dispersion in asphalt. As a result, it was found that the effect of microstructure on the irreversible part of the susceptibility modulus and percentage recurrence was not significant. In contrast, the mixing process significantly influenced the dispersion state of the plastomer particles in the asphalt. With the MARS technique, it has been possible to relate basic asphalt characteristics such as penetration, softening temperature, fracture temperature and dynamic viscosity to the irreversible part of the susceptibility modulus and percentage recurrence with efficiency expressed by a determination coefficient of R2=99%. It was also pointed out that the type of plastomer plays a significant role in shaping the percentage of asphalt conversion.

PL

W artykule dokonano oceny możliwości prognozy charakterystyk mikrostruktury nieodwracalnej części modułu podatności i procentowego nawrotu w badaniu MSCR za pomocą podstawowych właściwości asfaltu. W badaniach poddano kontrolowaniu 7 zmiennych. W ramach badania zastosowano dwa typy asfaltów 20/30 i 70/100 oraz dwa rodzaje plastomeru odpadowego. Cały proces badawczy został podporządkowany planowi Placketta-Burmana. Rezultaty wzbogacono o analizę mikrostruktury dyspersji plastomeru odpadowego w asfalcie. W rezultacie stwierdzono, że wpływ mikrostruktury na nieodwracalną część modułu podatności i procentowego nawrotu nie był znaczący. Natomiast proces mieszania istotnie wpływał na stan rozproszenia cząstek plastomeru w asfalcie. Dzięki technice MARS udało się powiązać podstawowe cechy asfaltu, takie jak penetracja, temperatura mięknienia, temperatura łamliwości oraz lepkość dynamiczna z nieodwracalną częścią modułu podatności i procentowym nawrotem ze skutecznością wyrażoną przez współczynnik determinacji R2=99%. Wskazano również, że rodzaj plastomeru odgrywa znaczącą rolę w kształtowaniu wartości procentowego nawrotu asfaltu.

3

Predicting the properties of a mixture produced using “cold” technology with foamed bitumen in terms of the properties of hydraulic binder mortars

Buczyński Przemysław, Mazurek Grzegorz, Iwański Marek

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

363--378

EN

The paper presents the correlation between the mechanical properties of the mineral-aggregate mixture with foamed bitumen (MCAS) and the mechanical properties of mortars containing hydraulic binder. A significant aspect of the presented research results was an attempt to determine whether it is possible to predict the properties of the recycled cold mix with foamed bitumen (MCAS) based on preliminary results obtained for mortars. The prediction of MCAS properties through mortar properties was limited to basic mechanical properties of mortars, namely compressive strength (RC) and flexural tensile strength (Rf). To achieve this goal, seven hydraulic binders were designed with a controlled composition using a simplex-centroid experimental plan known as the mixture design plan. The components of the hydraulic binders used in its composition were Portland cement CEM I 32.5R, hydrated lime Ca(OH)2, and by-products of cement production in powder form (UCPP). The designed and prepared hydraulic binders were then used in the composition of the mineralaggregate mixture with foamed bitumen at a quantity of 3.0% (m/m). Subsequently, in laboratory conditions, the mineralaggregate mixture with foamed bitumen was prepared, and mechanical property tests were conducted, including indirect tensile strength (ITSDRY), axial compressive strength (UCS), modulus of stiffness (Sm), fracture toughness (KIC), and the dynamic modulus |E*| determined as a function of frequency and temperature. The analysis results suggest that there is potentially the ability to predict selected mechanical properties of the MCAS mixture by analyzing the mechanical results for mortars. However, this application is limited. The research results obtained for non-destructive properties, such as the dynamic modulus |E*|, are satisfactorily described by the compressive strength results of mortars after 28 days of curing. Other analyzed characteristics did not show a significant correlation.

PL

W artykule przedstawiono korelację pomiędzy właściwościami mechanicznymi mieszanki mineralno-spoiwowej z asfaltem spienionym (MCAS) a właściwościami mechanicznymi zapraw, w których składzie zastosowano spoiwo hydrauliczne. Istotą prezentowanych wyników badań była próba wyjaśnienia, czy za pomocą wstępnych wyników badań uzyskanych dla zapraw możliwe jest prognozowanie właściwości recyklowanej mieszanki na zimno z asfaltem spienionym (MCAS). Prognozę cech MCAS przez właściwości zapraw ograniczono do podstawowych właściwości mechanicznych zapraw, tj. wytrzymałości na ściskanie (RC) oraz wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (Rf). Do osiągnięcia zamierzonego celu zaprojektowano siedem spoiw hydraulicznych o składzie kontrolowanym poprzez plan eksperymentu sympleksowo-centroidowy, zwany planem mieszaniny. Składniki spoiw hydraulicznych, które zostały wykorzystane do jego kompozycji to: cement portlandzki CEM I 32,5R, wapno hydratyzowane Ca(OH)2 oraz uboczne cementowe produkty pylaste (UCPP). Zaprojektowane i przygotowane w warunkach laboratoryjnych spoiwa hydrauliczne zastosowano w składzie mieszanki mineralno-spoiwowej z asfaltem spienionym w ilości 3,0% (m/m). Następnie w warunkach laboratoryjnych przygotowano mieszankę mineralno-spoiwową z asfaltem spienionym i wykonano badania właściwości mechanicznych, tj. wytrzymałość na pośrednie rozciąganie ITSDRY, wytrzymałość na ściskanie osiowe UCS, moduł sztywności (Sm), odporność na pękanie (KIC) oraz moduł dynamiczny |E*| wyznaczony w funkcji częstotliwości i temperatury. Wyniki analiz pozwalają stwierdzić, że istnieje potencjalnie możliwość prognozowania wybranych właściwości mechanicznych mieszanki MCAS dzięki analizie wyników mechanicznych dla zapraw. Ma to jednak ograniczone zastosowanie. Wyniki badań uzyskane dla właściwości nieniszczących, tj. dla modułu dynamicznego |E*|, w sposób zadowalający zostają opisane przez wyniki wytrzymałości zapraw na ściskanie po 28 dniach pielęgnowania. Pozostałe analizowane cechy nie wykazały istotnej zależności.

4

Influence of mixed hydraulic binder on the properties of recycled asphalt mixtures with foamed bitumen

Iwański Marek, Mazurek Grzegorz, Chomicz-Kowalska Anna, Buczyński Przemysław, Cholewińska Małgorzata, Iwański Mateusz Marek, Maciejewski Krzysztof, Ramiączek Piotr

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 1

81--114

EN

Developments in reconstruction of roads of all categories – from motorways to local roads – result in production of large quantities of reclaimed asphalt pavement (RAP) material of various quality and grading. In a sustainable economy, it is necessary to recycle such materials. Currently RAP is primarily reused in recycled mixtures dedicated for road base courses. Variable quality of RAP material requires application of appropriate binding agents to optimize the performance of the obtained mixtures. There is a need for dedicated three-component hydraulic binder, consisting of CEM I 32.R cement, hydrated lime Ca(OH)2 and cement by-pass dust (CBPD), whose proportions should be adopted adequately to the intended use. The influence of hydraulic binder composition was investigated for the following parameters of the obtained mixture with foamed bitumen: air voids, indirect tensile strength, uniaxial compressive strength, resistance to water and frost (according to four different parameters) and stiffness moduli at -10°C, +13°C, +25°C and +40°C in accordance with the IT-CY method. The recommended composition of the three-component binder providing the required properties of cold-recycled mixture with hydraulic binder and foamed bitumen was determined based on the obtained test results.

PL

Rozwój prac modernizacyjnych dróg różnych kategorii, od autostrad po drogi samorządowe, przyczynia się do powstawania dużej ilości destruktu asfaltowego (RAP) o zróżnicowanej jakości i uziarnieniu. W ramach gospodarki zrównoważonej niezbędne jest jego ponowne wykorzystanie. Obecnie w większości przeznaczony jest on do wytworzenia recyklowanych mieszanek mineralno-asfaltowych wbudowywanych w warstwę podbudowy. Zróżnicowana jakość destruktu wymaga zastosowania odpowiedniego rodzaju spoiwa, tak aby można było go wykorzystać w optymalny sposób. W związku z tym zaistniała potrzeba opracowania spoiwa hydraulicznego mieszanego, które składa się z cementu CEM I 32.R, wapna hydratyzowanego Ca(OH)2 oraz ubocznych cementowych produktów pylastych (UCPP) dobieranych w odpowiednich proporcjach. Badano wpływ składu spoiwa hydraulicznego mieszanego na następujące właściwości mieszanki wytwarzanej z zastosowaniem asfaltu spienionego: zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, wytrzymałość na osiowe ściskanie, odporność na oddziaływanie wilgoci i mrozu wg czterech różnych parametrów oraz moduł sztywności w temperaturze -10°C, +13°C, +25°C i +40°C wg metody IT-CY. Na podstawie wykonanych badań ustalono rekomendowany skład spoiwa zapewniający wymagane właściwości recyklowanej mieszanki związanej spoiwem hydraulicznym i asfaltem spienionym.

5

Optymalizacja składu recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej wytwarzanej w technologii asfaltu spienionego

Iwański Marek, Chomicz-Kowalska Anna, Mazurek Grzegorz, Buczyński Przemysław, Iwański Mateusz M., Maciejewski Krzysztof, Ramiączek Piotr

Drogownictwo

|

2023

|

nr 2-3

8--20

PL

W wyniku prac utrzymaniowych nawierzchni asfaltowych w celu modernizacji jej konstrukcji nawierzchni powstają duże ilości destruktu asfaltowego (RAP). Zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju należy ten materiał w jak najlepszy sposób wykorzystać do wytwarzania nowej mieszanki mineralno-asfaltowej. Głównym kierunkiem jego zastosowania jest wytwarzanie na jego bazie recyklownej mieszanki mineralno-asfaltowej w technologii na zimno przeznczonej na dolne warstwy konstrukcji nawierzchni. W celu jego wykorzystania do wytwarzania nowej mieszanki Cold Mix Asphalt niezbędne jest zastosowanie spoiwa, które zapewni jak najkorzystniejsze parametry tego rodzaju materiału. W badaniach zastosowani spoiwo, które w swoim składzie zawiera cement CEM I 32.5R, wapno hydratyzowane i uboczne produkty pylaste. W czasie prac badawczych dokonywano oceny różnych kombinacji tego spoiwa w celu uzyskania jak najkorzystniejszych parametrów recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej. Jako lepiszcze stosowano asfalt spieniony 70/100. Ocenie poddano następujące parametru recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej: zawartość wolnych przestrzeni, odporność na oddziaływanie wody i mrozu oznaczając parametr ITSR, wskaźnik RWW+M wg AASHTO T283 oraz wskaźnik odporności na spękania wg PANK 4302 oraz moduł sztywności Sm w zakresie temperatur od -10oC do +40oC. Na podstawie kompleksu wykonanych badań ustalono optymalną zwartość składników spoiwa mieszanego zapewniająca odporność na oddziaływanie wody i mrozu recyklowanej mieszanki mineralno-asfaltowej wykonywanej w technologii na zimno. Wykonano odcinek doświadczany konstrukcji nawierzchni na podstawie którego dokonano weryfikacji wyników badań laboratoryjnych.

EN

Reclaimed asphalt pavement (RAP) material is generated in large amounts in asphalt pavement maintenance and modernization works. Having in mind the necessity to implement the principles of sustainable development, this material should be used in the best possible way to produce new paving materials. The main direction of its application is the production of cold recycled asphalt mixtures, intended for the lower layers of the pavement structure. In order to utilize it in a new Cold Mix Asphalt mixture, it is necessary to use a binder that will ensure the best parameters of this type of material. A mixed hydraulic binder containing CEM I 32.5R cement, hydrated lime and dust by-products were used in the investigations. During the research, various combinations of this binder were produced in order to obtain the best parameters of the cold recycled asphalt mix. Foamed bitumen based on a 70/100 paving grade bitumen was used as the asphalt binder in the tested mixtures. The following parameters of the recycled asphalt mixture were evaluated: air void content, resistance to water and frost damage by determining the ITSR parameter, RWW+M index according to AASHTO T283, cracking resistance index according to PANK 4302 and stiffness modulus Sm measured in the temperature range from -10°C to +40°C. On the basis of the performed tests, the optimal composition of the hydraulic binder was determined, ensuring the resistance to water and frost of the recycled cold asphalt mixture. An experimental pavement test section was constructed, where the results of laboratory tests were verified.

6

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.

7

Influence of a three-component hydraulic binder on the properties of recycled base course with foamed bitumen and bituminous emulsion : a field investigation

Mazurek Grzegorz, Buczyński Przemysław, Iwański Marek, Horodecka Renata

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 4

309--329

EN

The article presents an investigation of the effect of the type of hydraulic and bituminous binders on the properties of the obtained cold-recycled base course. The cold-recycled mixtures included two types of binder components, i.e. bituminous binder (in the form of foamed bitumen or bituminous emulsion) and hydraulic binder: Portland cement (CEM I 32.5) or a three-component hydraulic binder. The three-component hydraulic binder was produced by mixing basic components in the following proportions: 40% of CEM-I-32.5R cement; 20% of Ca(OH)2 and 40% of CBPD (cement by-pass dust). Cold-recycled mixtures were produced at the test site under industrial conditions. Ready mixtures with bituminous emulsion (EB-RCM) and foamed bitumen (FB-RCM) were sampled from the test sections and compacted in laboratory conditions. The influence of the used technology and binder types was assessed based on physical and mechanical properties, such as: air void content, indirect tensile strength, stiffness modulus at +5°C and +25°C, compressive strength and creep rate. It was observed that usage of the three-component hydraulic binder in the composition of the recycled base course mixture provided increased cohesion and reduced stiffness at +5°C, regardless of the type of bituminous binder technology used. Moreover, the noted decrease in compressive strength of the FB-RCM mixture containing the three-component hydraulic binder did not result in an increased creep rate. Monitoring of environmental factors indicated that the recycled mixtures maintained stable moisture content.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu rodzaju środków wiążących hydraulicznych i asfaltowych na właściwości recyklowanej podbudowy na zimno (RCM). W składzie recyklowanej mieszanki na zimno zastosowano dwa typy środków wiążących, tj. lepiszcze asfaltowe w postaci asfaltu spienionego lub emulsji asfaltowej oraz cement portlandzki (CEM I 32,5R) lub trójskładnikowe spoiwo hydrauliczne. Spoiwo hydrauliczne zostało wytworzone poprzez wymieszanie trzech bazowych składników w następujących proporcjach: 40% CEM-I-32,5R; 20% Ca(OH)2 oraz 40% UCPP (ubocznych cementowych produktów pylastych). Recyklowane mieszanki na zimno wytworzono w warunkach przemysłowych w ramach odcinka doświadczalnego. Gotową recyklowaną mieszankę na zimno z emulsją asfaltową (EB-RCM) oraz asfaltem spienionym (FB-RCM) pobrano z odcinka doświadczalnego i zagęszczono w warunkach laboratoryjnych. Wpływ typu technologii oraz środka wiążącego oceniono w oparciu o właściwości fizyczne i mechaniczne takie jak: zawartość wolnych przestrzeni, wytrzymałość na pośrednie rozciąganie, moduł sztywności w +5°C oraz +25°C, wytrzymałość na osiowe ściskanie oraz szybkość pełzania. Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju zastosowanego lepiszcza asfaltowego (rodzaju technologii) zastosowanie trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego w składzie recyklowanej podbudowy spowodowało wzrost kohezji oraz spadek sztywności w temperaturze +5°C. Ponadto spadek wytrzymałości na ściskanie mieszanki FB-RCM zawierającej trójskładnikowe spoiwo hydrauliczne nie spowodował wzrostu szybkości przyrostu deformacji. Monitoring czynników środowiskowych wskazał, że recyklowane mieszanki zachowują stałą wartość wilgotności w czasie.

8

Numerical modelling of interlayer adhesion in the layer of recycled material with the use of the Leutner apparatus and computed tomography scanning

Mazurek Grzegorz, Durlej Małgorzata, Iwański Marek

Structure and Environment

|

2021

|

Vol. 13, no. 4

95--103

EN

The work has investigated the actual mechanism of the adhesion between successive asphalt layers, taking into account the macrostructure of the pavement layers, which are made of heterogeneous materials. The interaction between the joined layers was determined by applying a cohesion contact model. The parameters of the model were identified using the results obtained in the course of the actual Leutner tests. The heterogeneity of the structure was mapped based on a digital image of a tomographic cross-section. The separation of the materials included in the individual layers was performed with the use of a script in the MatLab program. Thanks to this, the batch file for the Abaqus program was prepared thoroughly. As a result, it was possible to map as closely as possible the profile of the deformation caused by the loss of the interlayer adhesion. Based on the data analysis, it was found that in the layer of the base course constructed from cold-applied recycled materials, the loss of interlayer adhesion is related to the state of non-linear mastic deformation. As a consequence, it was found that large deformations in the mastic structure would cause losses of aggregate grains in the recycled layer. In addition, a large horizontal displacement within the layer of the base course made of recycled material is one of the likely causes of edge fractures in the road structure.

PL

W pracy został rozpoznany rzeczywisty mechanizm pracy połączenia między warstwami asfaltowymi uwzględniający makrostrukturę warstw nawierzchni, które są w istocie rzeczy materiałami niejednorodnymi. Interakcję pomiędzy łączonymi warstwami określono poprzez zastosowanie modelu kohezyjnego. Jego parametry zostały zidentyfikowane przy wykorzystaniu wyników pochodzących z rzeczywistych badań Leutnera. Niejednorodność struktury odwzorowano na podstawie cyfrowego obrazu przekroju tomograficznego. Separacja materiałów wchodzących w skład poszczególnych warstw została wykonana z wykorzystaniem skryptu w programie MatLab. Dzięki temu w sposób kompleksowy został przygotowany plik wsadowy do programu Abaqus. W rezultacie udało się odwzorować możliwie najwierniej stan odkształcenia, jaki powstaje w wyniku utraty sczepności międzywarstwowej. Na podstawie analizy danych stwierdzono, że w warstwie recyklowanej podbudowy w technologii na zimno utrata sczepności międzywarstwowej jest sprzężona z nieliniowym stanem odkształcenia w mastyksie. W konsekwencji stwierdzono, że duże odkształcenia w mastyksie spowodują w warstwie recyklowanej ubytki ziarn kruszywa. Ponadto duże przemieszczenia poziome w warstwie recyklowanej podbudowy są jedną z prawdopodobnych przyczyn odłamania krawędzi w konstrukcji drogi.

9

Influence of innovative three-element binder on permanent deformations in recycled mixtures with emulsion and foamed bitumen

Mazurek Grzegorz, Iwański Marek, Buczyński Przemysław, Horodecka Renata

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

236--261

EN

This article is detected to the assessment of durable deformations of recycled mixtures made of foamed bitumen (MCAS) and emulsion (MCE). In the basic part of research and analyses, attention was focused on determining the scale of three-component composition modifying rheological phenomena of recycled mixtures and other selected features considering various methods of bituminous binder proportioning. Cement, hydrated lime, and dusts from cement dust extracting system were included in the composition hydraulic binder. In this paper, the effect of graining of recycled mixture was also taken into account. One of the main scientific aims of the paper was to evaluate the degree of changes in durable deformations described in the power model depending on proportions of elements making three-element hydraulic binder. In effect, it was pointed out that the influence of hydraulic binder differently affected the durable deformation of recycled mixture depending on ways of bitumen binder implementation. There-element binder exerted the highest influence on mechanical properties of mixtures with fine-grained mixtures made according to the MCAS technology. The presence of 4 groups of mixtures with different properties was demonstrated using the classification neuron net. Based on that information, a set of the most recommended solutions from the point of view of time deformation resistance, low sensitiveness to the load level at moderate stiffness was selected. The best representative among them was the arrangement with 20% of hydrated lime, less than 40% of CBPD dusts and 40 ÷ 60% of cement.

10

Optymalizacja składu trójskładnikowego spoiwa do recyklingu głębokiego z asfaltem spienionym

Iwański Marek, Buczyński Przemysław, Mazurek Grzegorz

Inżynieria i Budownictwo

|

2020

|

R. 76, nr 11

536--541

PL

Przedstawiono rezultaty optymalizacji składu środka wiążącego przeznaczonego do recyklingu głębokiego na zimno. W tym celu został wykorzystany plan eksperymentu sympleksowo-centroidowy (plan mieszaniny). Wykorzystano też badania mechaniczne oraz funkcjonalne mieszanki recyklowanej, jak również zapraw oraz zaczynów z trójskładnikowym spoiwem. Wykazano możliwość zastąpienia cementu w ilości do 20% bez spowodowania nadmiernego pogorszenia jakości mieszanki recyklowanej. Wykazano możliwość zastąpienia do 60% cementu dwuskładnikowym dodatkiem wapna hydratyzowanego oraz ubocznych cementowych produktów pylastych.

EN

In this article the results of optimization of the binder composition designated for deep cold recycling technology were presented. For this purpose, the simplex-centroid experiment plan (mixture plan) was used. In this work mechanical and functional tests of a recycled mixture as well as mortars and slurry of three-component hydraulic binder were utilized. The possibility of cement amount replacement up to 20% has been demonstrated without excessive reduction in recycled mixture quality. The possibility of replacing of cement up to 60% with the two-component addition of hydrated lime and dusty cement by-products was also demonstrated.

11

Odkształcalność konstrukcji nawierzchni drogowej w zakresie dużych naprężeń pionowych

Mazurek Grzegorz, Iwański Marek, Buczyński Przemysław

Magazyn Autostrady

|

2019

|

Nr 3

31--36

PL

W artykule opisano zmiany podatności (sztywności) MMA przy uwzględnieniu trzech najbardziej wpływających na nawierzchnie czynników, takich jak: czas obciążenia, temperatura i poziom przykładanych naprężeń.

EN

The article describes the changes in MMA susceptibility (stiffness) taking into account the three most influential factors, such as: load time, temperature and the level of applied stresses.