Oddziaływanie temperatury w ciągu doby powoduje istotne zmiany w odkształcaniu się płyt betonowych wbudowanych w nawierzchnie drogowe. W związku z rozszerzalnością termiczną oraz nierównomiernym oddziaływaniem temperatury, płyta betonowa odkształca się w ciągu doby w zależności od różnych warunków jej posadowienia. Związane jest to z różnymi typami warstw oraz stanem podłoża, na którym spoczywa płyta. W Polsce, z uwagi na częste zmienne warunki pogodowe, nawierzchnie betonowe poddawane są cyklicznym oraz zróżnicowanym odziaływaniom termicznym w ciągu roku i doby. W artykule przeanalizowano wpływ różnych warunków podparcia płyty na stan przemieszczeń i naprężeń w analizowanym układzie warstwowym. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w zależności od zmiennej temperatury dobowej z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES). Z obliczeń wynika, że na skutek dobowych zmian temperatury w obszarze szczelin poprzecznych w podbudowie mogą pojawić się skumulowane przemieszczenia pionowe oraz naprężenia rozciągające prowadzące do uszkodzenia nawierzchni. Wykazano, że stosowanie sztywnych podbudów prowadzi do powstawania większych naprężeń rozciągających w płycie niż dla podbudów podatnych. Natomiast w podbudowach podatnych o małym module sztywności i dodatkowo o małej grubości będą pojawiać się skumulowane przemieszczenia. Pokazano wpływ zmiany wartości modułów i podłoża na wartości termicznych naprężeń rozciągających w płycie betonowej. Stwierdzono, że nawet niewielka zmiana grubości płyty w zakresie 5 cm w specyficznych warunkach może powodować zmiany w odkształceniach i naprężeniach. Przeprowadzone analizy mogą być pomocne przy projektowaniu nowych nawierzchni betonowych jak również ocenie nośności nawierzchni istniejących spoczywających na różnorodnych podłożach.
EN
The impact of temperature over the course of a day causes significant changes in the deformation of concrete slabs embedded in road pavements. Due to thermal expansion and uneven temperature effects, a concrete slab deforms over the course of a day depending on the different conditions of its foundation. This is related to the different types of layers and the condition of the substrate on which the slab rests. In Poland, due to frequent changing weather conditions, concrete pavements are subjected to cyclic and varying thermal actions throughout the year and day. This paper analyzes the effect of different slab support conditions on the state of displacements and stresses in the analyzed pavement system. Numerical calculations were carried out as a function of varying diurnal temperature using the Finite Element Method (FEM). The calculations show that due to diurnal temperature changes, cumulative vertical displacements and tensile stresses leading to pavement failure can occur in the area of transverse cracks in the substructure. It has been shown that the use of rigid substructures leads to higher tensile stresses in the slab than for susceptible substructures. On the other hand, cumulative displacements will occur in susceptible substructures with a low modulus of stiffness and, in addition, a low thickness. The effect of changing modulus and substructure values on the values of thermal tensile stresses in a concrete slab is shown. It was found that even a small change in slab thickness in the range of 5 cm under specific conditions can cause changes in deformations and stresses. The analyses carried out can be helpful in designing new concrete pavements as well as in evaluating the load-bearing capacity of existing pavements resting on a variety of substrates.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the results of dynamic loading tests of an innovative pavement structure constructed on a special test site. Two novel mixtures incorporating the cold-recycling technology with bituminous emulsion and foamed bitumen were used. They contained a dedicated (three-component) hydraulic binder, further referred to as the innovative binder. Particular research effort was devoted to the analysis of pavement deflection measurements obtained using a Falling Weight Deflectometer (FWD) device. The tests were performed on four test sections using mineral-cement mixtures with foamed bitumen (MCAS) and mineral-cement mixtures with bituminous emulsion (MCE), whereas two sections incorporated the innovative hydraulic binder and two sections incorporated only cement. The obtained test results indicated that mixtures containing the innovative binder displayed greater deflections. This fact reflects lower mixture stiffness, which, in consequence, is associated with mitigation of fatigue and cracking.
PL
Tematem artykułu są badania dynamiczne warstw innowacyjnej konstrukcji nawierzchni zbudowanej na specjalnym odcinku doświadczalnym. Na tym odcinku wbudowano dwie nowatorskie mieszanki w technologii recyklingu głębokiego na zimno z emulsją asfaltową oraz z asfaltem spienionym, stosując do nich specjalnie opracowany środek wiążący (trójskładnikowy) zwany dalej spoiwem innowacyjnym. Szczególną uwagę poświęcono analizie wyników pomiarów ugięć nawierzchni z wykorzystaniem ugięciomierza dynamicznego FWD (ang. Falling Weight Deflectometer). Badania przeprowadzono dla czterech sekcji nawierzchni zawie- rających mieszanki mineralno-cementowe z asfaltem spienionym (MCAS) oraz mieszanki mineralno-cementowe z emulsją asfaltową (MCE), przy czym dwie sekcje zawierały innowacyjne spoiwo, a w przypadku dwóch innych zastosowano tylko cement. Na podstawie badań stwierdzono, że dla warstw zawierających mieszanki ze spoiwem innowacyjnym występują większe wartości ugięć. Świadczy to o mniejszej sztywności mieszanek, co w konsekwencji pozwala na ograniczenie zmęczenia i spękań.
Tematem artykułu jest wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu nawierzchni betonowych w kruszarkach do wykonania nowych warstw konstrukcji nawierzchni drogowych i podłoża ulepszonego. Opady betonowe stanowią alternatywne źródło kruszywa, zastępując kruszywo naturalne. Przeprowadzono badania kruszywa betonowego z recyklingu w odniesieniu do obowiązujących wymagań krajowych. Wykazano przydatność kruszywa betonowego z recyklingu do ponownego wbudowania w niezwiązane i związane cementem warstwy konstrukcji nawierzchni i podłoża ulepszonego oraz wskazano na ograniczenia w stosowaniu tego typu materiałów. Artykuł zawiera przegląd badań w związku z realizacją zadań badawczych w projekcie RID I pt. "Wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu”.
EN
The paper presents research in the field of utilizing materials recycled from concrete pavements through crushing and re-incorporating them in new pavement construction and improved subgrade layers. Crushed concrete rubble is an alternative source of aggregates, replacing natural aggregates. Recycled concrete aggregate was tested with regard to the current national requirements. It was proven that recycled concrete aggregate is a suitable material for incorporation into new unbound and cement-bound pavement layers and improved subgrade. Limitations in the use of recycled concrete aggregate are also shown in the paper. The paper contains an overview of research in connection with the implementation of research tasks in the RID I project entitled “Use of Recycled Materials”.
W Polsce liczba dróg publicznych o nawierzchni betonowej systematycznie wzrasta. Jednakże ze względu na brak krajowych technologii i procedur projektowych, na mostach położonych w ciągu tych dróg jest nadal układana nawierzchnia asfaltowa. Powoduje to określone komplikacje technologiczne i eksploatacyjne. W artykule opisano pierwsze krajowe zastosowanie nawierzchni betonowej, wykonanej na kilku obiektach mostowych w ciągu drogi ekspresowej S7. W celu ułatwienia stosowania tej nowej technologii, betonowe nawierzchnie mostowe ujęto także w nowym krajowym katalogu typowych nawierzchni mostowych.
EN
More and more roads in Poland are with a concrete pavement. However, due to the lack of national specifications and design procedures, bituminous pavement is still being laid on the bridges located along these roads. This causes certain technological and operational complications. The paper presents the first domestic application of concrete pavement, made on several bridge structures along the S7 expressway. To facilitate the application of this new technology on the Polish bridges, the concrete pavements were included in the new national catalogue of typical bridge pavements.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Coraz więcej dróg w Polsce ma nawierzchnię betonową, natomiast na mostach położonych w ciągu tych dróg nadal jest układana nawierzchnia bitumiczna ze względu na brak krajowych technologii. Powoduje to określone komplikacje technologiczne i eksploatacyjne. W artykule przedstawiono przegląd nawierzchni betonowych, stosowanych na mostach drogowych na świecie. Na tym tle opisano pierwsze krajowe zastosowanie nawierzchni betonowej wykonanej na kilku obiektach mostowych w ciągu drogi ekspresowej S-7.
EN
More and more roads in Poland have a concrete pavement. However, due to the lack of national technologies, bituminous pavement is still being laid on the bridges located along these roads. This causes certain technological and operational complications. The article presents an overview of concrete pavements used on road bridges around the world. Against this background, the first domestic application of concrete pavement, made on several bridge structures along the S-7 expressway, was described.
Coraz więcej dróg w Polsce ma nawierzchnię betonową. Jednakże ze względu na brak krajowych technologii na mostach położonych w ciągu tych dróg jest nadal układana nawierzchnia bitumiczna. Powoduje to określone komplikacje technologiczne i eksploatacyjne. W artykule przedstawiono procedurę projektowania nawierzchni betonowej na typowym obiekcie mostowym w celu ułatwienia stosowania tej nowej technologii na polskich mostach.
EN
More and more roads in Poland have a concrete pavement. However, due to the lack of national technologies, bituminous pavement is still being laid on the bridges located along these roads. This causes certain technological and operational complications. The article presents the design procedure of concrete pavement on a typical road bridge to facilitate the application of this new technology on the Polish bridges.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with investigations into the possibility of using crushed concrete reclaimed from road pavements to produce new cement bound mixtures for roadbase courses. From the economic and technical points of view crushed concrete waste constitutes an alternative source of aggregates which can replace natural aggregates in cement bound mixtures. First, recycled concrete aggregate was tested with regard to the current requirements which aggregates for cement bound roadbases must meet. Then, the strength and frost resistance tests were carried out on cement bound mixtures based on recycled concrete aggregates and natural aggregates. The possibilities and limitations of the use of recycled concrete aggregate for cement bound roadbase courses were examined. The results of the performed tests proved that recycled concrete aggregate, even though it does not meet the water absorption and frost resistance requirements, can be used to build durable cement bound roadbases.
PL
Tematem artykułu są badania nad możliwością wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu nawierzchni betonowych w kruszarkach do wytworzenia nowych mieszanek związanych cementem, przeznaczonych na warstwy podbudowy konstrukcji nawierzchni drogowej. Z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia rozdrobnione (przekruszone) odpady betonowe stanowią alternatywne źródła kruszyw, zastępując w mieszankach związanych cementem kruszywa naturalne. W pierwszym etapie wykonano badania kruszywa betonowego z recyklingu z uwzględnieniem obowiązujących wymagań stawianych kruszywom stosowanym w podbudowach związanych cementem. W drugim etapie wykonano badania wytrzymałości i mrozoodporności mieszanek związanych cementem na bazie kruszywa z recyklingu i kruszywa naturalnego. Przeanalizowano możliwości i ograniczenia w stosowaniu kruszywa betonowego w warstwach podbudowy związanych cementem. Na podstawie otrzymanych wyników badań udowodniono możliwość wykorzystania kruszywa betonowego pochodzącego z recyklingu do budowy trwałych podbudów związanych cementem, mimo niespełnienia przez takie kruszywo wymaganej nasiąkliwości i mrozoodporności.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.