Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza przyczyn występowania rdzawych plam na powierzchni asfaltowej warstwy ścieralnej nawierzchni drogowej

Jasiński Wiktor, Maliszewski Maciej, Pryga-Szulc Aneta, Bartz Wojciech, Przybylski Patryk

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 7

31--34

PL

W artykule przedstawiono przypadek przebarwień asfaltowej nawierzchni drogowej, objawiających się charakterystycznymi rdzawymi plamami na jej powierzchni. Omówiono metodyczne badania petrograficzne próbek kruszyw pobranych z uszkodzonej nawierzchni, które miały na celu identyfikację przyczyn powstawania rdzawych plam. Wyniki badań wykazały, że prawdopodobną przyczyną tych plam była obecność minerałów nieprzezroczystych (rudnych) zawierających związki żelaza. Pomimo że nie da się całkowicie uniknąć podobnych zjawisk, bieżąca szczegółowa weryfikacja produkowanego kruszywa pozwoliłaby na zapobieganie takim zjawiskom. Konieczne jest staranne jego dobieranie oraz kontrola składu mineralnego, aby zminimalizować obecność związków żelaza.

EN

The article presents a case of discoloration on an asphalt road surface, characterized by distinctive rusty spots on its surface. Methodical petrographic studies of aggregate samples taken from the damaged pavement were discussed, aimed at identifying the causes of the rusty spots. The research results indicated that the probable cause of these stains was the presence of ore minerals containing iron compounds. Although similar phenomena cannot be completely avoided, ongoing detailed verification of manufactured aggregates would prevent such processes. It is necessary to carefully select aggregates and control their mineral composition to minimize the presence of iron compounds.

2

Rysy, pęknięcia w betonowych nawierzchniach drogowych (część 1)

Litwinowicz Andrzej, Rechnio Mariusz

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2024

|

nr 2

38--42

3

Initiation of initial conditions in a model for thermal analysis of road pavement structures

Bilski Marcin, Górnaś Przemysław, Pożarycki Andrzej, Słowik Mieczysław, Mieczkowski Paweł

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 3

275--285

EN

The paper presents an investigation of the possibility for initiation of initial conditions in a road pavement model for thermal analysis incorporating non-stationary heat transfer. The procedure requires performance of computations for a sufficiently long initiation period to obtain the initial temperature distribution that may serve as the basis for further heat transfer analyses. The main part of the article is devoted to presentation of a numerical experiment performed for four configurations of parameters in the heat transfer model in a multilayer system, representing road pavement. Each parameter configuration corresponds to a different pavement structure (two models of flexible pavements and two models of pavements with foam concrete base course). Calculations were performed for three different amplitudes of the sinusoidal function describing the change of temperature in time, which was defined as boundary condition in the pavement model. The numerical experiment was supplemented by calculations performed on a single chosen model parameter configuration, but adopting a boundary condition based on values registered by a sensor installed in real pavement. Analysis of the obtained results confirmed that the presented method of non-stationary heat transfer analysis enables initiation of the initial conditions in the heat equation.

PL

W pracy rozpatrzono możliwość inicjacji warunków początkowych w modelu do analizy termicznej nawierzchni drogowej w warunkach niestacjonarnego przepływu ciepła. Procedura wymaga przeprowadzenia obliczeń dla odpowiednio długiego czasu inicjacji do uzyskania początkowego rozkładu temperatury, który jest podstawą dalszych analiz przepływu energii cieplnej. Główną część pracy stanowi prezentacja eksperymentu numerycznego przeprowadzonego dla czterech konfiguracji wartości parametrów modelu przepływu energii cieplnej w ośrodku wielowarstwowym, jakim jest nawierzchnia. Każda konfiguracja parametrów odpowiada innej konstrukcji (dwa modele nawierzchni podatnej i dwa modele z warstwą z pianobetonu). Obliczenia przeprowadzono kolejno dla trzech różnych wartości amplitud sinusoidalnej funkcji zmiany temperatury w czasie, którą zdefiniowano jako warunek brzegowy w modelu nawierzchni. Uzupełnieniem eksperymentu numerycznego były obliczenia przeprowadzone dla jednej wybranej konfiguracji wartości parametrów modelu, w którym warunek brzegowy stanowiły wartości temperatury zarejestrowane czujnikiem wbudowanym w nawierzchnię. Na podstawie analizy uzyskanych wyników potwierdzono, że inicjacja warunków początkowych w równaniu przewodzenia ciepła jest możliwa w oparciu o analizę niestacjonarnego przepływu ciepła przedstawioną metodą.

4

Wpływ lepiszczy modyfikowanych na właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach

Pacholak Roman, Plewa Andrzej, Gardziejczyk Władysław

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 8

24--28

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu lepiszczy modyfikowanych na właściwości techniczne mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach. Jako modyfikatory asfaltu 50/70 zastosowano kopolimer styrenowo-butadienowo-styrenowy (SBS), miał gumowy oraz kompozyt SBS-miał gumowy. Badania przeprowadzono na mieszankach mineralno-asfaltowych typu asfalt porowaty (PA8), mastyks grysowy SMA8, mastyks grysowy SMA8 LA oraz mastyks grysowy SMA8 LA z dodatkiem granulatu gumowego (10%, 20% i 30%). Wykazano, że badane modyfikatory znacznie rozszerzają dolną granicę zakresu lepkosprężystości asfaltu 50/70. Stwierdzono, że korzystniejszy wpływ na właściwości niskotemperaturowe mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach, wg badania TSRST (Thermal Steress Restrained Specimen Tensile Strength), ma typ mieszanki niż rodzaj zastosowanego modyfikatora. Ustalono, że z punktu widzenia poprawy właściwości w ujemnych temperaturach najlepszym rozwiązaniem jest mieszanka typu SMA8 LA z zastosowaniem granulatu gumowego (10%) i asfaltu 50/70 modyfikowanego kompozytem SBS-miał gumowy.

EN

This paper presents the analysis of the influence of modified binders on the technical properties of low-noise asphalt mixtures at negative temperatures. Styrene-butadiene-styrene (SBS) copolymer, crumb rubber (CR) and SBS-CR composite were used as modifiers for 50/70 bitumen. The research conducted on asphalt mixtures of porous asphalt (PA8), stone mastic asphalt SMA8, noise optimized stone mastic asphalt SMA8 LA and SMA8 LA with the addition of rubber granulate RG [10%, 20% and 30%]. It was shown that the tested modifiers significantly extend the lower bound of viscoelastic range of the 50/70 bitumen. The type of mixture had a greater effect on the low-temperature properties of low-noise asphalt mixtures in the TSRST (Thermal Steress Restrained Specimen Tensile Strength) test than the type of used modifier. The best solution, in terms of improving low-temperature properties, was found to be an SMA8 LA mixture using 10% of RG and 50/70 bitumen modified with SBS-CR composite.

5

Badania niezwiązanej mieszanki stabilizowanej georusztem o monolitycznych węzłach poddanej deformacjom rozluźniającym

Grygierek Marcin, Kalisz Piotr, Zięba Magdalena, Pytlik Andrzej

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 9

45--48

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące stosowania georusztów o sztywnych monolitycznych węzłach do wzmocnienia warstw wykonanych z mieszanek niezwiązanych. Celem badań było sprawdzenie skuteczności funkcji stabilizującej, którą przypisuje się georusztom współpracującym z ziarnami kruszywa, w warunkach osłabienia podłoża. Podłoże zostało osłabione przez rozluźnienie najniższej warstwy wykonanej z piasku, co symulowało oddziaływanie eksploatacji górniczej. Uzyskane wyniki potwierdziły, że wzmocnienia georusztem znacznie ograniczają degradację sztywności warstwy z niezwiązanej mieszanki poddanej deformacjom górniczym.

EN

The article presents the research works focus on geogrids with rigid monolithic nodes to reinforce layers made of unbound mixes. The aim of the research was to check the effectiveness of the stabilizing function, which is attributed to geogrids cooperating with aggregate grains, in conditions of subgrade weakening. The subgrade was weakened by loosening the lowest layer made of sand, which simulated mining impact. The obtained results confirmed that the reinforcement with a geogrid significantly reduces the degradation of the stiffness of the unbound mix layer subjected to mining deformations.

6

Ocena trwałości betonu w nowo wybudowanych odcinkach nawierzchni dróg ekspresowych w Polsce

Glinicki Michał A.

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 2

105--119

PL

W artykule przedstawiono przegląd zagadnień trwałości betonu zastosowanego na kilku odcinkach nowych dróg ekspresowych w Polsce. Dwuwarstwowe nawierzchnie z betonu niezbrojonego, dyblowane i kotwione, wykonano w technologii ślizgowej. Trwałość betonu w warunkach wpływu mrozu oraz oddziaływania soli odladzających określono na podstawie oceny stopnia napowietrzenia, w tym wskaźnika rozmieszczenia porów i zawartości mikroporów, oznaczonej na próbkach rdzeniowych wywierconych z wykonanych nawierzchni. Stwierdzono drobne pęcherzyki powietrza wskazuje na optymalne efekty podwyższonej mrozoodporności bez wyraźnie negatywnego wpływu na wytrzymałość. Ustalono korelację zawartości mikroporów w stwardniałym betonie a wynikami pomiarów w mieszance betonowej za pomocą Super Air Meter. Ocenę trwałości betonu w środowisku o dużej wilgotności, w połączeniu z obciążeniem zmęczeniowym ruchem drogowym i oddziaływaniem roztworów soli odladzających, przeprowadzono wykorzystując nowe zasady doboru kruszyw niereaktywnych. Dobór kruszywa na podstawie analizy petrograficznej oraz oceny ekspansywnego zachowania się betonu został w pełni potwierdzony wynikami badań betonu formowanego na budowie, Przeprowadzono je w symulowanych warunkach eksploatacyjnych z zewnętrznym oddziaływaniem roztworu chlorku sodu. Omówiono przydatność przyjętej metody badań trwałości do poszukiwania alternatywnych materiałów do budowy nawierzchni.

EN

A review of concrete durability at several sections of the new built expressways in Poland is presented. Two-layers jointed plain concrete pavements were constructed using a slip-form technology. For freeze-thaw and deicing salts durability of concrete the specified air void properties, including the spacing factor and the microvoids content, was evaluated on core specimens drilled from the constructed pavements. The observed system of fine air voids indicates optimal features for increased frost and scaling resistance without a significant negative impact on strength. The correlation was established between the microvoid content in the hardened concrete and the data of the Super Air Metre on fresh concrete mix was established. Concrete durability in high moisture environment, combined with fatigue traffic load and external supply of alkaline deicing salt solutions, was considered using newly developed principles of nonreactive aggregate selection. The aggregate selection based on petrographic analysis and the assessment of expansive behaviour of concrete was fully confirmed using the performance tests with external supply of sodium chloride. The suitability of the established methodology for durability acceptance testing for exploration of alternative materials for paving is discussed.

7

Analysis of causes of damage to single-layer concrete highway pavement

Glinicki Michał A., Jóźwiak-Niedźwiedzka Daria, Antolik Aneta, Dziedzic Kinga, Dąbrowski Mariusz, Bogusz Karolina, Lisowski Paweł

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 3

183--201

EN

Premature damage to the concrete pavement of a trunk road section after 15 years of its service life was noticed. The damage manifested itself in cracking along transverse joints and in the corners of slabs. Diagnostic investigations, covering a petrographic analysis of concrete and mineral aggregates by means of optical and scanning microscopy, an evaluation of the elastic properties, the degree of cracking and air-void parameters and an identification of the alkali-silica reaction products, were carried out on core samples. Multiple cracks in coarse quartzite aggregate particles and in cement matrix were found. A significant presence of microcrystalline and cryptocrystalline quartz in quartzite particles was detected. Typical alkali-silica reaction products were unambiguously identified. The considerable cracking and the substantial decrease in the modulus of elasticity were correlated with the presence of reactive quartz in the quartzite aggregate and the alkali-silica reaction was found to be the main cause of the damage. Additional damaging factors, such as heavy traffic loads and frost aggression, are discussed.

PL

Po 15 latach eksploatacji odcinka drogi ekspresowej zaobserwowano przedwczesne uszkodzenia nawierzchni betonowej objawiające się widocznymi spękaniami, głównie wzdłuż spoin poprzecznych oraz w narożach płyt. Na próbkach-odwiertach przeprowadzono badania diagnostyczne, obejmujące analizę petrograficzną betonu i kruszyw mineralnych przy użyciu mikroskopii optycznej i skaningowej, ocenę właściwości sprężystych, stopnia spękania i charakterystyki porów, a także identyfikację produktów reakcji alkalia-krzemionka. Stwierdzono liczne pęknięcia w ziarnach kruszywa grubego kwarcytowego oraz w matrycy cementowej. W ziarnach kwarcytu zidentyfikowano znaczącą obecność kwarcu mikrokrystalicznego i kryptokrystalicznego. Jednoznacznie zidentyfikowano produkty reakcji alkalia-krzemionka o typowym składzie. Znaczne spękanie i zmniejszenie modułu sprężystości skorelowano z obecnością reaktywnego kwarcu w kruszywie kwarcytowym, uznając reakcję alkalia-krzemionka za główną przyczynę uszkodzeń. Przedyskutowano możliwą rolę dodatkowych czynników destrukcyjnych, takich jak wpływ ruchu pojazdów ciężkich oraz agresji mrozu.

8

Ocena właściwości fizycznych kruszyw grubych do warstw ścieralnych nawierzchni drogowych

Wasilewska Marta, Grzyb Dominik, Gardziejczyk Władysław

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 4

76--78

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych kruszyw grubych przeznaczonych do warstwy ścieralnej dróg krajowych o kategorii ruchu ≥ KR5 wykonanej z mieszanki mineralno-asfaltowej. Do badań wytypowano dziewięć kruszyw, które wyprodukowano ze skał o zróżnicowanej charakterystyce petrograficznej. Spośród testowanych materiałów jedynie kruszywo granodiorytowe spełnia wymagania określone w Wytycznych Technicznych WT-1:2014 [1]. Przede wszystkim kryteria dotyczące wskaźnika polerowalności PSV, współczynnika LA, współczynnika luminancji Qd ograniczają możliwość wykorzystania kruszywa do warstwy ścieralnej. Należy zaznaczyć, że właściwości fizyczne kruszywa są ściśle związane ze składem mineralnym, strukturą i teksturą skały pochodzącej z danego złoża. W związku z tym nie należy uogólniać wniosków określonych na podstawie otrzymanych wyników badań na inne złoża.

EN

The paper presents the test results of physical properties of coarse aggregates intended for the wearing course made of asphalt mixture for national roads with traffic category ≥ KR5. Nine aggregates were selected for the study that were produced from rocks with different petrographic characteristics. Among the tested materials, only granodite aggregate meets the strict criteria set out in the Technical Guidelines WT-1:2014 [1]. First of all, the requirements for the PSV, the LA coefficient, the Qd luminance coefficient contributed to the elimination of the tested aggregates for wearing course. It should be noted that the physical properties of a given aggregate are closely related with the mineral composition, structure and texture of the rock from a given deposit. Therefore, one should not generalize the conclusions made on the basis of the obtained results to other geological deposits.

9

Wybrane zagadnienia wpływu ogrzewania nawierzchni drogowych na śliskość zimową

Pasztetnik Agata

Builder

|

2022

|

R.26, nr 2

20--23

PL

Problem śliskości zimowej na nawierzchniach drogowych jest zjawiskiem powszechnym, a także niezwykle istotnym ze względu na bezpieczeństwo użytkowników dróg. W artykule opisano wybrane zagadnienia związane ze zwalczaniem śliskości zimowej nawierzchni drogowych. Przedstawiono aktualny stan istniejący w kraju. Dokonano przeglądu alternatywnych metod stosowanych w tym względzie w różnych administracjach drogowych na świecie. Zaprezentowano wybrane własne badania parametrów termicznych materiałów drogowych stosowanych w Polsce do nawierzchni drogowych, głównie mieszanek mineralno-asfaltowych wykorzystywanych do górnych warstw. Celem badań własnych było określenie wpływu składników mieszanki mineralno-asfaltowej na współczynnik przewodności cieplnej. Badania były wykonywane za pomocą urządzenia KD2 Pro Thermal Properties Analyzer. Rezultaty wskazują na znaczący wpływ użytego kruszywa, co potwierdza, że dobór składników jest istotny dla przewodności cieplnej. Przedstawiono koncepcję dalszych własnych badań w tej problematyce.

EN

The problem of winter slipperiness on roads is a common phenomenon, and also extremely important for the safety of road users. The article presents selected issues related to combating winter slipperiness of road surfaces. The current approach in the country is presented. An overview of alternative methods used in the various road administrations around the world has been carried out. Selected own studies of thermal parameters of road materials used in Poland for road pavements, mainly asphalt mixtures used for top layers, are presented. The aim of the own research was to determine the influence of asphalt mixture components on the thermal conductivity coefficient. The tests were performed using the KD2 Pro Thermal Properties Analyzer. The results show a significant influence of the aggregate used, which confirms that the selection of components is important for the thermal conductivity. The concept of further own research on this issue was presented.

10

Ground improvement and rebuild of a district road in complex geotechnical-engineering conditions - case study

Węgliński Szymon, Flieger-Szymańska Michalina, Just Miłosz, Krawczyk Dorota Anna

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

63--82

EN

Local roads in Poland, built for the most part in the previous economic system, are mostly unsuited to the ever-increasing traffic load, often built on a low-load organic substrate and need to be renovated. Linear objects are most often characterized by a significant variability in groundwater conditions in their area. The economical and safe design of the rebuild of a road structure often entails the need to implement ground improvement design of the low-bearing soil substrate, but areas of improvement should be adapted to the occurrence zones of low-bearing soil. The article presents a case study of the district road, for which ground and water conditions were recognized and organic soil were found. In addition to the rebuilding of the road structure to fulfill the requirements of the current traffic load and repairing the culverts, the reconstruction also included the ground improvement. The authors reviewed the types of road categories according to the admissible traffic loads (KR), the most important and commonly used methods of ground improvement, discussed the characteristics of the Benkelmann beam deflection method, proposed a design solution adapted to the existing conditions in the substrate and, after implementing it, presented the results of the deflection of the road before and after the reconstruction and soil improvement.

PL

Drogi lokalne w Polsce, wybudowane w przeważającej większości w poprzednim systemie gospodarczym, są przeważnie niedostosowane do ciągle rosnącego obciążenia ruchem, często wybudowane na słabonośnym podłożu organicznym i wymagają renowacji. Obiekty liniowe charakteryzują się najczęściej znaczną zmiennością warunków gruntowo-wodnych na swoim obszarze. Ekonomiczne oraz bezpieczne zaprojektowanie przebudowy konstrukcji drogowej wiąże się często z koniecznością wzmocnienia słabonośnego podłoża gruntowego, lecz obszary wzmocnienia powinny być dostosowane do występowania lokalnych pokładów gruntów słabonośnych. Artykuł prezentuje studium przypadku drogi powiatowej, dla której dokonano rozpoznania warunków gruntowych oraz wodnych i stwierdzono występowanie utworów o pochodzeniu organicznym. Przebudowa oprócz dostosowania konstrukcji nawierzchni do aktualnego obciążenia ruchem oraz remontu przepustów zakładała również wzmocnienie podłoża gruntowego. Autorzy dokonali przeglądu typów kategorii ruchu drogowego (KR), najważniejszych i najczęściej używanych metod wzmacniania podłoża gruntowego, omówili charakterystykę metody ugięć belką Benkelmana, zaproponowali rozwiązanie projektowe dostosowane do występujących w podłożu warunków i po zaimplementowaniu go zaprezentowali wyniki ugięć drogi po przebudowie i wzmocnieniu podłoża.

11

Backcalculation of flexible pavement moduli including interlayer bonding conditions - numerical analysis

Tutka Paweł, Nagórski Roman, Złotowska Magdalena

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

5--22

EN

One of the common defects of flexible road pavement is the loss of bonding between two layers of asphalt concrete: the base course and the binder course. The occurrence of this phenomenon has a major impact on the observed state of deflection and deformation of the pavement. This effect affects the results of non-destructive tests which are used to calculate material parameters and then are used in the diagnostics of the pavement condition or design of structural strengthening. This paper discusses the influence of the various level of bonding on the result of backcalculation and the obtained elastic moduli. For the obtained values of moduli, calculations of key deformations and pavement durability were performed. Improper assumptions about the interaction between the layers affects the observed results. Additionally paper discusses the effect of pavement displacement discontinuity on the observed deflection basin and compares the results with those for a model with continuity. Numerical calculations were carried out using Simulia Abaqus software, the computational model was verified using analytical solution.

PL

Jednym z częstych uszkodzeń nawierzchni drogowych podatnych jest utrata sczepności pomiędzy dwoma warstwami betonu asfaltowego: warstwa podbudowy i warstwa wiążącą. Wystąpienie tego zjawiska ma istotny wpływ na obserwowany stan ugięcia i odkształcenia nawierzchni. Wpływ ten jest niezwykle istotny, gdy badania nieniszczące są wykorzystywane do obliczania parametrów materiałowych, które następnie mają być wykorzystane w diagnostyce stanu nawierzchni lub projektowaniu wzmocnień konstrukcji. W artykule omówiono wpływ sczepności międzywarstwowej na wynik obliczeń półodwrotnych i uzyskane moduły sprężystości. Dla uzyskanych wartości modułów przeprowadzono obliczenia kluczowych odkształceń i trwałości nawierzchni. Niewłaściwe założenia dotyczące interakcji pomiędzy warstwami znacząco wpływają na obserwowane wyniki. Dodatkowo w artykule omówiono wpływ nieciągłości przemieszczeń nawierzchni na obserwowane wartości przemieszczeń nawierzchni drogowych i porównano to z wynikami dla modelu ciągłego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy użyciu programu Simulia Abaqus, a model obliczeniowy zweryfikowano przy pomocy rozwiązania analitycznego.

12

Assessment of the application of CEM III with exposed aggregate as an alternative to CEM I for road pavements

Kurpińska Marzena, Wcisło Aldona

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

461--481

EN

The article presents a results of study on the impact of replacing CEM I SR3/NA by CEM III/A LH/HSR/NA on the mechanical properties and durability of pavement concrete with exposed aggregate. Was used granite aggregate and washed sand. Water/cement (w / c) ratio in the tested concretes constituted 0.35 and 0.4 and part of the cement was replaced with a 5% addition of natural pozzolana - zeolite. Compressive strength tests were performed after 3, 7, 28 and 56 days, tests of tensile strength test by splitting method and flexural strength two-point loading tests. The characteristics of the air pores and the rate of water absorption by concrete surface of the samples cut out from the slabs with exposed aggregate were presented. The resistance of the surface to exfoliation after 56 cycles of freezing-thawing in NaCl solution was tested. Based on the results obtained, it was found that when designing the composition of the concrete intended for the upper layer of the pavement, it is necessary to ensure high tensile strength, appropriate in the XF4 environment and with the decrease in the w / c < 0.4, a reduction in capillary porosity of the cement paste is obtained, and the same the durability of concrete is increased due to the improved strength parameters in the contact zone between coarse aggregate grains and cement paste. The research also showed a significant influence of proper cure on the mechanical properties and durability of pavement concrete.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zastąpienia CEM I SR3/NA przez CEM III/A LH/HSR/NA na właściwości mechaniczne i trwałość betonu nawierzchniowego z odsłoniętym kruszywem. Użyto kruszywa granitowe i płukany piasek. Współczynnik woda/cement (w / c) w badanych betonach wynosił 0,35 i 0,4, a część cementu zastąpiono 5% dodatkiem naturalnej pucolany (zeolit). Badania wytrzymałości na ściskanie wykonano po 3, 7, 28 i 56 dniach, badania wytrzymałości na rozciąganie metodą rozłupywania oraz badania wytrzymałości na zginanie dwupunktowe. Przedstawiono charakterystykę porów powietrza oraz szybkość wchłaniania wody przez powierzchnię betonu próbek wyciętych z płyt z odsłoniętym kruszywem. Zbadano odporność powierzchni na złuszczanie po 56 cyklach zamrażania/rozmrażania w roztworze NaCl. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że przy projektowaniu składu betonu przeznaczonego na górną warstwę nawierzchni należy zapewnić wysoka wytrzymałość na rozciąganie, właściwą w środowisku XF4. Zauważono, że jeśli wskaźnik w / c < 0,4 nastąpiło zmniejszenie porowatości kapilarnej zaczynu cementowego, a tym samym zwiększenie trwałości betonu dzięki poprawie parametrów wytrzymałościowych w strefie styku ziaren kruszywa gruboziarnistego z zaczynem cementowym. Badania wykazały również istotny wpływ prawidłowego utwardzenia na właściwości mechaniczne i trwałość betonu nawierzchniowego.

13

Durability of paving concrete produced in a laboratory setting and obtained in field at expressway construction site

Kubissa Wojciech, Dąbrowski Mariusz, Chojnacki Bartłomiej, Glinicki Michał A.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2021

|

Vol. 20, no. 4

397--412

EN

The article describes an experimental study of the properties of concrete designed for the construction of the bottom layer of two-layered road pavement with the exposed aggregate surface. Two types of materials were studied: industrially-produced concrete placed on a highway trial section using slip form technology and concrete produced in a laboratory setting, containing CEM II/A-V and CEM II/A-S Portland cement. The tested mixes contained granite or limestone coarse aggregate. The following basic performance properties were studied: compressive strength and split tensile strength, air void characteristics, freeze-thaw resistance, water absorption rate and chloride penetration. The mechanical properties and freeze-thaw resistance results obtained on the laboratory specimens were similar to those obtained on the cores drilled from the pavement. Despite the observed changes in the air void system parameters, mineral admixtures to Portland cements did not reduce the freeze-thaw resistance of concrete. The compressive strength was higher by up to 19% and sorptivity decreased by up to 22% in concrete containing cement with mineral admixtures.

PL

W pracy przedstawiono badania doświadczalne właściwości betonu projektowanego na dolną warstwę nawierzchni drogowej. Porównano właściwości betonu dolnej warstwy w nawierzchni dwuwarstwowej z eksponowanym kruszywem, wbudowanego na odcinku próbnym drogi ekspresowej, z właściwościami betonu wykonanego w laboratorium z użyciem cementów typu CEM II/A-V i CEM II/A-S. Zakres badań objął mieszanki betonowe zawierające kruszywo granitowe i wapienne. Przeanalizowano podstawowe właściwości techniczne betonu: wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy rozłupywaniu, charakterystykę porów powietrznych, mrozoodporność, szybkość absorpcji wody i głębokość penetracji jonów chlorkowych. Próbki laboratoryjne i próbki-odwierty z nawierzchni wykazały zbliżone właściwości mechaniczne i odporność na działanie cyklicznego zamrażania i rozmrażania. Stosowanie cementów portlandzkich z dodatkami mineralnymi nie pogorszyło mrozoodporności betonu pomimo zaobserwowanych zmian w charakterystyce porów. Stwierdzono zwiększenie do 19% wytrzymałości na ściskanie oraz zmniejszenie do 22% sorpcyjności betonu.

14

Innowacyjne cementowe kompozyty fotokatalityczne

Jackiewicz-Rek Wioletta, Chilmon Karol

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 3

48--50

15

Algorytm oznaczania grubości warstw nawierzchni drogowych metodą georadarową

Ruszczak Małgorzata, Lejzerowicz Anna, Garbacz Andrzej

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 1-2

32--36

PL

Przedstawiono algorytm oznaczania grubości warstw nawierzchni drogowych metodą georadarową, zapewniający uzyskanie możliwie największej dokładności przy minimalizacji liczby odwiertów koniecznych do wykonania. Zastosowanie algorytmu umożliwia zredukowanie błędów oznaczeń grubości bez wykonywania odwiertów z ±30 do ±10% rzeczywistej grubości, tj. do mieszczących się w zakresie tolerancji pomiarowej metody georadarowej.

EN

The article presents an algorithm for determining the thickness of road pavement layers using GPR method which allows to obtain the highest possible accuracy while minimizing the number of drillings required. Presented algorithm allows to reduce errors in road pavement layers thickness determination using the GPR method without drilling from ± 30% to ± 10% of the actual thickness, i.e. to the GPR method tolerance range.

16

Początki mechanicznego utwardzania nawierzchni drogowych na ziemiach polskich

Skowron Marek

Drogownictwo

|

2021

|

nr 7-8

226--230

PL

W artykule przedstawione zostały początki mechanicznego utwardzania nawierzchni drogowych na ziemiach polskich. Podano szczegóły konstrukcji powszechnie używanego walca konnego systemu Majewskiego. Opisano także pierwsze próby zastosowania walców parowych.

EN

This paper presents the development of mechanical hardening of road pavement in Poland. Selected types of horse and steam powered road rollers are described. Details of the construction of the commonly used Majewski system horse roller are given. The first attempts to use steam rollers were also described.

17

Wpływ temperatury na wyniki badań kontrolnych realizowanych w ramach pomiarów nośności nawierzchni drogowych przy użyciu ugięciomierza TSD

Sudyka Jacek, Harasim Przemysław, Graczyk Mirosław, Mechowski Tomasz

Builder

|

2021

|

R.25, nr 11

35--37

PL

Nośność konstrukcji nawierzchni drogowych jest traktowana jako kluczowy element planowania utrzymania i procesu decyzyjnego na poziomie sieci. Biorąc pod uwagę ugięcia jako bezpośredni wskaźnik nośności nawierzchni, można precyzyjnie oraz skutecznie ocenić zarówno odcinki, jak i całą sieć drogową. Do prawidłowej oceny tego parametru niezbędna jest efektywna metoda pomiarowa oraz zapewnienie możliwie najwyższej jakości danych. Wykonanie pomiaru ugięć na poziomie sieci jest możliwe dzięki zastosowaniu ugięciomierza Traffic Speed Deflectometer (TSD), który jest najnowocześniejszym urządzeniem diagnostycznym na świecie, natomiast utrzymanie jakości danych powinno następować poprzez wdrażanie odpowiednich procedur kontrolno-pomiarowych. W artykule przedstawiono jedną z najczęściej stosowanych metod kontroli własnej pomiarów ugięć z wykorzystaniem ugięciomierza TSD oraz związany z tą metodą problem oceny wyników kontroli w kontekście różnic rejestrowanych wartości temperatur nawierzchni. Stwierdzono, że temperatura nawierzchni powinna być uwzględniona w procesie kontroli zapewnienia jakości pomiarów ugięć tym urządzeniem.

EN

Bearing capacity of the pavement structures is important part of the modern Pavement Management Systems (PMS). Thus bearing capacity has to be considered as key element of maintenance planning as well as decision-making process at the network level. Considering deflection as a direct indication of pavement bearing capacity, it is possible to precisely and effectively assess individual sections or entire road network. Nowadays, such measurements are possible on the network level thanks to Traffic Speed Deflectometer (TSD) which is a state-of-the-art diagnostic device in the world. This paper presents one of the most commonly used methods for self-inspection of deflection measurements using TSD deflectometer and the related problem of evaluating the results of the inspection in the context of differences in recorded pavement temperature values.

18

The influence of highly modified asphalt binder on pavement fatigue life prediction - selected problems

Błażejowski Krzysztof, Złotowska Magdalena, Nagórski Roman, Tutka Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

605--624

EN

The introduction of new road pavement materials causes the need to verify whether the existing pavement design methods enable correct incorporation of their properties. In the case of asphalt pavements, the origins of contemporary methods may be traced back to the mid-20th century, when solely unmodified binders were used. The introduction of highly SBS-modified binders in 2009 significantly changed the behaviour of the asphalt mixtures and the entire pavement structure. Asphalt courses are now characterised by very high flexibility, elasticity and fatigue resistance, with simultaneous high resistance to rutting. The aim of the article is to present the effect of the use of asphalt mixtures with HiMA (Highly Modified Asphalt) binders in different variants of flexible pavement structures - including one, two or three courses containing HiMA. Fatigue life calculations were performed using the “Similarity Method”, which enables estimation of the fatigue life of the structure based on its relationship with the results of laboratory fatigue tests. The layer system with HiMA in the asphalt base course proved the most advantageous, combining excellent fatigue properties of the mixture containing HiMA with greater stiffness of the wearing and binder courses containing classic binders. The other aspect taken into account in the calculations was the effect of changing the mixture in the asphalt base course from AC 22 to AC 16. This change proved advantageous in all the analysed structures. The deflections and critical strains decreased, while pavement life, determined by fatigue and permanent deformation criteria, increased.

PL

Wprowadzenie do stosowania nowych materiałów do budowy nawierzchni drogowych pociąga za sobą konieczność weryfikacji, czy istniejące metody projektowania konstrukcji nawierzchni w prawidłowy sposób adaptują ich właściwości i czy w konsekwencji uzyskany wynik można uznać za prawidłowy. W przypadku nawierzchni asfaltowych, współcześnie stosowane metody projektowania sięgają swoimi korzeniami połowy XX wieku, a więc czasów, gdy stosowano wyłącznie lepiszcza asfaltowe bez dodatku modyfikatorów. Wprowadzenie w latach 80 XX wieku bitumów modyfikowanych polimerami zmieniło w pewnym zakresie zachowanie nawierzchni, głównie jednak pod względem ulepszeń funkcjonalnych. Pojawienie się w 2009 r. lepiszczy wysokomodyfikowanych SBS, o odwróconej fazie polimer-bitum, gdzie lepiszcze przejęło dużą część cech polimeru zmieniło bardzo wiele w zachowaniu mieszanek asfaltowych i w konsekwencji całej struktury. Warstwy asfaltowe stały się niezwykle podatne, sprężyste, wytrzymałe zmęczeniowo, z jednoczesną dużą odpornością na koleinowanie. Niesie to za sobą wiele konsekwencji dla pracy układu warstw, w tym na sposób powstawania odkształceń krytycznych. Celem artykułu jest przedstawienie efektów zastosowania mieszanek asfaltowych z asfaltami wysokomodyfikowanymi typu HiMA (Highly Modified Asphalt) w różnych wariantach nawierzchni podatnych - z jedną, dwiema i trzema warstwami HiMA (full-HiMA). Do obliczeń trwałości zmęczeniowej wykorzystano autorską “metodę podobieństw”, która pozwala oszacować trwałości na podstawie relacji z wynikami zmęczenia uzyskanymi w laboratorium. Trwałość ze względu na deformacje strukturalnie obliczono klasycznie, wg równania Instytutu Asfaltowego. Wyniki wskazują, że wszystkie warianty z warstwami z HiMA prezentują z punktu widzenia trwałości zmęczeniowej lepsze wyniki niż wariant referencyjny z lepiszczami klasycznymi. Najkorzystniejszy okazał się układ z warstwą HiMA w ostatniej dolnej warstwie asfaltowej, łączący świetne właściwości zmęczeniowe mieszanki asfaltowej z HiMA, z wykorzystaniem większej sztywności warstwy wiążącej i ścieralnej z klasycznymi lepiszczami. Im więcej warstw z asfaltami wysokomodyfikowanymi HiMA, tym mniejsza trwałość, zarówno pod względem zmęczeniowym, jak i deformacji strukturalnych. Przyczyną takiego wyniku jest znacząco mniejsza sztywność warstw asfaltowych z HiMA (o około 30%) co przekłada się na wzrost ugięcia nawierzchni i odkształceń krytycznych. Dodatkowo, wyraźnie kształtuje się zależność, że im większa liczba warstw asfaltowych z HiMA - o mniejszej sztywności, tym większe znaczenie będzie miała trwałość ze względu na deformacje strukturalne a mniejsze trwałość zmęczeniowa. Niemniej jednak, stosowanie mieszanek asfaltowych z HiMA w więcej niż jednej warstwie ma swoje uzasadnienie w cechach funkcjonalnych, takich jak odporność na spękania niskotemperaturowe, odbite, koleinowanie itd., dzięki czemu nawierzchnia charakteryzuje się nie tylko dużą trwałością strukturalną, ale i użytkową. Ostatnim aspektem obliczeń było sprawdzenie efektu zamiany rodzaju mieszanki asfaltowej w podbudowie, z AC 22 na AC 16. Zamiana ta okazała się korzystna dla wszystkich analizowanych konstrukcji. Zmniejszyły się ugięcia oraz odkształcenia krytyczne, a zwiększyły się trwałości obliczeniowe zarówno ze względu na spekania zmęczeniowe, jak i na deformacje strukturalne.

19

Analiza wytężenia nawierzchniowych płyt betonowych pod wpływem naturalnego obciążenia termicznego

Linek Małgorzata, Piotrowska-Nowak Patrycja

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 7-8

32--37

PL

W pracy omówiono wpływ naturalnego obciążenia termicznego na naprężenia i ugięcia betonowej płyty nawierzchniowej. Pierwsza część opracowania dotyczy analizy warunków klimatycznych występujących w Polsce. Na podstawie danych meteorologicznych uzyskanych z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej przeanalizowano zmianę średniej temperatury powietrza i zmianę średniej minimalnej temperatury przy powierzchni gruntu. Omówiono także wpływ poszczególnych czynników klimatycznych na trwałość płyty betonowej przeznaczonej do budowy dróg i lotnisk. Druga część pracy obejmuje numeryczną analizę wpływu gradientów temperatury na deformację płyty. Wybrano dwie reprezentatywne stacje pomiarowe do szczegółowej analizy naprężeń w zależności od położenia geograficznego.

EN

The paper discusses the impact of the natural thermal load on stress and deflection of a concrete slab. The first part of the study concerns the analysis of climatic conditions occurring in Poland. Based on meteorological data obtained from the Institute of Meteorology and Water Management, the change in average air temperature and the change in the average minimum temperature at the ground surface were analyzed. The impact of individual climatic factors on the durability of the concrete slab intended for road and airfield construction was discussed. The second part of the study includes the numerical analysis of the impact of temperature gradients on the change in recorded deformations. Two representative measuring stations were selected for detailed stress analysis depending on the geographical location.

20

Materiałowe aspekty równości nawierzchni betonowej

Glinicki Michał A.

Drogownictwo

|

2020

|

nr 4

99--108

PL

Zgodnie z definicją podaną w MEPDG 2020, równość nawierzchni odzwierciedla profil nawierzchni w śladach kół. W artykule przestawiono przegląd materiałowych i technologicznych czynników wpływających na równość nawierzchni drogowej z betonu cementowego, dyblowanej i kotwionej, przeznaczonej do kategorii ruchu KR5-KR7. Omówiono specyfikę metody ślizgowej, która jest procesem ekstruzji betonu, pozwalającym na monolityczne ułożenie warstwy przy jednym przejeździe układarki. Omówiono właściwości reologiczne mieszanki betonowej oraz jej praktyczne cechy techniczne, mające decydujące znaczenie przy formowaniu powierzchni jezdni. Utrzymanie stałego profilu nawierzchni w projektowanym 30-letnim okresie eksploatacji jest możliwe dzięki wysokiej odporności betonu na silne oddziaływania mechaniczne, termiczne i agresję środowiska.

EN

According to the definition given in MEPDG 2020, the evenness of pavement reflects the surface profile in the wheel tracks. A review of material and technological factors influencing the evenness of the road pavement made of cement concrete, doweled and anchored, designed for traffic category KR5-KR7 is presented. The specificity of the slip-formmethod, which is a process of concrete extrusion, allowing for monolithic paving at one pass of the paver is discussed. Rheological properties of the concrete mixture and its practical technical features, which are decisive for the formation of roadway surface, are discussed. Maintaining a constant surface profile over the designed 30-year service life is possible due to the high resistance of concrete to strong mechanical, thermal and environmental influences.