The paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary FEM model was carried out. The main distinguishing feature of the model is the assignment of material parameters of coarse aggregate and bituminous mortar to randomly selected finite elements. The parameters of the mortar are selected by trial and error to match the numerical results to the experimental ones. The stiffness modulus of the bituminous mortar is, therefore, a substitute parameter, taking into account the influence of many factors, including material degradation resulting from the aging and changing environmental conditions, the influence of voids, and contact between the aggregate and the bituminous mortar. The use of the Monte Carlo method allows to reflect the scattering of the results obtained based on laboratory tests. The computational algorithm created in the ABAQUS was limited only to the analysis of the global mechanical bending response of the SCB sample, without mapping the failure process in detail. The combination of the results of laboratory tests usually carried out on a limited number of samples and numerical simulations provide a sufficiently large population of data to carry out a reliable statistical analysis, and to estimate the reliability of the material designed.
PL
Odziaływanie czynników środowiskowych zmienia parametry mieszanek mineralno-asfaltowych mających wpływ na odporność na pękanie. W celu oceny zjawiska wykonano badania laboratoryjne z uwzględnieniem niszczącego oddziaływania wody i mrozu oraz procesów starzenia eksploatacyjnego mieszanek. Weryfikacji poddano również wpływ obu czynników występujących jednocześnie. Wyniki badań laboratoryjnych charakteryzują się rozrzutami. Zmienność cech powinna być uwzględniona w modelu materiałowym. Zaproponowany autorski model materiałowy pozwala uwzględnić tę cechę w symulacjach numerycznych poprzez wykorzystanie losowego rozkładu kruszywa grubego oraz zaprawy asfaltowej. Na podstawie otrzymanych wyników laboratoryjnych stworzono algorytm losowo zmieniający parametry materiałowe zaprawy asfaltowej. W rezultacie umożliwiło to uzyskanie rozwiązań numerycznych uwzględniających jednocześnie rozrzuty wyników spowodowane niejednorodnością materiału oraz degradacją betonu asfaltowego pod wpływem oddziaływania czynników środowiskowych. Z uwagi na różne metody oceny odporności na oddziaływanie wody i mrozu badania przeprowadzono według kilku wybranych wariantów kondycjonowania próbek. Oceny wpływu starzenia mieszanek na odporność na pękanie dokonano na podstawie metody AASHTO R 30-02. Dla oceny jednoczesnego wpływu obu czynników część próbek poddano starzenieu długoterminowemu przed symulacją oddziaływania wody i mrozu. Badania zostały przeprowadzone na próbkach betonu asfaltowego do warstwy ścieralnej AC 11 S 50/70 KR3÷4. Ocenę zmian odporności na pękanie przeprowadzono na podstawie badania próbek SCB z nacięciem 10 mm w temperaturze +10°C, przy prędkości deformacji 1 mm/min.
Artykuł prezentuje efekty rozpoczętego i trwającego programu badawczego, którego celem jest poszukiwanie trwałego i skutecznego rozwiązania wzmocnienia nawierzchni lub remontu nawierzchni, jakim jest zbrojenie nawierzchni drogowych w warstwach asfaltowych geosiatkami z włókien szklanych, szklano-węglowych i węglowych wstępnie przesączonych asfaltem. Siatki te zostały wykorzystane jako zbrojenie warstw asfaltowych na fragmencie remontowanej nawierzchni asfaltowej drogi krajowej nr 55. W ramach realizacji pierwszego etapu prac przeprowadzono badania przygotowawcze, badania terenowe nośności i równości przed i po wykonaniu remontu oraz laboratoryjne badanie sczepności międzywarstwowej. Badania pokazały, że przeprowadzony remont przyniósł zamierzony skutek, a największe korzyści uzyskano w przypadku wbudowania siatki szklanej i siatki węglowej.
EN
The article presents the effects of the initiated and ongoing research program, where the aim is to search for a durable and effective solution for reinforcement or repair the pavement, where asphalt layers are reinforced with several types of geogrids (glass, glass-carbon, carbon) precoated with bitumen. These geogrids were used as reinforcement on a section of national road no. 55 during repair works. First stage of the research program consisted of preparatory tests that included field tests of load bearing capacity of the pavement, evenness before and after the repair and laboratory tests of interlayer bonding. The research showed that the renovation that was carried out brought the intended effect and the greatest benefits were obtained in the case of using glass grid and carbon grid.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.