Roads and Bridges - Drogi i Mosty
22, 4, 2023, 613-624

Zastosowanie krzywych wiodących modułu sztywności MMA z materiałami z recyklingu przy mechanistyczno-empirycznym projektowaniu konstrukcji nawierzchni drogowych

Aleksander Zborowski Poczta
https://orcid.org/0009-0000-2761-0384
TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków, Polska
Kamil Otkałło Poczta
https://orcid.org/0009-0007-1338-1075
TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków, Polska
Published: 2023-12-30

Streszczenie

Głównym celem artykułu jest przedstawienie możliwości i zalet zaawansowanych metod określania właściwości lepkosprężystych mieszanek mineralno-asfaltowych wyprodukowanych z użyciem materiałów z recyklingu w indywidualnym mechanistyczno-empirycznym projektowaniu konstrukcji nawierzchni. Stosowanie do produkcji MMA różnego typu materiałów może znacząco zmienić ich parametry funkcjonalne, jak np. moduł sztywności dynamicznej. Dodatkowo parametr ten zmienia się wraz ze zmianą temperatury nawierzchni oraz prędkości pojazdów. Aby w sposób świadomy i minimalizujący ryzyko błędu określić trwałość konstrukcji nawierzchni, należy jak najdokładniej zbadać i opisać tę zmienność zachowania się warstw asfaltowych na skutek zmiany właściwości materiałów wsadowych, np. przez udział materiałów pochodzących z recyklingu oraz pod wpływem zmian temperatury i prędkości obciążenia nawierzchni. Najlepszym do tego sposobem jest zastosowanie krzywych wiodących zespolonego modułu sztywności dynamicznej MMA zbudowanych na podstawie wyników badań wykonanych w różnych temperaturach i częstotliwościach obciążenia. Dzięki temu podczas projektowania konstrukcji możemy określić stan naprężeń i odkształceń nawierzchni w różnych warunkach klimatycznych, wykorzystując temperatury sezonowe lub średniomiesięczne oraz uwzględniając specyfikę pracy nawierzchni – inną prędkość pojazdów dla tras głównych, a inną dla łącznic czy skrzyżowań ulic. W artykule porównane zostały wyniki krzywych wiodących dla różnych typów MMA z i bez dodatku materiałów odpadowych lub z recyklingu, takich jak granulat asfaltowy, guma ze zużytych opon czy włókna syntetyczne oraz ich wpływ na szacowaną trwałość konstrukcji nawierzchni ze względu na różne podejście do określania warunków klimatycznych oraz prędkości ruchu.

Słowa kluczowe


moduł sztywności MMA, krzywe wiodące, recykling, mechanistyczno-empiryczne projektowanie konstrukcji nawierzchni, trwałość nawierzchni

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Jaczewski M., Pszczoła M., Alenowicz J., Ryś D., Dołżycki B., Jaskuła P.: Evaluation of thermal cracking probability for asphalt concretes with high percentage of RAP. Construction and Building Materials, 400, 132726, 2023, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.132726

Dołżycki B., Jaczewski M., Szydłowski C., Bańkowski W., Gajewski M.D.: Analysis of selected mechanical properties of mineral-cement-emulsion mixtures (MCE). Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 22, 1, 2023, 41–61, DOI: 10.7409/rabdim.023.003

Judycki J.: Analysis and design of flexible and semi-rigid pavement structures. WKŁ, Warszawa, 2014

WinJULEA Windows Layered Elastic Analysis. GSL – Airfields & Pavements Branch. US Army Corps of Engineers. Engineering Research & Development Center, Vicksburg, Mississippi

Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide: A Manual of Practice. July 2008, Interim Edition. AASHTO, 2008

Catalogue of Typical Flexible and Semi-Rigid Pavement Structures. Attachment to Ordinance No. 31 of 16.06.2014. General Director for National Roads and Motorways, Warsaw, 2014

Asphalt surfaces on national roads. WT-2 2014 – part I: Mineral and asphalt mixtures. Technical requirements. Appendix to the Ordinance No. 54 of the General Director for National Roads and Motorways of 18 November 2014 amending the ordinance on the application of technical requirements on national roads regarding mineral and asphalt mixtures. General Director for National Roads and Motorways, Warsaw, 2014

Witczak M.W.: Simple Performance Test for Superpave Mix Design. NCHRP Report 465. Transportation Research Board, Washington, DC United States, 2002

Monismith C.L., Alexander R.L., Secor K.E.: Rheologic Behavior of Asphalt Concrete. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 35, 1966, 400–450

AASHTO R 62–13 (2017): Standard Practice for Developing Dynamic Modulus Master Curves for Asphalt Mixtures. American Association of State and Highway Transportation Officials, 2017

AASHTO R 84–17 (2021): Standard Practice for Developing Dynamic Modulus Master Curves for Asphalt Mixtures Using the Asphalt Mixture Performance Tester (AMPT). American Association of State and Highway Transportation Officials, 2021

Pellinen T., Witczak M.W., Bonaquist R.F: Asphalt Mix Master Curve Construction Using Sigmoidal Fitting Function with Non-Linear Least Squares Optimization. Geotechnical Special Publication, 2003, 83–101, DOI: 10.1061/40709(257)6

Decree of the Minister of Transport and Maritime Economy of 2 March 1999 on technical conditions to be met by public roads and their location. Official Journal of the Republic of Poland (Dz. U.), 1999, No. 43, item 430 with later changes


Zastosowanie krzywych wiodących modułu sztywności MMA z materiałami z recyklingu przy mechanistyczno-empirycznym projektowaniu konstrukcji nawierzchni drogowych

  
Zborowski, Aleksander; Otkałło, Kamil. Zastosowanie krzywych wiodących modułu sztywności MMA z materiałami z recyklingu przy mechanistyczno-empirycznym projektowaniu konstrukcji nawierzchni drogowych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 22, n. 4, p. 613-624, gru. 2023. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 17 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/RABDIM.023.041.


Bookmark and Share