Roads and Bridges - Drogi i Mosty
22, 4, 2023, 423-432

Bezkontaktowa metoda pomiaru deformacji w badaniach wybranych materiałów stosowanych w budownictwie drogowym

Jarosław Górszczyk Poczta
https://orcid.org/0000-0001-5214-6587
Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, Katedra Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków
Konrad Malicki Poczta
https://orcid.org/0000-0002-3493-953X
Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, Katedra Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków
Published: 2023-12-30

Streszczenie

Wysokie wymagania stawiane materiałom stosowanym w budownictwie drogowym powodują konieczność stosowania nowoczesnych metod oceny ich parametrów mechanicznych. Jedną z takich metod jest metoda cyfrowej korelacji obrazu (Digital Image Correlation – DIC). W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania bezkontaktowej metody DIC do pomiaru deformacji w badaniach wybranych cech mechanicznych próbek mieszanki mineralno-asfaltowej oraz kompozytu wykonanego z matrycy polimerowej zbrojonej siatką z włókien szklanych – (fiber reinforced polimer – FRP). W pracy pokazano analizy deformacji całych obserwowanych powierzchni badanych próbek. Stwierdzono też, że pod względem wytrzymałości statycznej na rozciąganie praca taśmy FRP jest podobna do zachowania geosiatek stosowanych do wzmacniania konstrukcji nawierzchni drogowych. Omówione wyniki badań własnych oraz badań opisanych w literaturze potwierdziły przydatność metody DIC w badaniach materiałów stosowanych w inżynierii lądowej.

Słowa kluczowe


mieszanki mineralno-asfaltowe, badania cech mechanicznych, metoda cyfrowej korelacji obrazu (DIC), polimer zbrojony włóknami (FRP)

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Red. J. Judycki. WKŁ, Warszawa 2014

Górszczyk J., Malicki K.: Experimental Investigation of Loading Frequency Influence on a Strength of Asphalt Interlayer Bonding. Archives of Civil Engineering, 66, 1, 2020, 197–208, DOI: 10.24425/ace.2020.131783

Iwański M., Mazurek G., Chomicz-Kowalska A., Buczyński P., Cholewińska M., Iwański M.M., Maciejewski K., Ramiączek P.: Influence of mixed hydraulic binder on the properties of recycled asphalt mixtures with foamed bitumen. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 22, 1, 2023, 81–114, DOI: 10.7409/rabdim.023.005

Skotnicki Ł., Kuźniewski J.: Cracking resistance of recycled mineral-cement-emulsion mixtures. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 22, 1, 2023, 19–39, DOI: 10.7409/rabdim.023.002

Słowik M., Bartkowiak M.: Review of analytical-empirical methods for determining stiffness moduli of asphalt mixtures. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 17, 1, 2018, 5–22, DOI: 10.7409/rabdim.018.001

Jahanbakhsh H., Karimi M.M., Tabatabaee N.: Experimental and numerical investigation of low-temperature performance of modified asphalt binders and mixtures. Road Materials and Pavement Design, 18, 6, 2017, 1353–1374, DOI: 10.1080/14680629.2016.1220864

Grzesik B., Bzówka J., Sorociak W., Mieczkowski P.:Asphalt Concrete Produced from Rejuvenated Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Archives of Civil Engineering, 66, 2, 2020, 321–337, DOI: 10.24425/ace.2020.131812

Chen Y., Wang Y., Guo S., Zhao J., Feng D., Yi J.: Research on aging performance of hot mix fully recycled epoxy asphalt mixture with 100% RAP utilization-Take the surface course as the application target. Construction and Building Materials, 392, 131430, 2023, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.131430

Pouget S. et al.: Advanced characterisation of multi-recycled warm asphalt pavement (MRWAP) with high content of recycled asphalt pavement. Road Materials and Pavement Design, 24, 2, 2023, 388–409, DOI: 10.1080/14680629.2021.2018352

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

Sutton M.A., Orteu J.J., Schreier H.: Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements: Basic Concepts, Theory and Applications. Springer, New York, NY, 2009

Tan C.-S., Karuppanan S., Khoo S.-W.: A Review of Surface Deformation and Strain Measurement Using Two-Dimensional Digital Image Correlation. Metrology and Measurement Systems, 23, 3, 2016, 461–480, DOI: 10.1515/mms-2016-0028

Trinh-Duc D., Piotrowski A., Ajdukiewicz C., Woyciechowski P., Gajewski M.D.: Estimation of Post-Cracking Dissipation Capabilities of Fiber Reinforced Concretes in Three Point Bending Test Monitored with Application of Digital Image Correlation System. Materials, 14, 17, 2021, DOI: 10.3390/ma14175088

Hill B., Buttlar W.G.: Evaluation of polymer modification in asphalt mixtures through digital image correlation and performance space diagrams. Construction and Building Materials, 122, 2016, 667–673, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.06.108

Roberto A., Romeo E., Tebaldi G., Montepara A.: Introducing a new test protocol to evaluate the rate of damage accumulation in mastics at intermediate temperatures. Road Materials and Pavement Design, 22, sup1, 2021, S397–S410, DOI: 10.1080/14680629.2021.1906306

Radhi Radeef H. et al.: Fracture resistance of polymeric wastes modified asphalt using R-curve and digital image correlation. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 123, 103691, 2023, DOI: 10.1016/j.tafmec.2022.103691

Jiang-san H., Lan W., Xin L.: Anti-fatigue performance of warm-mixed rubber powder modified asphalt mixture based on the DIC technique. Construction and Building Materials, 335, 127489, 2022, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127489

Shi L., Wang Y., Li H., Liang H., Lin B., Wang D.: Recycled asphalt mixture’s discrete element model-based composite structure and mesoscale-mechanical properties. Case Studies in Construction Materials, 18, e01987, 2023, DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e01987

Teguedi M.C., Blaysat B., Toussaint E., Moreira S., Liandrat S., Grédiac M.: Applying a full-field measurement technique for studying the local deformation in reclaimed asphalt pavements. Construction and Building Materials, 121, 2016, 547–558, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.06.013

Willis J. Williams B.: Asphalt Pavement Industry Survey on Recycled Materials and Warm-Mix Asphalt Usage 2021. Information Series 138. 12th Annual Asphalt Pavement Industry Survey, 2022, DOI: 10.13140/RG.2.2.23149.26081

Almusallam T.H., Al-Salloum Y.A.: Ultimate strength prediction for RC beams externally strengthened by composite materials. Composites Part B: Engineering, 32, 7, 2001, 609–619, DOI: 10.1016/S1359-8368(01)00008-7

S&P G-Sheet E 50/50 – S&P G-Sheet AR 50/50. S&P Polska, Malbork, accessed: Dec. 12, 2023, https://www.sp-reinforcement.pl/pl-PL/produkty/sp-g-sheet-e-5050-sp-g-sheet-ar-5050

Herbst C., Splitthof K., Ettemeyer A.: New Features in Digital Image Correlation Techniques. Warrendale, PA, USA, SAE World Congress & Exhibition, 2005, DOI: 10.4271/2005-01-0897

Górszczyk J., Malicki K.: New approach to junction efficiency analysis of hexagonal geogrid using digital image correlation method. Geotextiles and Geomembranes, 51, 5, 2023, 70–80, DOI: 10.1016/j.geotexmem.2023.04.009

Lu P., Liu Q., Guo J.: Camera Calibration Implementation Based on Zhang Zhengyou Plane Method. in: Proceedings of the 2015 Chinese Intelligent Systems Conference, in Lecture Notes in Electrical Engineering. Springer, Berlin, Heidelberg 2016, 29–40, DOI: 10.1007/978-3-662-48386-2_4

Digital Image Correlation (DIC). 3D Full-Field Measurement. Dantec Dynamics, Precision Measurement Systems & Sensors. Accessed: Nov. 21, 2023. Available: https://www.dantecdynamics.com/solutions/digital-image-correlation-dic/

PN-EN 12697-23. Bituminous mixtures – Test methods for hot mix asphalt – Part 23: Determination of the indirect tensile strength of bituminous specimens. 2003

EN ISO 10319. Geosynthetics, Wide-Width Tensile Test. 2015

Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Wymagania Techniczne WT-2 cz. I. Mieszanki mineralno-asfaltowe. GDDKiA, Warszawa, 2014

Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. Wymagania Techniczne WT-2 cz. II. Wykonanie warstw nawierzchni asfaltowych. GDDKiA, Warszawa, 2016

Korzeniowski M.: Badanie właściwości mechanicznych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem systemu do cyfrowej korelacji obrazu. Praca dyplomowa. Politechnika Krakowska, Kraków, 2014

Fibrosan – The leading GRP (FRP) Panel Manufacturer of Eastern Europe. Accessed: Dec. 12, 2023, https://fibrosan.com.tr/index-e.html

Górszczyk J., Malicki K., Zych T.: Application of Digital Image Correlation (DIC) Method for Road Material Testing. Materials, 12, 15, 2019, DOI: 10.3390/ma12152349


Bezkontaktowa metoda pomiaru deformacji w badaniach wybranych materiałów stosowanych w budownictwie drogowym

  
Górszczyk, Jarosław; Malicki, Konrad. Bezkontaktowa metoda pomiaru deformacji w badaniach wybranych materiałów stosowanych w budownictwie drogowym. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 22, n. 4, p. 423-432, gru. 2023. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 14 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/RABDIM.023.024.


Bookmark and Share