Roads and Bridges - Drogi i Mosty
16, 4, 2017, 295-308

Evaluation of skid resistance of exposed aggregate concrete pavement in the initial exploitation period

Marta Wasilewska Mail
Bialystok University of Technology, Faculty of Building and Environmental Engineering, 45A Wiejska Street, 15-351 Białystok
Władysław Gardziejczyk Mail
Bialystok University of Technology, Faculty of Building and Environmental Engineering, 45A Wiejska Street, 15-351 Białystok
Paweł Gierasimiuk Mail
Bialystok University of Technology, Faculty of Building and Environmental Engineering, 45A Wiejska Street, 15-351 Białystok
Published: 2017-12-30

Abstract

The paper presents the evaluation of skid resistance of pavements in their early life on the basis of macrotexture and microtexture changes determined with the Circular Texture Meter (CTM) and the Dynamic Friction Tester (DFT). Tests were performed on two test pavement sections made from exposed aggregate concrete on S8 expressway located in Poland. The relevant parameters, namely the Mean Profile Depth MPD and the friction coefficient DFT20 were measured after two and six weeks from pavement construction and then after three and sixteen months of traffic loads. No changes to the macrotexture were observed in these periods. However, significant changes were observed in the microtexture. The lowest values of DFT20 were determined two weeks from paving, indicating the effect of increased slipperiness just after placement. This lower initial friction coefficient DFT20 can be attributed to the presence of curing agent residue. Such residues are gradually removed from the pavement surface by weathering and trafficking and then the value of DFT20 stabilizes and stays constant at a certain level. The coefficient of friction decreased by ca. 20% in the period between the third and the sixteenth month of trafficking. Finally, the results of evaluation were compared with the classification system developed in the U.S., based on the International Friction Index IFI.

Keywords


exposed aggregate concrete, friction coefficient, International Friction Index, macrotexture, microtexture, pave- ment, skid resistance.

Full Text:

PDF PDF

References


Gardziejczyk W.: Tekstura nawierzchni drogowych – metody pomiaru, wskaźniki oceny i jej wpływ na hałas toczenia. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 1, 2, 2002, 5-29

Hall J.W., Smith K.L., Titus-Glover L., Wambold J.C., Yager T.J., Rado Z.: Guide for Pavement Friction, Final Report for NCHRP Project 01-43, 2009

Kokkalis A.G., Panagouli O.K.: Fractal evaluation of pavement skid resistance variations. I: Surface Wetting. Chaos, Solitons and Fractals, 9, 11, 1998, 1875-1890

Kokkalis A.G., Panagouli O.K.: Fractal evaluation of pavement skid resistance variations. II: Surface Wear. Chaos, Solitons and Fractals, 9, 11, 1998, 1891-1899

Wasilewska M.: Analiza właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni drogowych w początkowym okresie ich eksploatacji. Budownictwo i Architektura, 13, 4, 2015, 285-292

Ogólne Specyfikacje Techniczne, Nawierzchnia z betonu cementowego. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 2014

Hall J.W., Smith K.L., Littleton P.: Texturing of Concrete Pavements. NCHRP Report 634, American Association of State Highway, Transportation Officials, Federal Highway Administration, Washington, D.C., USA, 2009

Szydło A.: Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego. Teoria, Wymiarowanie, Realizacja. Polski Cement Sp. z o.o., Kraków, 2004

Guada I.M., Rezaei A., Harvey J.T., Spinner D.: Evaluation of Grind and Groove (Next Generation Concrete Surface). Pilot Projects in California, Report No.: UCPRC-RR-2013-01, 2013 http://www.ucprc.ucdavis.edu/PDF/UCPRC-RR-2013-01.pdf

Skarabis J., Stockert U.: Noise emission of concrete pavement surfaces produced by diamond grinding. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2, 2, 2015, 81-92

Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych. Załącznik do zarządzenia Nr 30 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.

Haider M., Wehr R., Conter M., Kriegisch M., Gasparoni S.: Texture and noise characteristics of exposed aggregate concrete road surfaces. 12th International Symposium on Concrete Roads, Praga, 2014

Sandberg U.: Noise characteristics of an exposed aggregate cement concrete surface. 14th International Congress of Sound & Vibration, Cairns, Australia, 2007

Sommer H.: Longtime experience with exposed aggregate surfaces in Austria. Theme 3 - Pavement Performance and Evaluation. 8th International Symposium on Concrete Roads, Lizbona, Portugalia, 1998, 117-121

Chandler J.W.E., Phillips S.M., Roe P.G., Viner H.E.: Quieter concrete roads: construction, texture, skid resistance and noise. TRL Report 576, 2003

PN-EN 933-3:2012 Badania geometrycznych właści- wości kruszyw – Część 3: Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą wskaźnika płaskości

PN-EN 933-4:2008 Badania geometrycznych właści- wości kruszyw – Część 4: Oznaczanie kształtu ziarn – Wskaźnik kształtu

Gardziejczyk W., Gierasimiuk P.: Influence of texturing method on tyre/road noise of cement concrete pavement. International Journal of Pavement Engineering, 2016, 1-16

Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Wodnej z dnia 2 marca 1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (z późniejszymi zmianami. Dziennik Ustaw RP z 2016 roku, poz. 124)

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 16 stycznia 2002 r. w sprawie przepisów techniczno-budowlanych dotyczących autostrad płatnych. Dziennik Ustaw RP z 2002 roku, nr 12, poz. 116

Gwarancja Jakości. Dokument wzorcowy, 21.07.2015, Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, 2015

Wasilewska M., Gardziejczyk W., Gierasimiuk P.: Evaluation of Skid Resistance Using CTM, DFT and SRT-3 Devices. 6th Transport Research Arena TRA2016, Warszawa, 2016, 3050-3059

Wasilewska M., Gardziejczyk W., Gierasimiuk P., Motylewicz M.: Ocena właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni drogowych przy wykorzystaniu urządzeń TWO, CTM i DFT. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, 33, 63, nr 1 – t.2, 2016, 375-382

Kowalski K.J., Olek J., McDaniel R.S.: Laboratoryjna ocena właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni asfaltowych. 54. Konferencja naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Białystok-Krynica, 2008, 63-71

ASTM E2157: Standard Test Method for Measuring Pavement Macro-texture Properties Using the Circular Track Meter. ASTM International, 2015

ASTM E1911: Standard Test Method for Measuring Paved Surface Frictional Properties Using the Dynamic Friction Tester. ASTM International, 2009

Hall J.W., Smith K.L., Titus-Glover L., Wambold J.C., Yager T.J., Rado Z.: Guide for pavement friction. NCHRP, Contractor’s Final Report NCHRP Project 01-43, Transportation Research Board of the National Academies, 2009

PN-EN 1097-8:2009 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 8: Oznaczanie polerowalności kamienia

Gardziejczyk W., Wasilewska M.: Evaluation of microtexture changes of coarse aggregate during simulated polishing. Archives of Civil Engineering, 62, 2, 2016, 19-34

ASTM E1960 - 07 Standard Practice for Calculating International Friction Index of a Pavement Surface. ASTM International, 2015

Wambold J.C., Antle C.E., Henry J.J., Rado Z.: International PIARC Experiment to Compare and Harmonize Texture and Skid Resistance Measurements, 1995


Evaluation of skid resistance of exposed aggregate concrete pavement in the initial exploitation period

  
Wasilewska, Marta; Gardziejczyk, Władysław; Gierasimiuk, Paweł. Evaluation of skid resistance of exposed aggregate concrete pavement in the initial exploitation period. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 16, n. 4, p. 295-308, dec. 2017. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 21 Jul. 2018. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.017.019.