Application of dynamic complex stiffness modulus master curves of HMA with recycled materials in the mechanistic-empirical design of road pavement structures

Aleksander Zborowski; Kamil Otkałło

doi:10.7409/RABDIM.023.041

Opublikowane: 2023-12-30

Tom 22 Nr 4 (2023)

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

Aleksander Zborowski , Kamil Otkałło

Dział: Articles

https://doi.org/10.7409/RABDIM.023.041

Abstrakt

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

Podobne artykuły

Vitalii Kovalchuk, Yuriy Hnativ, Joseph Luchko, Mykola Sysyn, Badanie pola temperatury oraz odkształceń i naprężeń termicznych wielowarstwowej konstrukcji gruntowo-stalowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 1 (2020)
Angelika G. Batrakova, Vladimir V. Troyanovsky, Dmitry O. Batrakov, Maryna O. Pilicheva, Nataliia S. Skrypnyk, Prognozowanie wskaźnika stanu nawierzchni drogowych z zastosowaniem modeli stochastycznych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 3 (2020)
Gudrun Golkowski, Długowieczne nawierzchnie z betonu z recyklingu w niezwiązanych warstwach ziarnistych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Shahab HasaniNasab, Mohammad Hassan Jebur, Hassan Sharafi, Wpływ nano-CaCO₃ na właściwości mechaniczne i przepuszczalność nawierzchni z betonu wałowanego (RCCP) , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Danuta Bebłacz, Właściwości betonu przepuszczalnego do podbudów drogowych w konstrukcji nawierzchni z betonu cementowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 4 (2021)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Antoni Szydło, Analiza wpływu rodzaju przeciwwagi na identyfikowane parametry warstw konstrukcji nawierzchni oraz podłoża w badaniu VSS , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 2 (2015)
Michał Pawłowski, Konstrukcje zamienne warstw ochronnych podtorza , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Bartłomiej Krawczyk, Antoni Szydło, Identyfikacja jednorodnych odcinków konstrukcji nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 3 (2013)
Rafał Burdzik, Ireneusz Celiński, Szacowanie natężenia strumienia ruchu z wykorzystaniem pomiaru drgań powierzchni jezdni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 2 (2022)
Artur Zbiciak, Mirosław Graczyk, Kazimierz Józefiak, Karol Brzeziński, Rafał Michalczyk, Ocena wpływu parametrów geometrycznych płyty betonowej na rozkład naprężeń w konstrukcji nawierzchni drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 3 (2019)

<< < 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Zborowski, A., & Otkałło, K. (2023). Zastosowanie krzywych wiodących modułu sztywności MMA z materiałami z recyklingu przy mechanistyczno-empirycznym projektowaniu konstrukcji nawierzchni drogowych. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 22(4), 613–624. https://doi.org/10.7409/RABDIM.023.041

Cited by / Share

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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

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

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

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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
Google Scholar

Aleksander Zborowski

aleksander.zborowski@tpaqi.com

Afiliacja:

TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków, Polska

Kamil Otkałło