Review of analytical-empirical methods for determining stiffness moduli of asphalt mixtures

Mieczysław Słowik; Mikołaj Bartkowiak

doi:10.7409/rabdim.018.001

Opublikowane: 2018-03-30

Tom 17 Nr 1 (2018)

Przegląd analityczno-empirycznych metod wyznaczania modułu sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych

Mieczysław Słowik , Mikołaj Bartkowiak

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.018.001

Abstrakt

W artykule przedstawiono i omówiono modele służące do określania modułu sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych. Przedstawiono oryginalne wzory zaczerpnięte z artykułów źródłowych oraz alternatywne postacie wzorów po ich dostosowaniu do jednostek układu SI. Omówiono metody laboratoryjne oznaczania modułu sztywności wraz z podaniem, w jaki sposób oznacza się tę wielkość dla danego modelu. Przedstawiono także wszystkie dane wejściowe potrzebne do określenia modułu sztywności za pomocą wybranych modeli oraz podstawowe informacje dotyczące przygotowania próbek do oznaczania tej wielkości metodami laboratoryjnymi. Zwrócono uwagę, jakie błędy można popełnić przy korzystaniu z modeli analityczno-empirycznych. Dokonano również porównania wartości modułów sztywności obliczonych na podstawie modeli analityczno-empirycznych z opisanymi w literaturze wynikami badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe:

metoda belki zginanej (4PB-PR), metoda osiowego ściskania dynamicznego (DM), mieszanka mineralno-asfaltowa, model Hirscha, moduł sztywności, model Witczaka

Podobne artykuły

Roman Nagórski, Krzysztof Błażejowski, Magdalena Nagórska, Analiza porównawcza ugięć i odkształceń dwóch nawierzchni drogowych o dużym obciążeniu ruchem , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
Marcin Bilski, Marta Mielczarek, Przemysław Górnaś, Mieczysław Słowik, Patrycja Wojciechowska, Ocena wpływu sposobu dozowania dodatku asfaltu naturalnego Gilsonite na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 3 (2022)
Waldemar St. Szajna, Paulina Lechocka, Ocena metod badania gęstości objętościowej szkieletu gruntowego piasku wykorzystujących widełki wibracyjne i stół wibracyjny , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 1 (2016)
Stefan Firlej, Jerzy Kukiełka, Nośność nawierzchni drogi krajowej o podbudowie z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej po 12 latach eksploatacji , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 3 (2019)
Grzegorz Mazurek, Przemysław Buczyński, Marek Iwański, Renata Horodecka, Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 4 (2022)
Mateusz Rajchel, Tomasz Siwowski, Rozdział poprzeczny obciążeń ruchomych w belkowo-płytowym moście drogowym z dźwigarami kompozytowymi FRP , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 2 (2017)
Józef Judycki, Zastosowanie nowej metody obliczania naprężeń termicznych opartej na teorii lepko-sprężystości do analizy spękań niskotemperaturowych w warstwach asfaltowych nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 1 (2020)
Angelika G. Batrakova, Dmitry O. Batrakov, Mariya S. Antyufeyeva, Model degradacji nawierzchni na podstawie danych uzyskanych z badań metodą GPR , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 1 (2018)
Damian Bęben, Adam Jan Stryczek, Analiza numeryczna mostu gruntowo-powłokowego z żelbetową płytą odciążającą , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
Marcin Błaszczak, Karol J. Kowalski, Jan Król, Metoda oceny współczynnika tarcia, głębokości makrotekstury i poziomu dźwięku za pomocą analizy obrazu pola kontaktu opony z nawierzchnią , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 2 (2015)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Marcin Bilski, Marta Mielczarek, Przemysław Górnaś, Mieczysław Słowik, Patrycja Wojciechowska, Ocena wpływu sposobu dozowania dodatku asfaltu naturalnego Gilsonite na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 3 (2022)
Mieczysław Słowik, Przemysław Adamczak, Ocena wpływu starzenia krótkoterminowego na właściwości asfaltów drogowych modyfikowanych elastomerem SBS , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 6 Nr 1 (2007)
Marcin Bilski, Przemysław Górnaś, Andrzej Pożarycki, Mieczysław Słowik, Paweł Mieczkowski, Inicjacja warunków początkowych w modelu do analizy termicznej nawierzchni drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 3 (2023)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Słowik, M., & Bartkowiak, M. (2018). Przegląd analityczno-empirycznych metod wyznaczania modułu sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 17(1), 5–22. https://doi.org/10.7409/rabdim.018.001

Cited by / Share

Bibliografia

Iwański M., Mazurek G.: Wpływ wosku syntetycznego na moduł sztywności betonu asfaltowego. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 3, 2012, 233-248
Google Scholar

Pożarycki A., Górnaś P., Zalewski P.: Wpływ spękań na zmianę modułów sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych oznaczanych w warunkach in situ. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 14, 4, 2015, 257-270
Google Scholar

Pożarycki A., Górnaś P.: Funkcja sum harmonicznych w skróconej procedurze oznaczania zespolonego modułu sztywności MMA. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, z. 63, nr 1/II, 2016, 283-290
Google Scholar

Pożarycki A., Fengier J., Górnaś P., Wanatowski D.: Backcalculation of pavements incorporating Grouted Macadam technology. Road Materials and Pavement Design, 2017, 1-17 doi: 10.1080/14680629.2017.1310668
Google Scholar

Kim Y.R.: Modeling of asphalt concrete, McGraw-Hill Construction, Washington 2009
Google Scholar

Bari J., Witczak M.: Development of a new revised version of the Witczak E* predictive model for hot mix asphalt mixtures. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 75, 2006, 381-423
Google Scholar

Bonnaure F., Gest G., Garvois A., Uge P.: A new method of predicting the stiffness of asphalt paving mixes. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 46, 1977, 64-104
Google Scholar

Witczak M.W., Kaloush K., Pellinen T., El-Basyouny M., VonQuintus H.: Simple Performance Test for Superpave Mix Design. NCHRP Report 465, Transportation Research Board, Washington, 2002
Google Scholar

Huang Y.H.: Pavement Analysis and Design Pearson Education. Upper Saddle River, NJ, USA, 2004
Google Scholar

Witczak M.W., Andrei D., Mirza W.: Development of Revised Predictive Model for the Dynamic (Complex) Modulus of Asphalt Mixtures. Interteam Technical Report, NCHRP Project 1-37A, University of Maryland, 1999
Google Scholar

Hirsch T.J.: Modulus of elasticity of concrete as affected by elastic moduli of cement paste matrix and aggregate. Journal of the American Concrete Institute, 59, 1962, 427-451
Google Scholar

Christensen D.W., Pellinen T., Bonaquist R.F.: Hirsch Model for Estimating the Modulus of Asphalt Concrete. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 72, 2003, 97-121
Google Scholar

Van der Poel C.: A general system describing the visco-elastic properties of bitumens and its relation to routine test data. Journal of Applied Chemistry, 4, 5, 1954, 221-236
Google Scholar

PN-EN 12697-26:2007 Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 26: Sztywność
Google Scholar

Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG-1). A manual of practice. American Association of State Highway and Transportation, USA 2008
Google Scholar

AASHTO T 342 Determining Dynamic Modulus of Hot Mix Asphalt (HMA), AASHTO Standard Method, Washington, 2011
Google Scholar

Słowik M., Bartkowiak M.: Calculation of Measurement Uncertainty for Stiffness Modulus of Asphalt Mixture. Journal of Civil Engineering and Architecture 9, 11, 2015, 1325-1333
Google Scholar

PN-EN 12697-33:2008 Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 33: Przygotowanie próbek zagęszczonych urządzeniem wałującym
Google Scholar

AASHTO T 312 Preparing and Determining the Density of Asphalt Mixture Specimens by Means of the Superpave Gyratory Compactor. AASHTO Standard Method, Washington, 2014
Google Scholar

AASHTO R 30 Mixture Conditioning of Hot Mix Asphalt (HMA). AASHTO Standard Method, Washington, 2010
Google Scholar

Dougan Ch.E., Stephens J.E. and others:E* - Dynamic Modulus, Test protocol - Problems and solutions, University of Connecticut, Connecticut, 2003
Google Scholar

Kim K.S.: Complex Modulus from indirect tension testing. Master’s thesis, University of Florida, Gainesville 2002
Google Scholar

Kim Y.R., Seo Y., King M., Momen M.: Dynamic Modulus Testing of Asphalt Concrete in Indirect Tension Mode. TRB Annual Meeting, Washington, USA, 2004
Google Scholar

Momen M.: Complex Modulus Determination of Asphalt Concrete Using Indirect Tension Test, master’s thesis, North Carolina State University, Raleigh, 2004
Google Scholar

Martinez F.O., Angelone S.M.: The indirect tensile test configuration in the determination of the complex modulus of asphalt mixtures. 5th Eurasphalt & Eurobitume Congress, Istanbul, June 2012, P5EE-327
Google Scholar

PN-EN 12697-8:2005 Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 8: Oznaczanie zawartości wolnej przestrzeni
Google Scholar

PN-EN 12697-5:2010 Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco - Część 5: Oznaczanie gęstości
Google Scholar

Bonaquist R.: Wisconsin Mixture Characterization Using the Asphalt Mixture Performance Tester (AMPT) on Historical Aggregate Structures. Wisconsin Department of Transportation, Sterling, 2010
Google Scholar

Kim Y.R. and others: Long-Term Pavement Performance (LTPP) Computed Parameter: Dynamic Modulus. U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, McLean, 2011
Google Scholar

Yang X., You Z.: New predictive equations for dynamic modulus and phase angle using a nonlinear least-squares regression model. Journal of Materials in Civil Engineering, 27, 3, 2015, 04014131-1 - 04014131-8
Google Scholar

Giuliana G., Nicolosi V., Festa B.: Predictive Formulas of Complex Modulus for High Air Void Content Mixes. 91st Transportation Research Board (TRB) Annual Meeting, Washington, 2012
Google Scholar

Dołżycki B., Judycki J.: Wpływ metod zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych na wyniki badań ich cech mechanicznych. 52 Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Krynica, 2006, 129-136
Google Scholar

Plewa A.: Ocena wpływu wskaźnika zagęszczenia na moduł sztywności betonu asfaltowego. Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 3, 3, 2012, 133-139
Google Scholar

Mieczysław Słowik

mieczyslaw.slowik@put.poznan.pl

Afiliacja:

Politechnika Poznańska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Lądowej, ul. Piotrowo 5, 60-965 Poznań

Mikołaj Bartkowiak