Roads and Bridges - Drogi i Mosty
22, 4, 2023, 549-558

Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19

Karolina Pełczyńska Poczta
https://orcid.org/0000-0003-0126-7391
TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków
Agata Grajewska Poczta
TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków
Sebastian Kopytko Poczta
https://orcid.org/0009-0002-0387-8727
TPA Sp. z o.o., ul. Parzniewska 8, 05-800 Pruszków
Published: 2023-12-30

Streszczenie

W celu ograniczenia wpływu budowy dróg na środowisko naturalne i zmniejszenia śladu węglowego, konieczne jest projektowanie nawierzchni w oparciu o zrównoważony rozwój, uwzględniając cały jej okres eksploatacji. Na ciągu głównym drogi ekspresowej S19 Kraśnik – Janów Lubelski zaprojektowano i wybudowano 400-metrowy odcinek doświadczalny, który w pełni wpisuje się w tę strategię. Konstrukcja nawierzchni została zaprojektowana i wykonana zgodnie z amerykańską koncepcją nawierzchni długowiecznej, czyli z zastosowaniem sztywnej i odpornej na koleinowanie warstwy wiążącej oraz elastycznej i odpornej na zmęczenie warstwy podbudowy. Taki układ warstw umożliwił znaczące wydłużenie okresu eksploatacji nawierzchni bez konieczności zwiększania grubości konstrukcji. Ponadto do wszystkich warstw asfaltowych zastosowano asfalt modyfikowany miałem gumowym pochodzącym z recyklingu zużytych opon samochodowych. Zagospodarowanie odpadów jakimi są zużyte opony samochodowe oprócz walorów ekologicznych ma również korzystny wpływ na parametry materiałowe lepiszczy bitumicznych. Wykonana konstrukcja nawierzchni umożliwia ograniczenie zużycia naturalnych surowców, wydłużenie okresów między remontowych nawierzchni oraz wykorzystanie pełnowartościowego odpadu jakim są zużyte opony samochodowe. Ponadto tego typu konstrukcja jest w pełni recyklowalna co oznacza, że po założonym okresie eksploatacji będzie mogła być wykorzystana do budowy nowych dróg. W artykule opisano metodę projektowania konstrukcji nawierzchni długowiecznej. Przedstawiono wyniki badań asfaltu modyfikowanego gumą w porównaniu do standardowo stosowanych lepiszczy oraz wyniki badań zastosowanych mieszanek mineralno-asfaltowych. Przedstawiono również wyniki pomiarów ugięć po wykonaniu odcinka doświadczalnego.

Słowa kluczowe


nawierzchnia długowieczna, asfalt modyfikowany gumą, FWD

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Park H., Kim J., Kim Y., Lee H-J.: Determination of the Layer Thickness for Long-Life Asphalt Pave-ment. Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 5, 2005, 791–802

Buncher M.M., Newcomb D.E., Huddleston I.J.: Perpetual pavements. Asphalt: The Magazine of the National Asphalt Institute, 15, 3, 2000, 20–22

Newcomb D.E, Willis R., Timm D.H: Perpetual Asphalt Pavements – A Synthesis. Asphalt Pavement Alliance, IM-40, 2004, 1–45

Yang Y., Gao X., Lin W., Timm D.H., Priest A.L., Huber G.A., Andrewski D.A.: Perpetual pavement design in China. International Conference on Perpetual Pavement, Ohio Research Institute for Transportation and the Environment, 2006, 1–17

Uzarowski L., Moore G., Gamble P.: Innovative, comprehensive design and construction of perpet-ual pavement on the Red Hill Valley Parkway in Hamilton. TAC/ATC 2008 – 2008 Annual Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada –

Transportation: A Key to a Sustainable Future, 2008

Maher M.L.J.: From Theory to Practice: Rich Bottom Layer Design

Walubita L.F., Scullion T.: Texas Perpetual Pavements – New Design Guidelines. Texas Transporta-tion Institute (December 2009), 2010

Lee S.I., Walubita L.F., Hu S., Scullion T.: Sustainable Perpetual Asphalt Pavements and Comparative Analysis of Lifecycle Cost to Traditional 20-Year Pavement Design: Technical Report FHWA/TX-18/0-6856-1. Texas A&M Transportation Institute College Station, Texas, 2018

Button J.W.: Perpetual Bituminous Pavements. Transportation Research Circular, Number 503, 2001

Grajewska A., Matraszek K., Ruttmar I.: Koncepcje zastosowania nowoczesnych lepiszczy w długowiecznych nawierzchniach asfaltowych. XXVIII Seminarium Techniczna PSWNA, Falenty, 25–27 marca 2013

Sybilski D.: TN-249: Nawierzchnie asfaltowe długowieczne i tanie w utrzymaniu. Zadanie 1 – Analiza doświadczeń nawierzchni długowiecznych w świecie. Warszawa, 2009

Grajewska A., Pełczyńska K., Ruttmar I.: Długowieczna nawierzchnia drogi ekspresowej S8 Opacz – Paszków zaprojektowana na 50 lat. Materiały Budowlane, 4, 2016, 10–12, DOI: 10.15199/33.2016.04.02

Szwed A., Kamińska I.: Two-step Method of Designing Distribution of Material Stiffness in Perpetual Pavement to Prevent Structural Rutting and Fatigue. Procedia Engineering, 153, 2016, 706–714, DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.230

Ruttmar I., Grajewska A., Pełczyńska K.: Perpetual pavement design and construction using anti-fatigue base layer on expressway S8 in Poland. E&E Congress 6th Eurasphalt & Eurobitume Con-gress, 1–3 June 2016, Prague, Czech Republic

Ruttmar I., Mularzuk R., Radziszewski P., Piłat J., Sarnowski M.: Odcinek doświadczalny wykonany z mieszanek mineralno-gumowo-asfaltowych. Nawierzchnie Asfaltowe, 3, 2013

Mashaan N.S., Ali A.H., Karim M.R., Abdelaziz M.: A review on using crumb rubber in reinforcement of asphalt pavement. The Scientific World Journal, 4, 2014, DOI: 10.1155/2014/214612

Lo Presti D.: Recycled Tyre Rubber Modified Bitumens for road asphalt mixtures: A literature re-view. Construction and Building Materials, 49, 2013, 863–881, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.09.007

Mashaan N.S., Ali A.H., Karim M.R., Abdelaziz M.: An overview of crumb rubber modified asphalt. International Journal of Physical Sciences, 7, 2, 2012, 166–170, DOI: 10.5897/IJPSX11.007

Radziszewski P., Sarnowski M., Król J., Kowalski K.J., Ruttmar I., Zborowski A.: Recycled Tyre Rubber Modified Bitumens for road asphalt mixtures. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2017

Radziszewski P.: Modelowanie trwałości zmęczeniowej modyfikowanych kompozytów mineralno-asfaltowych. Rozprawy Naukowe nr 45, Wydawnictwa Politechniki Białostockiej, Białystok 1997

Zborowski A., Klimaszewski P.: Efektywne, ekonomiczne i ekologiczne nawierzchnie z asfaltu mody-fikowanego gumą w technologii na mokro. Materiały Budowlane, 4, 2016, DOI: 10.15199/33.2016.04.03

Zborowski A., Klimaszewski P., Zawadzka A.: Asfalt modyfikowany gumą szansą na trwalsze drogi samorządowe. Drogi Gminne i Powiatowe, 6(29), 2016

Uzan J.: JULEA (Jacob Uzan Layered Elastic Analysis) code developed at Technion University, Haifa, Israel, 1976

Uzan J.: The Influence of the Interface Condition on Stress Distribution in a Layered System. Trans-portation Research Record, 616, 1976, 71–73

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Alenowicz J., Dołżycki B., Jaczewski M., Ryś D., Stienss M.: Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. Politechnika Gdańska, Gdańsk, 2014

Judycki J., Jaskuła P., Pszczoła M., Ryś D., Jaczewski M., Alenowicz J., Dołżycki B., Stienss M.: Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2014

Corté J.F.: French Design Manual for Pavement Structures. Guide technique. LCPC, SETRA, 1997

Corte J.F., Goux M.T.: Conception et dimensionnement des structures de chaussee. Guide tech-nique. LCPC, SETRA, 1994

Jaczewski M., Judycki J.: Adaptacja francuskich kryteriów zmęczeniowych do projektowania na-wierzchni podatnych w warunkach polskich. Drogownictwo, 5, 2012, 164–170

Sybilski D.: Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide. Podręcznik Mechanistyczno-Empirycznego Projektowania Nawierzchni Drogowych w warunkach polskich. Warszawa, 2013

Corté J.F., Goux M.T.: Design of pavement structures: The French technical guide. Transportation Research Record, 1539, 1996, 116–124 DOI: 10.3141/1539-16

Sybilski D., Bańkowski W., Maliszewski M., Maliszewska D., Zofka A.: Katalog Przebudów i Remontów Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. Warszawa, IBDiM, 2014

Radzikowski M.: Diagnostyka stanu nawierzchni i wybranych elementów korpusu drogi. Warszawa, GDDKiA, 2019


Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19

  
Pełczyńska, Karolina; Grajewska, Agata; Kopytko, Sebastian. Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 22, n. 4, p. 549-558, gru. 2023. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 11 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/RABDIM.023.035.