Perpetual pavement utilizing crumb rubber modified bitumen: A case study of the trial section on the S-19 expressway

Karolina Pełczyńska; Agata Grajewska; Sebastian Kopytko

doi:10.7409/RABDIM.023.035

Opublikowane: 2023-12-30

Tom 22 Nr 4 (2023)

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

Karolina Pełczyńska

, Agata Grajewska , Sebastian Kopytko

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/RABDIM.023.035

Abstrakt

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

Podobne artykuły

Dariusz Sybilski, Wojciech Bańkowski, Prace badawcze laboratoryjne i w pełnej skali nad zastosowaniem betonu asfaltowego o wysokim module sztywności w nawierzchni drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 10 Nr 1-2 (2011)
Karolina Pełczyńska, Marcin Gajewski, Przegląd wybranych kryteriów zmęczeniowych warstw związanych spoiwami hydraulicznymi w nawierzchniach drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Izabela Wójcik-Grząba, Lesław Kwaśniewski, Weryfikacja modelu skończenie elementowego przestrzeni sprężystej w kształcie półkuli , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
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)
Bartosz Budziński, Maria Ratajczak, Ocena odporności asfaltu modyfikowanego na spękania niskotemperaturowe na podstawie wskaźnika koloidalnego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 23 Nr 3 (2024)
Mehdi Kalantari, Recykling na zimno ze spienionym asfaltem, wiedza zdobyta z toru testowego w Niemczech , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Agnieszka Żurawicka, Cienkie warstwy betonowe wzmacniające nawierzchnie drogowe. Cz. 1 , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 2 Nr 4 (2003)
Katarzyna Konieczna, Jan Król, Wykorzystanie metody Flow Number do oceny odporności na deformacje trwałe mieszanek stabilizowanych emulsją asfaltową , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Piotr Radziszewski, Maria Kalabińska, Jerzy Piłat, Ocena kohezji lepiszczy drogowych na podstawie badania ciągliwości w funkcji temperatury , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 1 Nr 1 (2002)
Wojciech Bańkowski, Marcin Gajewski, Badania przyspieszone w skali rzeczywistej innowacyjnych nawierzchni drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 2 (2012)

<< < 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Karolina Pełczyńska, Marcin Gajewski, Przegląd wybranych kryteriów zmęczeniowych warstw związanych spoiwami hydraulicznymi w nawierzchniach drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Pełczyńska, K., Grajewska, A., & Kopytko, S. (2023). Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 22(4), 549–558. https://doi.org/10.7409/RABDIM.023.035

Cited by / Share

Licencja

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.

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
Google Scholar

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

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

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
Google Scholar

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 –
Google Scholar

Transportation: A Key to a Sustainable Future, 2008
Google Scholar

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

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

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
Google Scholar

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

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

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

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 DOI: https://doi.org/10.15199/33.2016.04.02
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.230
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.14311/EE.2016.175
Google Scholar

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

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 DOI: https://doi.org/10.1155/2014/214612
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.007
Google Scholar

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 DOI: https://doi.org/10.5897/IJPSX11.007
Google Scholar

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
Google Scholar

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

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 DOI: https://doi.org/10.15199/33.2016.04.03
Google Scholar

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

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

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

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
Google Scholar

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
Google Scholar

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

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

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

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

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 DOI: https://doi.org/10.3141/1539-16
Google Scholar

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

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

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

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Karolina Pełczyńska

Agata Grajewska

Sebastian Kopytko