Search
dr inż. Marcin Stienss
Employment
- Assistant professor at Department of Transportation Engineering
Research fields
Publications
Filters
total: 40
Catalog Publications
Year 2024
-
The use of a 4 PB strain sweep fatigue test to evaluate characteristics of carbon grid reinforced asphalt beams
PublicationThe article presents research results concerning pre-bituminized carbon grids for asphalt pavement reinforcement, which are used to prevent cracking and crack reflection thus increasing bearing capacity and durability of pavement. Research program involved testing of large sized double-layer samples, both reinforced and unreinforced. The advantage of using a carbon grid was especially visible after crack initiation. The energy...
Year 2023
-
Bitumen-Based Poroelastic Pavements: Successful Improvements and Remaining Issues
PublicationThis article presents the development process of designing and testing poroelastic pavement based on highly polymer-modified bitumen. Poroelastic wearing course was composed of mineral and rubber aggregate mixed with highly polymer-modified bitumen, in contrast to previous trials, during which polyurethane resins were mainly used as binder, which led to several serious technological problems concerning difficult production, insufficient...
-
Crack Resistance of Asphalt Concrete Subjected to Environmental Factors
PublicationThe paper presents an analysis of the influence of environmental factors on the cracking susceptibility of asphalt concrete resulting in a change in the durability of asphalt pavement. In order to assess the phenomenon, laboratory tests were carried out taking into account the destructive effects of moisture, freeze-thaw cycle and long-term ageing. The influence of both factors occurring simultaneously was also verified. Due to...
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors
PublicationThe paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary...
-
The effect of multiaxial geocomposite reinforcement on fatigue performance and crack propagation delay in double-layered asphalt beams
PublicationThe presented study investigates the effect of a recently developed multiaxial geocomposite made of polypropylene geogrid and non-woven fabric on the delay of crack propagation, based on four-point bending tests of large asphalt concrete beams – both for reinforced and non-reinforced specimens. Several approaches are described in this study, including analysis of stiffness modulus decrease and analysis of crack propagation using...
Year 2022
-
Laboratory fatigue assessment of large geocomposite-reinforced double-layered asphalt concrete beams
PublicationGeosynthetic reinforcement of asphalt layers has been used for several decades. Evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still ongoing, especially for new types of geocomposites. This paper presents the evaluation of fatigue performance of large asphalt concrete beams reinforced with a new type of composite in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions...
-
Laboratory fatigue assessment of large geocomposite-reinforced double-layered asphalt concrete beams
PublicationGeosynthetic reinforcement of asphalt layers has been used for several decades. Evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still ongoing, especially for new types of geocomposites. This paper presents the evaluation of fatigue performance of large asphalt concrete beams reinforced with a new type of composite in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions...
-
The use of a two-phase Monte Carlo material model to reflect the dispersion of asphalt concrete fracture parameters
PublicationThe work covers comprehensive laboratory tests of semi-circular bending (SCB) of asphalt concrete samples. The results of two test series, including four and 32 SCB specimens, indicate a substantial scatter of force–deflection (F-d) histories. The numerical analysis is aimed to reflect the maximum breaking load and fracture energy of the samples, pointing out their random character. The original simulation-based fictitious Monte...
-
The Use of Direct Shear Test for Optimization of Interlayer Bonding Under a Poroelastic Layer
PublicationPoroelastic Road Surfaces (PERS) are characterised by porous structure with air void content of 20% or higher and stiffness almost 10 times lower than that of a standard asphalt course. Such properties enable noise reduction by up to 12 dB in comparison to SMA 11 mixture. However, the disadvantage of a poroelastic pavement is its low durability, which partially results from delamination from the lower layer. The paper aims to investigate...
-
Wpływ zastosowania zbrojenia warstw asfaltowych geosyntetykami na nośność remontowanej nawierzchni drogowej – cz. 1
PublicationArtykuł prezentuje efekty rozpoczętego i trwającego programu badawczego, którego celem jest poszukiwanie trwałego i skutecznego rozwiązania wzmocnienia nawierzchni lub remontu nawierzchni, jakim jest zbrojenie nawierzchni drogowych w warstwach asfaltowych geosiatkami z włókien szklanych, szklano-węglowych i węglowych wstępnie przesączonych asfaltem. Siatki te zostały wykorzystane jako zbrojenie warstw asfaltowych na fragmencie...
Year 2021
-
Fatigue Performance of Double-Layered Asphalt Concrete Beams Reinforced with New Type of Geocomposites
PublicationThe reinforcement of asphalt layers with geosynthetics has been used for several decades, but proper evaluation of the influence of these materials on pavement fatigue life is still a challenging task. The presented study investigates a novel approach to the reinforcement of asphalt layers using a new type of geogrid composite, in which square or hexagonal polypropylene stiff monolithic paving grid with integral junctions is bonded...
-
Investigation of Acoustic Properties of Poroelastic Asphalt Mixtures in Laboratory and Field Conditions
PublicationMeasures for the improvement of acoustic conditions in the vicinity of roads include the construction of pavement structures with low-noise surfaces with optimal macrotexture and the highest possible sound absorption coefficient. Laboratory evaluation of acoustic properties of a designed asphalt mixture before its placement in the pavement is a good solution. Currently, the most popular method for the determination of the sound...
-
Optimisation and field assessment of poroelastic wearing course bond quality
PublicationCompared to typical asphalt mixtures, poroelastic mixtures are characterised by high porosity and high flexibility, which are desirable for traffic noise reduction. However, the same properties increase the risk of debonding from the lower layer, which is a significant source of premature damage. The study investigates which of the factors – tack coat agent, type and texture of the lower layer – have the greatest impact on interlayer...
Year 2020
-
Design of poroelastic wearing course with the use of direct shear test
PublicationPoroelastic Road Surfaces (PERS) are characterized by porous structure with at least 20% of air void content and stiffness almost 10 times lower than typical asphalt course. Such properties enable noise reduction up to 12 dB in comparison to SMA 11 mixture. However, the main disadvantage of previously used poroelastic mixtures, based on resin type binders, was their low durability, which resulted in raveling and delamination from...
-
Influence of Selected Warm Mix Asphalt Additives on Cracking Susceptibility of Asphalt Mixtures
PublicationWarm mix asphalt (WMA) has been widely accepted as a future asphalt paving technology. Besides clear advantages, there are still some concerns regarding durability and long-term performance of pavements made with this type of asphalt mixtures. One of the most important issues is low temperature behaviour of WMA because certain additives used for temperature reduction can aect bitumen properties. This paper presents the evaluation...
-
Initial Field Validation of Poroelastic Pavement Made with Crumb Rubber, Mineral Aggregate and Highly Polymer-Modified Bitumen
PublicationTire/road noise in most driving conditions dominates other sources of traffic noise. One of the most efficient ways of reducing tire/road noise is to use the so-called “low noise pavement”. According to numerous studies, at present, poroelastic road pavement that is composed of rubber and mineral aggregate and polyurethane or bituminous binder gives the best noise reduction up to 12 dB. Unfortunately, there are many problems with...
Year 2019
-
The statistical impact of experimental result scatter of asphalt mixtures on their numerical modelling
PublicationThe paper presents selected test results of asphalt mixture conducted in low temperatures. The obtained parameters are highly diverse. It concerns ultimate breaking loads, stiffness parameters related to Young's modulus but also the fracture course. Statistical analysis upon the results makes it possible to relevantly estimate the material-defining parameter values. Such a random approach leads to the mean values of breaking and...
Year 2018
-
A material model of asphalt mixtures based on Monte Carlo simulations
PublicationThe paper aims to numerically reflect mineral-asphalt mixture structure by a standard FEM software. Laboratory test results are presented due to bending tests of circular notched elements. The result scatter is relatively high. An attempt was made to form a random aggregate distribution in order to obtain various results corresponding to laboratory tests. The material structure calibration, its homogenization and finite element...
-
Badanie wpływu rodzaju asfaltu na odporność mieszanek mineralno-asfaltowych na spękania odbite z wykorzystaniem urządzenia Texas Overlay Tester (TxOT)
PublicationSpękania są jednym z głównych rodzajów zniszczeń występujących w nawierzchniach asfaltowych, zwłaszcza w przypadku starych nawierzchni, które zostały wzmocnione nowymi warstwami asfaltowymi – nakładką. Mieszanki mineralno-asfaltowe stosowane w takich przypadkach powinny być tak zaprojektowane, aby zapewniały wysoką odporność nowych warstw na spękania odbite. Jednym z czynników minimalizujących ryzyko wystąpienia...
-
Influence of bitumen type on cracking resistance of asphalt mixtures used in pavement overlays
PublicationCracking is one of the predominant distresses occurring in flexible pavements, especially in old pavements that were rehabilitated with an asphalt overlay. In such cases asphalt mixtures should be designed to ensure high resistance to reflective cracking because new asphalt layers are exposed to existing cracks of the old pavement. The nature of these cracks can be various (transverse, longitudinal as well as crazy cracking). One...
-
Influence of selected WMA additives on viscoelastic behaviour of asphalt mixes and pavements
PublicationWarm mix asphalt additives are effective in decreasing production, laying and compaction temperatures of asphalt mixes. However, there are still questions concerning influence of warm mix additives on properties of asphalt mixes and pavement performance. This paper presents results of the comprehensive research of viscoelastic behaviour of asphalt mixes and pavement structures with layers made with warm mix asphalt additives at...
-
Numerical simulation of asphalt mixtures fracture using continuum models
PublicationThe paper considers numerical models of fracture processes of semi-circular asphalt mixture specimens subjected to three-point bending. Parameter calibration of the asphalt mixture constitutive models requires advanced, complex experimental test procedures. The highly non-homogeneous material is numerically modelled by a quasicontinuum model. The computational parameters are averaged data of the components, i.e. asphalt, aggregate...
Year 2017
-
Effect of polymer fibres reinforcement on selected properties of asphalt mixtures
PublicationThe paper presents selected results of the research program concerning fibre reinforced asphalt concrete. Aramid-polyalphaolefin fibres was used in this study. Selected properties responsible for low temperature cracking and resistance to permanent deformation are presented in this paper. Low temperature cracking susceptibility was evaluated with the results obtained from bending test of rectangular beams with constant rate of...
-
Ekspertyza na temat określenia przyczyn powstania spękań poprzecznych nawierzchni
PublicationCelem opracowania jest określenie prawdopodobnych przyczyn powstania spękań poprzecznych przy dylatacjach obiektów inżynierskich położonych w ciągu odcinków drogi ekspresowej S8 oraz drogi krajowej nr 63, których przebudowa była objęta kontraktem „Przebudowa do parametrów drogi ekspresowej S8, odcinek Wyszków-Białystok, odc. Jeżewo-Choroszcz-Białystok, obw. m. Zambrów i m. Wiśniewo.” Zakres ekspertyzy obejmował analizę dokumentacji...
-
New polish catalogue of typical flexible and semi-rigid pavements
PublicationThe paper covers the following topics important for the development of the new Polish Catalogue of typical flexible and semi-rigid pavements: reasons for preparing the new issue of the Catalogue of typical flexible and semi-rigid pavements, items introduced in the new issue, organise the terminology related to pavements, design traffic calculations and new equivalent axle load factors,...
-
Wpływ zbrojenia polimerowymi włóknami rozproszonymi na wybrane właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych
PublicationW artykule przedstawiono wybrane wyniki badań mieszanek mineralno-asfaltowych zbrojonych polimerowymi włóknami rozproszonymi. Ocenie poddano mieszankę włókien zbrojących aramidowo-poliolifenowych pod kątem wpływu ich zastosowania na właściwości niskotemperaturowe i odporności na deformacje trwałe mieszanek mineralno-asfaltowych. Właściwości niskotemperaturowe oceniano na podstawie testu zginania próbek belkowych oraz na podstawie...
Year 2016
-
Badania asfaltów 35/50 i 50/70 produkowanych różnymi metodami
PublicationWalidacja laboratoryjna asfaltów przeznaczonych do budowy dróg poprzez badanie właściwości fizyko-mechanicznych i eksploatacyjnych mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem asfaltów 35/50 i 50/70 produkowanych różnymi metodami
-
Opinia dotycząca zjawiska powstawania pęcherzy w nawierzchni autostrady A1 na odcinku od węzła Nowe Marzy do węzła Czerniewice
PublicationCelem pracy była analiza przyczyn powstawania oraz określenie ewentualnego wpływu na trwałość oraz możliwego przeciwdziałania zjawiska powstawania pęcherzy w nawierzchni autostrady.
-
The Impact of Homogeneity of High Modulus Asphalt Concrete Layer on Low-Temperature Cracking
PublicationDuring winter season of 2012 numerous transverse cracks developed in high-modulus asphalt concrete (HMAC) base of newly constructed motorway. Pavement cracked both in transverse joint locations and in the area between them. Research which was conducted during investigation of the causes and mechanisms of cracking consisted of: field examination, laboratory testing of specimens cored out of the existing pavement, computational analyses...
Year 2015
-
Badania laboratoryjne i terenowe mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze produkcji
PublicationW artykule przedstawiono wybrane aspekty badań mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze produkcji, które wykonano w ramach programu badawczego zrealizowanego na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad. Omówione zostały najważniejsze etapy prac laboratoryjnych i terenowych. Przedstawiono wybrane wyniki badań laboratoryjnych i terenowych oraz wskazano kierunki dalszych prac badawczych.
-
Badania spękań niskotemperaturowych podbudów a AC WMS na nowobudowanej autostradzie A1 w Polsce. Część 1 - Badania terenowe i laboratoryjne
PublicationW artykule przedstawiono problem niskotemperaturowych spękań poprzecznych, które powstały na podbudowach z betonu asfaltowego o wysokim module sztywności AC WMS. Liczne spękania niskotemperaturowe powstały na analizowanych podbudowach AC WMS podczas okresu zimowego w 2012 r. zanim została zakończona cała konstrukcja nawierzchni. Spękania powstały zarówno na połączeniach technologicznych, jak i pomiędzy nimi. Problem taki nie wystąpił...
-
Badania spękań niskotemperaturowych podbudów z AC WMS na nowobudowanej autostradzie A1 w Polsce. Część 2 - Analiza przyczyn powstania spękań nawierzchni.
PublicationW artykule przedstawiono problem niskotemperaturowych spękań poprzecznych, które powstały na nowo budowanych podbudowach z betonu asfaltowego o wysokim module sztywności AC WMS. Liczne spękania niskotemperaturowe powstały na analizowanych podbudowach AC WMS podczas okresu zimowego w 2012 r., zanim cała konstrukcja nawierzchni została ukończona. Spękania powstały zarówno na połączeniach technologicznych, jak i między nimi. Problem...
-
Investigation of low-temperature cracking in newly constructed high-modulus asphalt concrete base course of a motorway pavement
PublicationThe paper presents the issue of low-temperature transverse cracks which have developed in newly constructed base courses made of high-modulus asphalt concrete mix (HMAC). Numerous transverse cracks developed in the analysed HMAC base during the winter season before the pavement was actually completed, both at the transverse joint locations and in the areas between them. This had not happened so far on such a scale during road construction...
Year 2014
-
Nowy polski katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych
PublicationPrzyczyny opracowania i nowowprowadzone elementy katalogu. Uporządkowanie terminologii. Obliczenia ruchu projektowego i nowe współczynniki przeliczeniowe. Nowe materiały i technologie oraz klasyfikacja warunków gruntowo-wodnych. Projektowanie warstw wzmacniających podłoże gruntowe i górnych warstw nawierzchni.
-
Opracowanie nowego "Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych"
PublicationReferat zawiera opis prac badawczych i projektowych przeprowadzonych na Politechnice Gdańskiej w celu opracowania nowego katalogu. Prace te obejmowały normalizację terminologii, studia istniejących katalogów i metod projektowych w innych krajach, analizy kryteriów zmęczeniowych do projektowania konstrukcji nawierzchni, analizy ruchu projektowego na podstawie danych ze stacji ważenia w ruchu, metody wzmacniania podłoża gruntowego,...
-
Ulepszone podłoże gruntowe i dolne warstwy konstrukcji nawierzchni
PublicationAnalityczne opracowanie wyjaśniające zasady weryfikacji i aktualizacji obliczeń zawartych w nowym katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych z 2013 roku dostosowanym do współczesnych technologii i materiałów, zwiększonego obciążenia dróg przez ruch drogowy, zmienionych sposobów wzmacniania podłoża, recyklingu materiałów drogowych, ujednoliconego nazewnictwa warstw konstrukcji nawierzchni oraz nowych metod...
Year 2013
-
Badania mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze otaczania - Etap III
PublicationPROSZE UZUPELNIC DATE WYKONANIA PRACY, ILOSC STRON, RYSUNKOW
-
Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych
PublicationKatalog zawiera metodę projektowania konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych obowiązującą w Polsce.
Year 2010
-
Mieszanki mineralno-asfaltowe na ciepło - przegląd dodatków
PublicationObecnie, stosowane są różne strategie przy budowie dróg w celu minimalizowania negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Jedną z ostatnich technologii są ''mieszanki na ciepło'', które skutkują obniżeniem temperatury produkcji i układania. Ten efekt może być osiągnięty dwoma sposobami: przez zastosowanie dodatków do lepiszcza lub mieszanki zmniejszających lepkość asfaltu lub przez dodanie niewielkiej ilości wody, która spienia...
-
Mieszanki mineralno-asfaltowe na ciepło - z asfaltem spienionym
PublicationW dzisiejszych czasach ważną kwestią staje się konieczność minimalizacji negatywnego wpływu budowy dróg na środowisko naturalne. Jedną z nowych technologii związanych z tą kwestią są mieszanki mineralno-asfaltowe, które mogą być produkowane i zagęszczane w temperaturze niżej niż dotychczasowo. Efekt ten może być osiągnięty poprzez dodanie do asfaltu lub mieszanki środka obniżającego lepkość lepiszcza lub wykorzystanie zjawiska...
seen 3744 times