Abstrakt

Sczepność warstw asfaltowych w konstrukcji nawierzchni drogowej ma kluczowe znaczenie dla zachowania się nawierzchni pod obciążeniem od pojazdów samochodowych. W tym celu przeprowadzono badania sczepności międzywarstwowej w schemacie Leutnera przy obciążeniu monotonicznym dla określenia maksymalnej siły ścinającej, przemieszczenia ścinającego, wytrzymałości ścinania, sztywności ścinania, energii ścinania. Dla wybranych przypadków przeprowadzono również badania pod obciążeniem cyklicznym w celu określenia charakterystyk zmęczeniowych połączeń międzywarstwowych w stanie kontrolowanego naprężenia. Stwierdzono, że siła połączenia międzywarstwowego jest zależna od wielu czynników, spośród których istotnie decydujące są: rodzaj i ilość emulsji asfaltowej zastosowanej do skropienia międzywarstwowego, rodzaj asfaltu, z jakiego wyprodukowano emulsję, różnica uziarnienia sąsiadujących warstw oraz skuteczność zagęszczenia warstw sąsiadujących. Na odcinku doświadczalnym wykonano w skali rzeczywistej symulację różnych poziomów sczepności międzywarstwowej oraz badano ich wpływ na zachowanie się konstrukcji nawierzchni za pomocą urządzenia FWD. Osiągnięty na niektórych sekcjach odcinka doświadczalnego brak powiązania międzywarstwowego przyczynił się do obniżenia nośności nawierzchni. W miejscach tych wystąpiły zwiększone ugięcia w stosunku do miejsc, gdzie występowała pełna sczepność międzywarstwowa. W monografii dokonano także oceny wyników badań sczepności międzywarstwowej, które uzyskano podczas realizacji 74 inwestycji drogowych na głównej sieci dróg krajowych (w tym autostrad i dróg ekspresowych) w latach 2012–2013. Stwierdzono, że na drogach najwyższego standardu technicznego, jak również najwyższego poziomu kontroli jakości uzyskuje się bardzo dobrą sczepność pomiędzy warstwami asfaltowymi. W pracy przedstawiono też wyniki analiz obliczeniowych wykonanych przy zastosowaniu modelu wielowarstwowej półprzestrzeni sprężystej, które dotyczyły wpływu braku sczepności międzywarstwowej i ewentualnego jego umiejscowienia na ugięcia i trwałość nawierzchni. Za pomocą metody elementów skończonych przeprowadzono również symulacje zachowania się nawierzchni z użyciem różnych modeli opisujących kontakt między warstwami, w tym między innymi z uwzględnieniem tarcia i kohezji w styku warstw. Wskazano modele do dalszego wykorzystania i zweryfikowano modelowanie analityczne z pomiarami ugięć nawierzchni w terenie.

Autor (1)