Budziński, Bartosz BłażejMieczkowski, Paweł promotor2022-06-242022-06-242021Budziński, B. B. (2021). Wpływ rodzaju i ilości lepiszcza na wybrane parametry niskotemperaturowe mieszanki mastyksowo-grysowej o zwiększonej zawartości mastyksu SMA-MA : rozprawa doktorska. Szczecin, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, 144 s. (Niepublikowana praca doktorska) https://hdl.handle.net/20.500.12539/1498https://hdl.handle.net/20.500.12539/1498Wpływ rodzaju i ilości lepiszcza na wybrane parametry niskotemperaturowe mieszanki mastyksowo-grysowej o zwiększonej zawartości mastyksu SMA-MA W mmeJszeJ rozprawie doktorskiej podjęto się oceny mieszanek mineralno-asfaltowych stosowanych na obiektach mostowych pod kątem ich odporności na niskie temperatury. W Polsce do warstw ochronnych na obiektach mostowych można stosować zgodnie z zapisami dokumentów technicznych wyłącznie asfalty lane. W ostatnich latach, opracowana w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie . . mieszanka mastyksowa-grysowa o zwiększonej zawartości mastyksu SMA-MA przeznaczona do warstwy ochronnej, pozwala osiągnąć lepsze parametry , skrócić czas związany z wbudowywaniem na obiektach mostowych oraz ułatwić sam etap aplikacji. Jednym z działai1 podejmowanych na etapie projektowania i wykonawstwa nawierzchni na obiektach mostowych jest zapewnienie jej bezawaryjnego funkcjonowania w jak najdłuższym okresie. Wiąże się to przede wszystki m z koniecznością ograniczenia wszelkiego rodzaju robót na tego typu obiektach inżynierskich, które mogą w znaczny sposób ograniczyć możliwości przemieszczania się pojazdów samochodowych. Z tego względu warstwy nawierzchniowe powinny być trwałe i odporne na szkodzenia, skutkujące brakiem ciągłości struktury, co może prowadzić do korozji płyty pomostu. Jest to szczególnie istotne w aspekcie charakterystyki pracy płyty obiektu mostowego, narażonej na oddziaływania od ruchu pojazdów oraz oddziaływań klimatyczno-pogodowych. Ocenie poddano mieszanki stosowane w warstwach ochronnych. Były to przede wszystki m innowacyjne mieszanki mastyksowa-grysowe o zwiększonej zawartości mastyksu SMA-MA oraz tradycyjny asfalt lany (MA). Poddano ocenie mieszanki z różnym lepiszczem asfaltowym oraz w przypadku mieszanki SMA-MA dodatkowo o różnej jego zawartości. Przeprowadzono badania w szerokim zakresie temperatur ujemnych wykorzystując kilka, różniących się od siebie testów w schemacie rozciągania prostego. Skupiono się na opisie dwóch parametrów, tj. odporności na spękania niskotemperaturowe oraz relaksacji naprężeń. Odporność na spękania niskotemperaturowe oceniono w teście TSRST (Thermal Stress Restrained Speciment Test). Właściwości reologiczne mieszanek oceniono poprzez czas relaksacji naprężeń w testach TCT (Tensile Creep Test) oraz RT (Relaxation Test). Do opisu teoretycznego parametrów niskotemperaturowych zastosowano modele reologiczne Burgersa oraz Maxwella. Ocenę w oparciu o testy RT oraz TCT prowadzono dla trzech temperatur: -10°C, -15°C, -25°C. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz analiz stwierdzono, że kluczowym parametrem wpływającym na zachowanie się mieszanek mineralno-asfaltowych w niskich temperaturach jest rodzaj lepiszcza asfaltowego. Udowodniono, że mieszanki mastyksowa-grysowe o zwiększonej zawartości mastyksu SMA-MA cechują się lepszymi parametrami niż mieszanki typu asfalt lany. Jest to wynikiem zastosowania znacznie bardziej miękkich asfaltów w przypadku mieszanek SMA-MA. Wpływ zawruiości lepiszcza asfaltowego nie został jednoznac znie określony. Na podstawie analiz można stwierdzić, że istnieje optymalna zawartość lepiszcza pod kątem zachowania się mieszanki SMA-MA w niskich temperaturach.This doctora! disse1tation deals with evaluation of low-temperature resistance of asphalt mixtures designed for construction of bridge pavements. In accordance the Polish guidelines, only mastic asphalts are an acceptable materia! for construction of protective layers on bridges. In the recent years an innovative SMA mixture for this application was developed at the West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Poland, referred to by the acronym SMA­ MA, which contained an increased amount of bituminous mastic. Its advantages include better performance parameters, faster placement on bridges and easier application. One of the challenges during design and construction of bridge pavements is to ensure problem free operation for as long as possible. For obvious reasons, it is of primary importance to minimise, as far as practicable, any works that could significantly disrupt traffic carried by such bridges. For this reason, surface courses designed for bridges must feature superb durability and resistance to damage to ensure continuity of protection of the bridge deck from corrosion. The specific exposure conditions, including traffic loading and harsh weather make it an even more important issue. The materia! under analysis were mixtures designed for construction of protective layers. Generall y these were innovative SMA mixtures containing a higher amount of mastic, referred to by the acronym SMA-MA and a conventional mastic asphalt (MA). The test specimens contained different types and, in the case of SMA-MA, also different amounts of bituminous binders. The specimens were subjected to a wide range of temperatw·es below freezing, applied in a few different uniaxial tension tests. The focus was on describing two parameters: resistance to low-temperature cracking and stress relaxation ability. The Stress Restrained Specimen Test (TSRST) was used to determi ne the first od them. Rheological properties were determined by measuring stress relaxation times in the Tensile Creep Test (TCT) and Relaxation Test (RT). Maxwell and Burgers models were used for theoretical description of the low-temperature properties under analysis. The evaluation based on the results of RT and TCT tests was performed for three temperatures: -10°C, -15°C, -25°C. The test results and analyses led to the conclusion that the type of bituminous binder is the prirnary factor determining the low­ ternperature performance of the asphalt mixtures under analysis. Generally these were innovative SMA rnixes containing a higher arnount of rnastic, referred to by the acronym SMA­ MA and a conventional rnastic asphalt (MA) rnixture. This is due to much softer biturnens used in SMA-MA mixes. On the other hand, the effect of the amount of bitumen has not been determined definitely. The analysis perforrned as part of this research allow us to conclude that there is an optimum content of bitumen in terms oflow-ternperature perfonnance of SMA-MA mixtures.plUznanie autorstwa 3.0 Polskaasfaltnawierzchnie asfaltoweDyscyplina::Nauki inżynieryjno-techniczneThesis