TÉMA 2

VÝSTAVBA, ÚDRŽBA, OPRAVY, ŽIVOTNOST VOZOVEK A EKONOMIKA

ČÁST

ŽIVOTNOST A EKONOMIKA

24.- 25.11.2009 České Budějovice

Doc. Ing. Otakar Vacín, Ph.D.

Metodika overovania návrhových parametrov konštrukcií vozoviek na pokusných úsekoch

Dipl. Ing. Zsolt BOROS

24.-25.11.2009 České Budějovice

Boros, Metodika overovania návrhových parametrov konštrukcií vozoviek na

pokusných úsekoch3

Cíle

Návrh konstrukce vozovky pro projekt PPPpodmínkou je návrh vozovky dle místní návrhové

metodiky - jiný není povolenpři porovnání konkrétního zadání pro návrh vozovek

podle různých návrhových metodik některých evropských zemí docházíme k odlišným výsledkům

různé hodnoty dostáváme i v případě podobných klimatických podmínek a zatížení vozovky

z hlediska modelů a použitých analytických výpočtových metod však platí, že není mezi návrhovými metodikami podstatný rozdíl

Boros, Metodika overovania návrhových parametrov konštrukcií vozoviek na

pokusných úsekoch4

Simulace podmínek v konstrukci vozovky

VšeobecněAPT – Accelerated Pavement Testing (zrychlené

zatěžování vozovky)ALT – Accelerated Load Testing (zrychlené testování

dle zatížení)AST – Accelerated Scale Testing (zrychlené zkoušení

zatěžovacích stavů)RLT – Real-time Load Testing (sledování zatížení

v reálném čase)

Boros, Metodika overovania návrhových parametrov konštrukcií vozoviek na

pokusných úsekoch5

Závěry

pro přesnější analýzu je nevyhnutelné systematické měření klimatických okrajových podmínek a deformačních vlastností vrstev konstrukce vozovky při reálném zatížení

předpokládáme, že nestačí sledovat změnu vlastností materiálů v laboratorních podmínkách,

je důležité skutečné namáhání sledovaného materiálu, sledování vrstvy v konstrukci a její interakce s konstrukcí

Boros, Metodika overovania návrhových parametrov konštrukcií vozoviek na

pokusných úsekoch6

materiály se mění během životnosti při porovnání konkrétního zadání pro návrh vozovek

podle návrhových metodik některých evropských zemí jsou výsledky velmi odlišné

očekávané výsledky práce mají přispět k optimalizaci nákladů životního cyklu - Life Cycle Cost

Závěry

PRODLOUŽENÍ ŽIVOTNOSTI ASFALTOVÝCH VRSTEV VYZTUŽENÍM VLÁKNY

Clifford N. MacDonald

Kamil E. Kaloush, Ph.D.,P.E

Tracy H. Lang

Ing. Jiří Zedníček

KP Biligiri

24.-25.11.2009 České Budějovice

MacDonald, Kaloush, Lang, Zednicek, Biligiri, Prodloužení životnosti asfaltových vrstev

vyztužením vlákny8

Cíle

Vyztužený asfaltový betonzvýšená pevnost, houževnatost a životnostpevná a chemicky inertní vláknaFRAC nabízí trojrozměrné - izotropické vyztužení vlákna poskytují asfaltové směsi lepší vlastnosti, jako

vyšší komplexní modul a lepší únavovovou odolnost směsi

MacDonald, Kaloush, Lang, Zednicek, Biligiri, Prodloužení životnosti asfaltových vrstev

vyztužením vlákny9

Úvod

Všeobecněmateriál je vyráběn od roku1982v roce 2008 byl proveden zkušební úsek a srovnávací

měření vlastností materiálů dle funkčních a empirických zkoušek

trojrozměrná smyková pevnost, dynamický modul a odolnost proti šíření trhlin

dávkování vláken : ~0.5kg na tunu směsi

MacDonald, Kaloush, Lang, Zednicek, Biligiri, Prodloužení životnosti asfaltových vrstev

vyztužením vlákny10

Výsledky zkoušek

Materiálové vlastnostiHodnoty komplexního modulu

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

4.4 °C 37.8 °C 54.4 °C

Kom

plex

ní M

odul

us, M

Pa

Controlní směs

FRAC

MacDonald, Kaloush, Lang, Zednicek, Biligiri, Prodloužení životnosti asfaltových vrstev

vyztužením vlákny11

Výsledky zkoušek Materiálové vlastnostiRychlost šíření trhliny

y = 0.0133x + 0.0714

R2 = 0.9497

y = 0.0003x + 0.0214

R2 = 0.8131

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0 10 20 30 40 50 60 70

Crack Growth Rate, a*, mm/min

C*,

N-m

m/m

m2 -m

in

Control FRAC

MacDonald, Kaloush, Lang, Zednicek, Biligiri, Prodloužení životnosti asfaltových vrstev

vyztužením vlákny12

Závěry

směsi FRAC prokázaly lepší odolnost proti vzniku smykových deformací

hodnoty komplexního modulu E* byly pro směs FRAC vyšší u teploty 54.4 °C, nárůst modulu 50%

rychlost šíření trhliny ukázala 40x vyšší odolnost než kontrolní směs

výpočet dle návrhové metodiky umožňuje snížení tloušťky vrstvy asfaltového betonu o 30% až 40%