Modele zależności między cechami mechanicznymi betonów do nawierzchni drogowych

Małgorzata Konopska-Piechurska

Abstract

Cement concrete is increasingly chosen material and technological solution for the roads in Poland. Concrete used for pavements, unlike the typical concrete, is commonly designed for tensile strength, determining the fatigue durability of the pavement. Using of concrete pavements with exposed aggregate allows for obtain of durable and safe pavements which fits to the rules of sustainable development. The basic aim of the doctoral thesis was to determine the model relationships between the main strength properties for the concrete used for the road pavements and proposing the way of their practical application. The historical background and the assumptions for the manufacturing of the concrete road pavements were presented in the thesis, as well as their classification and principles of execution. The advantages and disadvantages of the concrete road pavements were discussed. The model relationships for the various types of concrete, presented in the scientific papers, were presented on the basis of the literature study. Under the framework of the own research, the strength properties (compressive strength, flexural strength by one-point and two-points method, tensile splitting strength using cubic and cylindrical samples) were determined for the concrete used for manufacturing of the two-layer road pavements with exposed aggregate, applied in practice on some sections of highways constructed in Poland. Concretes with the maximum grain size Dmax 8 mm (concrete used for the upper concrete pavement layer - GWN) and Dmax 22 mm (concrete used for the bottom concrete layer - DWN) were investigated. The statistical analysis of the tests results allowed for determination of the suitable model relationships between the tested properties in the form of the linear functions. The adequacy of the models was verified using statistical methods. They were also compared to the values obtained during production of the road pavements from the concrete with the different compositions. This way the reliability and the range of applicability of the determined models were positively verified. The algorithm of designing of the concrete for the road pavements, using the above relationships, was proposed; it can be the useful tool for designing of the concrete for the road pavements on the basis of minimum class of compressive strength, taking into consideration the requirements for the tensile strength. On the basis of the obtained results and their statistical analysis, the conclusion about the confirmation of the thesis formulated in the work was formulated.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Małgorzata Konopska-Piechurska (WIL)
Małgorzata Konopska-Piechurska
- Wydział Inżynierii Lądowej
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Inżynierii Lądowej (WIL)
Dyscyplina naukibudownictwo / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data rozpoczęcia18-03-2015
Data obrony19-04-2016
Data zakończenia 20-04-2016
Promotor Paweł Łukowski (WIL / IIB)
Paweł Łukowski
- Instytut Inżynierii Budowlanej
Recenzenci zewnętrzni Jan Deja - [Akademia Górniczo-Hutnicza (AGH)]
Jan Deja
-
- Akademia Górniczo-Hutnicza

Elżbieta Horszczaruk - [Wydział Elektryczny (WE) [Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie (ZUT)]]
Elżbieta Horszczaruk
-
- Wydział Elektryczny
Paginacja 165
Słowa kluczowe w języku polskimxxx
Słowa kluczowe w języku angielskimxxx
Streszczenie w języku polskimBetony cementowe są coraz częściej wybieranym rozwiązaniem materiałowotechnologicznym w konstrukcjach dróg w Polsce. Betony nawierzchniowe w odróżnieniu od betonów zwykłych, projektuje się głównie na wytrzymałość na rozciąganie, która decyduje o trwałości zmęczeniowej nawierzchni. Stosowanie nawierzchni betonowych z eksponowanym kruszywem pozwala uzyskać trwałe i bezpieczne nawierzchnie wpisujące się w zasady zrównoważonego rozwoju. Podstawowym celem pracy było wyznaczenie zależności funkcyjnych między kluczowymi parametrami wytrzymałościowymi betonów przeznaczonych do wykonywania nawierzchni drogowych i zaproponowanie sposobu ich inżynierskiego wykorzystania. W pracy przedstawiono tło historyczne i przesłanki wykonywania betonowych nawierzchni drogowych, ich klasyfikację i zasady wykonywania. Przedyskutowano zalety i wady nawierzchni betonowych. Na podstawie studiów literaturowych dokonano zestawienia przedstawionych w publikacjach naukowych modelowych zależności, dotyczących różnych rodzajów betonu. W ramach badań własnych wykonano oznaczenia podstawowych cech wytrzymałościowych (wytrzymałość na ściskanie, na rozciąganie przy zginaniu metodą jedno- i dwupunktową, na rozciąganie przy rozłupywaniu na próbkach sześciennych i walcowych) betonu do nawierzchni dwuwarstwowych z odsłoniętym kruszywem, zastosowanego w praktyce przy wykonywaniu niektórych odcinków autostrad na terenie Polski. Badano betony o maksymalnym wymiarze ziarn kruszywa Dmax 8 mm (beton stosowany do górnej warstwy nawierzchni betonowej - GWN) oraz Dmax 22 mm (beton używany do dolnej warstwy - DWN). Analiza statystyczna rezultatów badań pozwoliła na opracowanie odpowiednich modeli zależności między oznaczanymi cechami w postaci funkcji liniowych. Metodami statystycznymi potwierdzono adekwatność tych zależności. Następnie porównano je z wartościami uzyskanymi przy wykonywaniu nawierzchni z betonu o zmodyfikowanym składzie, pozytywnie weryfikując w ten sposób wiarygodność i zakres stosowalności opracowanych modeli. Zaproponowano algorytm postępowania przy projektowaniu betonu do nawierzchni z wykorzystaniem powyższych zależności; algorytm ten może stanowić użyteczne narzędzie projektowania betonu nawierzchniowego na podstawie określania minimalnej klasy wytrzymałości na ściskanie z uwzględnieniem wymagań wytrzymałości na rozciąganie. Na podstawie uzyskanych wyników i ich statystycznej analizy, sformułowano wniosek o potwierdzeniu postawionych w pracy tez.
Plik pracy
Konopska-Piechurska.pdf 4.59 MB

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót