Asfaltové směsi a technologie pro ložné vrsvy vozovek s dlouhodobou životností

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá konceptem vozovek s dlouhou životností a návrhem asfaltové směsi SMA L 16 S použitelné v tomto konceptu do ložné vrstvy vozovky. Text práce je rozdělen na tři hlavní části. V první, rešeršní části je v kapitolách 1 až 4 objasněn koncept vozovek s dlouhou životností, který je nazýván též konceptem "věčných" vozovek. Nejprve jsou nastíněny nejčastější poruchy netuhých vozovek a dále je popsán koncept vozovek s dlouhou životností, kde jsou při návrhu, výstavbě a údržbě vozovek tyto poruchy vhodně eliminovány tak, aby bylo docíleno mnohem delší návrhové životnosti. Na základě zkušeností ze zahraničí je zde i popsána možnost, jak modernizovat stávající vozovky na vozovky s dlouhou životností. Vzhledem k použití kvalitnějších materiálů jsou investiční náklady vyšší, proto je zde ve stručnosti popsána analýza nákladů a přínosů, která z dlouhodobého hlediska tyto vyšší investiční náklady obhajuje. Rešeršní část je uzavřena poznatky z realizace zkušebního úseku na silnici II/236 Kačice - Smečno, kde byla využita pro ložnou vrstvu vozovky směs SMA. Druhá část se zabývá návrhem skladby netuhé dálniční vozovky podle konceptu vozovek s dlouhou životností a shrnutím poznatků z posouzení dle TP 170. Všechny navržené varianty byly posouzeny ve výpočetním programu Laymed. Poslední, třetí část se věnuje laboratornímu návrhu směsi SMA L 16 S. Detailně je zde popsán princip návrhu, optimalizace směsi a přehled zkoušených variant této směsi. Následuje stručný popis výroby zkušebních těles a popis na nich prováděných laboratorních zkoušek: stanovení modulu tuhosti v příčném tahu na válcových zkušebních tělesech (IT-CY), stanovení pevnosti v příčném tahu (ITS), stanovení odolnosti asfaltové směsi vůči vodě (ITSR), stanovení odolnosti asfaltové směsi proti účinkům mrazu, šíření trhliny zkouškou ohybem na půlválcovém zkušebním tělese, zkouška pojíždění kolem a zkouška tahu za ohybu. Nakonec jsou zde uvedeny a popsány výsledky všech variant směsi SMA L 16 S ze všech výše vyjmenovaných zkoušek včetně porovnání s výsledky referenční směsi ACL 16 S.

This diploma thesis deals with Long-Life Pavement concept and with design of asphalt mixture SMA L 16 S which can be used in this concept in binder course. The text is divided into the main parts. In the first, research part there is in chapters 1 to 4 explained Long-Life Pavement concept which is sometime called "Perpetual Pavements" concept. It begins with the most common distresses od flexible pavements and then the Long-Life Pavement concept is decribed. In this concept the pavements are designed so that the distresses mentioned above are eliminated, therefore these pavements are much more durable. Foreign experience from Great Britain shows the possibility of upgrading to long-life pavements. The initial construction costs are higher due to high-quality materials, so there the Cost/Benefit Analysis is introduced and it justifies these higher initial construction costs. The end of research part is dedicated to experimental stretch II/236 Kačice - Smečno, where SMA was used in binder course. The second part of this thesis deals with design of flexible pavement for motorway in Long-Life Pavement concept and summary of findings from evaluation according to TP 170. All variants of designed pavements were evaluated in software Laymed. The last part is dedicated to design of asphalt mixture SMA L 16 S. The design method and optimization are decribed in detail here, followed by all designed variants. Next issue described are making of test specimen and all the tests performed: analysis of indirect tensile stiffness modulus, analysis of indirect tensile strength, crack propagation by semi-circular bending test, wheel tracking and analysis of flexural strength. At the end all the results are shown and described for all variants of asphalt mixture SMA L 16 S including comparison with reference mixture ACL 16 S.