Investigations of geosynthetic interlayer bonding in asphalt layers

The paper presents the results of an extensive investigation of asphalt concrete specimens with geosynthetic interlayer. The subject of this research is evaluation of influence of geosynthetics interlayer applied to bituminous pavements on interlayer bonding of specimens. The results of the tests proves that when geosynthetic is used, the bonding of interlayer depends mainly on the type of bituminous mixture, the type of geosynthetic, and the type and amount of bitumen used for saturation and sticking of geosynthetic. The amount of bitumen used in order to saturate and fix the geosynthetic significantly changes the interlayer bonding of specimens.

Problem związania międzywarstwowego jest jednym z poważniejszych problemów wykonawczych w budowie nawierzchni asfaltowych, zwłaszcza w sytuacji zastosowania geosyntetyków, które są bardzo wrażliwe na błędy aplikacji. Brak zapewnienia dobrego połączenia warstw skutkuje zmniejszeniem trwałości całej konstrukcji nawierzchni. Problemem badawczym jest więc określenie jak spadek połączenia warstw wpływa na trwałość zmęczeniowa konstrukcji nawierzchni. Badania takie zostały wykonane w ramach 2 grantów badawczych, natomiast niniejszy artykuł prezentuje tylko część dotyczącą badań połączeń międzywarstwowych. Badania te zostały wykonane metoda ścinania opracowana na Politechnice Krakowskiej, w dwóch wybranych temperaturach tj. -2°C i +25°C. Jako czynniki determinujące sczepność międzywarstwową przebadano wpływy rodzaju geosyntetyku, rodzaju lepiszcza stosowanego do połączenia warstw, rodzaju mieszanki mineralno-asfaltowej a także ilości lepiszcza stosowanej do skropienia międzywarstwowego. Istotność wpływów poszczególnych czynników na parametry związania międzywarstwowego określono z wykorzystaniem metod statystycznych z zastosowaniem programu Statgraphics Plus v.5.1. Stwierdzono pozytywny wpływ zastosowania geosyntetyków wstępnie impregnowanych środkiem adhezyjnym, jako lepiszcze do nasycania i przyklejania geosyntetyku najbardziej efektywny okazał sie asfalt na gorąco bądź emulsja modyfikowana, stosowanie emulsji niemodyfikowanych dało gorsze rezultaty. Bardzo istotny okazał sie wpływ ilości lepiszcza stosowanego do nasycania i przyklejania geosyntetyków. Wykazano, że dla każdego rodzaju warstwy pośredniej istnieje optymalną ilość skropienia międzywarstwowego, przy której wytrzymałość na ścinanie i sztywność ścinania jest największa. Zarówno zwiększenie jak i zmniejszenie tej ilości lepiszcza powoduje spadek parametrów związania międzywarstwowego. W aspekcie praktycznym wyniki te pokazują konieczność indywidualnego doboru rodzaju i ilości lepiszcza do skropienia międzywarstwowego dla konkretnego rodzaju geosyntetyku oraz warstw mineralno-asfaltowych, w których będzie ułożony.