background image

Naprężenie: Jeżeli pewne ciało obciazone ukladem sil zewnetrznych przetniemy 
umownie plaszczyzna na dwie czesci, w przekroju tym wystapia sily wewnetrzne 
konieczne do zrownowazniea obciazen dzialajacych na kazda z tych przecietych 
czesci.Zgodnie z zalozeniem ciaglej budowy materii 

każdy punkt przekroju jest 

punktem przylozenia pewnej elementarnej sily. Naprezenie jest scisle zwiazane z 
przekrojem i ma wymiar N/m2  
Odkształcenie Miara deformacji ciała poddanego siłom zewnętrznym. εz = σz/E –
prawo hooke

’a. Odkształćenie ΔL/l to skrocenie wzgledne lub wydluzenie wzgledne 

materialu. Wielkosc bezwymiarowa.  
Moduł sprężystości: Modul younga (E)- inaczej modul odksztalcalnosci liniowej. 
Wielkosc okreslajaca sprezystosc materialu. Wyraza ona charakterystyczna dla 
danego materialu zaleznosc wzglednego od

ksztalcenia liniowego ε materialu od 

naprezenia σ, jakie w nim wystepuje w zakresie odksztalcen sprezystych. E=σ/ε. 
Moduł sztywności: sluży do opisania mechnicznych właściwości asfaltow w 
zakresie temperatury i obciazeń. Modul sztywnosci S okreslany w probie rozciagania 
jest definiowany jako stosunek miedzy naprezenim i wydluzeniem 
Współczynnik Poissona:jest stosunkiem odksztalcenia poprzecznego do 
odksztalcenia podluznego przy osiowym stanie naprezenia. Jest wielkoscia 
bezwymiarowa i nie okresla sprezystosci materialy a jedynie 

sposób w jaki się 

odksztalca. V=0 dla korka, v=0,5 dla cial niescisliwych np. grutny mocno nasycone 
woda. 
Lepkospręzystość: Wlasnosc niektórych materiałow np. asfalt w temp 50st., 
przejawia 

się w tym ze odkształcenie nie zanika natychmiast po usunieciu obciazenia 

które go wywolalo. Pojawiaja się pewne odksztalcenia trwale. Materialy 
lepkosprezyste pod obciazeniami krotkotrwalymi zachowuja 

się jak ciala sprezyste 

podczas gdy pod obciazeniami dlugotrwalymi jak ciecze o duzym wspolczynniku 
lepkosci.  
Nieliniowosc materialu: miedzy odksztalceniem i naprezeniem nie zachodza 
związki liniowe. Jeśli σ1 wywoluje ε1, a σ2 wywoluje ε2 to jeżeli σ1+ σ2 NIE 
wywoluje 

ε1+ ε2 to jest to material nieliniowy. Przyklady materialow nieliniowych to 

grunt, mieszanki mineralno asfaltowe. 
TRWAŁOŚĆ BETONU ASFALTOWEGO w testach kontrolowanego 
odkształcenia i naprezenia. Test kontrolowanego odkształcenia:
 punkt 
zniszczenia Nf, gdy siła zginajaca maleje o połowę. Trwałość materialu jest tym 
większa im sztywność mniejsza. Im większa penetracja tym większa trwałość 
zmęczeniowa    Test kontrolowanego naprężenia: punkt zniszczenia Nf gdy 
odk

ształcenie wzrasta dwukrotnie. Do próbek przykłada się stałe naprężenie o stałej 

amplitudzie. S

ztywne mieszanki sa bardziej trwałe, ilość obciążeń do zniszczenia jest 

wieksza.  
Projektowanie dla cienkich i grubych warstw: Nawierzchnie cienkie do 10cm, 
nawierzchnie grube od 15 i wiecej cm. Grube nawierzchnie pracu

ją w stanie 

kontrolowanego naprezenia. Przy nawierzchniach grubych mo

żemy stsowac 

twardsze asfalty bo tam nigdy nie powstana duze odksztalcenia.  Cienkie 
nawierzchnie powinny 

być projektowane tak aby warstwy bitumiczne nie były 

sztywne. Du

za sztywnosc doprowadzi do ich popękania. Przy projektowaniu 

mieszanek dla ruchu lekkiego 

należy stosowac miekkie asfalty. 

Dwuetapowe projektowanie nawierzchni półsztywnych: nawierzchnie polsztywne 
to takie gdzie warstwy asfaltowe leżą na stabilizacji cementem lub chudym betonie.  
Zakładamy dwa etapy pracy nawierzchni: a) do momentu spękań podbudowy 
zwiazanej spoiwami hydraulicznymi. Zaklada 

się ze warstwa jest w stanie 

background image

niespękanym b) po spękaniu podbudowy(pracuje ona jak bloki lub jak kruszywo) po 
wielu latach podbu

dowa ulega spękaniu. Charakteryzuje się duzo mniejszym 

modułem.  
TEO

RIA Trwałości zmęczeniowej: warstwa jest zginana przez koła. Spekania 

inicjowane sa inicjowane na dole warstwy asfaltowej w strefie rozciaganej. Spekania 
propaguja od dolu do gory. Po pewnym czasie sa widoczne na powierzchni. 
SPĘKANIA z góry na dół (top down)- inicjowane na gorze warstw i propaguja na 
dół- zwlaszcza w nawierzchniach o grubszych warstwach asfaltowych.Przyczyny: 
Rzeczywiste obciazenie kontaktowe opony samochodu ciezarowego. Rozciaganie na 
powierzchni od naprezen stycznych. Napręzenia termiczne: rozciaganie na 
powierzchni od skurczu przy oziebianiu nawierzchni.  
SPEKANIA z dołu do góry: spękania sa inicjowane na dole warstwy i propagują ku 
gorze.  Zwlaszcza w nawierzchniach o cienszych warstwach asfaltowych. 
METODY BADANIA TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ MMA: 1) Metoda 
uniwersytetu w Notthingam-
 uwzgledniamy po

czątkową temperature mieknienia; 

zawartosc objetosciowa asfaltu. Jako jedyna definiuje pojecie: Stan krytyczny: 
koleiny 10mm i pierwsze pojedyncze spekania podluzne w sladach kol. Stan 
zniszczenia: koleiny 20mm i intensy

wne spękania w sladach kół. 2) Metoda 

Instytutu Asfaltowego: uwzgledniamy lep

kość początkowa asfaltu w temp 21,1 st.; 

moduł sztywności mieszanki; zawartość objętosciowa asfaltu; zawartosc wolnych 
przestrzeni. 3) Metoda Shella: uwzgledniamy Indeks penetracji, temperature T800, 
mo

duł sztywności mieszanki, zawartosc objetosciowa asfaltu.4) Metoda Centrum 

Badań Drogowych w Belgii: uwzglednia zawartosc asfaltenow w asfalcie, 
zawartosc objetosciowa asfaltu, zawartosc wolnych przestrzeni, rodzaj mieszanki 
mineralnej. 
5) Metoda AASHTO-
podobna w sensie matematycznym do metody instytutu 
asfaltowego, 

skalibrowana w terenie.nowościa jest uwzglednienie spękań które mogą 

powstac z gory na doł.  
PRAWO MINERA: Szkoda zmeczeniowa Di
 wywolana okreslona iloscia przejsc osi 
i-tych Ni to stosunek tej ilosci Ni do maksymalnej ilosci obciazen osi i-tych Nfi jakie 
może przeniesc nawierzchnia do zniszczenia. Szkody zmeczeniowe od roznych 
obciazen w roznym czasie sumuja 

się liniowo. Jeżeli szkoda zmeczeniowa jest 

wieksza od 1 materiał pęka. Metoda ta w 100% nie przystaje do rzeczywistosci ale 
jest stosowana.