Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

Az Útügyi Műszaki Előírások a legyártott, beépített aszfaltok összetételével szemben követelményeket állítanak fel, melyek rendelkeznek alsó és felső határértékkel. A keveréktervek kiindulási alapját jelentő típusvizsgálatok során meghatározott optimális értékek azonban csak közvetett módon állnak összefüggésben az aszfaltok teljesítményével, így az is csak sejthető, hogy a gyártási és beépítéstechnológiai ingadozások okán akár a határértékeket is megközelítő tényleges összetétel milyen hatást gyakorol a keverékek merevségére és fáradására. További nehézséget okoz, hogy a fázisos összetétel egyes elemei (adalékanyag – szemmegoszlás, kötőanyag-tartalom, szabadhézag-tartalom) egymásra is hatással vannak. A méretezési eljárások ezt a minőséget befolyásoló ingadozást nem- vagy csak korlátozottan és közvetett módon tudják figyelembe venni. 

Az új nyomvonalú útépítések és növekvő ütemű útfelújítások miatt a hazai aszfaltburkolatú útpályaszerkezetek méretezési eljárása komoly átalakulások előtt áll, hogy meg tudjon felelni a jövő kihívásainak. Tudnia kell kezelni az anyagminőségbeli eltéréseket, az időjárás és a klímaváltozás hatását, mindezt úgy, hogy az eddigieknél gazdaságosabb új és felújított pályaszerkezetek szülessenek. Erre a jelen kor technológiai adottságai és számítástechnikai háttere lehetőséget biztosít, így nem maradhat figyelmen kívül az sem, hogy a legyártott keverék összetétele, ezáltal a minősége sztochasztikusan változó. 

A PhD téma célja, hogy az aszfaltok összetételével szemben támasztott követelmények teljesítményre gyakorolt hatását külön-külön és összegzetten is megvizsgálja. Végeredményként olyan tudományos eredmények kidolgozása a cél, amelyek a pályaszerkezet-méretezési (esetleg keveréktervezési) eljárásba beépíthetők és lehetőséget adnak arra, hogy sztochasztikus változóként kezelje az aszfalt gyártás és beépítés során vizsgált paramétereket. 

 

Az aszfaltok összetételének teljesítményre gyakorolt hatásának kutatása során az alábbi altémák kutatási feladatait kell elvégezni:

 

    • Fázisos összetétel egyes elemeinek hatása a teljesítményre, összegzett optimum keresése.

    • Gyártási és beépítési ingadozások statisztikai és valószínűségi alapon történő vizsgálata.

    • Gyártási és beépítési ingadozások hatásának vizsgálata a keverékek teljesítményére, a burkolat élettartamára.

    • Méretezési (esetlegesen keveréktervezési) eljárás során használható szorzó/képlet/algoritmus előállítása, amivel az ingadozások közvetlen hatását érvényesíteni lehet.

 

***

 

The Road Technical Specifications set requirements for the composition of the built-in asphalts manufactured, which have upper and lower limits. However, the optimal values determined in the type tests on which the mixture designs are based are only indirectly related to the performance of the asphalt, so it can only be assumed how the actual composition, even close to the limit values, affects the rigidity and fatigue of the mixtures due to fluctuations in production and installation technology. Another difficulty is that certain elements of the phased composition (additive - eye split, binder content, free-space content) also affect each other. Scaling procedures can consider this quality fluctuation in a non- or limited and indirect manner. 

 

Due to new road constructions and increasing road renovations, the scaling process of Hungarian asphalt paved road structures is facing major transformations to meet the challenges of the future. It must be able to deal with differences in material quality, the impact of weather and climate change, all in such a way that new and refurbished track structures are more economical than ever. The technological capabilities and computing background of the present age provide an opportunity for this, so that the composition of the mixture manufactured and thus its quality vary stochastically. 

 

The PhD theme aims to raise the issue of asphalt composition impact of these requirements on performance, individually and in summary. As a result, the aim is to develop scientific results that can be incorporated into the track structure sizing (possibly mixture design) process and provide an opportunity to treat the parameters tested during asphalt production and installation as stochastic variables. 

 

In researching the performance impact of asphalt composition, the following sub-themes shall be carried out:

 

    • Effect of certain elements of a phased composition on performance, search for a summarized optimum.

    • Examination of manufacturing and installation fluctuations on a statistical and probabilities basis.

    • Assessment of the effect of manufacturing and installation fluctuations on the performance of mixtures, the life of the casing.

    • Production of a multiplier/formula/algorithm that can be used in a scaling (possibly mixture design) process to validate the direct effect of fluctuations.