Evaluation of the resistance of mineral-asphalt composites for bridge pavement protective layers to permanent deformation

openaccess, Vol. 640 (12) 2025 / poniedziałek, 29 grudnia, 2025

Ocena odporności kompozytów mineralno-asfaltowych do warstw ochronnych nawierzchni mostowych na powstawanie deformacji trwałych

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.12.25

citation/cytuj: Pokorski P. Evaluation of the resistance of mineral-asphalt composites for bridge pavement protective layers to permanent deformation. Materiały Budowlane. 2025. Volume 640. Issue 12. Pages 235-242. DOI: 10.15199/33.2025.12.25

The article presents an evaluation of the resistance to permanent deformation of mineral-asphalt composites used in protective layers of bridge pavements, determined by uniaxial cyclic compression test. The scope of the research and analysis encompassedmineral-asphaltmixtures designed within the study plan, as well as mixtures whose compositions correspond to those incorporated into existing bridge pavement structures with concrete bridge decks in Poland. Based on the conducted analyses, equations were developed to describe the permanent deformation resistance of compactible mineral-asphalt mixtures intended for use in protective pavement layers.

W artykule zaprezentowana została ocena odporności na powstawanie deformacji trwałych kompozytów mineralno-asfaltowych do warstw ochronnych nawierzchni mostowych metodą jednoosiowego cyklicznego ściskania. Zakres badań i analiz obejmował mieszanki mineralno-asfaltowe zaprojektowane w ramach planu badań oraz mieszanki o składach zgodnych z tymi, które wbudowane zostały w Polsce w konstrukcje istniejących nawierzchni na obiektach mostowych z betonową płytą pomostową. Na podstawie przeprowadzonych analiz opracowane zostały równania opisujące odporność na powstawanie deformacji trwałych dla zagęszczalnych mieszanek mineralno-asfaltowych stosowanych do warstwy ochronnej.
bridge pavement; permanent deformations; protective layer.

nawierzchnie mostowe; deformacje trwałe; warstwa ochronna.
  1. Dziennik Ustaw z 20 lipca 2022 r. pozycja 1518 pt Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 24 czerwca 2022 r. w sprawie przepisów techniczno-budowlanych dotyczących dróg publicznych.
  2. Piłat J, Kowalski K. Nawierzchnie asfaltowe i betonowe na obiektach mostowych. Seminarium„ Nawierzchnie, izolacje i inne elementy wyposażenia mostów” Warszawa 2007, str. 49-52.
  3. Madaj A, Wołowicki W. Budowa i utrzymanie mostów. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2001.
  4. Fu J, ShenA, Zhang H. Study on the Influence and Law of Waterproof System Design Factors on the Typical Stress of Bridge Deck Pavement. Coatings. 2021; 11 (12): 1540.
  5. Widyatmoko I, Elliott RC, Read JM. Development of Heavy-Duty Mastic Asphalt Bridge Surfacing, Incorporating Trinidad Lake Asphalt and Polymer Modified Binders. Road Materials and Pavement Design. 2005; https://doi. org/10.1080/14680629.2005.9690016.
  6. Sybilski D. Bitumiczne nawierzchnie mostowe. Drogownictwo. 1994; 9.
  7. Radziszewski P, Piłat J, Sarnowski M, Król J, Kowalski K. Nawierzchnie asfaltowe na obiektach mostowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2016.
  8. Zou G, Xu X, Li J, Yu H,Wang C, Sun J. The Effects of Bituminous Binder on the Performance of Gussasphalt Concrete for Bridge Deck Pavement. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13020364.
  9.  Mieczkowski P. Mastyks grysowy SMA jako warstwa izolacyjna pod nawierzchnie bitumiczne na obiektach inżynierskich/Splittmastix as an insulation for roads pavements on the engineering objects. VI Międzynarodowa Konferencja „Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe”.Kielce. 9-10maja 2000, s. 151-156.
  10. Budziński B, Mieczkowski P, Sarnowski M. Doświadczenia w Zastosowaniu Technologii SMA-MA.; Kraków, 2016.
  11. MahanHM. Behavior of permanent deformation in asphalt concrete pavements under temperature variation.Article 1, Volume 6, Issue 1,Winter 2013, p. 62-73.
  12. Ksaibati K, Miller T, Farrar M. Laboratory Evaluation of Rutting in Asphalt Pavements. U. S. Report of University Transportation Centre Program, Department of Transportation,Washington, DC 1996.
  13. Walubita F, Fuentes L, Lee S, Dawd I, Enad M. Comparative evaluation of five HMArutting-related laboratory testmethods relative to field performance data: DM, FN, RLPD, SPST, and HWTT, Construction and Building Materials, Volume 215, 2019, Pages 737-753, ISSN 0950-0618.
  14.  Tran N, Timm D, Robbins M, Powell B. Mix Design, Laboratory Performance Evaluation and Structural Pavement Analysis and Design. NCAT Report 10-05, Auburn 2010.
  15. Alkuime H, Kassem E. Comprehensive evaluation ofwheel-tracking rutting performance assessment tests. Int. J. Pavement Res. Technol. 2020; https://doi.org/10.1007/s42947-020-0265-z.
  16.  Ling J, Wei F, Chen H, Hongduo Z. Accelerated Pavement Testing for Rutting Evaluation of Hot-Mix Asphalt Overlay under High Tire Pressure. Journal of transportation Engineering, Part B: Pavements/Volume 146 Issue 2 – June 2020.
  17. Grazziotin M, Peres W, Jorge A. Comparison of Low-VolumeRoad Pavement Performance with Results of Accelerated Pavement Testing. Transportation ResearchRecord Journal of theTransportationResearchBoard.2473.10.3141/2473-05.
  18. Zhang J, Alvarez A, Lee S, Torres A, Walubita L. Comparison of flow number, dynamic modulus, and repeated load tests for evaluation of HMApermanent deformation. Construction and Building Materials. 2013; 44, p. 391–398.
  19. Mejłun Ł, Jaskuła P. Odporność na deformacje trwałe betonu asfaltowego przeznaczonego do warstwy ścieralnej z różnymi asfaltami na podstawie badania Flow Number Drogownictwo. 2019 nr 7-8, p. 196-202
  20.  Pokorski P, Radziszewski P, Sarnowski M. Odporność na deformacje trwałe asfaltowych nawierzchni mostowych, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, 2016, vol. 33, nr 63/1/2, p. 429-436.
  21. Radziszewski P, Sarnowski M, Pokorski P. Assessment of resistance to permanent deformations of asphaltmixes of lowair void content,Open Engineering. 2021, vol. 11, nr 1, p. 1244-1251.
  22. Judycki J, Dołżycki B. Behaviour of asphalt concrete in cyclic and static compression creep test with and without lateral confinement. Road Materials and Pavements design. Volume 9 – No 2/2008, p. 207 – 225
  23.  PN-EN 12697-25Mieszankimineralno-asfaltowe –Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Część 25: Badanie cyklicznego, jednoosiowego ściskania.
dr inż. Piotr Pokorski, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-8985-7400

dr inż. Piotr Pokorski, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-8985-7400

Correspondence address: piotr.pokorski@pw.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.12.25

Article in PDF file

Received: 28.07.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 28.07.2025 r.
Revised: 08.09.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 08.09.2025 r.
Published: 23.12.2025 / Opublikowano: 23.12.2025 r.