Early detection of joint distress in portland cement concrete pavements.

Details

• Creators:
  Harris, Dwayne ; Farnam, Yaghoob ; Spragg, Robert ; Imbrock, Paul ; Weiss, W. Jason 
• Corporate Creators:
  Purdue University. Joint Transportation Research Program
• Corporate Contributors:
  United States. Federal Highway Administration ; Indiana. Dept. of Transportation
• Subject/TRT Terms:
  Deterioration Electrical Resistivity Freeze Thaw Durability Ground Penetrating Radar Moisture Content Pavement Distress Pavement Joints Portland Cement Concrete
• Publication/ Report Number:
  FHWA/IN/JTRP-2015/09 
• Resource Type:
  Tech Report
• Geographical Coverage:
  Indiana
• Corporate Publisher:
  Purdue University. Joint Transportation Research Program
• Abstract:
  INDOT (as well  as several surrounding states)  have  observed that  certain  concrete  pavements may show  a susceptibility to  joint 
  
  deterioration. Unfortunately, by the time that this joint deterioration is observed it is often too late and costly partial depth repairs are 
  
  needed. The deterioration is generally occurring in the joint behind the backer rod and joint sealant; as such, it is difficult to detect even 
  
  if one is standing directly above the joint. This project investigated the use of electrical resistivity and ground penetrating radar as two 
  
  techniques to detect premature joint deterioration.  The thought process was that if the joint deterioration is determined at an early stage, 
  
  low cost corrective actions can be taken to extend the life of the concrete. The electrical response was measured for mortars subjected to 
  
  a temperature cycle from 23 °C to ‐35 °C, with varying degrees of saturation, and varying salt concentrations. The resistivity increased as 
  
  the degree of saturation was reduced due to the reduction in the volume of the conductive medium and increase in tortuosity. Changes 
  
  in resistivity were detected when cracking occurred in the sample. The magnitude of these changes was similar to that detected using 
  
  changes in the ultrasonic wave speed.  Ground penetrating radar (GPR) was used effectively to detect fluid accumulation in the saw‐cut 
  
  joint behind the joint sealant. The typical GPR waveforms are however difficult and time consuming to interpret. A signal processing 
  
  approach called, referred to as the CID, was used to obtain a single number that reflects the potential for fluid in the joint. Scalar waveform 
  
  features and the computed CID can be used to estimate which joints may contain fluid thereby providing insights into which joint sealant 
  
  sections may need to be repaired or when a sufficient number of joints may contain fluid suggesting a larger joint maintenance effort be 
  
  performed to seal the joints or the concrete.
  
  
• Format:
  PDF
• Funding:
  SPR-3623
• Collection(s):
  US Transportation Collection
• Main Document Checksum:
  urn:sha256:434f15456349183d171b97a964711b9041c6367025cf6f8c7481306504ab4172
• Download URL:
  https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/29401/dot_29401_DS1.pdf
• File Type:
  [PDF - 9.65 MB ]