Development of Recommendations for the Application of Bitumen–Polymer Joint Sealing Tape in Transport Infrastructure Construction

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.13(44).301-313

Keywords:

asphalt concrete, bitumen–polymer tape, defects, repair

Abstract

The continuously increasing loads on road pavements necessitate the use of innovative and high-performance materials. Durability and life-cycle cost preservation play a decisive role. Ensuring waterproofing and crack resistance in joint zones, even under the highest load conditions, is a contemporary requirement for sealing materials. Modern repair practices require the use of materials that enable repair works to be carried out without deterioration of performance under conditions of uninterrupted traffic flow. Reliable bonding between adjacent pavement lanes can be achieved through the application of bitumen–polymer joint sealing tapes.

Bitumen–polymer tapes are also effectively used in bridge structures, particularly in transition zones between dissimilar materials, to seal construction joints and accommodate temperature-induced linear movements. Examples of such zones include the interface between asphalt concrete pavement and expansion joint elements, interfaces with concrete when expansion joint grouting is applied, as well as curb areas and drainage channels. Consideration of these specific features has been incorporated into the proposed technical requirements and installation procedures.

Bitumen–polymer joint sealing tapes are used in transport infrastructure construction during the installation of modern asphalt concrete pavement structures for highways, airfield pavements, and transport facilities, as well as at interfaces between pavements and curbstones and drainage channels.

This study develops recommendations for the application of bitumen–polymer joint sealing tape in transport infrastructure construction.

The practical significance of the obtained results lies in the development of recommendations for the application of bitumen–polymer joint sealing tape in transport construction, taking into account European approaches and requirements for bitumen–polymer binders as a constituent of the tape. For the first time in Ukraine, requirements for bitumen–polymer joint sealing tapes have been unified. The authors’ development has been implemented in the preparation of national regulatory documents of Ukraine and forms the basis of the following standards: MR V.2.3-37641918-927:2021 Methodological Recommendations for the Repair of Pavement Structures of Bridge Decks, Kyiv, 2021 and Guidelines for the Implementation and Compliance with Key International Contemporary Requirements for the Design of Highway Bridges in Ukraine, Kyiv, 2023.

Author Biographies

Mykola Harkusha, National Transport University, Kyiv, Ukraine

Associate Professor, PhD in Highways and Airfields (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Tunnel Bridges and Hydraulic Structures

Oleksandr Davydenko , National Transport University, Kyiv, Ukraine

Associate Professor, PhD in Construction Mechanics (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Tunnel Bridges and Hydraulic Structures

References

Список літератури

1. Сайт компанії DENSO. URL: https://www.denso.net/ (дата звернення 17.01.2026).

2. ZTV Fug-StB 15, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fugen in Verkehrsflächen. FGSV Verlag GmbH. Köln. 2015. Р. 36.

3. TL Fug-StB 15, Technische Lieferbedingungen für Fugenfüllstoffe in Verkehrsflächen, FGSV Verlag GmbH. Köln. 2015. Р. 36.

4. ДСТУ EN 14188-1:2024 Заповнювачі та герметики шва. Частина 1. Технічні характеристики для герметиків гарячого застосування (EN 14188-1:2004, IDT). Чинний від 2025-05-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2024. 22 с.

5. Gerhard Gebhards (2017). Fugenausbildung in Verkehrsflächen aus Asphalt. Gussasphalt im Hochbau. Bonn. рр. 30 – 31. URL: https://download.gussasphalt.de/magazin/gussasphaltMAGAZIN_2017.pdf (дата звернення 17.01.2026).

6. Hrapović, K. (2024). Sustainability in road construction – Two case studies, GRAĐEVINAR, 76 (5), 413 – 423. URL: https://doi.org/10.14256/JCE.3979.2024 (дата звернення 17.01.2026).

7. Anforderungen an Anschlussfugensysteme in Asphaltdecken - Teil 1: Praxiserfahrung Requirements of connecting joint systems for asphalt pavements – Part 1: Experiences in the practice. Forschungsprojekt VSS 2007/401 auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS). 2014.

8. Forschungspaket Brückenabdichtungen: EP6 – Anschlüsse von Brückenabdichtungen Paquet de recherche Etanchéité de ponts : EP6 - Raccords pour les étanchéités de ponts. Forschungsprojekt VSS 2006/516_OBF auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS). 2014.

9. ДСТУ EN 1427:2018 Бітум та бітумні в’яжучі. Визначення температури розм’якшеності за методом кільця і кулі (EN 1427:2015, IDT). Чинний від 2019-06-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 18 с.

10. ДСТУ Б В.2.7-83:2014 Матеріали рулонні покрівельні та гідроізоляційні. Методи випробувань). Чинний від 2014-12-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2014. 58 с.

11. ДСТУ EN 13880-2:2022 Герметики для швів, нанесені гарячим способом. Частина 2. Метод випробування для визначення проникнення конуса за 25°C (EN 13880-2:2003, IDT). Чинний від 2023-12-31. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2022. 13 с.

12. ДСТУ EN 13880-1:2022 Герметики для швів, нанесені гарячим способом. Частина 1. Метод випробування для визначення щільності за 25 °C (EN 13880-1:2003, IDT). Чинний від 2023-12-31. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2022. 8 с.

13. ДСТУ EN 12593:2018 Бітум та бітумні в’яжучі. Визначення температури крихкості за методом Фрааса (EN 12593:2015, IDT). Чинний від 2019-06-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 28 с.

14. ДСТУ EN 1426:2018 Бітум та бітумні в`яжучі. Визначення глибини проникності голки (пенетрації) (EN 1426:2015, IDT). Чинний від 2019-06-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 12 с.

15. ДСТУ 8825:2019 Бітум та бітумні в’яжучі. Метод визначення розтяжності. Чинний від 2020-01-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 16 с.

16. ДСТУ 9116:2021 Бітум та бітумні в’яжучі. Бітуми дорожні, модифіковані полімерами. Технічні умови. Чинний від 2022-03-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2021. 22 с.

17. ДСТУ EN 13398:2018 Бітум та бітумні в’яжучі. Метод визначення еластичності (EN 13398:2017, IDT). Чинний від 2019-12-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 34 с.

18. ДСТУ EN 12607-2:2019 Бітум та бітумні в’яжучі. Визначення опору до твердіння під впливом тепла та повітря. Частина 2. Метод TFOT (EN 12607-2:2014, IDT). Чинний від 2020-01-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 28 с.

19. ДСТУ Б EN 12607-1:2015 Бітум та бітумні в`яжучі. Визначення опору до твердіння під впливом теплоти та повітря. Частина 1. Метод RTFOT (EN 12607-1:2014, IDT). Чинний від 2016-07-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2015. 21 с.

20. ДСТУ 8787:2018 Бітум та бітумні в`яжучі. Метод визначення зчеплюваності зі щебенем. Чинний від 2019-06-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 21 с.

21. ДСТУ ISO 4624:2019 Фарби та лаки. Визначення адгезії методом відриву (ISO 4624:2016, IDT). Чинний від 2019-06-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019. 32 с.

22. ДСТУ EN 13614:2020 Бітум та бітумні в’яжучі. Визначання зчеплюваності бітумних емульсій методом занурення у воду (EN 13614:2011, IDT). Чинний від 2021-07-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2020. 18 с.

23. ДСТУ 9246-1:2023 Заповнювачі для асфальтобетонних сумішей та матеріалів, оброблених бітумним в’яжучим. Технічні умови. Частина 1. Наповнювач. Чинний від 2024-04-01. Вид. офіц. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2023. 28 с.

24. ДБН В.2.3-4:2015 Автомобільні дороги. Частина I. Проектування. Частина II. Будівництво. Чинний від 2016-04-01. Вид. офіц. Київ : Мінрегіонбуд України, 2015. 128 с.

25. СОУ 45.2-00018112-028:2008 Забезпечення якості при будівництві, ремонті та експлуатаційному утриманні автомобільних доріг та мостових споруд. Чинний від 2008-05-01. Вид. офіц. Київ : Укравтодор, 2008. 32 с.

References

1. Company website DENSO. [in German]. URL: https://www.denso.net/.

2. ZTV Fug-StB 15, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fugen in Verkehrsflächen. FGSV Verlag GmbH. Köln. 2015. Р. 36. [in German].

3. TL Fug-StB 15, Technische Lieferbedingungen für Fugenfüllstoffe in Verkehrsflächen, FGSV Verlag GmbH. Köln. 2015. Р. 36. [in German].

4. State Enterprise «UkrNDNC» (2024). Joint fillers and sealants – Part 1: Specifications for hot applied sealants. (DSTU EN 14188-1:2024). Kyiv [in Ukrainian].

5. Gerhard Gebhards (2017). Fugenausbildung in Verkehrsflächen aus Asphalt. Gussasphalt im Hochbau. Bonn. рр. 30 – 31. [in German].

6. URL: https://download.gussasphalt.de/magazin/gussasphaltMAGAZIN_2017.pdf

7. Hrapović, K. (2024). Sustainability in road construction – Two case studies, GRAĐEVINAR, 76 (5), 413 – 423. [in English]. URL: https://doi.org/10.14256/JCE.3979.2024

8. Anforderungen an Anschlussfugensysteme in Asphaltdecken - Teil 1: Praxiserfahrung Requirements of connecting joint systems for asphalt pavements – Part 1: Experiences in the practice. Forschungsprojekt VSS 2007/401 auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS). 2014. [in English].

9. Forschungspaket Brückenabdichtungen: EP6 – Anschlüsse von Brückenabdichtungen Paquet de recherche Etanchéité de ponts : EP6 - Raccords pour les étanchéités de ponts. Forschungsprojekt VSS 2006/516_OBF auf Antrag des Schweizerischen Verbands der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS). 2014. [in German].

10. State Enterprise «UkrNDNC» (2018). Bitumen and bituminous binders – Determination of the softening point – Ring and Ball method. (DSTU EN 1427:2018). Kyiv [in Ukrainian].

11. State Enterprise «UkrNDNC» (2014). Rolled proofing and waterproof materials. Methods of testing. (DSTU В V.2.7-83:2014). Kyiv [in Ukrainian].

12. State Enterprise «UkrNDNC» (2022). Hot applied joint sealants - Part 2: Test method for the determination of cone penetration at 25°C. (DSTU EN 13880-2:2022). Kyiv [in English].

13. State Enterprise «UkrNDNC» (2022). Hot applied joint sealants. Part 1: Test method for the determination of density at 25 °C. (DSTU EN 13880-1:2022). Kyiv [in English].

14. State Enterprise «UkrNDNC» (2018). Bitumen and bituminous binders — Determinationof the Fraass breaking point. (DSTU EN 12593:2018). Kyiv [in Ukrainian].

15. State Enterprise «UkrNDNC» (2018). Bitumen and bituminous binders — Determination of needle penetration. (DSTU EN 1426:2018). Kyiv [in Ukrainian].

16. State Enterprise «UkrNDNC» (2019). Bitumen and bituminous binders. Determination of the ductility. (DSTU 8825:2019). Kyiv [in Ukrainian].

17. State Enterprise «UkrNDNC» (2021). Bitumen and bituminous binders. Polymer modified road bitumen. Specification. (DSTU 9116:2021). Kyiv [in Ukrainian].

18. State Enterprise «UkrNDNC» (2018). Bitumen and bituminous binders — Determination of the elastic recovery of modified bitumen. (DSTU EN 13398:2018). Kyiv [in Ukrainian].

19. State Enterprise «UkrNDNC» (2019). Bitumen and bituminous binders — Determination of the resistance to hardening under influence of heat and air — Part 2: TFOT Method. (DSTU EN 12607-2:2019). Kyiv [in Ukrainian].

20. State Enterprise «UkrNDNC» (2015). Bitumen and bituminous binders - Determination of the resistance to hardening under influence of heat and air. Part 1: RTFOT method. (DSTU В EN 12607-1:2015). Kyiv [in Ukrainian].

21. State Enterprise «UkrNDNC» (2018). Bitumen and bituminous binders. Determination of adhesion with crushed stone. (DSTU 8787:2018). Kyiv [in Ukrainian].

22. State Enterprise «UkrNDNC» (2019). Paints and varnishes – Pull-off test for adhesion. (DSTU ISO 4624:2019). Kyiv [in English].

23. State Enterprise «UkrNDNC» (2020). Bitumen and bituminous binders — Determination of adhesivity of bituminous emulsions by water immersion test. (DSTU EN 13614:2020). Kyiv [in Ukrainian].

24. State Enterprise «UkrNDNC» (2023). Aggregates for asphalt mixtures and materials bounding bituminous binder specifications. Part 1. filler. (DSTU 9246-1:2023). Kyiv [in Ukrainian].

25. Minregionalbud of Ukraine (2015). Highways. Part I. Design. Part II. Building. (DBN V.2.3-4:2015). Kyiv [in Ukrainian].

26. Ukravtodor (2008). Quality assurance in the construction, repair and operational maintenance of roads and bridge structures. (SOU 45.2-00018112-028:2008). Kyiv [in Ukrainian].

Published

2026-03-31

How to Cite

Harkusha, M., & Davydenko, O. (2026). Development of Recommendations for the Application of Bitumen–Polymer Joint Sealing Tape in Transport Infrastructure Construction. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, (13(44), 301–313. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.13(44).301-313