Wyrównywanie i Teksturowanie Nawierzchni Betonowych

Transkrypt

1 Wyrównywanie i Teksturowanie Nawierzchni Betonowych Przygotował: mgr inż. Piotr Heinrich

2 Plan prezentacji: 1. Rodzaje tekstury nawierzchni definicje 2. Przegląd stosowanych technologii 3. Odkryte kruszywo - przykład 4. Diamond Grinding - technologia i narzędzia 5. Zalety technologii Grinding 6. Trendy w technice światowej

3 Teksturę możemy dowolnie kształtować zależnie od zastosowanych materiałów i zabiegów powierzchniowych. Szlifowanie grinding pozwala wykonać to w sposób kontrolowany, niezależnie od warunków panujących na budowie, ponieważ zabieg wykonywany jest na betonie o docelowej wytrzymałości. Rodzaje tekstury nawierzchni Szorstka i głośna Gładka i głośna Gładka i cicha Szorstka i cicha Źródło: MC Bauchemie, Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, und Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

4 Definicje tekstury nawierzchni <0,001 mm 0,5 mm 10 mm 50 mm 500 mm mikrotekstura makrotekstura megatekstura nierówność pow. tarcie odprowadzenie wody Redukcja drgań bardzo wysokiej częstotliwości niezbędne Tłumienie drgań aerodynamicznych wysokiej częstotliwości 10 mm Tworzenie drgań mechanicznych niskiej częstotliwości nieporządane Żródło: MOB - Merkblatt für die Herstellung von Oberflächenteksturen auf Verkhrsflächen aus Beton, FGSV wydanie 2009

5 Przegląd stosowanych technologii 1. Mikrofrezowanie B/A 2. Śrutowanie B/A 3. Frezowanie udarowe B/A 4. Frezowanie ciśnieniowe wodą (hydromonitor) B/A Na nawierzchni: B - betonowej A - asfaltowej Tylko na suchej nawierzchni 5. Frezowanie rotacyjne B/A 6. Szlifowanie diamond grinding B/A Zabiegi z użyciem wody tylko w temp. dodatnich 7. Odsłanianie (odkrywanie) kruszywa B

6 Rodzaje tekstury nawierzchni z odkrytym kruszywem Głębokość tekstury decyduje o właściwościach przeciwpoślizgowych i hałaśliwości nawierzchni. Rodzaj i właściwości kruszywa zastosowanego w betonie decydują o trwałości uzyskanych właściwości. Źródło: Dipl.-Ing. Jens Skarabis, TU München, Griffig 2/2014 str.5

7 Nawierzchnia Betonowa z Odkrytym Kruszywem Rampa do skropienia opóźniaczem powierzchniowego wiązania betonu. Działanie zależne od temp. I wilgotności powietrza, betonu oraz reakcji z innymi domieszkami zastosowanymi w betonie. Skropienie środkiem opóźniającym wiązanie

8 Nawierzchnia Betonowa z Odkrytym Kruszywem Mechaniczne usuwanie zaczynu cementowego Mechaniczne odkrywanie kruszywa szczotką stalową. Jakość zależy w dużym stopniu od doświadczenia operatora

9 Badanie Głębokości Tekstury Powierzchni Badanie głębokości tekstury nawierzchni bet. z odkrytym kruszywem Badanie piaskiem kwarcowym Urządzenie laserowe do pomiaru gł. tekstury (ETD)

10 Jednorodność Tekstury Widoczna niejednorodność głębokości makrotekstury na nawierzchni betonu z odkrytym kruszywem. Mniejsza średnica próby piaskiem kwarcowym = głębsza tekstura

11 Jednorodność Tekstury i Równość

12 Jednorodność Tekstury i Równość

13 Diamond Grinding Technologia i Narzędzia Grinding polega na mechanicznym szlifowaniu powierzchni (wyrównywanie i teksturowanie) po uzyskaniu przez beton wymaganej wytrzymałości.

14 Diamond Grinding Technologia i Narzędzia Sąsiednie tarcze Segment jest utwardzony powierzchniowo piaskiem diamentowym stąd nazwa diamond grinding Szerokość 2,2 mmm Szerokość 2,8 mmm Szerokość przekładki decyduje o rozstawie pił. Zastosowanie pił o różnych średnicach pozwala łączyć grinding + grooving Źródło: Dipl.-Ing. Jens Skarabis, TU München, Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, und Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

15 Diamond Grinding Technologia i Narzędzia Przekrój poprzeczy powierzchni betonu po szlifowaniu grinding. Szerokość i wysokość występu wynika z rozstawu i szerokości segm. roboczego pił. Za wł. Przeciwpoślizgowe odpowiada wysokość i struktura występów Źródło: Dipl.-Ing. Jens Skarabis, TU München, Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, und Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

16 Diamond Grinding Technologia i Narzędzia Wał z piłami o jednakowych średnicach Wał z piłami o różnych średnicach Wał z tarczami element roboczy maszyny do szlifowania nawierzchni metodą Grinding Źródło: Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

17 Diamond Grinding Technologia i Narzędzia Zestaw maszyn Zestaw maszyn do wykonywania teksturowania met. Grinding (od lewej: maszyna do szlifowania, cysterna z wodą, separator WUKO). Źródło: Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

18 Grinding trwała, jednorodna tekstura Przykłady tekstury nawierzchni betonowych po wykonaniu zabiegu Grinding Źródło: Dipl.-Ing. Ralf Alte-Teigeler, Dipl.-Ing. Tim Alte-Teigeler, OAT GmbH

19 Grinding trwała, jednorodna tekstura 172 Tarcze na metr walca = szer. Segmentu 2,8 mm rozstaw 3 mm Przykład efektu na betonie po wielu latach eksploatacji. 200 Tarcz na metr walca = szer. Segmentu 2,8 mm rozstaw 2,2 mm przed po szlifowaniu

20 Grinding Poprawa Równości Oryginalny Po Grinding Poprawa równości podłużnej po wykonaniu zabiegu grinding na odcinku referencyjnym (przykład z Polski). Pomiar profilografem 105 laserowym. Źródło: Polska Inżynieria Sp. z o.o.

21 db(a) (120 km/h) µ SKM (80 km/h) Specjalistyczne Budownictwo Komunikacyjne OAT Sp. z o.o. 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Grinding Trwałość Tekstury Właściwości przeciwpoślizgowe 1 5 wiek tekstury w latach Nr Autostrady Serie1 BAB , wiek tekstury w latach 2 wartość hałaśliwości nawierzchni, od której nawierzchnia jest określana jako cicha Właściwości obniżenia hałasu ,2 db(a) 7 Poprawa właściwości przeciwpoślizgowych jest widoczna nawet po 10 latach eksploatacji (BAB 24) Graniczna odbiorowa wartość wsp. szorstkości wg. niem. wytycznych metodą SKM Nr Autostrady BAB Źródło: Lärmoptimiertes Grinding Erfahrungen, Jens Skarabis u. Christoph Gehlen, Straße und Autobahn

22 Diamond Grinding Trendy w Technice Światowej drobny Nawierzchnia nowej generacji, po wykonaniu zabiegu grinding+grooving w celu obniżenia hałaśliwości nawierzchni tradycyjny Źródło: WEGARTEN,

23 Podsumowanie i Wnioski Grinding gwarantuje uzyskanie wymaganej tekstury w sposób kontrolowany jednorodnej i powtarzalnej na całym odcinku drogi Grinding gwarantuje uzyskanie wymaganej równości podłużnej i poprzecznej Teksturę można optymalizować z uwagi na emisję hałasu (grinding + grooving) Nawierzchnia zachowuje właściwości przeciwpoślizgowe przez cały okres gwarancji Możliwe jest zastosowanie betonu nawierzchniowego bez dodatku deficytowych frakcji kruszywa - właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni uzyskuje się w wyniku nacinania ziaren kruszywa

24 Podsumowanie i Wnioski Grinding jest wykonywany przy pełnej wytrzymałości betonu eliminuje ryzyko uszkodzenia betonu, czego nie można w pełni zagwarantować przy technologii odkrytego kruszywa Grinding daje wymagany efekt zarówno na nawierzchniach nowych jak i eksploatowanych przez wiele lat Grinding eliminuje konieczność wykonania konstrukcji nawierzchni dwuwarstwowej z różnych rodzajów mieszanki betonowej, pod warunkiem zastosowania kruszywa o wymaganych właściwościach Grinding można powtarzać po wielu latach eksploatacji nawierzchni w celu przywrócenia wymaganej równości i właściwości przeciwpoślizgowych Wieloletnie stosowanie w Niemczech i USA, oraz zaawansowane prace badawcze nad metodą szlifowania powierzchni grinding pozwalają wdrożyć tę technologię w Polsce bez ryzyka niepowodzenia.

25 Dziękuję za uwagę mgr inż. Piotr Heinrich tel Więcej informacji:

26 Zaproszenie na międzynarodową konferencję betonową w Berlinie w dn czerwca 2018 r. ZAPROSZENIE