Technologie emulsyjne - niewykorzystany potencjał dla przebudowy i utrzymania dróg

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Technologie emulsyjne - niewykorzystany potencjał dla przebudowy i utrzymania dróg"

Roman Sosnowski
5 lat temu
Przeglądów:

1 Technologie emulsyjne - niewykorzystany potencjał dla przebudowy i utrzymania dróg Wojciech Sorociak wojciech.sorociak@eurovia.pl 1

2 Dane statystyczne 2

3 Produkcja [tys. ton] PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG DANE STATYSTYCZNE Sytuacja w Polsce na przestrzeni ostatnich lat 140 Roczna produkcja emulsji asfaltowej (dane Producentów) Rok 3

4 PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG DANE STATYSTYCZNE W ostatnim roku w Polsce 12% 3% Zużycie emulsji asfaltowej podział na rodzaj robót Złączenia międzywarstwowe 45% Utrwalenia powierzchniowe/ remonty cząstkowe Warstwy z recyklingu 40% Slurry seal, grave-emulsion 4

5 PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG DANE STATYSTYCZNE Popularność emulsji asfaltowej w Europie 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Polska Niemcy Irlandia Francja Szwecja Asfalt Emulsja asfaltowa 5

6 GE Grave-Emulsion 6

7 Skąd się wzięła technologia grave-emulsion? W latach 60-tych XX wieku we Francji powstał pomysł niskobudżetowego wzmocnienia dróg przy użyciu emulsji asfaltowej. Wzmocnienie było stosowane dla niższych klas dróg i polegało na spulchnieniu nawierzchni, reprofilacji, doziarnieniu, oraz poprawieniu kohezji przy użyciu emulsji asfaltowej. Pierwsze wytyczne dotyczące technologii grave-emulsion pojawiły się we Francji w 1974 roku i dotyczyły użycia mieszanki GE do ulepszonego podłoża lub warstw podbudowy. 7

8 Czym jest technologia grave-emulsion? Po wymieszaniu na zimno kruszywa i emulsji asfaltowej powstaje mieszanka GE (grave-emulsion) Po zagęszczeniu mieszanki powstaje warstwa składająca się z dwóch części: bogatego w asfalt mastyksu oraz nie do końca pokrytego asfaltem kruszywa grubego. Podział mieszanek na dwie grupy z uwagi na miejsce powstania skutkuje powstaniem różnych wymagań dla różnych zastosowań. Wyróżnia się typ S do warstw podbudowy i ulepszonego podłoża oraz typ R do remontów i reprofilacji. Typy mieszanek GE różnią się między sobą uziarnieniem oraz zawartością asfaltu. 8

9 Czym jest technologia grave-emulsion? Mieszanka GE może powstawać in-situ lub w wytwórniach mobilnych lub stacjonarnych. 9

10 Jak się zachowuje mieszanka grave-emulsion? Po wymieszaniu GE jest łatwo urabialne aż do zakończenia procesu zagęszczania. GE w przeciwieństwie do mieszanek na gorąco może być przechowywana przez kilka dni, a nawet do kilku tygodni. Na wierzchu zeskładowanej pryzmy GE tworzy się twarda skorupa utrzymująca właściwości mieszanki wewnątrz pryzmy. Zgodnie z zapisami normy francuskiej NF z 2005 roku mieszanka może być składowana nie dłużej niż 24 godziny. Wysoki kąt tarcia wewnętrznego grubych ziaren kruszywa zastosowanego w GE zapewnia odporność na pełzanie (koleinowanie), jednocześnie zapewniając podatność mieszanki. Plastyczny mastyks znacząco opóźnia propagację spękań odbitych od warstw leżących pod warstwą GE. 10

Modyfikacja pierwotnego grave-emulsion Zwiększenie zawartości asfaltu w mieszankach GE powoduje poprawę odporności na spękania oraz trwałość zmęczeniową.

11 Modyfikacja pierwotnego grave-emulsion Zwiększenie zawartości asfaltu w mieszankach GE powoduje poprawę odporności na spękania oraz trwałość zmęczeniową. Zwiększenie zawartości asfaltu poprawia także charakterystyczną dla mieszanek emulsyjnych zdolność do regeneracji. Nie jest wskazane przebitumowanie mieszanki GE z uwagi na ryzyko wzajemnego poślizgu ziaren grubych, które powinny się klinować. To może doprowadzić do utraty stabilności mieszanki. 11

Skład grave-emulsion GE powstaje z kruszywa i emulsji asfaltowej. Kruszywo mieszanki GE nie może być zaglinione, ale uziarnienie GE pozwala na niewielki dodatek pyłów.

12 Skład grave-emulsion GE powstaje z kruszywa i emulsji asfaltowej. Kruszywo mieszanki GE nie może być zaglinione, ale uziarnienie GE pozwala na niewielki dodatek pyłów. Zalecana jest wysoka zawartość frakcji piaskowej, aż do 50%, w zależności od typu mieszanki GE. Kationowa emulsja asfaltowa, używana do GE jest wykonywana zazwyczaj z miękkich asfaltów 70/100 lub nawet 160/220. Wytrzymałość kruszywa LA 30, MDE 25 Uziarnienie kruszywa G c 85/20, G 20/15 Cechy piasku GF 85, MB 2 Kształt piasku E CS 30 Pyły MB F <10 12

13 Miejsce zastosowania Mieszanki GE stosuje się do: Nowych konstrukcji nawierzchni (ulepszone podłoże, podbudowy, warstwy wiążące) Prac utrzymaniowych (reprofilacja, lokalne remonty) Wzmocnień konstrukcji 13

14 Miejsce zastosowania Francuskie wytyczne dotyczące grave-emulsion Graveemulsion Uziarnienie [mm] Grubość warstwy Zawartość asfaltu [%] Zastosowanie Typ R 0/6 0/10 0/14 do 6 cm do 8 cm do 12 cm 4,5% 4,2% 4,2% Remonty cząstkowe, reprofilacja Typ S 0/10 0/14 0/20 od 5 do 10 cm od 6 do 12 cm od 8 do 15 cm 3,8% Podbudowy, warstwy wzmacniające 14

Miejsce zastosowania GE w warstwach wiążących: GE idealnie nadaje się do warstw wiążących w przypadku zastosowania podbudowy stabilizowanej spoiwem hydraulicznym.

15 Miejsce zastosowania GE w warstwach wiążących: GE idealnie nadaje się do warstw wiążących w przypadku zastosowania podbudowy stabilizowanej spoiwem hydraulicznym. Najskuteczniejsze opóźnianie propagacji spękań jest w przypadku zastosowania asfaltu 160/220 do produkcji emulsji asfaltowej. Dopóki warstwa związana spoiwem hydraulicznym zachowuje integralność konstrukcja jest całkowicie odporna na zmęczenie. Po spękaniu warstwy stabilizowanej GE opóźnia propagację spękań odbitych. 15

16 Miejsce zastosowania GE w remontach cząstkowych: Naprawa uszkodzeń po okresach zimowych oraz uszkodzeń zmęczeniowych. Warstwy wyrównawcze przed układaniem kolejnych warstw podczas remontów. 16

17 Miejsce zastosowania GE przy przebudowach dróg: Poszerzenie nawierzchni Poprawa równości i spadków Poprawa nośności drogi 17

18 Miejsce zastosowania GE przy przebudowach dróg: 18

19 Produkcja grave-emulsion Zdeponowane kruszywo musi być jednorodne o odpowiedniej wilgotności. Dozowana emulsja nie powinna być zbyt gorąca optymalna temperatura to C. 19

20 Przechowywanie grave-emulsion GE w przeciwieństwie do MMA można składować. Maksymalny okres składowania zależy od zastosowanych dodatków emulsji oraz przeznaczenia emulsji. GE przeznaczone do wzmocnienia nawierzchni oraz do warstw konstrukcyjnych jest wykonane z emulsji na bazie lepkich asfaltów krótki okres przydatności maksymalnie do kilku dni. GE przeznaczone do remontów cząstkowych przy zastosowaniu odpowiednich dodatków można przechowywać nawet kilka miesięcy. 20

Transport grave-emulsion GE w przeciwieństwie do MMA ma niższe wymagania dotyczące transportu: Z uwagi na mobilność wytwórni można ograniczać

21 Transport grave-emulsion GE w przeciwieństwie do MMA ma niższe wymagania dotyczące transportu: Z uwagi na mobilność wytwórni można ograniczać odległości transportu. Nie trzeba przykrywać plandeką załadowanego samochodu. Nie trzeba skrapiać naczepy środkami antyadhezyjnymi przed załadunkiem. 21

22 Układanie grave-emulsion Należy przerwać układanie GE podczas opadów deszczu oraz gdy prognozowana jest temperatura powietrza ok. 0 C. Podłoże przed układaniem GE nie powinno być zabrudzone oraz nawodnione. 22

GE można układać jednowarstwowo gdy: - grubość warstwy nie przekracza 12 cm

23 Układanie grave-emulsion Skropienie emulsją podłoża nie jest konieczne, ale zapewnia odpowiednią współpracę GE w konstrukcji. GE można układać jednowarstwowo gdy: - grubość warstwy nie przekracza 12 cm przy uziarnieniu 0/10 lub 0/14 mm - grubość warstwy nie przekracza 15 cm przy uziarnieniu 0/20 mm 23

24 Układanie grave-emulsion Rozkładanie GE wykonuje się przy pomocy zwykłej rozkładarki, równiarki, ręcznie lub przy pomocy fast-paver a. 24

Już po 6 godzinach od zagęszczenia badania wykazują istotne zmiany właściwości mieszanki GE.

25 Konstrukcje nawierzchni z zastosowaniem GE W ciągu pierwszego roku eksploatacji zmieniają się właściwości mieszanki GE (zawartość wody, wolnych przestrzeni oraz cechy fizyko-mechaniczne). Już po 6 godzinach od zagęszczenia badania wykazują istotne zmiany właściwości mieszanki GE. Do projektowania nawierzchni z udziałem GE nie przewiduje się trwałości zmęczeniowej mieszanek GE. Wykorzystuje się jedynie sztywność mieszanki. GE powinno charakteryzować się wystarczającą odpornością na deformacje trwałe. 25

26 Konstrukcje nawierzchni z zastosowaniem grave-emulsion Nowa konstrukcja 26

27 Konstrukcje nawierzchni z zastosowaniem grave-emulsion Wzmocnienie nawierzchni 27

28 Podsumowanie 28

PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG Podsumowanie Mieszanki GE to nie jedyny niedoceniany, dostępny produkt emulsyjny. W Polsce popularne są obecnie rozwiązania niemieckie i amerykańskie.

29 PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG Podsumowanie Mieszanki GE to nie jedyny niedoceniany, dostępny produkt emulsyjny. W Polsce popularne są obecnie rozwiązania niemieckie i amerykańskie. Mieszanki emulsyjne to ekologiczna alternatywa dla tradycyjnych rozwiązań. Francuskie doświadczenia, które świadczą o konkurencyjności technologii emulsyjnych, mogą zostać wykorzystane w celu skutecznej implementacji prezentowanych rozwiązań. Przed 29

Mieszanki emulsyjne to ekologiczna alternatywa dla tradycyjnych rozwiązań.

30 Po PRZEBUDOWY I UTRZYMANIA DRÓG Podsumowanie Mieszanki GE to nie jedyny niedoceniany, dostępny produkt emulsyjny. W Polsce popularne są obecnie rozwiązania niemieckie i amerykańskie. Mieszanki emulsyjne to ekologiczna alternatywa dla tradycyjnych rozwiązań. Francuskie doświadczenia, które świadczą o konkurencyjności technologii emulsyjnych, mogą zostać wykorzystane w celu skutecznej implementacji prezentowanych rozwiązań. Przed 30

31 Technologie emulsyjne - niewykorzystany potencjał dla przebudowy i utrzymania dróg 31

Podobne dokumenty

MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE JAKO WARSTWY KONSTRUKCYJNE I UTRZYMANIOWE DLA DRÓG LOKALNYCH

MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE JAKO WARSTWY KONSTRUKCYJNE I UTRZYMANIOWE DLA DRÓG LOKALNYCH MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE MIESZANKI MINERALNO-EMULSYJNE