KRUSZYWA W WARSTWACH NIEZWIĄZANYCH KONSTRUKCJI DROGOWYCH I ULEPSZONEGO PODŁOŻA

Transkrypt

1 KRUSZYWA W WARSTWACH NIEZWIĄZANYCH KONSTRUKCJI DROGOWYCH I ULEPSZONEGO PODŁOŻA ISTOTNE ZMIANY W NORMALIZACJI dr inż. Jadwiga Wilczek Instytut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie Zakład Geotechniki i Fundamentowania

2

3 Mieszanka niezwiązana - ziarnisty materiał o określonym składzie ziarnowym (d D), który jest stosowany do wykonywania podłoża ulepszonego oraz konstrukcji nawierzchni drogowej. Mieszanka niezwiązana może byd wytworzona z kruszyw: naturalnych, sztucznych, z recyklingu lub mieszaniny tych kruszyw w określonych proporcjach.

4 Podział kruszyw drogowych według norm PN GRUPY naturalne łamane sztuczne TYPY ciężkie (gęstośd > 3,0Mg/m 3 ) zwykłe (gęstośd 1,8 3,0 Mg/m 3 ) lekkie (gęstośd < 1,8 Mg/m 3 ) RODZAJE drobne (0/4) grube (4/63) bardzo grube (63/250) KLASY, GATUNKI i ODMIANY

5 Podział kruszyw naturalnych Kruszywa naturalne (maksymalny wymiar ziarna 63 mm) piasek PN-B-11113:1996 żwir PN-B-11111:1996 mieszanka PN-B-11111:1996

6 Podział kruszyw łamanych Kruszywa łamane (maksymalny wymiar ziarna 63 mm) Kruszywa łamane zwykłe Kruszywa łamane granulowane miał (0/4) PN-B-11112:1996 kliniec (4/31,5) PN-B-11112;1996 tłuczeo (31,3/63) PN-B-11112:1996 niesort (0/63) PN-B-11112:1996 piasek łamany (0,075/2,0) PN-B-11112:1996 mieszanka drobna granulowana (0,075/4,0) PN-B-11112:1996 grys (2,0/20,0) PN-B-1112:1996 mieszanka o uziarnieniu ciągłym (0/63) PN-S-06102:1997

7 EN Kruszywa do niezwiązanych i hydraulicznie związanych materiałów stosowanych w obiektach budowlanych i budownictwie drogowym, wprowadzona w Polsce w języku polskim jako PN-EN w roku 2004 wraz z późniejszymi poprawkami, a następnie zamieniona normą PN-EN A1 w języku angielskim w roku 2008 norma zharmonizowana EN Mieszanki niezwiązane. Specyfikacja wprowadzona w Polsce jako PN-EN w roku 2004 w języku angielskim norma niezharmonizowana

8 Podział kruszyw sztucznych Kruszywa sztuczne grupy A, B, C, D PN-B kruszywa z żużla stalowniczego PN-B-11115:1998 łupkoporyt ze zwałów PN-B-23003:1996 kruszywa z żużla wielkopiecowego kawałkowego PN-B-23004:1988

9 Podział kruszyw według norm PN EN w zależności od gęstości kruszywo zwykłe kruszywa o gęstości 2,0 3,0 Mg/m 3 kruszywo lekkie kruszywa o gęstości < 2,0 Mg/m 3 kruszywo ciężkie kruszywa o gęstości > 3,0 Mg/m 3

10 Podział kruszyw według norm PN EN w zależności od pochodzenia kruszywo naturalne kruszywo pochodzenia mineralnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostało poddane żadnej innej obróbce kruszywo sztuczne kruszywo pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniku procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną kruszywo z recyklingu- kruszywo powstałe w wyniku przeróbki nieorganicznego materiału zastosowanego poprzednio w budownictwie

11 Podział kruszyw według norm PN EN w zależności od wielkości ziarna kruszywo drobne: kruszywo o wymiarach ziaren d równym 0 oraz D równym 6,3 mm lub mniejszym kruszywo grube: kruszywo o wymiarach ziaren d równym lub większym niż 1 mm oraz D większym niż 2 mm kruszywo o ciągłym uziarnieniu: kruszywo stanowiące mieszankę kruszyw grubych i drobnych, w której D jest większe niż 6,3

12 Skład ziarnowy według normy PN EN zestaw sit podstawowy plus zestaw 1 0, 063; 0, 5; 1; 2; 4; 5,6; 8; 11,2; 16; 22,4; 31,5; 45; 56; 63 i 90 kategorie uziarnienia G, w oparciu o procent przechodzącej masy przez sita 2 D; 1,4 D; D; d ;d/2 dla kruszywa grubego określa się kategorie ogólnych granic i tolerancji GT c na podstawie przesiewu przez sita pośrednie D/1,4 i D/2 dla kruszywa drobnego i kruszywa o ciągłym uziarnieniu, producent deklaruje kategorie tolerancji GT F i GT A na podstawie przesiewu przez sita: D, D/2 i 0,063 mm dla mieszanek niezwiązanych - czternaście mieszanek o różnym wymiarze maksymalnego ziarna: od 0/8 do 0/80 w dziewięciu kategoriach: G A, G B, G C, G O, G P, G E,G U,G V,G N, zależnych od zakresu składu ziarnowego. Ponadto producent zobligowany jest do deklarowania wartości granicznych uziarnienia mieszanki SDV

13 Uziarnienie mieszanki niezwiązanej 0/63 kategorii G V (dla kategorii G E, G U, G V, G N, brak wymagao dla deklaracji producenta)

14 Uziarnienie mieszanki niezwiązanej 0/63 kategorii G B (dla kategorii G A, G B,G C, G O,G P, wymagane jest podawanie wartości deklarowanych przez dostawcę SDV)

15 Kształt kruszywa grubego wg PN EN i PN EN Oprócz oznaczania zawartości ziaren nieforemnych za pomocą suwmiarki Schulz a, w obecnej nomenklaturze zwanej wskaźnikiem kształtu kategoria FI, wprowadza się badanie wskaźnika płaskości kategoria SI za pomocą sit prętowych, którego miarą jest procent masy frakcji przechodzącej przez sita.

16 Zawartośd pyłów według PN EN Zamiennie za sito, o wymiarze oczka 0,075 mm wprowadza się sito o wymiarze oczka 0,063 mm kategoria f.

17 Nasiąkliwośd według PN EN nasiąkliwośd kruszywa nie jest oznaczana jednoznacznie. Norma wyróżnia dwie kategorie nasiąkliwości: WA 24 nasiąkliwośd kruszywa nasycanego przez 24 godziny i WA cm nasiąkliwośd kruszywa nasyconego do stałej masy nasiąkliwośd oznacza się dla kruszywa o uziarnieniu od 0,063 mm do 63 mm, a nie jak według dotychczas stosowanej normy PN tylko dla kruszywa o uziarnieniu powyżej 4 mm stosuje się dwie metody oznaczania nasiąkliwości kruszywa: metodę piknometryczną i metodę drucianego kosza nasiąkliwośd oznaczana jest oddzielnie dla różnych frakcji: kruszywo 0,063/4 metoda piknometryczna, kruszywo 4/31,3-metoda piknometryczna, kruszywo 31,5/63 metoda drucianego kosza wprowadza się pojęcie nasiąkliwości jako badania wskaźnikowego mrozoodporności, ale dotyczy ono tylko kruszywa frakcji 31,5/63 nie ma procedury oznaczania nasiąkliwości dla mieszanek o ciągłym uziarnieniu

18 Mrozoodpornośd według PN EN odpornośd na działanie mrozu oznaczana jest jako ubytek masy kruszywa po 10 cyklach zamrażania i odmrażania, a nie jak wg PN po 25 cyklach zamiast stosowanych dotychczas długości cykli i wielkości temperatur oraz szokowym rozmrażaniem norma PN EN wprowadza stopniowe zamrażanie i rozmrażanie z dokładnie określonym czasem przechowywania kruszywa w temperaturze zerowej. Rozkład temperatur w tym badaniu jest zdecydowanie bardziej zbliżony do naturalnego niż w przypadku gwałtownego ocieplania kruszywa. norma wprowadza również ocenę spadku wytrzymałości kruszywa po badaniu mrozoodporności jako zmianę współczynnika Los Angeles (badanie można wykonad tylko dla przedziału frakcji 8/16) jako reprezentatywną dla badania mrozoodporności zaleca się przyjmowad frakcje z przedziału 8/16 norma nie podaje sposobu oznaczania mrozoodporności dla mieszanek

19 Odpornośd na rozdrabnianie kruszywa grubego wg PN EN jako badanie wzorcowe odporności na rozdrabnianie przyjmuje się badanie w bębnie Los Angeles. Nie jest to jednak badanie ścieralności kruszywa w rozumieniu stosowanej dotychczas normy PN badanie wykonuje się tylko dla frakcji 10/14 jako reprezentatywnej dla mieszanki kruszywa, a nie dla wszystkich wydzielonych frakcji o uziarnieniu większym od 4 mm. do obliczenia wyników przyjmuje się ilośd materiału pozostającą jak w przypadku PN na sicie 1,6 mm, a nie 2,0 mm dopuszcza się jedynie alternatywne badanie kruszyw o wąskich przedziałach uziarnienia, ale tylko do maksymalnego wymiaru ziarna 16 mm nie ma procedury postępowania przy oznaczaniu odporności na rozdrabnianie dla kruszywa o uziarnieniu większym niż 16 mm

20 Rozpad krzemianu dwuwapniowego i rozpad związków żelaza w żużlu wielkopiecowym chłodzonym powietrzem oraz stałośd objętości żużli stalowniczych wg PN EN w istotną miejsce zmianą oznaczanych w określeniu dotychczas podatności wg PN żużlarozpadów na rozpady krzemianowego jest ocena imakroskopowa wapniowego zmian pod wpływem kruszywa działania po badaniu, pary a nie wodnej obliczanie norma procentowego wprowadza oznaczanie ubytku masy. rozpadu Wymagakrzemianu się całkowitej dwuwapniowego odporności na rozpad pod wpływem działania światła ultrafioletowego. Norma nie określa przedziału uziarnienia kruszywa do dla badania oceny stabilności objętościowej żużli stalowniczych wprowadza się zupełnie nowe badanie procentowej zmiany objętości kruszywa pod wpływem rozpad działania żelaza pary wodnej. w żużlu wielkopiecowym Badanie przeprowadza oznacza się się wpoprzez specjalistycznej moczenie kawałków aparaturzeżużla tylkownawodzie próbceprzez o uziarnieniu 2 dni, a nie 0/22 jak mm. wg PNorma 30 dni, przedmiotowa co znacznie skraca i norma czas badawcza badania. w sposób Badaniu różny podają poddajewymagany się ziarna czasztrwania przedziału badania. frakcji 40/150 mm

21 Ocena właściwości mieszanek niezwiązanych - wątpliwości czy mieszanka 0/63 jest odporna na rozdrabnianie, jeżeli współczynnik LA oznaczamy tylko w przedziale frakcji 10/14, a w składzie mieszanki znajdują się kruszywa o bardzo niskiej i bardzo wysokiej odporności i w bardzo różnej konfiguracji uziarnienia na jakiej podstawie uznad mieszankę za nasiąkliwą lub nie nasiąkliwą, mając trzy różne wyniki z trzech oznaczeo dla różnych przedziałów frakcji, dwiema metodami (norma nie podaje możliwości obliczenia wyniku jako średniej ważonej) czy w przypadku gdy np. wartośd nasiąkliwości WA cm jako badania wskaźnikowego mrozoodporności oznaczona dla frakcji 31,5/63 jest mniejsza niż 0,5 % to mieszankę 0/63mozna uznad za mrozoodporną jeżeli wynik badania mrozoodporności frakcji 8/16 jest pozytywny, to czy można uznad mieszankę 0/63 za mrozoodporną czy można uznad za stabilną objętościowo mieszankę kruszywa z żużla stalowniczego 0/63, na podstawie badania tylko frakcji 0/22, skoro najbardziej destrukcyjne są zmiany objętości w dużych kawałkach żużla brak oceny wysadzinowości, wodoprzepuszczalności i zachowania mechanicznego mieszanek niezwiązanych

22 Ocena zgodności Znak B czy CE?

23 Wnioski Pilna potrzeba opracowania dokumentów aplikujących normę w warunkach krajowych: instrukcji badao dla oznaczania niektórych cech mieszanek niezwiązanych, które umożliwią ich rzeczywistą ocenę trwałości i odporności wytycznych oceny wysadzinowości mieszanek niezwiązanych (bezpośredni pomiar wysadziny, wskaźnik piaskowy lub wskaźnik plastyczności) instrukcji badania wodoprzepuszczalności mieszanek niezwiązanych, ze szczególnym uwzględnieniem warunków badania (zagęszczenie) wytycznych oceny zachowania mechanicznego mieszanek wymagao dla poziomów kategorii właściwości w odniesieniu do miejsca występowania mieszanki niezwiązanej w konstrukcji nawierzchni i ulepszonym podłożu w powiązaniu z wielkością obciążenia ruchem

24 DZIĘKUJĘ PAOSTWU ZA UWAGĘ