Beton wiemy jak i dlaczego!

Transkrypt

1 Beton wiemy jak i dlaczego! Drogi ekspresowe i autostrady- doświadczenia krajowe. Mikulicki Ireneusz - GDDKiA O/Łódź Kielce, 21 maja 2013r. 1

2 Nawierzchnie rzymskie Kielce, 21 maja 2013r. 2

3 NAWIERZCHNIE Z BETONU CEMENTOWEGO Nawierzchnie tego typu należą do nawierzchni sztywnych. Najstarsza nawierzchnia znajduje się w USA w m. Bellefontain, która została wykonana w 1893r. i jest eksploatowana do chwili obecnej. Pierwsze nawierzchnie tego typu w Polsce pojawiły się w 1912 roku w Krakowie. Popularność ich nastąpiła dopiero w latach osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku w związku z kryzysem energetycznym oraz pojawieniem się na drogach o nawierzchniach asfaltowych trwałych odkształceń, tzw. kolein, zagrażających bezpieczeństwu ruchu. Pierwsza nawierzchnia z betonu cementowego w technologii (whitetopping) została wykonana w 2003r na drodze krajowej nr 8 Odcinek Wolbórz Polichno na terenie GDDKiA Oddział w Łodzi, dwie jezdnie (długości 12km. każda). Kielce, 21 maja 2013r. 3

4 Po sfrezowaniu warstwy ścieralnej z betonu asfaltowego na głęb. ok. 5cm i po skorygowaniu niwelety, ułożono nawierzchnię z betonu klasy B 40, grub. 27cm w dwóch warstwach z mieszanki o jednakowym uziarnieniu. Na dolnej warstwie o grubości 17cm, zamontowano kotwy i dyble i przykryto warstwą grubości 10cm. Uszorstnienie powierzchni, wykonano za pomocą tkaniny jutowej ciągnionej za maszyną. Na płycie nawierzchni wykonano szczeliny poprzeczne i wypełniono je wkładkami gumowymi a podłużne wypełniono zalewą asfaltową. Kielce, 21 maja 2013r. 4

5 NAWIERZCHNIA PODSTAWOWA DK8 WHITETOPPING kotwy co 100cm (φ20mm, l=80cm) szczeliny poprzeczne szczelina podłużna dyble co 25cm (φ25mm, l=60cm) 2,0 2,5% Beton cementowy klasy B40, 27,0cm Powierzchniowe utrwalenie Istniejące warstwy asfaltowe: 5 do 15 cm. Chudy beton Rm=6-9 MPa, 18cm. Warstwa mrozoochronna, 15cm. Podłoże gruntowe Kielce, 21 maja 2013r. 5

6 TECHNOLOGIE WYKAŃ CZANIA NAWIERZCHNI Kielce, 21 maja 2013r. 6

9 UKŁ ADANIE NAWIERZCHNI Kielce, 21 maja 2013r. 9

10 UKŁADANIE NAWIERZCHNI UKŁADANIE NAWIERZCHNI Kielce, 21 maja 2013r. 10

11 WYKAŃCZANIE NAWIERZCHNI BETONOWYCH Kielce, 21 maja 2013r. 11

12 BETON ZBROJONY NA A4 Kielce, 21 maja 2013r. 12

13 WYKONYWANIE SZCZELIN DYLATACYJNYCH przykład Kielce, 21 maja 2013r. 13

14 WYKONYWANIE SZCZELIN DYLATACYJNYCH przykład Kielce, 21 maja 2013r. 14

15 PROFILE DO USZCZELNIANIA SZCZELIN NAWIERZCHNI BETONOWEJ PRZEBUDOWA AUTOSTRADY A-4 NA ODCINKU OD WĘZŁA KRZYWA Kielce, 21 maja 2013r. 15

16 WYKONANA NAWIERZCHNIA Kielce, 21 maja 2013r. 16

17 WIDOK NAWIERZCHNI PO ROBOTACH WYKOŃ CZENIOWYCH Kielce, 21 maja 2013r. 17

20 OCENA NAWIERZCHNI Z OKRESU UŻYTKOWANIA OKRESE OCENY : W roku 2010 wymieniony odcinek drogi został włączony do ponownej przebudowy dłuższego odcinka: Piotrków Tryb.- Rawa Mazowiecka w ramach dostosowania do drogi ekspresowej. 1.Nawierzchnia: a) pojedyncze dość liczne wykruszenia po zanieczyszczeniach w kruszywie( grudki gliny, kruszywa wapiennego, drewna). b)pęknięcia na trzech płytach nie zagrażające bezpieczeństwu ruchu (uszczelnione) c) dość liczne wykruszenia płyt przy szczelinach poprzecznych (naprawiane w ramach gwarancji masą asfaltowo-kauczukową z kruszywem - elastyczną) Kielce, 21 maja 2013r. 20

21 d)złuszczenia zaprawy cementowej na skrzyżowaniach z drogami lokalnymi, zwłaszcza tam gdzie płyty były dorabiane ręcznie. e) zmniejszające się wartości współczynnika przeciwpoślizgowego. 2.Szczeliny a)w okresie gwarancyjnym, (który trwał trzy lata) wymieniono kilka uszczelnień poprzecznych (wkładek gumowych z uwagi na złe dopasowanie do szerokości szczeliny) b) poprawiano szczelność szczelin podłużnych zalewanych masą asfaltową lecz nie naciągu głównym a na szczelinach powstałych w wyniku przejść maszyny obok siebie w różnym czasie ( na skrzyżowaniach z drogami poprzecznymi, na pasach włączeń i wyłączeń. Były to szczeliny szerokości do 3cm. Kielce, 21 maja 2013r. 21

22 3. Oznakowanie poziome Oznakowanie poziome było wykonana w technologii grubowarstwowej na gorąco. Nie sprawdziło się. W okresie gwarancji było poprawiane dwukrotnie. Prawdopodobnie, wilgoć zawarta w betonie uniemożliwiła poprawne związanie masy tremoplastycznej z nawierzchnią. Wszystkie stwierdzone usterki (w ocenianym okresie) nie zagrażały bezpieczeństwu ruchu. Kielce, 21 maja 2013r. 22

23 Wnioski: 1.Przed użyciem kruszywa do mieszanki betowej, trzeba je konsekwentnie kontrolować pod względem zanieczyszczeń obcych. 2. Nawierzchnię betonową należy projektować i układać tylko na ciągu głównym drogi. Pasy włączenia i wyłączenia oraz łącznice należy wykonywać w technologii asfaltowej (łatwiej, estetyczniej, taniej). 3. Oznakowanie wykonywać w technologii chemoutwrdzalnej. 4. Zmienić technologię wykańczania nawierzchni w celu uzyskania trwalszych i lepszych parametrów szorstkości. Kielce, 21 maja 2013r. 23

24 NOWE PODEJŚCIE! W nowym krajowym programie budowy autostrad i dróg ekspresowych, w 2010r. na terenie naszego Oddziału rozpoczęto m.in. budowę dróg z nawierzchnią betonową : 1. Droga krajowa nr 8 na odcinku: Piotrków Trybunalski do granicy z województwem mazowieckim (po istniejącym śladzie z niewielkimi korektami)- dostosowanie do parametrów drogi ekspresowej. 2. Droga ekspresowa S8 (po nowym śladzie dwujezdniowa) na odcinku: Łódź węzeł Południe( skrzyżowanie z autostradą A-1)- Walichnowy. Dalej do Wrocławia,droga będzie posiadała nawierzchnię asfaltową. 3. Autostradę A-1 :Węzeł Stryków (Łódź Północ)- Tuszyn (do połączenia z istniejącym odcinkiem autostrady). Kielce, 21 maja 2013r. 24

25 ZMIANY W PODEJŚCIU. 1. W większości przypadków nawierzchnie na: pasach włączenia i wyłączenia, łącznicach, na obiektach mostowych i między obiektami (jeżeli są blisko siebie zlokalizowane) wykonuje się z mieszanek mineralnoasfaltowych. 2. Nawierzchnie betonowe wykonuje się w dwóch warstwach z mieszanek mineralno-cementowych różnym uziarnieniu: a) górna warstwa o grubości 5cm. z kruszywem o uziarnieniu do 8mm. b) dolna warstwa o grubości 22-25cm. z kruszywem o uziarnieniu do 31,5mm. 3. Nowe zasady wykańczania powierzchni jezdnej metodą odkrywania kruszywa do głębokości 1,5mm. 4. Technologia: wbudowywania mieszanki, zbrojenia nawierzchni, nacinania szczelin i ich wypełniania nie uległa zmianie. Kielce, 21 maja 2013r. 25

26 ODKRYWANIE KRUSZYWA Nawierzchnia po zatarciu i po spryskaniu środkiem chemicznym (uniemożliwiającym wiązanie cementu),jest gotowa do odkrycia kruszywa (usuwania zaprawy), metodą : - mechaniczną, za pomocą szczotki rotacyjnej po około godzinie czasu ( w zależności od temperatury powietrza), - j.w. lecz za pomocą szczotek kolumnowych, - wymywania wodą ( waschbeton ) pod wysokim ciśnieniem (z dysz zamontowanych na odpowiednim pojeździe) po upływie godzin. Kielce, 21 maja 2013r. 26

27 SCHEMAT GÓRNEJ WARSTWY NAWIERZCH Z ZAPRAWĄ cement cement + piasek powierzchnia zaprawy cement + piasek + kruszywo Kielce, 21 maja 2013r. 27

28 UKŁADANIE NAWIERZCHNI (NAWIERZCHNIA ZABEZPIECZANA FOLIĄ PODCZAS UKŁADANIA) Kielce, 21 maja 2013r

29 MECHANICZNE ODKRYWANIE KRUSZYWA (czyszczenie zaprawy) Kielce, 21 maja 2013r. 29

30 POWIERRZCHNIA Z KRUSZYWEM ODKRYTYM Kielce, 21 maja 2013r. 30

31 Pomiar hałasu Ciche nawierzchnie Typowe warstwy SMA A2 beton 89,8 Beton cementowy z odkrytym kruszywem Kielce, 21 maja 2013r. 31

32 Pomiar hałasu A2 BC) 97,7 Odkryte kruszywo Kielce, 21 maja 2013r. 32

33 JUŻ WIEMY JAK! POZOSTAJE, ZASTANOWIĆ SIĘ DLACZEGO? Kielce, 21 maja 2013r. 33

34 Kielce, 21 maja 2013r. 34

35 Kielce, 21 maja 2013r. 35

36 Wykaz dróg o nawierzchni z betonu cementowego. L.p. Nazwa zadania/relacja drogi Numer i klasa drogi Rodzaj drogi : jednojezdniow a/dwujezdnio wa, Rodzaj nawierzchni: dyblowana/ zbrojenie ciągłe/rodzaj wykończenia. Długość drogi [km] Rok oddania do ruchu DROGI ZREALIZOWANE LUB W BUDOWIE 1 Nowy Tomyśl Świecko A-2 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte 105, Piotrków Tryb. granica woj. Maz. S 8 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte 84, Wrocław - Zgorzelec A-4 Dwujezdniowa Dyblowana, ciągłe zbrojenie na odcinku doświadcz. ok m jezdnia północna, szczotka druciana 158,0 2000/ Krzyżowa -Olszyna DK18 Dwujezdniowa Dyblowana, szczotka druciana 88,0 1996/ Węzeł Łódź Południe Walichnowy S8 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte Kielce, 21 maja 2013r ,0 2014

37 6 Stryków -Tuszyn A-1 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte 37, Siewierz Nr 1 GP dwujezdniow a Dyblowana/ juta 0, Obwodnica Młodzieszyna Nr 50 G Jednojezdn. Dyblowana/ juta 4, RAZEM 578,0 DROGI PROJEKTOWANE DO BUDOWY 9 Tuszyn- Pyrzowice A-1 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte 139, Korczowa A-4 Dwujezdniowa Dyblowana/ kruszywo odkryte 4, OGÓŁEM 721,0 Kielce, 21 maja 2013r. 37

38 WYKAZ AUTOSTRAD I DRÓG EKSPRESOWYCH NA OBSZARZE ODDZIAŁU W ŁODZI L.p. Nazwa zadania/relacja drogi Numer i klasa drogi Rodzaj nawierzchni: Długość drogi [km] Rok oddania do ruchu 1 STRYKÓW -TORUŃ A-1 ASFALTOWA 62, STRYKÓW - WARSZAWA A-2 ASFALTOWA 46, Razem 108,0 PIOTRKÓW TRYB.- GRANICA WOJ. MAZ WĘZEŁ ŁÓDŹ POŁUDNIE- WALICHNOWY S 8 BETONOWA 84, S 8 BETONOWA 104, STRYKÓW -TUSZYN A-1 BETONOWA 37, TUSZYN GAN.WOJ. ŚLĄSKIEGO Razem A-1 BETONOWA 64, ,0 OGÓŁEM: 397,0 Kielce, 21 maja 2013r. 38

39 KOSZTY WYKONANIA NAWIERZCHNI Po dokonaniu analizy kosztów ofertowych 1m2 na zadaniach zrealizowanych i będących w trakcie realizacji, wynik jest następujący: 1. Nawierzchnie asfaltowe: 144,00 225,00zł 2. Nawierzchnie betonowe: 144,00 210,00zł. 3. Nawierzchnia betonowa z roku 2002 (Wolbórz- Polichno) 104,00zł. Kielce, 21 maja 2013r. 39

40 ZALETY NAWIERZCHNI BETONOWYCH 1.Wysoka nośność 2. Brak zjawiska koleinowania, 3. Trwałość większa od asfaltowych o 50% 4. Większe bezpieczeństwo (jasność dobra widoczność w warunkach nocnych i przy opadach deszczu. 5. Niższy poziom hałasu niż na nawierzchniach z betonu asfaltowego i z SMA 6. Koszty mniejsze niż nawierzchni asfaltowych. Kielce, 21 maja 2013r. 40

41 I WIEMY JUŻ DLACZEGO! Kielce, 21 maja 2013r. 41

42 Bibliografia: 1. Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego. Antoni Szydło - Polski cement Sp.z oo. Kraków 2004r. 2. Prezentacja - Rozwój technologii nawierzchni betonowych Trzebieszowice 2011r. prof. Antoni Szydło. 3. Praca końcowa Beton nawierzchniowy jako alternatywa dla warstw ścieralnych wykonywanych z mas mineralno-asfaltowych, - Arkadiusz Polecki Kielce, 21 maja 2013r. 42

43 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ. Kielce, 21 maja 2013r. 43