Wytyczne do projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z użyciem destruktu

Transkrypt

1 Wytyczne do projektowania mieszanek mineralno-asfaltowych z użyciem destruktu mgr inż. Dariusz Sieczkowski Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

2 o Nawierzchnie asfaltowe na drogach publicznych -J r Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

3 Plan prezentacji założenia projektowe, badania składników m.m.a., zastosowanie granulatu asfaltowego w m.m.a., wymagania do m.m.a. z granulatem asfaltowym, Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

4 założenia projektowe Projektowanie mieszanek mineralno-asfaltowych rozpoczynamy od ustalenia danych wejściowych, założeń projektowych oraz określenia celu projektowania. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

5 założenia projektowe Do danych wejściowych, założeń projektowych zaliczamy: 1) kategorię ruchu, 2) typ mieszanki, 3) wymiar mieszanki mineralno-asfaltowej, 4) sposób projektowania, 5) wymagania Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

6 założenia projektowe kategoria ruchu Kategoria ruchu jest to obciążenie drogi ruchem samochodowym, wyrażone w osiach obliczeniowych (115 kn) na obliczeniowy pas ruchu. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

7 założenia projektowe kategoria ruchu Kategorię ruchu dzielimy w zależności od ilości osi obliczeniowych: KR1 (od 0 do 12 osi obl.), KR 2 (od 13 do 70 osi obl.), KR 3 (od 71 do 335 osi obl.), KR 4 (od 336 do 1000 osi obl.), KR 5 (od 1001 do 2000 osi obl.), KR6 (od 2001 i więcej osi obl.) Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

8 założenia projektowe kategoria ruchu Tablica 6. Materialy do betonu asfaltowego do warstwy podbudowy (projektowanie empiryczne lub funkcjonalne) Kategoria ruchu /50,50/70, KR5-;- 35/50,50/70, PMB KR3-;-KR4 KR6 25/ /70 od 0 do Tablice ,1.2,1.3 WT-1 Kruszywa 2008, Czesc 2 Material 70 osi obl. Granulat asfaltowy o wymiarze U, [mm] yc stosowane takze inne lepiszcza nienormowe od 71 do 1000 osi obl. od 1001 do 2001 i więcej osi obl. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

9 założenia projektowe kategoria ruchu aj Lepiszcza asfaltoweb) Tablica 35. Materialy do produkcji asfaltu lanego Kategoria ruchu KR3.,.KR6 20/30,35/50 20/30,35/50, PMB 25/55-60c) od 0 do Tablice 5 a) 5.1,5.2,5.3 WT-1 Kruszywa 2008, Czesc 2 Material b) e) do na podstawie warstwy scieralnej aprobat oraz technicznych do warstwy moga wiazacej byc stosowane nawierzchni takze mostowych inne lepiszcza nienormowe 2 70 osi obl. ykraweznikowym od 71 do 2001 i więcej osi obl. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

10 założenia projektowe typ mieszanki Typ mieszanki jest to określenie mieszanki mineralnoasfaltowej ze względu na: a) krzywą uziarnienia (ciągłą lub nieciągłą), b) zawartość wolnych przestrzeni, c) proporcje składników, d) technologię wytwarzania, e) technologię wbudowania. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

11 założenia projektowe wymiar mieszanki m.m.a. Przez wymiar mieszanki mineralno-asfaltowej należy rozumieć wymiar największego kruszywa w mieszance. np. jeżeli naszym największym kruszywem w mieszance mineralno-asfaltowej jest kruszywo grube frakcji 11/16 to wymiar mieszanki będzie 16 Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

12 założenia projektowe wymiar mieszanki m.m.a. Tablica 6. Materialy do betonu asfaltowego do warstwy podbudowy (projektowanie empiryczne lub funkcjonalne) Kategoria ruchu /50,50/70, KR5-;- 35/50,50/70, PMB KR3-;-KR4 KR6 25/55-60 Tablice 40 50/ ,1.2,1.3 WT-1 Kruszywa 2008, Czesc 2 Material Granulat asfaltowy o wymiarze U, [mm] yc stosowane takze inne lepiszcza nienormowe Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

13 założenia projektowe wymiar mieszanki m.m.a. Tablica 30. Kruszywo i lepiszcze do mieszanki SMA do warstwy scieralnej Kategoria ruchu KR3.,.KR4 KRS.,.KR a) 8 a) 5 a) 111 I 8 PMB PMB 45/80-55, PMB 45/80-55, 50/70 45/80-55, 45/80-65, 65/ b), e) e)tablice 4.1, 4.2, 4.3 WT-1 Kruszywa 2008, Czesc 2 a) Material e) b) d) do ponizej nie na cienkiej podstawie zaleca 5-28T warstwy a) sie do aprobat I(region stosowania na goraco technicznych pólnocno-wschodni zw SMA regionach, moga o grubosci gdzie byc i tereny stosowane nie spodziewana wiekszej podgórskie) takze niz minimalna inne 3,5 cm lepiszcza temperatura nienormowe nawierzchni wynosi zenie halasu ruchu samochodowego Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

14 założenia projektowe sposób projektowania Projektowanie empiryczne to projektowanie na podstawie wymagań empirycznych. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

15 założenia projektowe sposób projektowania Tablica 10. Wymagane wlasciwosci betonu asfaltowego do warstwy podbudowy, KR5+KR6 (projektowanie empiryczne) AC 22zageszczama PC.1.3, Metoda 75 i warunki badania AC 16 P Warunki Vmin5,O Vmin5,O ITSR70 2 Vmax10 WTS PRD C.1.20, wpn-en powietrzu,wts walowanie, , wg D.1.6, AlRO,gO AlR7,O P9g-PIOO C.1.1, przechowywanie z xjednym 25 ubijanie, uderzen cyklemalro,go Wymiar mieszanki PN-EN , PRD wzamrazania, 40 C AlR7,O p. 4 VmaxlO badanie w 1ST ITSR70 PN -EN , lecz Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

16 założenia projektowe sposób projektowania Projektowanie funkcjonalne t o p ro j e k t o w a n i e n a p o d s t aw i e w y m a g a ń funkcjonalnych. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

17 założenia projektowe sposób projektowania Tablica 13. Wymagane wlasciwosci betonu asfaltowego do warstwy podbudowy, KR5 +KR6 (projektowanie funkcjonalne) AC 22 zageszczania PPN-EN C.1.20, Metoda 1.3, 75 i warunki Vmin4,O wg badania Wymiar AC16Pmieszanki Vmin4,O VmaxlO C.1.20, , walowanie, walowanie, metoda B PRD ITS~o WTS AIR7,OC.1.1, AlRO,60 przechowywanie 2 x 25 PN-EN D.1.6, P98 - PIOO 60 C, ubijanie, uderzen Smin1l000 temperatura zpn-en jednym , cyklem PRD AIR7,O Warunki , 10 p. 4 VmaxlO WTS 000 wzamrazania, 4PB-PR, 40T 1.20, ,4PB-PR, 10 C, G6-1l5 G6-1l5 czestosc 10Hz walowanie, cykli badanie w 15T P98-PIOO Sminll000 ITSR70 AIRO,60 Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

18 założenia projektowe krzywe graniczne Krzywe graniczne mieszanki mineralnej to krzywe graniczne uziarnienia, między którymi powinna znaleźć się projektowana krzywa uziarnienia mieszanki mineralnej. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

19 założenia projektowe zawartość asfaltu Zawartość asfaltu jest to minimalna zawartość asfaltu ozn. Bmin jaka powinna się znaleźć w mieszance mineralno-asfaltowej przy gęstości mieszanki mineralnej 2,650. Przy innych gęstościach m.m. należy wartość Bmin przemnożyć przez współczynnik α. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

20 założenia projektowe krzywe graniczne, zawartość asfaltu Tablica 7. Uziarnienie mieszanki mineralnej i zawartosc lepiszcza do betonu asfaltowego do warstwy podbudowy (projektowanie empiryczne) do - od ,0 25 2, ,0 75 3, KR1-;-KR2 KR3-;-KR6 AC P AC , P od Bmin4,O Bmin3,8 Bmin4,2 Przesiew, [%(m/m)] Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

21 założenia projektowe składniki m.m.a Podstawowymi składnikami mieszanek mineralnoasfaltowych są: kruszywa, wypełniacze, lepiszcze, dodatki, Jako dodatkowy może być także używany: destrukt asfaltowy Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

22 założenia projektowe składniki m.m.a Dobór składników m.m.a. determinują wymagania stawiane projektowi, dostępność na rynku materiałów składowych i coraz częściej względy ekologiczne, ekonomiczne i energetyczne. 3 e Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

23 założenia projektowe składniki m.m.a Składniki m.m.a., kruszywa, wypełniacze, lepiszcze (z wyłączeniem asfaltów modyfikowanych) jakie chcemy zastosować do mieszanki mineralno-asfaltowej powinny posiadać deklaracje Znak ten świadczy, że producent wyrobu budowlanego posiada certyfikowany system oceny zgodności. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

24 założenia projektowe składniki m.m.a Dodatki do mieszanek mineralno-asfaltowych mają za zadanie poprawić cechy chemiczne, fizyczne i mechaniczne składnika lub całej mieszanki mineralnoasfaltowej. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

25 założenia projektowe składniki m.m.a Dodatki do mieszanek mineralno-asfaltowych nie są wyrobami budowlanymi i nie są objęte normami zharmonizowanymi, dlatego nie są oznakowane znakiem. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

26 założenia projektowe składniki m.m.a Wyjątek stanowi ASFALT NATURALNY Trinidad lake asphalt który jest dodatkiem ujętym w normach na mieszanki mineralno-asfaltowe serii EN Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

27 założenia projektowe składniki m.m.a Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

28 założenia projektowe składniki m.m.a Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

29 założenia projektowe składniki m.m.a Destrukt asfaltowy można uzyskać w wyniku: sfrezowania warstw asfaltowych, rozkruszenia płyt wyciętych z nawierzchni asfaltowych, wyprodukowania wyrobu niezgodnego (ZKP), nadwyżki produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

30 założenia projektowe składniki m.m.a Przykłady destruktu asfaltowego Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

31 założenia projektowe składniki m.m.a Destrukt asfaltowy zanim będzie użyty do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych musi zostać przetworzony np.posortowany, przekruszony. Tak przygotowany do zastosowania destrukt staje się GRANULATEM ASFALTOWYM. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

32 założenia projektowe składniki m.m.a Przykłady granulatu asfaltowego Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

33 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy Należy określić i zdeklarować maksymalną wielkość kawałków granulatu asfaltowego URA Tablica 6. Materialy do betonu asfaltowego do warstwy podbudowy (projektowanie empiryczne lub funkcjonalne) Kategoria ruchu /50,50/70, KR5-;- 35/50,50/70, PMB KR3-;-KR4 KR6 25/55-60 Tablice 40 50/ ,1.2,1.3 WT-1 Kruszywa 2008, Czesc 2 Material Granulat asfaltowy o wymiarze U, [mm] tosowane takze inne lepiszcza nienormowe Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

34 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy materiały obce Dopuszcza się występowanie materiałów obcych w granulacie asfaltowym takich jak: a) beton cementowy i jego wyroby, b) cegły, c) podbudowy niezwiązane, d) metale, e) materiały syntetyczne, f) drewno, g) tworzywa sztuczne. Grupa 1 Grupa 2 Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

35 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy materiały obce Granulat pod względem występowania w nim materiałów obcych dzielimy na kategorie: Kategoria Materiał obcy z Grupy1 Materiał obcy z Grupy2 F1 1 % 0,1 % F5 5 % 0,1 % Fdec Deklarowana zawartość i rodzaj wszystkich materiałów obcych Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

36 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy lepiszcze Lepiszcze w granulacie asfaltowym należy dokładnie rozpoznać. Należy określić jego rodzaj, właściwości i zawartość w granulacie asfaltowym. Wszystkie wartości właściwości należy zdeklarować. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

37 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy kruszywo Uziarnienie kruszywa określamy udziałem procentowym w przesiewie przez sita 1,4D; D; 2mm i co najmniej jednym sitem z sit pomiędzy sitami D i 2mm oraz z sit pomiędzy sitami 2 a 0,063. Rozmiar sita D jest większą wartością spośród: - M/1,4 gdzie M jest najmniejszym rozmiarem sita, przez które przechodzi 100% materiału, - najmniejszego rozmiaru sita, przez które przechodzi 85% materiału. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

38 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy kruszywo Przykład I warunek sito # [mm] najmniejszy wymair sita, przesiew granulatu [ % ] przez które przechodzi 22,4 100% materiału , warunek 8 najmniejszy wymair sita, 85 przez które przechodzi 85% materiału 5, , ,063 5,3 D = (max z (warunek 1:M = 16/1,4 = 11,4 i warunek 2: sito 8)) = 11,2 1,4D ; D ; D a 2 ; 2; 2 a 0,063 ; 0,063 nasze sita to 16 ; 11,2 ; 5,6 ; 2; 0,125 ; 0,063 Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

39 badania składników m.m.a. granulat asfaltowy kruszywo Właściwości kruszywa z granulatu asfaltowego powinny spełniać wymagania określone dla kruszywa w mieszance mineralno-asfaltowej. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

40 zastosowanie granulatu w m.m.a. Właściwości granulatu asfaltowego jakie należy wziąć pod uwagę przy zastosowaniu w mieszankach mineralno-asfaltowych: pochodzenie destruktu asfaltowego, rodzaj i właściwości kruszywa i lepiszcza zawartego w granulacie asfaltowym, jednorodność granulatu asfaltowego. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

41 zastosowanie granulatu w m.m.a. Zastosowanie granulatu asfaltowego czyli w jakich typach mieszanek mineralno-asfaltowych i ile można go użyć? Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

42 zastosowanie granulatu w m.m.a. Typ mieszanki Beton asfaltowy (wszystkie warstwy) Beton asfaltowy o wysokim module sztywności Beton asfaltowy do bardzo cienkich warstw (mieszanka BBTM) Mieszanka SMA Asfalt lany Asfalt porowaty Zastosowanie granulatu asfaltowego w m.m.a. Tak Nie Nie Nie Nie Nie Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

43 zastosowanie granulatu w m.m.a. ilość granulatu asfaltowego Ilość użytego do produkcji granulatu asfaltowego zależy od jego jednorodności. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

44 zastosowanie granulatu w m.m.a. ilość granulatu asfaltowego Typ mieszanki mineralno-asfaltowej Beton asfaltowy na warstwę podbudowy Możliwa ilość do zastosowania granulatu asfaltowego w m.m.a. w przypadku kiedy występuje w nim asfalt drogowy asfalt modyfikowany 20 % 20 % Beton asfaltowy na warstwę wiążącą 20 % 20 % Beton asfaltowy na warstwę ścieralną 10 % 10 % Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

45 zastosowanie granulatu w m.m.a. ilość granulatu asfaltowego W przypadku zastosowania granulatu do m.m.a. z asfaltem drogowym można zastosować większe ilości granulatu po uprzednim uzgodnieniu z Zamawiającym. Natomiast kiedy zastosowany granulat zawiera asfalt modyfikowany podane wartości w tabeli są wartościami granicznymi. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

46 zastosowanie granulatu w m.m.a. ilość granulatu asfaltowego W przypadku zastosowania większej ilości granulatu z asfaltem drogowym w m.m.a. niż pokazane w tabeli należy wykonać badania penetracji lub temperatury mięknienia: 1.lepiszcza odzyskanego z granulatu asfaltowego, 2.lepiszcza dodanego i wyliczyć wypadkową penetrację lub temperaturę mięknienia. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

47 wymagania do m.m.a. z destruktem asfaltowym, W mieszance mineralno-asfaltowej z destruktem uziarnienie mieszanki mineralnej z granulatu nie może być większe od uziarnienia projektowanej mieszanki. Właściwości lepiszcza w projektowanej mieszance mineralno-asfaltowej z destruktem muszą spełniać wymagania asfaltu drogowego odpowiedniego dla kategorii ruchu i warstwy, na którą jest projektowana. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

48 wymagania do m.m.a. z destruktem asfaltowym, Wymagania do mieszanek mineralno-asfaltowych z destruktem są takie same jak dla mieszanek bez destruktu. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

49 podsumowanie Pojawienie się normy serii PN-EN Destrukt asfaltowy daje możliwość powszechnego stosowania destruktu jako pełnowartościowego składnika mieszanek mineralno-asfaltowych. Należy oprócz teoretycznego rozpoznawania zastosowania destruktu w mieszankach mineralnoasfaltowych wykonywać szereg badań wskazujących potrzebę jego wykorzystania. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

50 podsumowanie Należy upowszechniać zasadę 3e (ekologia, ekonomia, energetyka) w projektowaniu mieszanek mineralno-asfaltowych, tak by mieć wpływ na kształtowanie środowiska. Należy stworzyć bank doświadczeń by móc wspólnie budować nową jakość naszych polskich asfaltowych nawierzchni. Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września

51 Dziękuję za uwagę Konferencja: Zastosowanie destruktu asfaltowego. Ożarów Mazowiecki września