Technologia Materiałów Drogowych

Transkrypt

1 Technologia Materiałów Drogowych prowadzący: dr inż. Marcin Bilski Zakład Budownictwa Drogowego Instytut Inżynierii Lądowej pok. 324B (bud. A2); K4 (hala A4)

2 WYKŁAD 1 Tematyka wykładu: - sprawy organizacyjne, - wprowadzenie, - układ warstw w nawierzchni drogowej, - klasyfikacje nawierzchni drogowych.

3 SPRAWY ORGANIZACYJNE

4 Dyżury dla studentów: - poniedziałek *) od do w K4 (hala A4), - środa *) od 9.00 do 9.45 w K4 (hala A4). *) w trakcie okresu zajęć dydaktycznych Dane kontaktowe: - telefon: (324B) lub (K4), - marcin.bilski@put.poznan.pl - strona www: marcin.bilski.pracownik.put.poznan.pl

5

6 Warunkiem *) zaliczenia wykładów z przedmiotu TMD jest: uzyskanie oceny pozytywnej z testu pisemnego wielokrotnego wyboru przeprowadzanego na ostatnim wykładzie w semestrze lub w terminie poprawkowym w trakcie zimowej sesji egzaminacyjnej. *) warunki zaliczenia zgodne z regulaminem studiów stacjonarnych i niestacjonarnych pierwszego i drugiego stopnia uchwalonym przez Senat Akademicki Politechniki Poznańskiej Uchwałą Nr 142/ z dnia 25 marca 2015 r.

7 Nieobecność *) na teście pisemnym wielokrotnego wyboru, który jest przeprowadzany na ostatnim wykładzie w semestrze skutkuje uzyskaniem oceny nieobecny. Istnieje możliwość poprawy oceny nieobecny na teście przeprowadzanym w terminie ustalonym w trakcie zimowej sesji egzaminacyjnej. *) warunki zaliczenia zgodne z regulaminem studiów stacjonarnych i niestacjonarnych pierwszego i drugiego stopnia uchwalonym przez Senat Akademicki Politechniki Poznańskiej Uchwałą Nr 142/ z dnia 25 marca 2015 r.

8 Test pisemny wielokrotnego wyboru (4 odpowiedzi): - system oceny: zerojedynkowy, - poprawne odpowiedzi: od 1 do 4, - pytania z wykładów oraz ćwiczeń laboratoryjnych, - 16 pytań, - czas testu 16 min.

9 Skala ocen: 15, 16 punktów bardzo dobry 13, 14 punktów dobry plus 12 punktów dobry 10, 11 punktów dostateczny plus 8, 9 punktów dostateczny

10 LITERATURA Piłat J., Radziszewski P., Król J. Technologia materiałów i nawierzchni asfaltowych

11 LITERATURA Piłat J., Radziszewski P., M. Kalabińska Technologia materiałów i nawierzchni drogowych

12 LITERATURA Piłat J., Radziszewski P. Nawierzchnie asfaltowe

13 LITERATURA Gaweł I., Kalabińska M., Piłat J. Asfalty drogowe

14 LITERATURA Stefańczyk B., Mieczkowski P. Mieszanki mineralno-asfaltowe

15 LITERATURA Szydło A. Nawierzchnie z betonu cementowego

16 LITERATURA Stefańczyk B. (red.) Budownictwo ogólne - tom 1

17 LITERATURA Bugajski M., Grabowski W. Geosyntetyki w budownictwie drogowym

18 LITERATURA Stefańczyk B., Mieczkowski P. Dodatki, katalizatory i emulgatory w mieszankach mineralno-asfaltowych

19 LITERATURA Błażejowski K., Styk S. Technologia warstw asfaltowych

20 LITERATURA Wymagania Techniczne WT-1

21 LITERATURA Wymagania Techniczne WT-2

22 LITERATURA Wymagania Techniczne WT-4

23 LITERATURA Wymagania Techniczne WT-5

24 LITERATURA Dz.U poz. 124

25 LITERATURA Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych (2013)

26 LITERATURA Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych (2014)

27 WPROWADZENIE

28 TEMATYKA WYKŁADÓW Klasyfikacje i układ warstw nawierzchni drogowych. Zasady wymiarowania konstrukcji nawierzchni drogowych. Materiały podbudów nawierzchni drogowych. Kruszywa i wypełniacze do mieszanek mineralno-asfaltowych. Asfalty drogowe i emulsje asfaltowe. Mieszanki mineralno-asfaltowe do nawierzchni drogowych. Beton cementowy do nawierzchni drogowych. Prefabrykaty betonowe w budownictwie drogowym. Geosyntetyki stosowane do budowy dróg. Wyroby kamienne w budownictwie drogowym.

29 TEMATYKA ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Badania laboratoryjne podstawowych właściwości lepiszczy asfaltowych oraz asfaltów modyfikowanych polimerami. Badania kruszyw i wypełniaczy mineralnych stosowanych do mieszanek mineralno-asfaltowych. Badania mieszanek mineralno-asfaltowych.

30 Droga budowla liniowa, łącząca określone miejsca w terenie, przeznaczona do ruchu i postoju pojazdów oraz pieszych.

31 Droga wydzielony pas terenu składający się z jezdni, pobocza, chodnika, drogi dla pieszych lub drogi dla rowerów, łącznie z torowiskiem pojazdów szynowych znajdującym się w obrębie tego pasa, przeznaczony do ruchu lub postoju pojazdów, ruchu pieszych, jazdy wierzchem lub pędzenia zwierząt. (Źródło: Dz.U poz Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 8 czerwca 2017 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy Prawo o ruchu drogowym)

32 Droga budowla wraz z drogowymi obiektami inżynierskimi, urządzeniami oraz instalacjami, stanowiącą całość techniczno-użytkową, przeznaczoną do prowadzenia ruchu drogowego, zlokalizowaną w pasie drogowym. (Źródło: Dz.U poz Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 23 sierpnia 2016 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o drogach publicznych)

33 Źródło:

34 UKŁAD WARSTW W NAWIERZCHNI DROGOWEJ

35 Konstrukcja asfaltowej nawierzchni drogowej Źródło:

36 Warstwa ścieralna wierzchnia warstwa nawierzchni, poddana bezpośredniemu oddziaływaniu ruchu pojazdów i czynników atmosferycznych. Wykonywana z mieszanki mineralno-asfaltowej. Warstwa wiążąca warstwa znajdująca się między warstwą ścieralną a podbudową, zapewniająca lepsze rozłożenie naprężeń w nawierzchni i przekazywanie ich na podłoże. Wykonywana z mieszanki mineralno-asfaltowej.

37 Źródło:

38 Źródło: /12/DSC_0113.jpg

39 Podbudowa dolna część nawierzchni służąca do przenoszenia obciążeń od ruchu na podłoże, może się składać z podbudowy zasadniczej i podbudowy pomocniczej. Może być wykonana z mieszanki mineralno-asfaltowej, chudego betonu, kruszywa stabilizowanego mechanicznie lub spoiwami hydraulicznymi, tłucznia kamiennego.

40 o Podbudowa zasadnicza jest to górna część podbudowy spełniająca funkcję nośnej konstrukcji nawierzchni, może ona również składać się z warstwy wzmacniającej lub/i warstwy wyrównawczej.

41 Warstwa wzmacniająca warstwa podbudowy służąca do wzmocnienia istniejącej nawierzchni lub stosowana w budowie nawierzchni dla ruchu bardzo ciężkiego. Warstwa wyrównawcza warstwa służąca do wyrównania nierówności podbudowy lub profilu istniejącej nawierzchni.

42 o Podbudowa pomocnicza jest to dolna część podbudowy, spełniająca poza funkcjami nośnymi funkcje zabezpieczenia nawierzchni przed działaniem wody, mrozu, przenikaniem cząstek podłoża. Może zawierać warstwę mrozochronną, odsączającą lub/i odcinającą. Warstwa mrozochronna to warstwa (zazwyczaj z kruszywa), której głównym zadaniem jest ochrona nawierzchni przed skutkami mrozu.

43 Warstwa odsączająca to warstwa (zazwyczaj z kruszywa), służąca do odprowadzenia wody przedostającej się do nawierzchni. Warstwa odcinająca to warstwa (zazwyczaj z geowłókniny) stosowana w celu uniemożliwienia przenikania cząstek podłoża do warstwy leżącej powyżej.

44 Źródło:

45 Źródło:

46 Źródło: galeria/199/ warstwa_mrozoochronna.jpg

47 Źródło:

48 Podłoże ulepszone jest to wierzchnia warstwa podłoża, leżąca bezpośrednio pod nawierzchnią, ulepszona (mechanicznie lub spoiwami hydraulicznymi) w celu umożliwienia przejęcia ruchu budowlanego i właściwego wykonania nawierzchni, spełniająca wymagania określone dla podłoża.

49 Źródło:

50 Źródło: %20Ulepszone%20podloze%20stabilizowane%20cementem,%20km% 2036_700,% JPG

51 Podłoże stanowi grunt rodzimy lub nasypowy leżący pod nawierzchnią do głębokości przemarzania, jednak nie mniej niż do głębokości, na której naprężenia pionowe od największych obciążeń użytkowych wynoszą 0,02 MPa.

52 Konstrukcja betonowej nawierzchni drogowej Źródło:

53 Źródło: droga_z_nawierzchnia_betonowa_800x0_rozmiar-niestandardowy.jpg

54 Nawierzchnia drogowa o konstrukcji odwróconej Rys. 1. Schemat nawierzchni o konstrukcji odwróconej

55 W przypadku nawierzchni, w których dolna warstwa podbudowy jest wykonana z materiału narażonego na skurcz (nawierzchnia drogowa o konstrukcji odwróconej) wykonuje się warstwę poślizgową. Warstw poślizgowa jest umieszczana pomiędzy kolejnymi warstwami podbudowy w celu uniknięcia propagowania rys powstałych w dolnej jej części. Warstwę poślizgową może stanowić warstwa z kruszywa lub foli.

56 Rys. 2. Schemat nawierzchni o konstrukcji odwróconej z warstwą poślizgową

57 KLASYFIKACJE NAWIERZCHNI DROGOWYCH

58 Nawierzchnie drogowe można klasyfikować ze względu na: rodzaj (materiał) warstwy wierzchniej, rodzaj nawierzchni (twarde, gruntowe), rodzaj konstrukcji (podatne, sztywne i półsztywne).

59 Klasyfikacja ze względu na rodzaj (materiał) warstwy wierzchniej nawierzchni

60 Nawierzchnia bitumiczna (asfaltowa)

61 Nawierzchnia z mieszanki mineralno-asfaltowej

62 Nawierzchnia betonowa (z betonu cementowego)

63 Nawierzchnia z betonu cementowego

64 Nawierzchnia kostkowa

65 Nawierzchnia z betonowej kostki brukowej

66 Nawierzchnia kostkowa

67 Nawierzchnia z kostki kamiennej

68 Nawierzchnia klinkierowa

69 Nawierzchnia z cegły klinkierowej

70 Nawierzchnia brukowcowa

71 Nawierzchnia z kamienia polnego (brukowca), tzw. kocie łby

72 Nawierzchnia tłuczniowa

73 Nawierzchnia żwirowa

74 Nawierzchnia żużlowa

75 Nawierzchnia z elementów prefabrykowanych Nawierzchnia z 6-kątnych płyt betonowych tzw. trelinka

76 Nawierzchnia z elementów prefabrykowanych Nawierzchnia z płyt betonowych MON

77 Nawierzchnia z elementów prefabrykowanych Nawierzchnia z płyt ażurowych

78 Nawierzchnia gruntowa

79 Podział ze względu na rodzaj nawierzchni (twarde, gruntowe)

80 Nawierzchnia twarda: ulepszona nawierzchnia bezpylna i dostatecznie równa, przystosowana do szybkiego ruchu samochodowego, tj. asfaltowa, betonowa, kostkowa, klinkierowa.

81 Nawierzchnia twarda: nieulepszona nawierzchnia nie przystosowana do szybkiego ruchu samochodowego ze względu na pylenie i duże nierówności, tj. brukowcowe, tłuczniowe i itp., z elementów prefabrykowanych.

82 Nawierzchnia gruntowa: ulepszona wykonana z gruntu rodzimego ulepszonego mechanicznie (np. przy pomocy równiarki, walca) lub chemicznie (np. przy pomocy cementu, wapna); nieulepszona wykonana z gruntu rodzimego.

83 Podział ze względu na rodzaj konstrukcji (podatne, sztywne i półsztywne)

84 Nawierzchnia podatna to nawierzchnia, która ma konstrukcję odkształcającą się lepkosprężyście pod działaniem obciążeń. Są to nawierzchnie bitumiczne (asfaltowe) o podbudowie podatnej, nawierzchnie brukowcowe i tłuczniowe.

85 Rys. 3. Naprężenia i odkształcenia występujące w podatnej nawierzchni drogowej w wyniku jej obciążenia i odciążenia

86 Nawierzchnia sztywna to nawierzchnia, która ma konstrukcję odkształcającą się sprężyście pod działaniem obciążeń. Są to nawierzchnie z betonu cementowego.

87 Rys. 4. Naprężenia i odkształcenia występujące w sztywnej nawierzchni drogowej w wyniku jej obciążenia i odciążenia

88 Nawierzchnia półsztywna to nawierzchnia bitumiczna (asfaltowa) o podbudowie z chudego betonu lub kruszyw/gruntów stabilizowanych spoiwami hydraulicznymi (np. cement, wapno).

89 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ