Nowa i Innowacyjna Stalowa Membrana Antyspękaniowa

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Nowa i Innowacyjna Stalowa Membrana Antyspękaniowa"

Bernard Mucha
5 lat temu
Przeglądów:

1 Introduction Nowa i Innowacyjna Stalowa Membrana Antyspękaniowa NV Bekaert SA, Bekaertstraat 2, 8550 Zwevegem, Belgium - Dr. Frederik Vervaecke Tomasz Krawczyk Gruppo Bitumi Poland Sp. z o.o November

3 Spękania odbite - Propagacja przez nawierzchnię istniejących dylatacji & spękań - Redukcja trwałości nawierzchni & komfortu jazdy - Nośność istniejącej konstrukcji jest wystarczająca

się bitumu 2. Ruchy pionowe wywołane ruchem kołowym: i.

4 Spękania odbite Spękania dół - góra 1. Ruchy horyzontalne- wywołane termiką Skurcze termiczne Starzenie się bitumu 2. Ruchy pionowe wywołane ruchem kołowym: i. Lokalna utrata nośności -> max naprężenie zginające B C ii. Klawiszowanie płyt -> max naprężenie ścinające A 4

sytuacji jedna z funkcji jest ważniejsza

5 Membrany antyspękaniowe Wymagane właściwości: wodoszczelność: zapobiega dalszej degradacji niższych warstw konstrukcji; uwalnianie naprężeń: niezależny ruch obu warstw; zbrojenie : wzmocnienie nakładki asfaltowej (zwiększenie sztywności warstwy asfaltowej); W zależności od specyfiki sytuacji jedna z funkcji jest ważniejsza niż pozostałe Różne materiały: SAMI Włókniny Siatki Kompozyty Siatka stalowa 5

Membrany antyspękaniowe Odpowiednia instalacja: Marszczenie siatki Uszkodzenia

kruche; Tworzywa sztuczne stają się niestabilne z powodu wysokiej temperatury;

6 Membrany antyspękaniowe Odpowiednia instalacja: Marszczenie siatki Uszkodzenia mechaniczne Pustki pod siatką Niewłaściwie zainstalowany materiał jest gorszy niż jego brak! Uszkodzenia materiału w trakcie instalacji: Włókna szklane & węglowe są kruche; Tworzywa sztuczne stają się niestabilne z powodu wysokiej temperatury; Nominalna, deklarowana wytrzymałość na rozciąganie nie przekłada się bezpośrednio na działanie membrany J. Norambuena-Contreras et al, Mechanical damage evaluation of geosynthetics fibres used as anti-reflective cracking systems in asphalt pavements, Construction and Building Materials 109 (2016)

Wprowadzenie Istniejąca sześciokątna siatka stalowa: Mesh Track / Bitufor 30 lat doświadczeń Niedoskonałości: Koszt instalacji; Nakładka asfaltowa grubości > 5cm; Koszt usunięcia (nie frezowalna);

7 Wprowadzenie Istniejąca sześciokątna siatka stalowa: Mesh Track / Bitufor 30 lat doświadczeń Niedoskonałości: Koszt instalacji; Nakładka asfaltowa grubości > 5cm; Koszt usunięcia (nie frezowalna); Idealna membrana antyspękaniowa razem z slurry seal: Relatywnie niska wytrzymałość na rozciąganie (50kN/m); Wysoka sztywność (wysoka sztywność materiału& węzłów); Slurry seal zapewnia: Doskonałą sczepność; Warstwę wodoszczelną; Stabilna podczas instalacji; 7

Prace badawczo-rozwojowe nad nowym materiałem Cel: Łatwa instalacja tradycyjnymi urządzeniami Projekt: Nakładka asfaltowa 3-4cm; Konkurencyjna cenowo instalacja; Dobre

8 Prace badawczo-rozwojowe nad nowym materiałem Cel: Łatwa instalacja tradycyjnymi urządzeniami Projekt: Nakładka asfaltowa 3-4cm; Konkurencyjna cenowo instalacja; Dobre właściwości antyspękaniowe; Zdatny do frezowania; Łatwy recykling; Rozpoczęcie w 2012 Symulacje komputerowe Testy laboratoryjne Badania terenowe Rozwój linii produkcyjnej 8

(190GPa); Odporny na korozję; Siatka: Fortifix 1: Fortifix 2: (40x30)mm; (50x50)mm; (38x50)kN/m*;

9 Nowa Stalowa Membrana Antyspękaniowa Fortifix Nowość Materiał wzmacniający ocynkowany kord stalowy: Materiał elastyczny; Materiał o wysokiej wytrzymałości- 1,7kN/włókno; Wysoka sztywność (190GPa); Odporny na korozję; Siatka: Fortifix 1: Fortifix 2: (40x30)mm; (50x50)mm; (38x50)kN/m*; (31x32)kN/m*; (3100x4400)kN/m; (2700x2700)kN/m; Nośnik: Geowłóknina; * ASTM D6637 Method 1 (single rib test) 9

10 Instalacja Łatwa instalacja: Frezowanie warstwy ścieralnej; Czyszczenie nawierzchni; Przygotowanie podłoża: Naprawa dylatacji & spękań; (warstwa wyrównawcza); Skropienie podłoża Typ-C: 500g/m² - wartość rezydualna; Rozwinięcie siatki & dociśnięcie w świeżą emulsję; 10

11 Instalacja Stabilna podczas instalacji: Płaskie przyleganie na gładkim & frezowanym podłożu; Stabilna pod ruchem pojazdów budowlanych ciężarówki, rozściełacz, etc. 11

Instalacja Brak uszkodzeń w trakcie instalacji: Drut

maszynowe układanie MMA na drutach stalowych; druty

elementów stalowych; Brak wpływu na wytrzymałość & moduł

12 Instalacja Brak uszkodzeń w trakcie instalacji: Drut stalowy zainstalowany podczas układania warstwy z MMA: maszynowe układanie MMA na drutach stalowych; druty stalowe usunięte z gorącej MMA; badanie wytrzymałości elementów stalowych; Brak wpływu na wytrzymałość & moduł (Youngs & secant); Wykorzystanie pełnych właściwości materiałowych stali; 12

Działanie Brak standardowego testu dla sprawdzenia właściwości antyspękaniowych

Cykliczne testy; - Wymiary testowej próbki w relacji do wymiarów testowanego

poziomych 2 1 I. Gonzalez-Torre, M Calzada-Perez, A. Vega-Zamanillo, D.

procedure that combine loads with different frequencies, Construction & Building

13 Działanie Brak standardowego testu dla sprawdzenia właściwości antyspękaniowych Cykliczny test na zginanie 1 Istotne parametry: - Testowanie materiału; - Cykliczne testy; - Wymiary testowej próbki w relacji do wymiarów testowanego materiału; - Szczegóły dotyczące mma, skropienia, podłoża; Cykliczny test ruchów poziomych 2 1 I. Gonzalez-Torre, M Calzada-Perez, A. Vega-Zamanillo, D. Castro-Fresno, 2015, Evaluation of reflective cracking in pavements using a new procedure that combine loads with different frequencies, Construction & Building Materials 75, Brown, An assessment of geogrid use in railways and asphalt applications, Jubilee

14 Działanie Horizontal plate test : 70mm 40mm beton Warstwa ścieralna beton Membrana międzywarstwowa: wzmocnienie+ nakładka asfaltowa 4mm 600mm Próbka na platformie ze stalowych kulek do swobodnego przemieszczania poziomego; Temperatura w trakcie badania -10 C; Powolne cykliczne otwieranie & zamykanie dylatacji (1mm) poprzez zwiększanie & zmniejszanie siły; Obserwacje: Inicjacja spękania & propagacja (na zdjęciach); Przyłożona siła; Otwarcie dylatacji (0-1mm); Względna deformacja w nakładce asfaltowej (2cm powyżej dylatacji). * Operating procedure for thermal cracking test, Belgian Road Research Centre, oct

Działanie Horizontal plate test przebadane przypadki: referencja bez membrany Fortifix 1-O Siatka szklana 35x35 + 300g/m² skropienia (38x50)kN/m (3100x4400)kN/m +

15 Działanie Horizontal plate test przebadane przypadki: referencja bez membrany Fortifix 1-O Siatka szklana 35x g/m² skropienia (38x50)kN/m (3100x4400)kN/m + 300g/m² skropienia (70x100)kN/m (2800x4000)kN/m + 300g/m² skropienia * Wszystkie testy zostały wykonane w tym samym okresie by zapewnić jednolite warunki i materiały. 15

F (kn) Działanie Horizontal plate test - wyniki : 12 9 6 3 0-3 -6-9 Liczba cykli F_COD=0 0 5 10 15 20 25 30 F max Inicjacja

spękań 8,7 35 126 35 126 rozwarstwienie 9,5 15 42 24 90 spękanie Siatka rozwarstwienie 9,6 8 32 11 48 szklana + spękanie 9,3

16 F (kn) Działanie Horizontal plate test - wyniki : Liczba cykli F_COD= F max Inicjacja spękania Koniec testu Uwagi (kn) cykle czas(h) cykle czas(h) Referencja spękanie Fortifix 9 Na Na Na 130 brak spękań 8, rozwarstwienie 9, spękanie Siatka rozwarstwienie 9, szklana + spękanie 9, rozwarstwienie EA stali = włókien szklanych & wytrzymałość stali = ½ włókien szklanych podobne/lepsze działanie(15-50%) 16

17 Shear (MPa) Działanie 1. Adhezja do nakładki asfaltowej: Siatka szklana Fortifix Sczepność struktury 3D zapewnia zakotwienie; mechaniczne & tarcie tarcie 2. Adhezja do podłoża & nakładki asfaltowej: 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Fortifix Glas grid Test na ścinanie: Ze względu na ograniczoną powierzchnię zajmowaną przez stal w porównaniu z włóknami szklanymi, adhezja siatki stalowej jest znacznie lepsza. 17

jednorodny; Małe (do 2%) zanieczyszczenie jest

18 Możliwość frezowania & recykling Pozyskany destrukt może być ponownie wbudowany w 100% Materiał musi być jednorodny; Małe (do 2%) zanieczyszczenie jest dozwolone; Zanieczyszczenie materiału pofrezowego włóknem szklanym. 18

19 Możliwość frezowania & recykling Kord stalowy ze wyznaczonymi punktami zerwania: Doskonałe właściwości do obróbki i ponownego użycia: - ciągły kord stalowy; - mocny jak stal; - punktowo kruchy jak szkło. Łatwe frezowanie tradycyjnymi frezarkami mma stal Czysty strumień odpadów do recyklingu 19

20 Wnioski Fortifix Nowość Szybka i łatwa instalacja Brak uszkodzeń podczas wbudowywania Wysokie właściwości antyspękaniowe Materiał przyjazny dla środowiska zapewnia recykling mma & stali 20

21 Dziękuję za Państwa uwagę.

Podobne dokumenty

mgr inż. Tomasz Kosiński

mgr inż. Tomasz Kosiński mgr inż.. Tomasz Kosiński ski Budowa siatki Drut brzegowy Pręt poprzeczny 10cm 8cm 16cm Drut siatki Parametry siatki: Dlaczego ROAD MESH? Wzrost natężenia ruchu oraz zwiększone obciążenia na ośpojazdu