Pierwsza w Polsce innowacyjna nawierzchnia z asfaltu lanego na moście im. Gen. Elżbiety Zawackiej (Wschodnim) w Toruniu

Transkrypt

1 Fot. Marcin Łaukajtys Pierwsza w Polsce innowacyjna nawierzchnia z asfaltu lanego na moście im. Gen. Elżbiety Zawackiej (Wschodnim) w Toruniu Seminarium Asfalt Lany: Wymagania i wykonawstwo Cedry Wielkie Marcin HERING

2 WYMAGANIA KONTRAKTOWE BUDOWA MOSTU DROGOWEGO W TORUNIU 1 obiekt o ortotropowej płycie pomostowej, 19 obiektów o betonowej płycie pomostowej, 40 lat okres trwałości nawierzchni z asfaltu lanego, 20 lat wymiany warstwy ścieralnej na obiekcie Strona 2

3 NAWIERZCHNIA SYSTEMOWA POMOST BETONOWY Fot. TPA / próbka Aeschliemann Asphalt Engineering kompatybilność w zakresie połączenia i warunków termicznych połączenie izolacji i asfaltu lanego PULL-OFF 0,6 N/mm 2 połączenie z betonową płytą pomostu PULL-OFF 2,0 N/mm 2 szczelność i zdolność do przenoszenia rys pomostu do 1mm Strona 3

4 TYPOWY PRZEKRÓJ NAWIERZCHNI SYSTEM NA PŁYCIE STALOWEJ Fot. TPA / próbka Aeschliemann Asphalt Engineering kompatybilność w zakresie połączenia i warunków termicznych połączenie izolacji i asfaltu lanego PULL-OFF 0,6 N/mm 2 połączenie z stalową płytą pomostu PULL-OFF 2,0 N/mm 2 szczelność i zdolność do przenoszenia rys pomostu do 1mm Strona 4

5 WYBRANE WYMAGANIA KONTRAKTOWE PO 5 LATACH GWARANCJI (MA 11 PMB 25/55-60) Badanie Temperatura mięknienia, R&B [ C], T R&B [ C] (asfalt Wymaganie kontraktowe ZTV Asphalt-StB 07 SN a Fot. TPA odzyskany) ± 8* ± 8* Nawrót sprężysty, R E [%] (asfalt odzyskany) > 40 40** 35 Penetracja statyczna w 40 ºC po 30 min, I [mm] 1,0 3,0 1,0 3,0 2,5 Przyrost penetracji statycznej 30 / 60 min, I nc [mm] < 0,6 0,4 0,4*** Penetracja dynamiczna w 50 ºC po 2500 cyklach, I dyn [mm] < 2,5-2,5 Przyrost penetracji dynamicznej 2500 / 5000 cykli, I dyn nc [mm] < 1,0-0,8 * od wartości w wyspecyfikowanej ** nie wymagane dla lepiszczy z dodatkiem środków obniżających lepkość *** wartość podawana wyłącznie informacyjnie Fot. TPA Strona 5

6 ZAROBY I PRODUKCJA PRÓBNA SYMULACJA WARUNKÓW PODCZAS TRANSPORTU W KOCIOŁKACH WARUNKI KONTRAKTOWE TEMPERATURA: 180 ºC 230 ºC CZAS TRANSPORTU KOCIOŁEK: 1 h 8 h Strona 6

7 Nawrót Sprężysty R E [%] ZMIANA NAWROTU SPRĘŻYSTEGO MA 11 PMB 25/ min. po 5 latach Czas kondycjonowanie w kociołku w 230 ºC [h] Źródło: opracowanie własne TPA Strona 7

8 Temperatura Mięknienia T R&B [ o C] ZMIANA TEMPERATURY MIĘKNIENIA R&B MA 11 PMB 25/ ºC - max. po 5 latach 78,2 80,5 84, , ,0 71,4 68 ºC - min. po 5 latach Czas kondycjonowanie w kociołku w 230 ºC [h] PMB 25/55-60 without viscosity changing agent Źródło: opracowanie własne TPA Strona 8

9 ASFALT PMB 25/55-60 (PN-EN 13632: 2012) WPŁYW ŚRODKA OBNIŻAJĄCEGO LEPKOŚĆ NA WŁAŚCIWOŚCI ASFALTU Struktura asfaltu modyfikowanego polimerem Wielkość: Kształt: okrągłe mała (<10 µm) Struktura asfaltu modyfikowanego polimerem Wielkość : małe (<10 µm) / średnie ( µm) Kształt : podłużne + 2% SASOBIT Bez środka obniżającego lepkość Z dodatkiem środka obniżającego lepkość Strona 9

10 Nawrót Sprężysty R E [%] ZMIANA NAWROTU SPRĘŻYSTEGO MA 11 PMB 25/55-60 Z & BEZ DODATKU ŚRODKA OBNIŻAJĄCEGO LEPKOŚĆ min. po 5 latach Czas kondycjonowanie w kociołku w 230 ºC [h] PMB 25/55-60 with viscosity changing agent PMB 25/55-60 without viscosity changing agent Źródło: opracowanie własne TPA Strona 10

11 Temperatura Mięknienia T R&B [ o C] ZMIANA TEMPERATURY MIĘKNIENIA R&B MA 11 PMB 25/55-60 Z & BEZ DODATKU ŚRODKA OBNIŻAJĄCEGO LEPKOŚĆ ºC - max. po 5 latach 78,2 80,5 84, ,0 73,0 73,6 71,2 70,4 72,4 78, ,0 71,4 68 ºC - min. po 5 latach Czas kondycjonowanie w kociołku w 230 ºC [h] PMB 25/55-60 without viscosity changing agent PMB 25/55-60 with viscosity changing agent Źródło: opracowanie własne TPA Strona 11

12 Penetracja Statyczna w 40 ºC po 30 min [mm] ZMIANA PENETRACJI STATYCZNEJ MA 11 PMB 25/55-60 Z & BEZ DODATKU ŚRODKA OBNIŻAJĄCEGO LEPKOŚĆ 4,0 3,5 3,0 2,5 2,6 2,1 3 mm - max. po 5 latach 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1,7 1,4 1,4 1,2 1,2 1,5 1,3 1 mm - min. po 5 latach 1,1 0,9 0, Czas kondycjonowanie w kociołku w 230 ºC [h] MA 11 without viscosity changing agent MA 11 with viscosity changing agent Źródło: opracowanie własne TPA Strona 12

13 Penetracja dynamiczna ETdyn [mm] PENETRACJA 50 ºC (PO 1 H) MA 11 PMB 25/55-60 Z & BEZ DODATKU ŚRODKA OBNIŻAJĄCEGO LEPKOŚĆ 5,0 4,5 4,0 3,5 TP-A St-B 07 Teil 25A: Obciążenie dynamiczne (sinusoidalne) Obciążenie szczytowe 0,875kN Obciążenie stałe 0,200kN Długość cyklu 1,7s Temperatura badania 50 0 C 3,6 4,6 3,0 Fot. TPA Pruszków 2,5 max. Penetracja dynamiczna (2500 cykli) po 5 latach 2,0 1,5 1,6 1,0 0,5 0,0 1,2 ze środkiem penetacja dynamiczna po 2500 cyklach penetracja dynamiczna po 5000 cyklach bez środka Źródło: opracowanie własne TPA Strona 13

14 WYMAGANIA W ZALEŻNOŚCI OD RUCHU I KLIMATU PENETRACJA DYNAMICZNA Badanie penetracji dynamicznej wymagania dla mieszanek asfaltu lanego Kategoria Charakterystyka ruchu Zastosowanie ET dyn ZET dyn Klimat / Lokalizacja [mm] [mm] 1 Duże natężenie ruchu o niskiej prędkości przejazdu Gorące i słoneczne lato, długie i bezpośrednie nasłonecznienie, łagodne zimy 1,5 0,5 2 Natężenie ruchu z wysokim udziałem ruchu ciężkiego Ciepłe lato z długotrwałym nasłonecznieniem, łagodne zimy 2,5 1,0 3 Natężenie ruchu z małym udziałem ruchu ciężkiego Umiarkowane temperatury, umiarkowane nasłonecznieni, srogie zimy 5,0 2,0 Źródło: BMVBW-Helf 798 Strona 14

15 TYPOWY PRZEKRÓJ NAWIERZCHNI EKSPERYMENT NA = 25 0 C 25 cm 200 cm Zdjęcie: TPA Strona 15

16 TYPOWY PRZEKRÓJ NAWIERZCHNI EKSPERYMENT W LABORATORIUM Długość - 100cm Strzałka ugięcia - 11cm Temperatura C Fot. TPA Strona 16

17 Odkształcenie [µm/m] ODPORNOŚĆ NA ZMĘCZENIE WG PN-EN , 4PB-PR, 10 ºC, 10 Hz y = 2127,3x -0,15 R² = 0, y = 1594,5x -0,147 R² = 0, Liczba cykli MA 11 SMA 11 MA 11 SMA 11 Źródło: opracowanie własne TPA Strona 17

18 Naprężenie [MPa] [Mpa] ODPORNOŚĆ NA SPĘKANIA NISKOTEMPERATUROWE WG PN-EN Badanie TSRST dla MA , Temperatura [ C] ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 MA11 płyta betonowa MA11 płyta betonowa MA11 most stalowy MA11 płyta stalowa Źródło: opracowanie własne TPA Źródło: opracowanie własne TPA Strona 18

19 BADANIA KONTROLNE ASFALTU DOSTAWY NA WMA LOTOS Gdańsk PMB 25/55-60 rok 2012 PMB 25/55-60 rok 2012 Źródło: opracowanie własne TPA ,6 71, ,2 61, PiK [ºC] Penetracja [0,1mm] 60 [ºC] 25 do 55 [0,1mm] Fot. Lotos Asfalt Strona 19

20 Pull-off Naprężenie [MPa] POŁĄCZENIE WARSTW MA i IZOLACJI BADANIE PULL-OFF 6,0 5,0 y = -0,0004x 2-0,0477x + 3,9274 R² = 0,9914 4,0 3,0 2,0 1,0 y = -0,0025x 2-0,0251x + 2,9140 R² = 1,0000 Wymagane >= 0,6 MPa 0, Temperatura [ ºC] MA - insulation MA - MA Źródło: Wyniki opracowane przez IIL Politechniki Wrocławskiej Strona 20

21 Shear Stress [MPa] POŁĄCZENIE WARSTW MA i IZOLACJI METODA LEUTNER 6,0 5,0 y = -0,0016x 2 + 0,0182x + 4,7439 R² = 0,8655 4,0 3,0 2,0 1,0 y = -0,0022x 2 + 0,0036x + 2,9338 R² = 1,0000 Wymagane >= 1,3 MPa 0, Temperature [ ºC] MA - insulation MA - MA Źródło: Wyniki opracowane przez IIL Politechniki Wrocławskiej Strona 21

22 WYKONANIE IZOLACJI NATRYSKOWEJ Z PMMA PŁYTA ORTOTROPOWA MOSTU GŁÓWNEGO 1. Warstwa Grunt Pull off ~ 5-6 MPa Fot. TPA Strona 22

23 NIERÓWNOŚCI PLYTY POMOSTOWEJ PROFILOWANIE ASFATEM LANYM Fot. TPA Fot. TPA Strona 23

24 WYPROFILOWANE TOROWISKO Posypka 2 3 kg/m 2 Warstwa ochronna 5 cm z MA 16 (pierwszy raz w Polsce) wg szwajcarskich przepisów Układanie warstwy ochronnej na profilach stalowych na całej szerokości bezszwowo Fot. TPA Strona 24

25 ROZKŁADARKA ZE ZINTEGROWANYM SYSTEMEM POSYPYWANIA KRUSZYWEM Fot. TPA Strona 25

26 ROZPROWADZANIE ASFALTU LANEGO Fot. TPA Strona 26

27 TRANSPORT I ROZŁADUNEK MIESZANKI PRZED ROZKLADARKĄ Temp. MA o C Czas 1 6 (8)h Fot. TPA Strona 27

28 TECHNOLOGIA ROBÓT WARSTWA ŚCIERALNA WRAZ Z PRZECIWSPADKIEM Posypka grys lakierowany ok. 12 kg/m 2 Fot. TPA Strona 28

29 TECHNOLOGIA ROBÓT PRZECIWSPADEK 5% Grys lakierowany 2/5 Piasek kwarcowy Fot. TPA Strona 29

30 JASNA POSYPKA Fot. TPA Strona 30

31 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI WAHADŁO BRYTYJSKIE TYP TRL WG PN-EN 1341 Źródlo: PN-EN 1341: 2003 SMA 8 Ilość posypki 1,5 kg/m 2 Source: TPA case study Strona 31

32 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI MAKROTEKSTURA METODĄ SAND PATCH MA 11 przed otwarciem do ruchu MA 11 3 miesiące po otwarciu SMA 8 Source: TPA case study Strona 32

33 Współczynnik tarcia WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA Właściwości przeciwpoślizgowe 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 MA11 P/P MA11 P/L MA11 L/P MA11 L/L SMA8 P/P SMA8 P/L SMA8 L/P SMA8 L/L Rodzaj nawierzchni Strona 33 Źródło: opracowanie własne TPA

34 Współczynnik tarcia WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA 0,79 0,74 0,69 0,64 0,72 Właściwości przeciwpoślizgowe 0,74 0,66 0,76 0,78 0,67 0,59 0,59 0,54 0,56 0,49 0,44 0,39 0,34 0,29 MA 11 P/P MA 11 P/L MA 11 L/P MA 11 L/L Jezdnia opona barum bravuris 185/70 R14,badanie opona piarc ribbet tyre 165 R15 przelicznik na barum bravuris 185/65 R14 - przelicznik 1,027, badanie Źródło: opracowanie własne TPA Strona 34

35 TECHNOLOGIA ROBÓT RÓWNOŚĆ I TEKSTURA NAWIERZCHNI Wszystkie obiekty: ~100% < 5mm - 90% < 4mm Most główny: -100% < 4mm - 95% < 3mm SMA 8 MA 11 Fot. TPA Strona 35

36 ESTAKADA E1 Fot. TPA Strona 36

37 ESTAKADA E2 Fot. TPA Strona 37

38 MOST GŁÓWNY Fot. TPA Strona 38

39 ESTAKADA E3 Fot. TPA Strona 39

40 AFALT LANY W PL PODSUMOWANIE WT WT Strona 40

41 AFALT LANY W PL PODSUMOWANIE WT WT Strona 41

42 Fot. TPA DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!