Nawierzchnie drogowe i lotniskowe. Dłuższa użyteczność dzięki uszczelnieniom

Transkrypt

1 Nawierzchnie drogowe i lotniskowe. Dłuższa użyteczność dzięki uszczelnieniom Motto: Małe nieszczelności mogą zatopić duży statek 1

2 Części referatu A.Wprowadzenie B.Przykłady z Polski i z Niemiec C.Praktyczne wnioski 2

3 Wprowadzenie - stan aktualny 1. W ostatnich latach, wykonawcy nawierzchni drogowych udzielają dziesięcioletnich gwarancji na ich bezusterkowe funkcjonowanie. 2. W przypadku długoletnich gwarancji, podmioty jej udzielające są zainteresowane długotrwałą szczelnością nawierzchni drogowych. 3. Długotrwałą szczelnością nawierzchni drogowych jest - z definicji zainteresowana administracja drogowa. 4. W Polsce i innych krajach, zwłaszcza w Niemczech, istnieją liczne przykłady, na dowód tego, że użyteczność techniczną nawierzchni asfaltowych i betonowych można istotnie przedłużyć, stosując odpowiednie zabiegi utrzymaniowe, które skutecznie uszczelniają te nawierzchnie. 5. Uszczelnianie nawierzchni drogowych i lotniskowych w Polsce nie było i nadal nie jest traktowane, jako odrębne zagadnienie badawcze. 6. Istnienie zapotrzebowanie na wiedzę z zakresu uszczelniania nawierzchni. Przykład: 7196 odsłon artykułu pt.: Nawierzchnie asfaltowe dłuższa użyteczność dzięki uszczelnieniom w okresie marzec 2010, wrzesień 2014 (patrz: portal ). 3

4 Wprowadzenie - cel referatu Celem referatu jest zasygnalizowanie uczestnikom konferencji, że istnieją nowe oraz tradycyjne - skuteczne i ekonomiczne metody uszczelniania nawierzchni asfaltowych i betonowych, dzięki którym można zaoszczędzić pieniądze oraz uniknąć wielu problemów wynikających z konieczności częstszego wykonywania remontów. 4

5 Wprowadzenie - metoda prezentacji Wybrane zabiegi utrzymaniowe, skutecznie uszczelniające nawierzchnie drogowe i lotniskowe zostaną zobrazowane na podstawie konkretnych przykładów z Polski i z Niemiec. Prezentację przykładów poprzedzi krótkie zdefiniowanie podstawowych pojęć, związanych z tematyką uszczelnień nawierzchni drogowych. 5

6 Wiedza z doświadczeń Doświadczenia krajowe i zagraniczne wskazują, że w okresie dziesięcioletniego okresu eksploatacji drogi, z reguły występują łącznie lub osobno dwa rodzaje nieszczelności nawierzchni asfaltowych, a mianowicie: 1. nieszczelności w miejscach szczególnych, takich jak spoiny technologiczne, złącza technologiczne, szczeliny, dzikie pęknięcia itd., 2. nieszczelności na całej powierzchni warstwy ścieralnej. 6

7 Podstawowe definicje Spoina technologiczna - przylegające do siebie powierzchnie warstw nawierzchniowych w przypadku pasmowego wykonywania warstw nawierzchni asfaltowej z mieszanek o takich samych właściwościach (spoina podłużna) oraz w przypadku łączenia pasma wykonywanego tej samej mieszanki w związku z koniecznością dokonywania przerw technologicznych (spoina poprzeczna). Złącze technologiczne - przylegające do siebie pionowe powierzchnie powstające w przypadku pasmowego wbudowywania mieszanek asfaltowych o różnych właściwościach. Szczelina w nawierzchni asfaltowej jest zaprojektowanym lub wynikającym z uwarunkowań roboczych odstępem między dwoma warstwami mm-a lub między warstwami mm-a i urządzeniami wbudowanymi w jednię. Odstęp ten powinien zostać wypełniony w stopniu gwarantującym szczelność.*) def. według WT ZDW-D a, ZDW Katowice 2011 Pęknięcie nawierzchni niekontrolowana utrata ciągłości jednej lub kilku warstw nawierzchni drogowej. 7

8 Przykłady zdjęciowe zdefiniowanych pojęć Nieszczelna spoina technologiczna poprzeczna Nieszczelna spoina technologiczna podłużna 8

9 Przykłady zdjęciowe zdefiniowanych pojęć Nieszczelne złącze technologiczne Nieszczelne szczeliny technologiczne między nawierzchnią asfaltową i betonową oraz nawierzchnią betonową i obudową liniowej kratki ściekowej 9

10 Przykłady zdjęciowe zdefiniowanych pojęć Przykład pęknięcia poprzecznego nawierzchni asfaltowej Przykład pęknięcia podłużnego nawierzchni asfaltowej 10

11 Zabiegi uszczelniające spoiny, złącza, szczeliny i pęknięcia nawierzchni Uszczelnianie, wyfrezowanej w miejscu pęknięcia nawierzchni, komory wypełnienia masą asfaltowokauczukową (BIGUMA TL 82) rozprowadzaną (na gorąco) przy pomocy lancy z tzw. ruchomym butem. 11

12 Przykład zabiegu uszczelnienia pojedynczych pęknięć metodą skuteczną i ekonomiczną 12

13 Przykład naprawy pojedynczych pęknięć metodą nieekonomiczną 13

14 Przykład skutku nieszczelności spoiny technologicznej podłużnej 14 Wygląd (po czwartej zimie) skutku nieszczelności w miejscu spoiny technologicznej podłużnej na jednej z dróg wojewódzkich (po drugiej zimie rozszczelnienie uszczelniono stosując powierzchniowe utrwalenie). Po dwóch latach nie widać nawet śladów powierzchniowego utrwalenia. Zbliżenie wyglądu skutku nieszczelności pokazanego Zdjęcie nr 8.: (głębokość ubytku nawierzchni sięga całej grubości warstwy ścieralnej, szerokość ubytku wacha się w granicach 4-12 cm. Biały kolor powstał wskutek działania roztworu soli używanej do odladzania nawierzchni.

15 Przykład zabiegu uszczelniającego wykonywanego metodą skuteczną i ekonomiczną Widok nieszczelnej spoiny technologicznej podłużnej Widok promiennika podczerwieni, którym podgrzewana jest nawierzchnia w obszarze uszkodzenia. 15

16 Przykład zabiegu uszczelniającego wykonywanego metodą skuteczną i ekonomiczną Widok maszyny wykonującej zabieg uszczelnienia metodą: remix spoin technologicznych Widok nawierzchni w przekroju po wykonaniu zabiegu uszczelnienia metodą: remix 16

17 Zabiegi uszczelniające całą powierzchnię warstwy ścieralnej Zabieg konserwacji nawierzchni Widok kruszywa otoczonego asfaltem oraz uproszczony schemat obrazujący, że asfalt składa się z tzw. fazy stałej, tj. asfaltenów i tzw. fazy oleistej, tj. maltenów. 17

18 Zabiegi uszczelniające całą powierzchnię warstwy ścieralnej Zabieg konserwacji nawierzchni Wskutek oksydacji asfaltu oraz innych odziaływań następuje uwalnianie maltenów. 18

19 Zabiegi uszczelniające całą powierzchnię warstwy ścieralnej Zabieg konserwacji nawierzchni Oksydacja asfaltu zostaje zahamowana. Malteny pozostają trwałą częścią składową asfaltu. 19

20 Zabiegi uszczelniające całą powierzchnię warstwy ścieralnej Zabieg konserwacji nawierzchni Widok nawierzchni po 27 latach eksploatacji poddanej zabiegowi konserwacji 13 lat wcześniej 20

21 Technologia konserwacji nawierzchni Przykład z Niemiec Widok nawierzchni asfaltowej w początkowej fazie przyspieszonej degradacji: nieszczelność, pierwsze wykruszenia ziaren kruszywa. Czyszczenie nawierzchni wodą pod wysokim ciśnieniem zintegrowane z odsysaniem wody wraz z usuniętym zanieczyszczeniem. 21

22 Technologia konserwacji nawierzchni Przykład z Niemiec Spryskiwanie środkiem konserwującym Rhinophalt. Posypanie specjalnym, bardzo drobnym kruszywem łamanym (szerokość zmienna od 0,6-3,8 m). 22

23 Technologia konserwacji nawierzchni Przykład z Niemiec Widok nawierzchni drogowej po wykonaniu zabiegu konserwacji. Widok nawierzchni lotniskowej przed zabiegiem (1) i po zabiegu konserwacji (2) 23

24 Przykłady wykonywanych konserwacji w Niemczech Widok nawierzchni drogowej w trakcie wykonywania zabiegu konserwacji Widok nawierzchni asfaltowej na torze do testowania samochodów w trakcie zabiegu konserwacji 24

25 Przykłady wykonywanych konserwacji w Niemczech Widok nawierzchni lotniskowej po wykonanym zabiegu konserwacji środkiem Rhinophalt. 25

26 Przykład efektu konserwacji nawierzchni 26

27 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Przykładowy zestaw maszyn do wykonywania cienkiej warstwy ochronnej 27

28 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Czyszczenie nawierzchni wodą pod ciśnieniem wraz z odsysaniem szlamu. Wbudowywanie cienkiej warstwy ochronnej w zabudowanym. 28

29 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Wizualizacja efektu finalnego w obszarze zabudowanym. Wizualizacja efektu finalnego w obszarze zabudowanym. 29

30 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Przykłady stanu istniejącego nawierzchni w obszarze niezabudowanym. Usuwanie oznakowania poziomego z nawierzchni w obszarze niezabudowanym. 30

31 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Czyszczenie nawierzchni wodą pod ciśnieniem wraz z odsysaniem szlamu. Wykonywanie cienkiej warstwy ochronnej na bazie emulsji asfaltowej. 31

32 Cienkie warstwy ochronne na bazie emulsji asfaltowych Końcowy efekt na drodze w obszarze niezabudowanym. Końcowy efekt na autostradzie. 32

33 Podwójne uszczelnienie nawierzchni asfaltowej na przykładzie z lotniska wojskowego Film obrazujący pierwsze w Polsce wykonanie ultra cienkiego pokrycia mineralno asfaltowego o nazwie OAT-Mikropok-MA na drodze startowej jednego z lotnisk wojskowych. 33

34 Przykłady uszczelnień z wykorzystaniem technologii OAT-Mikropok MA 34 Przykłady klasycznie wykonywanych napraw miejscowych (strona lewa) oraz przykłady napraw miejscowych (strona prawa), wykonywanych z wykorzystaniem technologii OAT- Mikropok-MA.

35 Szczeliny w nawierzchniach betonowych najsłabsze ogniwo łańcucha czynników wpływu na użyteczność techniczną. Jakie są i jak wyglądają ich prawidłowe schematy? Schemat szczeliny skurczowej pozornej opracowany przez FGSV 35

36 Szczeliny w nawierzchniach betonowych Schemat szczeliny konstrukcyjnej (kontaktowej) opracowany przez FGSV 36

37 Szczeliny w nawierzchniach betonowych Schemat szczeliny rozszerzania opracowany przez FGSV 37

38 Szczeliny w nawierzchniach betonowych Jak wygląda uszczelnianie szczelin? Uszczelnianie masą na gorąco Uszczelnianie masą na zimno 38

39 Szczeliny w nawierzchniach betonowych Jak wygląda uszczelnianie szczelin? Uszczelnianie szczelin przy pomocy profili gumowych otwartych (choinkowych) 39

40 Zabiegi utrzymaniowe nawierzchni betonowych Hydrofobizacja W Polsce zabieg stosowany jest regularnie na lotniskach wojskowych. Na drogach może mieć uzasadnienie w szczególnych przypadkach 40

41 Zabiegi utrzymaniowe nawierzchni betonowych Wymiana uszczelnienia szczelin Usunięcie nieskutecznego uszczelnienia Uszczelnianie zalewą na gorąco Uszczelnianie zalewą na zimno 41

42 Praktyczne wnioski 1. Proces nadrabiania zaległości w zakresie budowy dróg stosunkowo szybko się skończy, natomiast racjonalne, tj. skuteczne i ekonomiczne utrzymywanie nawierzchni drogowych pozostanie niekończącym się procesem. 2. Wraz z upływem okresu eksploatacji nawierzchni asfaltowych nie zwiększa się, lecz zmniejsza szczelność nawierzchni asfaltowych zarówno w miejscach szczególnych jak i całej ich powierzchni. 3. Obniżenie się szczelności nawierzchni asfaltowych poniżej pewnego progu krytycznego powoduje nieproporcjonalne przyspieszenia procesu degradacji tych nawierzchni. 42

43 Praktyczne wnioski cd. 4. Wykonanie odpowiednich utrzymaniowych zabiegów uszczelniających, takich jak konserwacja czy Mikropok, przed przekroczeniem krytycznego progu nieszczelności nawierzchni może doprowadzić do istotnie bardziej racjonalnego wykorzystania nakładów na utrzymanie nawierzchni drogowych oraz obniżyć koszty użytkowników dróg i autostrad dzięki uniknięciu zatorów w ruchu charakterystycznych dla robót naprawczych i remontowych. 5. Wskazane w referacie uszczelniające zabiegi utrzymaniowe mogą skutecznie pomagać administratorom dróg w obszarach zabudowanych gdzie istnieje konieczność nieprzekraczania pewnych stałych wysokości niwelety nawierzchni drogowych. 43

44 Praktyczne wnioski cd. 6. Okresowe badania stanu nawierzchni drogowych z punktu widzenia ich szczelności wydają się być warte przemyślenia i ewentualnie uwzględniania w ramach tworzonych lub już istniejących systemów utrzymania nawierzchni drogowych. 7. W przypadku nieszczelności nawierzchni najgroźniejsze jest niedostrzeganie problemu ze względu na pozornie jego małą wagę. Prawdą jest, że problem nieszczelności nawierzchni jest problemem małej wagi tylko w momencie wystąpienia pierwszych objawów tego procesu. Wraz z upływem czasu wagę finansową problemu nieszczelności możne się kojarzyć z mottem referatu: Małe nieszczelności mogą zatopić duży statek. 44

45 Szczelne są tańsze Dziękuję za uwagę! Więcej informacji: 45