Trwałe budowanie nawierzchni asfaltowych: Nawierzchnie asfaltowe a asfalt naturalny. Mgr inż. Marco Müller. Brema, Niemcy. Warszawa,

Transkrypt

1 Trwałe budowanie nawierzchni asfaltowych: Nawierzchnie asfaltowe a asfalt naturalny Warszawa, Brema, Niemcy Asfalt naturalny z Trynidadu

2 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

3 Spis treści Przegląd produkcji asfaltu w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

4 Przegląd produkcji MMA w Niemczech *) źródło: DAV mln ton wyprodukowanych MMA 11 mln ton destruktu = 20 % granulatu bitumicznego

5 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

6 Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? - Dostępność naturalnych zasobów jest ograniczona (ochrona zasobów naturalnych) - Wzrastające obciążenie środowiska emisją CO 2 (zmiany klimatyczne) - Zapobieganie kosztom składowania Ustawodawstwo w Niemczech (KrW-/AbfG): Ponowne wykorzystanie destruktu drogowego przyjazne dla środowiska i jak najwyższej jakości - rosnące ceny energii i surowców (ekonomiczność)

7 Indeks cen budowy dróg asfaltowych

8 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

9 Możliwości ochrony zasobów w budownictwie drogowym budownictwo drogowe wydajne pod względem materiałowym Modyfikacja lepiszczy Zastosowanie używanych surowców Optymalizacja grubości warstw

10 Właściwości użytkowe MMA! Komfort jazdy i bezpieczeństwo duża równość przyczepność cicha nawierzchnia Długa żywotność nośność odporność na deformacje odporność na starzenie odporność na zmęczenie odporność na spękania

11 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

12 Europejskie normy dla MMA EN części normy produktowe dla mieszanek mineralno-asfaltowych EN część 4, Anex B - asfalt naturalny EN część 8 - destrukt EN części normy jakościowe EN asfalty drogowe EN PMB EN emulsje asfaltowe EN kruszywa EN części metody badań

13 Przepisy dot. ponownego zastosowania mieszanek mineralno-asfaltowych(d) Techniczne warunki dostawy dla granulatu asfaltowego TL AG-StB 09 Dodatkowo: wydanie 2009 Dodatek do ponownego wykorzystania MMA, wydanie 2009 (M WA)

14 Stosowanie destruktu w Niemczech

15 Przepisy dot. ponownego zastosowania mieszanek mineralno-asfaltowych(d) Klasyfikacja według TL AG - StB 06: - maks. rozmiar elementu - gęstość objętościowa R,bit - jednorodność (rozpiętość) zawartość spoiw temp. mięknienia pierścień i kula rozkład uziarnienia - zawartość ciał obcych

16 T zul,i = tolerancja ogółem cechy Określenie ilości dodatków wg M VAG Z 0,5 Tzul, a i mög, i i 100 a i = rozpiętość cechy EP RuK 70 C

17 Stosowanie destruktu w Niemczech Niemcy 667 WMB Stan: 2007 źródło: Deutscher Asphaltverband e.v. 19 % 81 %

18 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

19 Możliwość optymalizacji grubości warstw Stuktura warstw w klasie II 4 cm WS 8 cm WW 14 cm MN 49 cm FSS

20 Możliwość optymalizacji grubości warstw 1,5-2,5 cm DS 9,0 cm ABi ATS gemäß RStO+1,0 cm 4,0 cm ADS 8,0 cm ABi ATS gemäß RStO Korzyści wynikające z redukcji grubości warstw: - Większa odporność na deformacje - Optymalizacja właściwości nawierzchni (hałas, przyczepność) Duża ekonomiczność

21 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

22 Powstanie asfaltu naturalnego Asfalt naturalny powstaje poprzez uchodzenie (dzięki pobieraniu tlenu) lekko płynnych elementów ropy w połączeniu ze wzbogaceniem w osady i / lub pył wulkaniczny. Występowanie Szwajcaria, USA, Syria, Albania,... i Trynidad-Tobago

23 Pitch Lake (jezioro asfaltowe)

24 Właściwości TE Stałe właściwości Epure z Trynidadu Właściwości kolor gęstość czarny matowy 1,40-1,42 g/cm 3 penetracja 1-4 mm -1 temp. miękn. PiK C zawartość siarki 6-8 M.- %

25 Wybór produktów TE TE - Z 0/8 - łamany TE z frakcjami ziarna 0-8 mm - otoczone preparat. antyadh. - 54% asfaltu, 46 % lepiszcze Trinidad NAF włókna celulozowe otoczone TE w stosunku 5 : 1 45 % asfaltu, 38,5 % lepiszcze, 16,5 % udział włokien - dwa komponenty w jednym procesie produkcyjnym

26 Kombinacja spoiw asfalty destylowane wg DIN EN PmB nach DIN EN /30 30/45 50/70 70/100 10/ / /80-50 Asfalt naturalny z Trynidadu wg DIN EN Udział: 1,0-2,0 M.-% w stosunku do mieszanki

27 Produkcja MMA

28 Europejskie normy dla MMA EN części normy produktowe dla mieszanek mineralno-asfaltowych EN część 4, Anex B - asfalt naturalny EN część 8 - destrukt EN części normy jakościowe EN asfalty drogowe EN PMB EN emulsje asfaltowe EN kruszywa EN części metody badań

29 TE poprawia właściwości MMA... Zwiększenie odporności na deformację i odporności na zmęczenie Znaczące zwiększenie obróbki i zagęszczania Optymalizacja strukturalnych właściwości asfaltu (zmniejszona kruchość) Poprawa powinowactwa (przyczepność)

30 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

31 Odcinek próbny - destrukt w warstwie wiążącej, 2000

32 Siebdurchgang in M.-% Skład kruszyw dla wszystkich odcinków Spoiwo bitumiczne 22 S (AC 22 B S) gr. warstwy: 9,0 cm , 0,25 0, Maschenweite -->I<-- Quadratlochweite

33 Pole nr wariant spoiwa granulat asfaltowy [M.-%] E 0 PmB 45 A 20 E 1 50/70+1,2 M.-%NAF E 2 50/70+1,2 M.-%NAF E 3 50/70+1,2 M.-%NAF E 4 50/70+1,4 M.-%NAF E 5 Nypol 25 REC 40 E 6 Caribit 25 RC 40 E 7 Styrelf 25 ARC 40

34 Uzupełniające badania kontrolne Możliwość zagęszczenia przez wartość D: 1/d(S)= a-b*e -S/D Odporność na deformacje: TP A-StB Część: próba koleinowania określenie głębokości kolein w kąpieli wodnej

35 D-Wert [21Nm] Głębokość kolein [mm] Analiza Odporność na zagęszczanie/ próba koleinowania E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Odcinki próbne Berlin - Heerstraße Odnoprność na zagęszczae Głebokość kolein na jądrze odwiertu

36 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

37 Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" DSH (zgodnie z ZTV BEA-StB 09) Masa wbudowanego mat.: kg/m2 grubość ca: 2,0 cm

38 DSH-V Zawartość lepiszczy: max. 6,5 M.-%

39 SMA 5 S

40 SMA 5 S (Erfurt) po 17 latach użytkowania - brak odkształceń - brak objawów starzenia - brak spękań

41 MA 8 S

42 Spis treści Przegląd produkcji MMA w Niemczech Po co wydajność materiałowa w budownictwie drogowym? Podstawowa koncepcja ochrony zasobów w budownictwie drogowym Stosowanie destruktu w Niemczech Możliwość optymalizacji grubości warstw Asfalt naturalny z Trynidadu Odcinek próbny Heerstraße Berlin Warstwa ścieralna asfaltowa jako "cienka warstwa" Podsumowanie

43 Podsumowanie i rekomendacje 2,0 cm DSH (DSH-V, SMA 0/5) 9,0 cm ABi "SG" 0/22 S (20-50 M.-% Ausbauasphalt) ATS gemäß RStO+1,0 cm - Wysoki udział destruktu również w warstwach wyższej jakości jest możliwy i należy do niego dążyć - Można polecić redukcję grubości warstwy ścieralnej z MMA zarówno pod względem ekonomicznym jak i technologicznym - Modyfikacja spoiw przy użyciu asfaltu naturalnego wydłuża okres użytkowania powierzchni asfaltowej

44