WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI DROGOWYCH W POLSCE SEBASTIAN WITCZAK

Transkrypt

1 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI DROGOWYCH W POLSCE SEBASTIAN WITCZAK

2 1 CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE 2 EWOLUCJA METODYK 3 BADAWCZYCH WYMAGANIA ODBIOROWE 4 WYMAGANIA 5 TEORIA VS PRAKTYKA 6 GWARANCYJNE PODSUMOWANIE I WNIOSKI Strona 2

3 1 CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE

4 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE WPROWADZENIE Opona Nawierzchnia Środowisko Współczynnik tarcia 1 Strona 4

5 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE OPONA JAKIE PYTANIA ZADAJĄ SOBIE PRODUCENCI OPON I JAK INTERPRETUJĄ TEMAT DOTYCZĄCY WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWYCH? W jaki sposób nawierzchnia wpływa na przyczepność opon? Czy możliwy jest taki rozwój mieszanek drogowych, aby lepiej współpracowały z oponami? Często mówi się, że opony mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, gdyż są jedynym punktem kontaktu samochodu z nawierzchnią. No właśnie co z nawierzchnią drogi? Chyba nikt nie zaprzeczy, że rodzaj i stan nawierzchni drogi też ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa? O rozwoju w branży oponiarskiej słyszymy na okrągło, producenci opon cały czas pracują nad ich rozwojem. A co z drugą stroną kontaktu, czyli nawierzchnią? Czy tu też mamy do czynienia z postępem? Źródło: Winter A., W jaki sposób nawierzchnia wpływa na przyczepność opon?, Opony.com.pl 1 Strona 5

6 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNIA JAK DO TEMATU WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWYCH PODCHODZĄ DROGOWCY? ZALECENIA TECHNOLOGICZNE: MMA o drobniejszym uziarnieniu mają lepsze właściwości przeciwpoślizgowe Należy używać grysów o wysokim wskaźniku PSV (niskiej polerowalności), MMA o większej zawartości wolnych przestrzeni w zagęszczonej warstwie wykazują lepsze właściwości przeciwpoślizgowe, Nie należy przegrzewać MMA podczas produkcji i nie wbudowywać zbyt gorących, Walce gumowe / kombinowane nie powinny być używane na warstwie ścieralnej, Wibrację należy stosować ostrożnie, aby uniknąć wyciśnięcia lepiszcza na powierzchnię warstwy, Stosowanie posypki do uszorstnienia powinno być wykonane, gdy MMA jest gorąca, zaleca się stosowanie odpylonej posypki, otoczonej asfaltem. Źródło: Nolle B., Durable skid resistant asphalt roads. Technical principles and contractual aspects., Asphalt 5/ Strona 6

7 WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE ŚRODOWISKO Źródło: Mechowski T. z zespołem, Analiza zmienności właściwości przeciwpoślizgowych warstwy ścieralnej nawierzchni w początkowym okresie jej eksploatacji, TD-88, IBDiM, Strona 7

8 2 EWOLUCJA METODYK BADAWCZYCH

9 METODYKA BADAWCZA SCRIM / SKM 2002* Źródło: Dr.-Ing. Herr, SCRIM und Kein Ende?, BP Bitumen Informationsveranstaltung / Zdjęcia własne TPA* Współczynniki korekcyjne (temperatura, prędkość), Pomiar ciągły, Wynik = wartość średnia dla 100m odcinka. 2011* 2 Strona 9

10 METODYKA BADAWCZA SRT Brak współczynników korekcyjnych, Pomiar punktowy co 50m, Wynik = wartość miarodajna dla 1km odcinka (średnia minus odchylenie standardowe). Źródło: Zdjęcia własne TPA 2 Strona 10

11 3 WYMAGANIA ODBIOROWE

12 WYMAGANIA ODBIOROWE WPROWADZENIE Dokument odniesienia Prędkość pomiarowa [km/h] Opona używana do badań Współczynniki przeliczeniowe na oponę PIARC Dz.U nr 62 poz. 392 Dz.U nr 12 poz.116 Dz.U nr 43 poz , 60, 90 lub 120 5,60Sx13 z bieżnikiem D-97 (opona z tzw. bieżnikiem generalskim) Bezbieżnikowa 5,60Sx13 (powinna być bezbieżnikowa rowkowana 165 R 13 lub gładka z obwodowymi rowkami) *1,377 *1,079 *1,007 *0,974 *1,079 *1,007 *0,974 SOSN do 2004r. Barum Bravura 185/70R14 *1,007 *0, SOSN od 2005r. Barum Bravuris 185/65R14 *0,974 Dz.U nr 0 poz. 329 Dz.U nr 0 poz , 60 lub 90 DSN od 2015r. 60 PIARC - 3 Strona 12

13 WYMAGANIA ODBIOROWE AUTOSTRADY PŁATNE W POLSCE Element nawierzchni Pasy ruchu zasadnicze i dodatkowe, awaryjne Pasy włączania i wyłączania, jezdnie łącznic Pasy ruchu, pasy dodatkowe, utwardzone pobocza Miarodajny współczynnik tarcia przy prędkości: 30km/h 60km/h 90km/h 120km/h 0,45 0,38 0,32 0,27 (0,66*) (0,55*) (0,47*) (0,39*) 0,46 0,40 0,35 (0,67*) (0,58*) (0,51*) - 0,43 0,35 (0,63*) (0,51*) - - * - wartości przeliczone na oponę PIARC Źródło: Rozporządzenie MI z dnia 16 stycznia 2002r. w sprawie przepisów techniczno-budowlanych dotyczących autostrad płatnych (Dz. U nr 12, poz. 116, który zastąpił Dz. U nr 62, poz. 392) + przeliczniki 3 Strona 13

14 WYMAGANIA ODBIOROWE DROGI PUBLICZNE W POLSCE DO 2015 R. Klasa drogi A S, GP, G Element nawierzchni Pasy ruchu zasadnicze, dodatkowe, awaryjne Pasy włączania i wyłączania, jezdnie łącznic Pasy ruchu, pasy dodatkowe, utwardzone pobocza Miarodajny współczynnik tarcia przy prędkości zablokowanej opony względem nawierzchni 30km/h 60km/h 90km/h 120km/h 0,52 (0,55*) 0,52 (0,55*) 0,48 (0,51*) 0,46 (0,49*) 0,48 (0,51*) 0,39 (0,41*) 0,42 (0,44*) 0,44 (0,47*) 0,32 (0,34*) 0,37 (0,39*) - 0,30 (0,32*) * - wartości przeliczone na oponę PIARC Źródło: Rozporządzenie MTiGM z dnia 2 marca 1999r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U nr 43, poz. 430) + przeliczniki 3 Strona 14

15 WYMAGANIA ODBIOROWE DROGI PUBLICZNE W POLSCE OD 2015 R. Klasa drogi A, S GP, G Element nawierzchni Pasy ruchu zasadnicze, dodatkowe, awaryjne Pasy włączania i wyłączania, jezdnie łącznic Pasy ruchu, pasy dodatkowe, jezdnie łącznic, utwardzone pobocza Miarodajny współczynnik tarcia przy prędkości zablokowanej opony względem nawierzchni 30km/h 60km/h 90km/h - 0,49* 0,44 0,55** 0,51-0,51** 0,41 - * - wartość wymagana dla odcinków nawierzchni, na których nie można wykonać pomiarów z prędkością 90km/h ** - wartość wymagana dla odcinków nawierzchni, na których nie można wykonać pomiarów z prędkością 60km/h Źródło: Rozporządzenie MIiR z dnia 17 lutego 2015r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U nr 0, poz. 329 oraz tekst jednolity Dz. U nr 0, poz. 124) 3 Strona 15

16 WYMAGANIA ODBIOROWE DROGI PUBLICZNE W NIEMCZECH Wartości niższe nawet do 0,03 od wymaganych wartości odbiorowych = BRAK WAD!!! Źródło: Asphalt surface courses skid resistance, DAV Publications Strona 16

17 WYMAGANIA ODBIOROWE PORÓWNANIE WYMAGAŃ W POLSCE I W NIEMCZECH UWAGA: Nie uwzględniono faktu, że w Niemczech wartości z pomiarów mogą być niższe do 0,03 od wymaganych wartości odbiorowych = BRAK WAD!!! Różne metodyki badawcze. Różne prędkości.!!! Wartości średnie / miarodajne. Źródło: T.Mechowski, Wymagania dotyczące współczynnika tarcia nawierzchni drogowych, prezentacja z dn Strona 17

18 34 WYMAGANIA GWARANCYJNE

19 WYMAGANIA GWARANCYJNE GWARANCJE JAKOŚCI W POLSCE Źródło: GDDKiA, Gwarancja Jakości, dokument wzorcowy z dn Strona 19

20 WYMAGANIA GWARANCYJNE GWARANCJE JAKOŚCI W NIEMCZECH Wartości niższe nawet do 0,03 od wymaganych wartości gwarancyjnych = BRAK WAD!!! Źródło: Asphalt surface courses skid resistance, DAV Publications Strona 20

21 WYMAGANIA GWARANCYJNE PORÓWNANIE WYMAGAŃ W POLSCE I W NIEMCZECH UWAGA: Nie uwzględniono faktu, że w Niemczech wartości z pomiarów mogą być niższe do 0,03 od wymaganych wartości gwarancyjnych = BRAK WAD!!! Różne metodyki badawcze. Różne prędkości.!!! Wartości średnie / miarodajne. Źródło: T.Mechowski, Wymagania dotyczące współczynnika tarcia nawierzchni drogowych, prezentacja z dn Strona 21

22 5 TEORIA VS PRAKTYKA

23 TEORIA VS PRAKTYKA SMA 11 Z POZOSTAŁĄ POSYPKĄ (BADANIA 2016) 10 Miarodajny wsp. tarcia- wybrany kontrakt (SMA 11 z posypką) 9 Ilość wyników badań Wartość średnia 0,55 Wartość średnia 0,55 Badania odbiorowe Zamawiającego Badania odbiorowe Wykonawcy ,49 0,5 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,6 0,61 0,62 0,63 Miarodajny współczynnik tarcia 100% wyników badań spełnia wymagania odbiorowe (posypka!!!) 5 Strona 23

24 TEORIA VS PRAKTYKA SMA 8 ZE ŚLADOWĄ POSYPKĄ (BADANIA 2016) 14 Miarodajny wsp. tarcia- wybrany kontrakt (SMA 8 ze śladową posypką) Ilość wyników badań 8 6 Wartość średnia 0,46 Wartości odbiorowe ,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53 0,54 Miarodajny współczynnik tarcia ~40% wyników badań spełnia wymagania odbiorowe (śladowa posypka!!!) 5 Strona 24

25 TEORIA VS PRAKTYKA AC 11 S (BADANIA 2016) 4 Miarodajny wsp. tarcia- wybrany kontrakt (AC 11 S) 3 Ilość wyników badań 2 Wartość średnia 0,43 Wartości odbiorowe 1 0 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,5 Miarodajny współczynnik tarcia 100% wyników badań nie spełnia wymagań odbiorowych!!! 5 Strona 25

26 TEORIA VS PRAKTYKA WASCHBETON (BADANIA 2016) 7 Miarodajny wsp. tarcia- wybrany kontrakt (Beton cementowy z odkrytym kruszywem) 6 5 Ilość wyników badań 4 3 Wartość średnia 0,43 Wartości odbiorowe ,38 0,39 0,4 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,5 Miarodajny współczynnik tarcia 100% wyników badań nie spełnia wymagań odbiorowych!!! 5 Strona 26

27 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA 2007 / 2008 VS ROZPORZĄDZENIE Z 2015 R. ~85% badanych odcinków nie spełniłoby wymagań Dz. U. z 2015 (opona PIARC, wymagania wartość współczynnika tarcia 0,49) Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji IBDiM z dn r. 5 Strona 27

28 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA 2015 GP / G VS WYMAGANIA DLA A / S ~80% badanych odcinków nie spełniłoby wymagań dla A / S (opona PIARC, wymagania wartość współczynnika tarcia 0,49), a przecież wymagania dla materiałów (kruszyw) i mma są praktycznie analogiczne. Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji IBDiM z dn r. 5 Strona 28

29 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA 2015 DLA A / S Pas ruchu wolnego Pas ruchu szybkiego Pas awaryjny Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji IBDiM z dn r. 5 Strona 29

30 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA PO 1 ROKU UŻYTKOWANIA (DSN 2015) ~60% badanych odcinków nie spełniłoby wymagań odbiorowych dla A / S (opona PIARC, wymagania wartość współczynnika tarcia 0,49) Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji GDDKiA SRT-3 Miarodajny współczynnik tarcia zarys, wymagania, gwarancja z dn r. 5 Strona 30

31 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA PO 3 LATACH UŻYTKOWANIA (DSN 2015) Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji GDDKiA SRT-3 Miarodajny współczynnik tarcia zarys, wymagania, gwarancja z dn r. 5 Strona 31

32 TEORIA VS PRAKTYKA BADANIA PO 4 LATACH UŻYTKOWANIA (DSN 2015) Źródło: Komentarz własny do slajdu z prezentacji GDDKiA SRT-3 Miarodajny współczynnik tarcia zarys, wymagania, gwarancja z dn r. 5 Strona 32

33 TEORIA VS PRAKTYKA SMA 11 (BADANIA 2012 / 2016) UWAGA: Tego samego odcinka, dotyczy również następny slajd. 18 Miarodajny wsp. tarcia- wybrany kontrakt (SMA 11) 16 Ilość wyników badań Wartość średnia 0,40 Wartość średnia 0,48 Wartości odbiorowe Wartości po 4 latach użytkowania ,36 0,37 0,38 0,39 0,4 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,5 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 Miarodajny współczynnik tarcia ~40% wyników badań (po 4 latach użytkowania) nie spełnia wymagań przed upływem okresu gwarancyjnego!!! 5 Strona 33

34 TEORIA VS PRAKTYKA SMA 11 (BADANIA 2016) METODA SKM UWAGA: Ten sam odcinek, co na poprzednim slajdzie. Pas ruchu wolnego Pas ruchu szybkiego ~100% wyników badań (po 4 latach użytkowania) spełnia niemieckie wymagania przed upływem okresu gwarancyjnego!!! 5 Strona 34

35 6 PODSUMOWANIE I WNIOSKI

36 PODSUMOWANIE Pomimo wieloletnich poszukiwań, autorowi nie udało się znaleźć odpowiedzi na pytanie, co było podstawą do ustalenia poziomów wymagań w Dziennikach Ustaw dla autostrad płatnych (z 1997 i 2002r.) i dróg publicznych (z 1999r.), które zostały przeliczone kilkoma współczynnikami na kolejno stosowane opony pomiarowe do nowego Dziennika Ustaw dla dróg publicznych (z 2015r.), Wymagania dla dróg klasy S zostały znacząco podwyższone w Dzienniku Ustaw z 2015r., co będzie skutkowało ogromnymi problemami podczas badań odbiorowych, Ustalony poziom wymagań przed upływem okresu gwarancyjnego w Polsce będzie w większości przypadków niemożliwy do osiągnięcia bez zastosowania zabiegu poprawiającego szorstkość nawierzchni (wzrost kosztów), Wymagania odbiorowe jak i wymagania przed upływem okresu gwarancyjnego w Niemczech są znacząco niższe niż analogiczne wymagania w Polsce, Istnieje realna konieczność przeprowadzenia szerokiego programu badań, również z użyciem alternatywnych metod pomiarowych (IBDiM, Politechnika Białostocka, GDDKiA, ). 6 Strona 36

37 WNIOSKI Żadne współczynniki przeliczeniowe na kolejne stosowane opony pomiarowe w Polsce oraz współczynniki porównawcze pomiędzy diametralnie różnymi metodami pomiarowymi stosowanymi np. w Polsce i w Niemczech nie zastąpią rzetelnego programu badawczego, Celem programu badawczego powinno być: ustalenie realnego poziomu wymagań odbiorowych, które byłyby skorelowane z wymaganym poziomem bezpieczeństwa na drogach, ustalenie realnego poziomu wymagań przed upływem okresu gwarancyjnego, które uwzględniałyby rzeczywiste zużycie nawierzchni (ze szczególnym uwzględnieniem pasa ruchu wolnego), uwzględnienie czynników mających wpływ na wynik badania wprowadzenie współczynników korekcyjnych ze względu na temperaturę nawierzchni, temperaturę wody używanej do badania, zużycie opony pomiarowej, wahania prędkości pomiarowej, itp. 6 Strona 37

38 ZAKOŃCZENIE Współczynnik tarcia 6 Strona 38