Beton stosowany w budowie nawierzchni drogowych

Podobne dokumenty
Cement i beton według Ogólnych Specyfikacji Technicznych (OST) dla nawierzchni betonowych

DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU CEMENTU PORTLANDZKIEGO ŻUŻLOWEGO CEMII/B-S 42,5N W BUDOWIE NAWIERZCHNI BETONOWYCH

SKŁADNIKI BETONU W ŚWIETLE WYMAGAŃ OGÓLNYCH. Cement portlandzki CEM I całkowita zawartość alkaliów Na 2

Nawierzchnie betonowe Uzasadnione ekonomicznie rozwiązanie na drogach

II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE

Nowe Ogólne Specyfikacje Techniczne (OST) dla betonu i nawierzchni betonowych

Nowe Ogólne Specyfikacje Techniczne dla nawierzchni betonowych

CEMENT W INŻYNIERII KOMUNIKACYJNEJ W ŚWIETLE WYMAGAŃ OST GDDKiA

Etap II. Analiza wybranych właściwości mieszanki betonowej i betonu 1/15

Polskie doświadczenia w budowie betonowych nawierzchni drogowych

BETON W INŻYNIERII KOMUNIKACYJNEJ str. 1 e4

WYBRANE METODY BADANIA REAKTYWNOŚCI ALKALICZNEJ KRUSZYW 0RAZ ICH PRZYDATNOŚĆ W SYSTEMIE KLASYFIKACJI I OCENY ZGODNOŚCI KRUSZYWA DO BETONU

Trwałe nawierzchnie z betonu RCC

Krajowe wymagania techniczne dotyczące kruszyw do betonu nawierzchniowego

CO WARTO WIEDZIEĆ O CEMENCIE?

Specjalista od trwałych betonów. Nowy produkt w ofercie CEMEX Polska cement specjalny HSR KONSTRUKTOR (CEM I 42,5 N HSR/NA CHEŁM )

KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH BETONU DO NAWIERZCHNI

Stan zaawansowania budowy drogi S61 w woj. warmińsko-mazurskim Suwałki, 11 kwietnia 2019 r.

Ocena zawartości mikroporów w mieszance betonowej na budowie odcinka drogi S8

WYBRANE METODY BADANIA REAKTYWNOŚCI ALKALICZNEJ KRUSZYW I ICH PRZYDATNOŚĆ W SYSTEMIE KLASYFIKACJI I OCENY ZGODNOŚCI KRUSZYWA DO BETONU

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Mieszanki CBGM wg WT5 na drogach krajowych

Właściwości kruszywa wapiennego jako surowca do produkcji betonów dla infrastruktury drogowej

WPROWADZENIE DO PROJEKTU ASR-RID REAKTYWNOŚĆ ALKALICZNA KRAJOWYCH KRUSZYW

METODY BADAŃ WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH KRUSZYW str. 1 d6

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY

Doświadczenia Wydziału Technologii GDDKiA Oddział w Lublinie podczas monitorowania jakości na drogach o nawierzchni z betonu cementowego Lublin, 29

BADANIA POLIGONOWE BETONÓW WYKONANYCH Z CEMENTÓW NAPOWIETRZAJĄCYCH. 1. Wprowadzenie

Rodzaj i jakość spoiw a trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji

beton samozagęszczalny str. 1 e2

Nowe wymagania techniczne dla betonów konstrukcyjnych. Marcin Nowacki Leszek Bukowski Departament Technologii Budowy Dróg GDDKiA Kielce,

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D MAŁA ARCHITEKTURA

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

Nowe możliwości zastosowania kruszyw węglanowych w drogowych nawierzchniach z betonu cementowego oraz w betonach konstrukcyjnych

Popiół lotny jako dodatek typu II w składzie betonu str. 1 A8. Rys. 1. Stosowanie koncepcji współczynnika k wg PN-EN 206 0,4

XVI KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA REOLOGIA W TECHNOLOGII BETONU. Bełchatów Wprowadzenie

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1397

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

PROJEKTOWANIE SKŁADU BETONÓW Z DODATKIEM POPIOŁÓW LOTNYCH ORAZ ICH WPŁYW NA TEMPO PRZYROSTU WYTRZYMAŁOŚCI

SKURCZ BETONU. str. 1

Czynniki decydujące o właściwościach wytrzymałościowych betonu do nawierzchni

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 535

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

11.4. Warunki transportu i magazynowania spoiw mineralnych Zasady oznaczania cech technicznych spoiw mineralnych 37

CELOWE I PRZYPADKOWE NAPOWIETRZENIE BETONU Skutki w nawierzchniach betonowych i posadzkach przemysłowych

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

KRUSZYWA W SKŁADZIE BETONU str. 1 A2

Założenia systemu klasyfikacji i oceny zgodności krajowych kruszyw z punktu widzenia reaktywności alkalicznej

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

Beton. według normy PN-EN 206 wraz z krajowym uzupełnieniem PN-B-06265

Możliwości zastosowania frakcjonowanych UPS w produkcji prefabrykatów inżynieryjno-technicznych infrastruktury drogowej

ANALIZA WPŁYWU SEPAROWANYCH POPIOŁÓW DENNYCH NA MROZOODPORNOŚĆ BETONU

WPŁYW DOMIESZEK NAPOWIETRZAJĄCYCH NA WYBRANE PARAMETRY MIESZANKI BETONOWEJ I BETONU

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D WYKONANIE CHODNIKÓW Z KOSTKI BRUKOWEJ BETONOWEJ

D PODBUDOWA BETONOWA

Materiały budowlane : spoiwa, kruszywa, zaprawy, betony : ćwiczenia laboratoryjne / ElŜbieta Gantner, Wojciech Chojczak. Warszawa, 2013.

SPIS TRE ŚCI ROZDZIAŁ 11 MINERALNE SPOIWA BUDOWLANE Klasyfikacja Spoiwa powietrzne...11

Aktualne postrzeganie problemów oceny mrozoodporności na podstawie charakterystyk porów powietrznych w stwardniałych betonach

Materiały budowlane. T. 2, Wyroby ze spoiwami mineralnymi i organicznymi / Edward Szymański, Michał Bołtryk, Grzegorz Orzepowski.

Mieszanki CBGM na inwestycjach drogowych. mgr inż. Artur Paszkowski Kierownik Działu Doradztwa Technicznego i Rozwoju GRUPA OŻARÓW S.A.

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

korozja cheminczna betonu

Beton nowoczesny i trwały materiał dla budownictwa podziemnego

KRUSZYWA WAPIENNE ZASTOSOWANIE W PRODUKCJI BETONU TOWAROWEGO I ELEMENTÓW PREFABRYKOWANYCH

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

A Spis treści SKŁADNIKI BETONU MIESZANKA BETONOWA BETON STWARDNIAŁY. a1 - CO WARTO WIEDZIEĆ O CEMENCIE?

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

Nowe technologie w nawierzchniach betonowych beton wałowany

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH M

i rozciąganie dla betonów do nawierzchni dwuwarstwowych z eksponowanym kruszywem

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

Beton Wałowany. Olsztyn, czerwiec 2017 r. dr hab. inż. Piotr Woyciechowski, prof.

POPIÓŁ LOTNY DO BETONU 2016

PODBUDOWA Z BETONU CEMENTOWEGO

D NAWIERZCHNIA CHODNIKÓW Z KOSTKI BETONOWEJ

Kruszywa związane hydraulicznie (HBM) w nawierzchniach drogowych oraz w ulepszonym podłożu

Kryteria oceny funkcjonalnej nawierzchni betonowej z uwzględnieniem trwałości materiałów i szczelin dylatacyjnych

Zakład Projektowania Dróg i Mostów TWZI 91

Betony - podstawowe cechy.

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH D CHODNIK Z KOSTKI BETONOWEJ WIBROPRASOWANEJ

D NAWIERZCHNIA Z BETONOWEJ KOSTKI BRUKOWEJ

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Cement czysty czy z dodatkami - różnice

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWY Z PIASKU STABILIZOWANEGO CEMENTEM

Ekonomiczne, ekologiczne i technologiczne aspekty stosowania domieszek do betonu. prof. dr hab. inż. Jacek Gołaszewski

Wstęp. Drogi Krajowe- S17. Drogi w miastach. Inne zastosowanie. Budujemy lepszą przyszłość dla Polski

Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 17 (1) 2018, 3 9

M BETON NIEKONSTRUKCYJNY W OBIEKCIE MOSTOWYM

SST 05 PODBUDOWA Z BETONU

Współczesne betony stosowane w mostownictwie

Raport z badań betonu zbrojonego włóknami pochodzącymi z recyklingu opon

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Maksymalna różnica pomiędzy wymiarami dwóch przekątnych płyty drogowej nie powinna przekraczać następujących wartości: Tablica 1 Odchyłki przekątnych

D NAWIERZCHNIA Z KOSTKI BETONOWEJ BRUKOWEJ

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D NAWIERZCHNIA BETONOWA CPV

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA I ULEPSZONE PODŁOŻE Z GRUNTU LUB KRUSZYWA STABILIZOWANEGO CEMENTEM

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH D Podbudowa z chudego betonu

CEMENT. Cementy do produkcji betonu. towarowego

Transkrypt:

prof. dr hab. inż. Zbigniew Giergiczny, Politechnika Śląska, Górażdże Cement S.A, dr inż. Maciej Batog, dr inż. Katarzyna Synowiec, Górażdże Cement S.A. Cement i beton W niniejszym artykule przedstawiono wymagania dotyczące cementu i betonu w świetle wymagań zaktualizowanej w ostatnim czasie przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA) Ogólnej Specyfikacji Technicznej (OST) Nawierzchnia z betonu cementowego [5]. Dokument ma status załącznika do Zarządzenia Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 7 czerwca 2018 r., co w praktyce otwiera nowy rozdział w projektowaniu i budowie dróg z nawierzchnią betonową. Zarówno inwestorzy, jak i wykonawcy dróg z nawierzchnią betonową mogą korzystać z rozwiązań, które w niczym nie odbiegają od światowych standardów i bazują na wieloletnich doświadczeniach wielu krajów, w których drogi betonowe funkcjonują i doskonale spełniają swoją funkcję już od wielu lat. W artykule przytoczono podstawowe wymagania w stosunku do cementu i betonu. Summary Cement and concrete according to the requirements of the new OST of GDDKiA The article presents the requirements for cement and concrete in view of the requirements of the General Technical Specification (OST) Surface made of cement concrete [5], recently updated by the General Directorate for National Roads and Motorways (GDDKiA). The document has the status of an annexe to the Regulation of the General Director of National Roads and Motorways from 7 th June 2018, which in practice opens a new chapter in the design and construction of roads with concrete pavement. Both investors and constructors of roads with concrete surface can use solutions that are in no way different from global standards and are based on long-term experience in many countries where concrete roads have been operated and have been perfectly fulfilling their function for many years. The basic requirements for cement and concrete are given in the article. Keywords: cement, concrete, specification, roads 62 Magazyn Autostrady 8-9/2018

Rys. 1. Zalecane graniczne krzywe uziarnienia kruszywa do betonu wg OST Beton stosowany w budowie nawierzchni drogowych musi charakteryzować się wysoką jakością z uwagi na fakt, że poddawany jest dużym obciążeniom mechanicznym oraz oddziaływaniu warunków atmosferycznych, jak i środków odladzających. Wymaga to odpowiedniej staranności podczas jego projektowania i wykonania, a także przy transporcie i zabudowie [1-4]. Dobór cementu Cement jest kluczowym składnikiem betonu w budowie dróg o nawierzchni betonowej. Odpowiedni dobór cementu ma szczególny wpływ na trwałość betonu. Według nowej OST [5] przy doborze cementu betonu dla nawierzchni drogowych należy uwzględnić warunki środowiskowe (klasy ekspozycji i kategorie środowiskowe [5]), w jakich nawierzchnia będzie użytkowana. Ponadto wymagania dla cementu, jako składnika betonu nawierzchniowego, uzależnione są od rodzaju nawierzchni (jednowarstwowa, dwuwarstwowa, dwuwarstwowa z eksponowanym kruszywem w warstwie górnej) oraz założonej kategorii ruchu (KR1-KR7). Należy stosować cementy klasy wytrzymałości 32,5 lub 42,5 o normalnej wczesnej wytrzymałości N lub wysokiej wczesnej wytrzymałości R, przy czym w przypadku nawierzchni dwuwarstwowej do betonu w dolnej i górnej warstwie należy stosować ten sam rodzaj i tę samą klasę cementu. Szczegółowe wymagania dotyczące właściwości cementu do betonowych nawierzchni drogowych przedstawiono w tab. 1 i 2. Najistotniejszą zmianą w odniesieniu do zapisów z rozporządzenia [6] jest dopuszczenie do sto- Rodzaj nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Nawierzchnia dwuwarstwowa, gdy górna i dolna warstwa są z różnych mieszanek, a górna warstwa jest z kruszywem odkrytym Nawierzchnia dwuwarstwowa, gdy górna i dolna warstwa są z tej samej mieszanki Nawierzchnia jednowarstwowa CEM I 32,5 N CEM I 32,5 R CEM I 42,5 N CEM I 42,5 R Cement portlandzki żużlowy CEM II/A-S Cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S Początek wiązania wg PN-EN 196-3 120 min Stopień zmielenia wg PN-EN 196-6 3500 cm 2 /g Początek wiązania wg PN-EN 196-3 90 minut Stopień zmielenia wg PN-EN 196-6 3800 cm 2 /g Początek wiązania wg PN-EN 196-3 120 minut Kategorie ruchu KR5-KR7 Tab. 1. Wymagania OST odnośnie do rodzaju cementu dla betonu nawierzchniowego w kategoriach ruchu KR5-KR7 i kategorii środowiska E3 www.autostrady.elamed.pl 63

sowania w betonie nawierzchniowym cementów portlandzkich CEM I o zawartości alkaliów Na 2 O eq. 0,80%, cementów portlandzkich wieloskładnikowych CEM II oraz cementów hutniczych CEM III. Nowoopracowana specyfikacja dla nawierzchni betonowych podaje zasady stosowania cementów o właściwościach specjalnych, tj.: cementy niskoalkaliczne NA wg normy PN-B-19707 [7], które należy stosować, jeżeli wyniki badania reaktywności alkalicznej kruszywa będą niejednoznaczne (wyniki na górnej granicy kategorii R0 kruszywo niereaktywne lub w kategorii R1 kruszywo umiarkowanie reaktywne), cementy odporne na siarczany SR wg normy PN-EN 197-1 [8] lub HSR wg normy PN-B 19707 [7], które należy stosować, jeżeli w trakcie użytkowania nawierzchni betonowej może zaistnieć ryzyko wystąpienia agresji siarczanowej klasy ekspozycji XA2 i XA3 wg normy PN-EN 206 [9]. Właściwości kruszywa, ze względu na jego znaczący udział w składzie betonu, w istotny sposób wpływają na kształtowanie właściwości zarówno mieszanki betonowej, jak i betonu stwardniałego. W przypadku betonu nawierzchniowego, Rodzaj nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Kategorie ruchu Nawierzchnia dwuwarstwowa, gdy górna i dolna warstwa są z tej samej mieszanki Nawierzchnia jednowarstwowa CEM I 32,5 N CEM I 32,5 R CEM I 42,5 N CEM I 42,5 R Początek wiązania wg PN-EN 196-3 120 minut Stopień zmielenia wg PN-EN 196-6 3500 cm 2 /g Początek wiązania wg PN-EN 196-3 90 minut Stopień zmielenia wg PN-EN 196-6: 3800 cm 2 /g Cement portlandzki żużlowy CEM II/A-S Cement portlandzki wapienny CEM II/A-LL Cement portlandzki popiołowy CEM II/A-V 1) Zawartość alkaliów wg PN-EN 196-2 Na 2 O eq 1,20% Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-V) 1) Zawartość alkaliów wg PN-EN 196-2 Na 2 O eq 1,20% Cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S Zawartość alkaliów wg PN-EN 196-2 Na 2 O eq 0,90% Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-LL) Cement hutniczy CEM III/A 2) Zawartość alkaliów wg PN-EN 196-2 Na 2 O eq 1,05% KR1-KR4 KR1-KR3 KR1-KR4 1) jeśli nawierzchnia nie będzie poddawana działaniu środków odladzających; strata prażenia popiołu lotnego użytego do produkcji cementu nie więcej niż 5% (kategoria A wg PN-EN 450-1), 2) min. klasa wytrzymałości cementu 42,5 Tab. 2. Wymagania OST odnośnie rodzaju cementu dla betonu nawierzchniowego w kategoriach ruchu KR1-KR4 i kategorii środowiska E3 Metoda badawcza Dylatometryczna przyspieszona metoda pomiaru ekspansji zaprawy wg ASTM C1260-14 [10] i RILEM AAR-2 1) [11] Dylatometryczna długoterminowa metoda pomiaru ekspansji betonu wg ASTM C1293 [12] i RILEM AAR-3 2) [13] Jednostka Klasyfikacja kruszywa naturalnego w stosunku do jego podatności na ryzyko reakcji AAR (wartości wyznaczone eksperymentalnie) Niereaktywne R0 Umiarkowanie reaktywne R1 % długości 0,100 > 0,100 0,300 % długości 0,040 > 0,040 0,120 Silnie reaktywne R2 > 0,300 0,450 > 0,120 0,240 Analiza petrograficzna kruszywa wg ASTM 295 [14] Dokładny opis petrograficzny wszystkich pobranych próbek 1) opis metodyki badań stanowi załącznik nr 1 do OST Nawierzchnia z betonu cementowego 2) opis metodyki badań stanowi załącznik nr 2 do OST Nawierzchnia z betonu cementowego Tab. 3. Klasyfikacja kruszyw do betonu i kryteria ich oceny z punktu widzenia ich podatności na ryzyko reakcji z alkaliami w betonie Bardzo silnie reaktywne R3 > 0,450 1) > 0,240 2) Poziom ryzyka w przypadku kruszywa Niereaktywne R0 Umiarkowanie reaktywne R1 * Silnie reaktywne R2 zawartość Na 2 O eq na 1 m 3 betonu Bardzo silnie reaktywne R3 E2 maks. 3,0 kg/m 3 maks. 2,4 kg/m 3 Nie ma zastosowania Klasa środowiska E3 maks. 3,0 kg/m 3 maks. 1,8 kg/m 3 + SCM ** kg/m 3 Nie ma zastosowania * wymaganą przy stosowaniu kruszyw umiarkowanie reaktywnych R1 obniżoną zwartość alkaliów Na 2 O eq w betonie zapewnia stosowanie cementów specjalnych niskoalkalicznych NA wg normy PN-B-19707 [7], w tym cementów portlandzkich CEM I NA, cementów portlandzkich wieloskładnikowych z grupy CEM II NA i cementów hutniczych CEM III/A NA z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego ** SCM dodatki hydrauliczno-pucolanowe, np. popiół lotny Tab. 4. Warunki zastosowania naturalnego kruszywa do betonu w zależności od poziomu ryzyka E (klasy środowiska), reaktywności kruszywa R i zawartości alkaliów (Na 2 O eq ) w betonie 64 Magazyn Autostrady 8-9/2018

wg nowej OST [5], maksymalny wymiar ziaren kruszywa nie powinien przekraczać 1/4 grubości warstwy nawierzchni. Dla nawierzchni betonowych dylatowanych, zbrojonych i dla nawierzchni o zbrojeniu ciągłym maksymalny wymiar kruszywa nie powinien przekraczać 1/3 długości przestrzeni pomiędzy podłużnymi prętami zbrojeniowymi. Krzywa uziarnienia mieszanki mineralnej (kruszywowej) powinna się mieścić w obszarze dobrego uziarnienia wyznaczonego przez krzywe graniczne dla mieszanek o ciągłym lub o nieciągłym uziarnieniu (rys. 1). OST stawiają dodatkowe wymagania dla górnej warstwy nawierzchni betonowej o odkrytym kruszywie. Mają one na celu zapewnienie odpowiedniej makrotekstury nawierzchni oraz współczynnika tarcia. W celu spełnienia tych wymagań zaleca się stosowanie mieszanki kruszywowej 0/8 mm o nieciągłym uziarnieniu (rys. 1a). W przypadku nawierzchni dwuwarstwowych NGCS (nawierzchnie betonowe nowej generacji) [5] do górnej warstwy zaleca się stosowanie mieszanki kruszywowej o uziarnieniu 0/16 lub 0/22 mm (rys. 1b, c). Główny obszar zmian wprowadzonych do OST dla betonowych nawierzchni drogowych obejmuje kwestie związane z reaktywnością alkaliczną kruszyw. Nowe wydanie OST kładzie nacisk na stosowanie w betonie nawierzchniowym kruszyw niereaktywnych lub umiarkowanie reaktywnych alkalicznie. Kruszywa z uwagi na reaktywność alkaliczną klasyfikowane są zgodnie z kryteriami przedstawionymi w tab. 3. W myśl zapisów nowej Ogólnej Specyfikacji Technicznej kruszywo niereaktywne (kategoria R0) może być stosowane bez ograniczeń, natomiast kruszywo umiarkowanie reaktywne (kategoria R1) może być stosowane pod warunkiem ograniczenia zawartości alkaliów (tab. 4) i/lub stosowania dodatków o właściwościach hydrauliczno-pucolanowych w betonie (można także stosować cementy portlandzkie wieloskładnikowe CEM II/A,B niskoalkaliczne NA lub cementy hutnicze CEM III/A niskoalkaliczne NA. Należy przy tym zaznaczyć, że kruszywa silnie (kategoria R2) i bardzo silnie reaktywne (kategoria R3) według zapisów nowych OST nie mogą być stosowane jako składnik w betonu nawierzchniowego. OST dla nawierzchni drogowych z betonu cementowego narzuca następujące ograniczenia w zakresie doboru jakościowego i ilościowego składu betonu, tj.: zawartość cementu w betonie dla nawierzchni w kategorii ruchu KR5-KR7 nie może być mniejsza niż 360 kg/m 3, zawartość cementu w betonie, w górnej warstwie nawierzchni z odkrytym kruszywem, nie może być mniejsza niż 420 kg/m 3, sumaryczna zawartość cementu i ziaren frakcji do 0,25 mm powinna się zawierać w przedziale 450-520 kg/m 3, stosunek woda/cement (w/c) nie może być wyższy niż 0,45, Maksymalny wymiar ziaren kruszywa Projektowanie składu mieszanki betonowej Etap wykonywania badań Zatwierdzanie recepty, próba technologiczna, kontrola jakości robót mm % objętości % objętości 8,0 5,0-6,5 Ilość z projektowania 16,0; 22,4 4,5-6,0 składu mieszanki (kol. 2) z uwzględnieniem 31,5 4,0-5,5 tolerancji pomiarowej: -0,5; +1,0 Tab. 5. Wymagana zawartość powietrza w mieszance betonowej Właściwości betonu nawierzchniowego Gęstość, tolerancja w stosunku do betonu wg zatwierdzonej recepty oznaczana zgodnie z PN-EN 12390-7 [24] Klasa wytrzymałości na ściskanie w 28. dniu 1) wg PN-EN 206 [9], oznaczana wg PN-EN 12390-3 [25]: dla kategorii ruchu KR1-KR4 dla kategorii ruchu KR5-KR7 Wytrzymałość betonu na zginanie w 28 dniu 1) twardnienia (średnia z trzech próbek) oznaczana zgodnie z PN-EN 12390-5 [26]: dla kategorii ruchu KR1-KR4 dla kategorii ruchu KR5-KR7 Wytrzymałość betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu w 28 dniu 1) twardnienia (średnia z trzech próbek sześciennych) oznaczana zgodnie z PN-EN 12390-6 [27]: dla kategorii ruchu KR1-KR4 dla kategorii ruchu KR5-KR7 Kategoria mrozoodporności w 28. dniu 1) wg PN- -EN 13877-2 [28] (dla GWN oraz JWN), oznaczana zgodnie z PKN-CEN/TS EN 12390-9 [23], nie niższa niż: dla betonów w klasie ekspozycji XF4 dla nawierzchni z innym rodzajem uszorstnienia niż kruszywo odkryte (tab. 7) dla betonów w klasie ekspozycji XF4 dla nawierzchni z kruszywem odkrytym (w poszczególnych strefach) Charakterystyka porów powietrznych w betonie zgodnie z PN-EN 480-11 [29]: zawartość mikroporów o średnicy poniżej 0,3 mm (A 300 ), wskaźnik rozmieszczenia porów w betonie (L). Odporność na wnikanie benzyny i oleju 2) oznaczana wg PN-EN 13877-2 zał. B [28] Mrozoodporność F150, przy badaniu odporności betonu na działanie mrozu w 28. dniu 1) (dla DWN i JWN w kategoriach ruchu KR4 KR7) oznaczana zgodnie z PN-B-06265 [22]: ubytek masy próbki spadek wytrzymałości na ściskanie Wymagania ±3,0% C30/37 C35/45 4,5 MPa 5,5 MPa 3,0 MPa 3,5 MPa FT2 tab. 8 1,5% 0,200 mm 30 mm 5 % 20 % 1) lub w czasie równoważnym w stosunku do 28 dni twardnienia, wynikającym z charakterystyki użytego cementu, 2) wymaganie odnosi się tylko do nawierzchni betonowych o wysokim ryzyku pojawienia się na nich paliwa lub oleju np. punkty poboru opłat, stacje benzynowe, parkingi, miejsca obsługi podróżnych. JWN nawierzchnia jednowarstwowa, GWN górna warstwa nawierzchni, DWN dolna warstwa nawierzchni Tab. 6. Wymagania dla betonu nawierzchniowego niedopuszczalne jest doliczanie dodatków typu II do zawartości cementu i stosunku woda/cement, za wyjątkiem kategorii ruchu KR1-KR4, gdzie dopuszcza się stosowanie dodatków typu II wg zasad zawartych w normie PN-EN 206 [9], domieszki do betonu muszą spełniać wymagania norm PN-EN 934-1 [15] i PN-EN 934-2 [16], być kompatybilne z cementem, a w przypadku stosowania więcej niż jednej domieszki kompatybilne ze sobą, www.autostrady.elamed.pl 65

nie dopuszcza się stosowania równocześnie więcej niż trzech rodzajów domieszek, przy czym wymaga się, aby pochodziły od jednego producenta, woda stosowana do produkcji i pielęgnacji betonowej nawierzchni drogowej musi spełniać wymagania zawarte w normie PN-EN 1008 [17], przy czym nie dopuszcza się stosowania wody pochodzącej z recyklingu. Konsystencja mieszanki betonowej powinna być dostosowana do warunków transportu oraz technologicznych warunków układania i zagęszczania. Ogólna specyfikacja techniczna dla nawierzchni z betonu cementowego dopuszcza następujące metody badania i klasy konsystencji mieszanki betonowej: S1-S2 wg PN-EN 12350-2 (metoda opadu stożka) [18], V2-V4 wg PN-EN 12350-3 (metoda Vebe) [19], C1-C2 wg PN-EN 12350-4 (metoda stopnia zagęszczalności) [20]. Wymagania dla zawartości powietrza w mieszance betonowej, oznaczanej zgodnie z PN-EN 12350-7 [21], wzorem krajowego uzupełnienia PN-B-06265 [22] do normy PN-EN 206 [9], uzależniono od maksymalnego wymiaru ziaren kruszywa (tab. 5). Nowe Ogólne Specyfikacje Techniczne stawiają szereg wymagań względem betonu nawierzchniowego (tab. 6). Rys. 2. Mapa stref rozpoczęcia sezonu zimowego w Polsce wg Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej [5] Wymagania te odnoszą się zarówno do właściwości fizycznych, mechanicznych, jak i trwałościowych. Uzależnione są od projektowanej kategorii ruchu (kryteria dla wytrzymałości) i rodzaju nawierzchni (kryteria dla mrozoodporności). Kryteria oceny odnoszą się do metodyki badawczej opisanej w przywołanych normach przedmiotowych (tab. 6). Metodykę badania mrozoodporności betonu uzależniono od rodzaju nawierzchni, tj.: Kategoria Ubytek masy po 28 cyklach (m 28 ) Ubytek masy po 56 cyklach (m 56 ) Stopień ubytku m 56 /m 28 FT1 Wartość średnia 1,0 kg/m 2, przy czym żaden pojedynczy wynik >1,5 kg/m 2 Brak wymagań Brak wymagań 2 FT2 Średnia 0,5 kg/m 2 1,0 kg/m 2, przy czym żaden pojedynczy wynik Wartość średnia >1,5 kg/m 2 Tab. 7. Kategorie odporności na zamrażanie/rozmrażanie z udziałem soli odladzającej według PN-EN 13877-2 [28] Lokalizacja nawierzchni betonowej z odkrytym kruszywem nawierzchnia betonowa w strefie I-II Ubytek masy po 28 cyklach (m 28 ) wartość średnia 0,2 kg/m 2, przy czym żaden pojedynczy wynik > 0,4 kg/m 2 Ubytek masy po 56 cyklach (m 56 ) wartość średnia 0,4 kg/m 2 przy czym żaden pojedynczy wynik > 0,8 kg/m 2 Stopień ubytku m 56 /m 28 brak wymagań wartość średnia 0,50 nawierzchnia betonowa wartość średnia 0,250 kg/m 2, kg/m2, przy czym żaden pojedynczy 2 w strefie III-VI przy czym żaden pojedynczy wynik > 0,5 kg/m 2 wynik > 1,0 kg/m 2 Tab. 8. Kategorie odporności na zamrażanie/rozmrażanie z udziałem soli odladzającej Strefa Średnia data początku sezonu zimowego Średnia data końca sezonu zimowego Średnia długość sezonu zimowego Data pierwszego dnia z T śr. < 0 C Data ostatniego dnia z T śr. < 0 C I 16.11 22.03 127 4.10 30.04 II 25.11 15.03 94 1.10 30.04 III 4.12 03.03 77 15.10 24.04 IV 13.12 04.03 70 14.10 16.04 V 22.12 23.02 55 18.10 13.04 VI 01.01 22.02 32 1.11 13.04 Tab. 9. Charakterystyka stref rozpoczęcia sezonu zimowego w Polsce w latach 1981-2013 66 Magazyn Autostrady 8-9/2018

dla nawierzchni jednowarstwowej (JWN) określa się odporność betonu na działanie mrozu wg PN-B-06265 [22] i odporność na zamrażanie/rozmrażanie w obecności soli odladzających wg PKN-CEN/TS EN 12390-9 [23], dla nawierzchni dwuwarstwowej określa się: dla górnej warstwy nawierzchni (GWN) tylko odporności na zamrażanie/rozmrażanie w obecności soli odladzających wg PKN-CEN/TS EN 12390-9 [23], dla dolnej warstwy nawierzchni (DWN) odporność betonu na działanie mrozu według PN-B-06265 [22]. Dla betonu do nawierzchni wykonanych w technologii odkrytego kruszywa nowa OST zaostrza kryteria oceny odporności betonu na zamrażanie/rozmrażanie z udziałem soli odladzających (tab. 8). Kryteria te uzależnione są od lokalizacji drogi i związanej z tym strefy rozpoczęcia sezonu zimowego w Polsce (tab. 9, rys. 2). Przyjęcie zaostrzonych kryteriów mrozoodporności ma na celu zapewnienie wysokiej trwałości betonowej nawierzchni drogowej, na drogach kategorii ruchu KR5-KR7 (autostrady, drogi ekspresowe), a więc na strategicznie ważnych drogach w krajowej sieci transportowej. W ślad za krajowym uzupełnieniem PN-B-06265 [22] do normy PN-EN 206 [9] nowa OST wprowadza zasadę oceny właściwości stwardniałego betonu w czasie równoważnym dojrzewania betonu w zależności od zastosowanego cementu (tab. 10). Przyjęte kryteria oceny właściwości betonu nawierzchniowego w nowej OST uwzględniają różnice we właściwościach cementów zawierających nieklinkierowe składniki główne, tj. CEM II i CEM III w porównaniu do cementów portlandzkich CEM I. Nowe wydanie Ogólnej Specyfikacji Technicznej GDDKiA [5] wprowadza wymagania i kryteria doboru składników betonu nawierzchniowego dostosowane do aktualnego stanu wiedzy. Duży nacisk położono na zapewnienie trwałości betonowej nawierzchni drogowej, np. poprzez wprowadzenie kryteriów oceny reaktywności alkalicznej kruszyw i zasad dopuszczenia ich do stosowania w betonie nawierzchniowym, czy zaostrzonych kryteriów oceny odporności betonu na działanie mrozu, szczególnie w obecności środków odladzających. Należy mieć nadzieję, że zaostrzone wymagania materiałowe w połączeniu z profesjonalnym wykonawstwem pozwolą na wykonanie dróg betonowych trwałych na dziesiątki lat. Piśmiennictwo 1. Steven W.C.P., Kosmatka H., Kerkhoff B.: Design and Control of Concrete Mixtures. Portland Cement Association, 2002. 2. Bajorek G.: Pielęgnacja betonu w okresie dojrzewania. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2017. 3. Giergiczny Z.: Pielęgnacja betonu niedoceniany problem. Inżynier Budownictwa, 10/2016. 4. Neville A.M.: Właściwości betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu, 2000. Rodzaj cementu CEM I (R), CEM II/A-S (R) CEM I (N), CEM II/A-S (N), CEM II/B-S (N,R), CEM II/A-LL, CEM II/A-V, CEM II/A-M (S-V), CEM II/A-M (S-LL) CEM III/A Czas równoważny [dni] 28 dni 56 dni 90 dni Tab. 10. Czas wykonywania badań w zależności od zastosowanego cementu wg OST [5] 5. Ogólna Specyfikacja Techniczna 05.03.04 Nawierzchnia z betonu cementowego, 2018 https://www.gddkia.gov.pl/frontend/web/userfiles/articles/d/dokumenty- -techniczne_8162/d 05.03.04.pdf. 6. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie. Dz. U. Nr 63/2000, poz. 735. 7. PN-B-19707:2013-10 Cement Cement specjalny Skład, wymagania i kryteria zgodności. 8. PN-EN 197-1:2012 Cement Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku. 9. PN-EN 206+A1:2016-12 Beton Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. 10. ASTM C1260-14 Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method). 11. Nixon P.J., Sims I.: RILEM Recommended Test Method: AAR-2 Detection of Potential Alkali-Reactivity Accelerated Mortar-Bar Test Method for Aggregates BT RILEM Recommendations for the Prevention of Damage by Alkali-Aggregate Reactions in New Concrete Structures: State-of-the-art. Springer Netherlands, Dordrecht, 2016, str. 61-77. doi:10.1007/978-94-017-7252-5_4. 12. ASTM International, ASTM C1293-01: Standard Test Method for Length Change of Concrete Due to Alkali-Carbonate Rock. Annu. B. ASTM Stand. (2009). doi:10.1520/c1105-08a.2. 13. Nixon P.J., Sims I.: RILEM Recommended Test Method: AAR-3 Detection of Potential Alkali-Reactivity 38 C Test Method for Aggregate Combinations Using Concrete Prisms BT. [W:] RILEM Recommendations for the Prevention of Damage by Alkali-Aggregate Reactions in New Concrete Structures. Dordrecht 2016, str. 79-97. doi:10.1007/978-94-017-7252-5_5. 14. ASTM C295/C295M-12 Standard Guide for Petrographic Examination of Aggregates for Concrete. 15. PN-EN 934-1:2009 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu Część 1: Wymagania podstawowe. 16. PN-EN 934-2+A1:2012 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu Część 2: Domieszki do betonu Definicje, wymagania, zgodność, oznakowanie i etykietowanie. 17. PN-EN 1008:200:4 Woda zarobowa do betonu Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu. 18. PN-EN 12350-2:2011 Badania mieszanki betonowej Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka. 19. PN-EN 12350-3:2011 Badania mieszanki betonowej Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe. 20. PN-EN 12350-4:2011 Badania mieszanki betonowej Część 4: Badanie konsystencji metodą oznaczania stopnia zagęszczalności. 21. PN-EN 12350-7:2011 Badania mieszanki betonowej Część 7: Badanie zawartości powietrza Metody ciśnieniowe. 22. prpn-b-06265 Krajowe uzupełnienie PN-EN 206:2014-04 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. 23. PKN-CEN/TS 12390-9:2017-07 Badania betonu Część 9: Oznaczanie odporności na zamrażanie i rozmrażanie w obecności soli odladzających Złuszczanie. 24. PN-EN 12390-7:2011 Badania betonu Część 7: Gęstość betonu. 25. PN-EN 12390-3:2011 Badania betonu Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań. 26. PN-EN 12390-5:2011 Badania betonu Część 5: Wytrzymałość na zginanie próbek do badań. 27. PN-EN 12390-6:2011 Badania betonu Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badań. 28. PN-EN 13877-2:2013-08 Nawierzchnie betonowe Część 2: Wymagania funkcjonalne dla nawierzchni betonowych. 29. PN-EN 480-11:2008 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu Metody badań Część 11: Oznaczanie charakterystyki porów powietrznych w stwardniałym betonie. www.autostrady.elamed.pl 67