NAWIERZCHNIE SYNTETYCZNE ZALECENIA DO WYKONYWANIA PODBUDÓW DLA NAWIERZCHNI SPORTOWYCH W podręczniku IAAF Track and Field Facilities Manual przedstawione są ogólne wymagania IAAF dot. podbudów dla nawierzchni syntetycznych stosowanych na obiektach lekkoatletycznych. Poniżej przedstawiamy wyciąg z tłumaczenia części rozdziału 3 podręcznika Construction of The Track Konstrukcja nawierzchni bieżni i rozbiegów, wraz z komentarzem dot. podbudowy elastycznej ET, z uzupełnieniem dot. konstrukcji podbudów, zawartym w opracowaniu Instytutu Techniki Budowlanej Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Boiska sportowe z nawierzchnią z tworzyw sztucznych (autorzy: Piotr Radziszewski, Jerzy Piłat, Karol Kowalski, Stanisław Łukasik, Marek Świeca, Anna Gniwek, Marek Gajdis, Jacek Popczyk, Dorota Piętka). 3.2. Wymagania w zakresie podbudów Niezwykle restrykcyjne tolerancje dla nachyleń i płaskości, które są przewidziane przez IAAF, oznaczają, że konstrukcja odpowiedniej podbudowy jest niezwykle ważna. Tolerancje te muszą zostać spełnione nie tylko przez nowo ukończony obiekt, ale również przez cały czas żywotności bieżni. Oczekuje się, że żywotność ta wyniesie dwa bądź trzy razy tyle, co oczekiwana żywotność nawierzchni syntetycznej. Oznacza to, że konstrukcja podbudowy powinna być odpowiednia przez co najmniej 25 lub 30 lat, bez wykazywania oznak przemieszczania w formie osiadania bądź wybrzuszania. 3.2.1. PODSTAWOWE KRYTERIA Podbudowa każdej bieżni lekkoatletycznej o nawierzchni syntetycznej powinna zostać zaprojektowana w taki sposób, aby spełniała następujące kryteria: powinna być w stanie wytrzymać i przenosić na istniejący grunt obciążenia wszelkich pojazdów, urządzeń i materiałów, jakie mają zostać wykorzystane przy wykonywaniu konstrukcji, bez powodowania odkształceń miejsca czy też przekraczania nośności podłoża; powinna być w stanie wytrzymać i przenosić na grunt wszelkie obciążenia pochodzące od lekkoatletów i urządzeń do konserwacji, bez powodowania trwałego odkształcenia nawierzchni; powinna zapewnić zabezpieczenie nawierzchni przed efektami działania wody gruntowej, przemieszczaniem gruntu rodzimego oraz wysadzinami od mrozu; powinna zagwarantować, że woda, niezależnie od tego, czy jest to woda deszczowa czy naturalna woda gruntowa, swobodnie wsiąknie w grunt rodzimy lub spłynie do systemu odwadniającego; musi gwarantować porowatość odprowadzającą opady w nadmiarze w czasie najsilniejszej ulewy oraz zapewnić, że na powierzchni bieżni nie pozostanie żadna woda stojąca, która może niekorzystnie wpłynąć na użytkowanie obiektu. Nawierzchnie porowate muszą pozwalać na to, żeby taka woda opadowa mogła swobodnie przesiąkać; powinna przyczynić się do zapewnienia odpowiednich właściwości eksploatacyjnych nawierzchni, pod względem wzajemnego oddziaływania lekkoatlety i nawierzchni; powinna zagwarantować, że powyższe kryteria będą zachowane przez całą żywotność instalacji; powinna zapewnić powyższe po jak najbardziej ekonomicznych kosztach, pod względem początkowych nakładów finansowych oraz późniejszych kosztów konserwacji.
3.2.2. TECHNIKI KONSTRUKCJI PODBUDÓW Informacje ogólne Podstawowa konstrukcja wszelkiego rodzaju podbudów będzie podobna i można ją porównać do konstrukcji drogi o wysokiej jakości. Różnice zasadzają się na całkowitej grubości oraz charakterze warstw kamienia. Procedura zastosowana do konstrukcji podbudowy zwykle składać się będzie z następujących czynności: wykop polegający na usunięciu roślinnej materii, gruntu lub podatnego na mróz materiału do poziomu zwartej warstwy nośnej; walcowanie bądź zastosowanie innego zabiegu celem zidentyfikowania wszelkich słabych bądź miękkich miejsc, które powinny zostać wykopane oraz zastąpione odpowiednio zagęszczonym, twardym, niezniszczalnym wypełnieniem. Na niektórych podłożach, konieczne może być wyłącznie zagęszczanie; instalacja odwadniająca dla gruntu rodzimego bądź warstwy nośnej dolnej, zgodnie z podpunktem 3.3; ułożenie i zagęszczenie pierwszej warstwy podłoża z kamienia. Zazwyczaj stosowanym materiałem jest rozkruszony, twardy, mrozoodporny kamień, niemniej rozkruszona cegła, beton bądź klinkier mogą być równie odpowiednie. Ta warstwa nie powinna przekraczać grubości około 200 mm, a jeżeli grunt rodzimy to mrozoodporny żwir, może to być jedynie niezbędna warstwa kamienna. Powinna ona być wyrównana jeżeli chodzi o pochylenia oraz sprawdzona pod kątem dokładności ostatecznego poziomu w obrębie określonych tolerancji; ułożenie i zagęszczenie drugiej (oraz kolejnej, o ile to niezbędne) kamiennej warstwy (warstw) jak powyżej, celem zapewnienia całkowitej wysokości konstrukcji niezwiązanych warstw podłoża; wiązanie za pomocą drobnego, pokruszonego kanciastego kamienia (piasek lub popiół są dopuszczalne, w zależności od warstwy ścieralnej nawierzchni); ułożenie i zagęszczenie podłoża wiązanego bituminem oraz warstw ścieralnych nawierzchni. Na rynku oferowanych jest kilka alternatywnych postaci warstw ścieralnych nawierzchni. Wybór dokonywany jest w porozumieniu z instalatorem nawierzchni, w świetle konkretnego systemu nawierzchni, jaki będzie zastosowany. Lepiszcze bitumiczne w podłożach bitumicznych powinno być surowe", niepłukane, chyba że warstwa ścieralna nawierzchni ma pozostać celowo odsłonięta przez wystarczający okres czasu umożliwiający wyparowanie wszystkich rozpuszczalników. Niezbędne będzie dwuwarstwowe wiązane bituminem podłoże o grubości co najmniej 60 mm, zwyczajowo składające się z warstwy dolnej o grubości 40 do 60 mm oraz warstwy górnej o grubości 20 do 30 mm. Należy zwrócić szczególną uwagę na dokładność wykonania ostatniej warstwy ze względu na bardzo restrykcyjne wymagania w zakresie płaskości i nachyleń nawierzchni oraz wymagania w zakresie minimalnej grubości nawierzchni syntetycznej. Całkiem prawdopodobne jest to, że celem osiągnięcia wymaganych tolerancji, niezbędne będą prace korekcyjne na poziomie ostatniej warstwy. Harmonogram budowy konstrukcji (obiektu) powinien przewidywać na to stosowny okres czasu. Rozważania w zakresie badania gruntu rodzimego Z powyższych kryteriów wyraźnie wynika, że podbudowa oraz jej precyzyjna konstrukcja i grubość zależą od lokalizacji. Warunki gruntu, jakie znajdują się poniżej każdej lokalizacji muszą zostać dokładnie określone za pomocą kompleksowego badania geotechnicznego. Ważne jest, aby ustalić warstwy występujące na głębokościach sięgających do około 2,5 m, maksymalną nośność gruntów, ich wytrzymałość na ścinanie oraz przepuszczalność. Niektóre z badań konieczne do uzyskania tych informacji muszą zostać przeprowadzone w laboratorium na próbkach pobranych z miejsca konstrukcji. Niektóre testy muszą zostać przeprowadzone in-situ, na różnych głębokościach leżących poniżej nawierzchni. Wszelkie badania w zakresie 2
gruntu rodzimego powinny być przeprowadzane na etapie projektowania, przed przetargiem i konstrukcją. Podsumowanie Ze względu na złożoność tematu, nie jest możliwe określenie kompleksowych wytycznych dotyczących niezbędnej podbudowy. Konieczne jest uzyskanie opinii ekspertów w tym zakresie, dla każdej nowej instalacji, w świetle dostępnych informacji geotechnicznych. Ważne jest, aby pamiętać o tym, że wymagana konstrukcja i tolerancje nachyleń wymagają dobrego standardu wykonania podbudowy. Nawet w miejscach najbardziej idealnych, może okazać się, iż konieczne jest zastosowanie minimum 150 mm całkowicie przenikalnego kruszywa pod minimum 60 mm bituminu/makadamu. Na terenach mniej idealnych (na wirażach) najprawdopodobniej niezbędne będzie zastosowanie warstwy o grubości 400 mm lub 500 mm. W szerokościach geograficznych, gdzie temperatury zimą regularnie spadają poniżej zera, konieczne może okazać się zastosowanie głębokości konstrukcji większych od wskazanych, celem uniknięcia problemów wysadziny" od mrozu". Z powyższego wynika, że grubość poszczególnych warstw podbudów jest zróżnicowana, po pierwsze zależy od rodzaju gruntu, na jakim buduje się stadion, po drugie od występującej w danym terenie mrozoodporności. Istnieją poza tym rozbieżności co do nazewnictwa poszczególnych warstw. W opracowaniu Instytutu Techniki Budowlanej Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Boiska sportowe z nawierzchnią z tworzyw sztucznych (autorzy: Piotr Radziszewski, Jerzy Piłat, Karol Kowalski, Stanisław Łukasik, Marek Świeca, Anna Gniwek, Marek Gajdis, Jacek Popczyk, Dorota Piętka)" podbudowy dzieli się na: podbudowy z kruszyw niezwiązanych, podbudowy z betonu asfaltowego, podbudowy z betonu cementowego. W przypadku nawierzchni syntetycznych, instalowanych na stadionach lekkoatletycznych (prefabrykowane nawierzchnie kauczukowe i nawierzchnie poliuretanowe) zaleca się stosowanie podbudów z betonu asfaltowego (nazywanych często podbudowami asfaltobetonowymi) i podbudów z betonu cementowego (zwanych podbudowami betonowymi). Podbudowa z betonu asfaltowego pod nawierzchnie sportowe powinna składać się z dwóch warstw: dolnej o grubości nie mniejszej niż 40 mm i górnej o grubości nie mniejszej niż 30 mm. Warstwa dolna podbudowy powinna odpowiadać właściwościom warstwy wiążącej, a warstwa górna właściwościom warstwy ścieralnej. Do wykonania warstwy dolnej podbudowy należy stosować beton asfaltowy AC 11 W lub AC 16 W, przygotowany z następujących materiałów: asfalt drogowy 50/70, o właściwościach zgodnie z PN-EN 12 591, kruszywa grube, kruszywa drobne oraz wypełniacz o właściwościach podanych w tabelach 5, 6 i 7 zawartych w opracowaniu. Do wykonania warstwy górnej podbudowy należy stosować beton asfaltowy AC 5S, AC 8S lub AC 11 S, przygotowany z następujących materiałów: asfalt drogowy 50/70 lub 70/100, o właściwościach zgodnie z PN-EN 12 591, kruszywa grube, kruszywa drobne oraz wypełniacz o właściwościach podanych w tabelach 11, 6 oraz 11 i 12 zawartych w opracowaniu. Uwzględniając powyższe wymagania stosowane pod nawierzchnie syntetyczne w środkowej Polsce (prefabrykowane nawierzchnie kauczukowe i nawierzchnie poliuretanowe) podbudowy asfaltobetonowe i warstwy pod nią położone powinny spełniać następujące minimalne wymagania: podbudowa asfaltobetonowa beton asfaltowy AC 5S, AC 8S lub AC 11 S grubości 3 cm (warstwa górna) 3
beton asfaltowy AC 11 W lub AC 16 W grubości 4 cm (warstwa dolna) warstwa wyrównawcza (klinująca): kruszywo kamienne 0-4 mm gr. 5 cm, zagęszczone warstwa nośna (podbudowa stabilizująca): kruszywo łamane stabilizowane mechanicznie 4 31,5 mm gr. 20 cm warstwa odcinająca (odsączająca): piasek średnioziarnisty, gr. 10 cm, po zagęszczeniu do Is 1, sprofilowane i zagęszczone podłoże gruntowe do Is 0.98 dla warstwy górnej o grubości 20 cm i Is 0.97 dla warstwy na głębokości od 20 cm do 50 cm od powierzchni podłoża. Podbudowy z betonu asfaltowego muszą być wykonywane zgodnie z technologią przedstawioną w ww. opracowaniu i przy przestrzeganiu obowiązujących norm. Podbudowa z betonu cementowego (podbudowa betonowa) Podstawowym warunkiem, jaki powinna spełniać mieszanka betonowa, jest jej zgodność z normą PN-EN 206-1. Skład betonu oraz składniki betonu projektowanego lub recepturowego należy tak dobrać, aby zostały spełnione określone wymagania dla mieszanki betonowej i betonu, łącznie z konsystencją, gęstością, wytrzymałością, trwałością, ochroną przed korozją stali w betonie, z uwzględnieniem procesu produkcyjnego i planowanej metody realizacji prac betonowych. Zaleca się takie projektowanie betonu, aby zminimalizować segregację składników i wydzielanie mleczka cementowego z mieszanki betonowej. Przystępując do wykonania podłoża z betonu cementowego, należy w pierwszej kolejności osadzić na ławie betonowej koryta systemu odwodnienia liniowego wzdłuż bocznych linii boiska. Wzdłuż linii końcowych boiska należy zastosować obrzeża chodnikowe wibroprasowane i osadzić je w taki sposób, aby ich górna krawędź znajdowała się około 10 mm poniżej powierzchni nawierzchni sportowej. Powierzchnie obrzeży betonowych powinny być bez rys, pęknięć i ubytków betonu, o fakturze z formy lub zatartej. Dopuszcza się możliwość stosowania obrzeży kamiennych zgodnych z normą PN-B-11213:1997. Krawędzie elementów powinny być równe i proste. Przy ustawianiu obrzeży należy sprawdzać: dopuszczalne odchylenia linii obrzeży w poziomie od linii projektowanej, które wynosi ± 10 mm na każde 100 m ustawionego obrzeża, dopuszczalne odchylenie niwelety górnej płaszczyzny obrzeża od niwelety projektowanej, które wynosi ± 10 mm na każde 100 m ustawionego obrzeża, równość górnej powierzchni obrzeży sprawdzane przez przyłożenie w dwóch punktach na każde 100 m obrzeża, trzymetrowej łaty, przy czym prześwit pomiędzy górną powierzchnią obrzeża i przyłożoną łatą nie może przekraczać 10 mm. dokładność wypełnienia spoin bada się co 10 metrów, spoiny muszą być wypełnione całkowicie zaprawą cementową, na pełną ich głębokość. Podbudowy z betonu cementowego (betonowe) muszą być wykonywane zgodnie z technologią przedstawioną w ww. opracowaniu i przy przestrzeganiu obowiązujących norm. Podbudowy muszą być tak wykonane, aby przy instalowaniu nawierzchni mogły być spełnione wymagania zawarte w zmodyfikowanej normie PN:EN 14 877:2014-02 dot. nierówności zainstalowanej nawierzchni syntetyczne,j wg której przy badaniu równości łatą długości 4 m nierówności nie mogą być w zasadzie większe aniżeli 6 mm, dopuszczalna liczba nierówności w granicach 6 8 mm nie może być większa niż 4 na całym obiekcie, zaś przy badaniu łatą długości 0,3 m nierówności nie mogą przekraczać 2 mm. Bardzo ważne znaczenie dla jakości nawierzchni ma odpowiednie odpowietrzenie podbudowy, przygotowana podbudowa powinna więc przez pewien okres czasu być pozostawiona celem jej dokładnego wyschnięcia. Zalecane jest stosowanie co najmniej 1-miesięcznego okresu na odpowietrzenie podbudowy, najbardziej zalecane jest położenie nawierzchni na wiosnę po wykonaniu podbudowy w jesieni poprzedniego roku. 4
UWAGI DOT. ZASTOSOWANIA BETONU JAMISTEGO I PODBUDOWY ELASTYCZNEJ ET* Mając na uwadze doświadczenia związane z dopuszczeniem do rozgrywania zawodów stadionu, na którym nawierzchnia syntetyczna, z grupy nawierzchni poliuretanowej typu natryskowego, została położona na podbudowie wykonanej z betonu jamistego, Komisja Obiektów i Urządzeń PZLA prezentuje pogląd, że wykonywanie podbudowy z betonu jamistego dla nawierzchni stadionów lekkoatletycznych, na których będą przeprowadzane oficjalne zawody la, jest niedopuszczalne i nie jest akceptowane przez Komisję przy uzgadnianiu projektu. Zastosowanie betonu jamistego uniemożliwia uzyskanie podłoża o wymaganej przez IAAF równości nawierzchni, wskutek czego parametry położonej nawierzchni w poszczególnych punktach pomiaru wykazują różne wartości podczas dokonywania ich pomiarów na miejscu montażu (in-situ), zależne od średnic użytego w tym miejscu kruszywa. Wynikiem tego jest niestabilność właściwości dynamicznych nawierzchni, co z kolei powoduje duży dyskomfort dla startujących zawodników. Niestabilność parametrów położonej nawierzchni (w szczególności grubości, odkształcenia pionowego czy zdolności amortyzowania redukcji siły) uniemożliwia zawodnikom uzyskiwanie wyników adekwatnych do poziomu ich wytrenowania. Zdaniem Komisji niewłaściwym jest również wykonywanie bieżni i rozbiegów z prefabrykowanych nawierzchni kauczukowych i nawierzchni poliuretanowych na podbudowie elastycznej (mieszaniny granulatu gumowego, kruszywa oraz poliuretanu) 1. Nawierzchnia wykonana na takim podkładzie nie będzie wykazywać jednolitych właściwości dynamicznych na określonych odcinkach bieżni czy rozbiegów 2 w stosunku do nawierzchni zwykle wykonywanych na podkładzie z betonu lub asfaltobetonu; uniemożliwiając porównywanie uzyskanych wyników pomiarów z parametrami danej nawierzchni określonymi przez IAAF w certyfikacie (Product Certificate) i wykazanymi przez producenta w karcie technicznej oferowanej nawierzchni. Przy uzgadnianiu projektów stadionów, spełniających wymagania dla stadionów kategorii I-V, Komisja z uwagi na niestabilność właściwości dynamicznych nawierzchni, powodujących duży dyskomfort dla startujących zawodników i niemożliwość uzyskiwania wyników adekwatnych do ich poziomu, nie akceptuje instalowania prefabrykowanych nawierzchni kauczukowych i nawierzchni poliuretanowych na podbudowie elastycznej ET lub podbudowie z betonu jamistego. Stadiony, na których nawierzchnia poliuretanowa typu sandwich lub nawierzchnia poliuretanowa typu natryskowego" zostanie zainstalowana na podbudowie elastycznej lub wykonanej z betonu 1 Podbudowy elastyczne ET, przez część producentów nazywane warstwą stabilizującą ET, w literaturze są opisywane jako: 1. Elastyczna bezspoinowa warstwa podkładowa o grubości 35 mm wykonana jest z mieszaniny granulatu gumowego SBR, płukanego kruszywa kwarcowego o frakcji 1-5 mm połączonego lepiszczem poliuretanowym. Układana maszynowo za pomocą układarki do mas poliuretanowych. Przepuszczalna dla wody. Charakteryzuje się wysoką elastycznością i dobrym tłumieniem energii udarowej. Niweluje wszelkie nierówności podbudowy. Stanowi podkład pod właściwe poliuretanowe nawierzchnie zewnętrzne lub np. sztuczną trawę. 2. Warstwa stabilizująca ET (podkład elastyczny pod nawierzchnie sportowe - mieszanka 50 części wagowych granulatu gumowego frakcji 0,5 10 mm i 50 części wagowych kruszywa mineralnego frakcji 0,5 10 mm z dodatkiem od 15 do 20 części wagowych kompozycji klejowej). 2 Zgodnie z informacjami uzyskanymi w Instytucie Techniki Budowlanej wszelkie badania homologacyjne nawierzchni syntetycznych są przeprowadzane na podbudowie betonowej lub asfaltobetonowej. Nie prowadzi się badań parametrów tych nawierzchni na podbudowach elastycznych, tym samym brak jest udokumentowanych wyników kształtowania się właściwości dynamicznych tych nawierzchni na takich podbudowach. Zdaniem Instytutu Techniki Budowlanej podbudowy elastyczne, podobnie jak podbudowy wykonane z betonu jamistego, nie gwarantują zachowania jednolitych parametrów na całej powierzchni nawierzchni. Tym samym nie będą zachowane jednakowe warunki startu dla zawodników startujących na poszczególnych torach i jednolite warunki na całej długości rozbiegów, a zapewnienie takich warunków jest podstawą rywalizacji w sporcie wyczynowym. 5
jamistego, nie będą zaliczane do żadnej z kategorii, określonych w pliku "Kategorie stadionów". Stadiony te będą ujmowane w odrębnej grupie stadionów dopuszczonych jedynie do rozgrywania zawodów szkolnych. Mając na uwadze opinie Instytutu Techniki Budowlanej i renomowanych wykonawców, Komisja prezentuje pogląd, że w naszym klimacie do wykonywania podbudowy dla nawierzchni syntetycznych z grupy prefabrykowanych nawierzchni kauczukowych lub z grupy nawierzchni poliuretanowych, na stadionach lekkoatletycznych, na których będą rozgrywane oficjalne zawody lekkoatletyczne, należy używać tylko betonu zwykłego lub asfaltobetonu. Zdaniem Komisji podbudowa elastyczna może być jedynie stosowana na obiektach szkolnych i rekreacyjnych. Zaleca się, aby przy projektowaniu podbudów dla nawierzchni syntetycznych opierać się na opracowaniach Instytutu Techniki Budowlanej Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Boiska sportowe z nawierzchnią z tworzyw sztucznych (autorzy: Piotr Radziszewski, Jerzy Piłat, Karol Kowalski, Stanisław Łukasik, Marek Świeca, Anna Gniwek, Marek Gajdis, Jacek Popczyk, Dorota Piętka)" oraz Techniczne aspekty budowy kompleksów sportowych Moje boisko Orlik 2012 Nawierzchnie sportowe z tworzyw sztucznych (autorzy: Dorota Piętka, Jacek Popczyk, Renata Zamorowska). * W opracowaniu wykorzystano materiały przygotowane przez M. Michałowskiego Bemm Architekci Sp. z o.o. Warszawa i uwagi członków Komisji Obiektów i Urządzeń PZLA Przygotował: Tadeusz Majsterkiewicz 10 marca 2015 r. 6