dr inż. Adam POŚWIATA dr inż. Mariusz WESOŁOWSKI BETONOWE NAWIERZCHNIE LOTNISKOWE Seminarium BETON wiemy jak i dlaczego! - Kielce, 21.05.2013 r. Targi Autostrada Polska 2013
Zakład Lotniskowy Zakład Lotniskowy Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych jest od dawna niezwykle ważną komórką w kraju, wspierającą działalność służb lotniskowych w lotnictwie cywilnym oraz w Siłach Zbrojnych RP. W celu utrzymania na odpowiednim, wymaganym poziomie parametrów eksploatacyjnych nawierzchni lotniskowych, niezbędne są normowe i poza normowe badania eksploatacyjne, które pozwalają na odpowiednio wczesne reagowanie i podejmowanie czynności związanych z utrzymaniem stałej gotowości eksploatacyjnej nawierzchni oraz na prognozowanie zabiegów eksploatacyjno - remontowych. Dlatego też zakres działalności Zakładu Lotniskowego ITWL jest ściśle związany z bezpieczną eksploatacją nawierzchni lotniskowych.
Główne zadania Zakładu Lotniskowego diagnostyka stanu technicznego nawierzchni lotniskowych i drogowych; badania nowych materiałów budowlanych i systemów lotniskowych; konsultacje i nadzór technologiczny przy pracach budowlano - remontowych; wydawanie opinii i przeprowadzanie ekspertyz z zakresu problematyki lotniskowej i drogowej; wdrażanie nowych technologii i nowej techniki lotniskowej; rozwój bazy pomiarowej, opracowywanie nowych metod badawczych.
Główne zadania Zakładu Lotniskowego udział w przystosowywaniu lotnisk wojskowych dla potrzeb NATO; opracowywanie technologii szybkiej odbudowy zniszczonych nawierzchni lotniskowych; badania sprawdzające mobilne, kompozytowe nawierzchnie lotniskowe; tworzenie Systemu Oceny Nawierzchni Lotniskowych; badania oddziaływań współczesnej techniki lotniczej na nawierzchnie lotniskowe.
Betonowe nawierzchnie lotniskowe Układ konstrukcyjny betonowej nawierzchni lotniskowej Przykładowy przekrój konstrukcyjny nawierzchni sztywnej Nawierzchnia sztywna dyblowana Nawierzchnia sztywna zbrojona
Inwentaryzacja uszkodzeń
Przykład inwentaryzacji wykonanej przez Użytkownika lotniska Przykład inwentaryzacji wykonanej przez ITWL
Pęknięcia włosowate Kolejne fazy uszkodzenia płyty betonowej poddanej cyklicznie zmiennym obciążeniom
Odpryski pomarglowe Sposób naprawy: dokładnie oczyścić uszkodzenie wgłębne; zagruntować powierzchnię; wypełnić ubytek materiałem naprawkowym.
Dokumenty normatywne Infrastruktura lotniskowa - Normy - PN-V 83002:1999 Lotniskowe nawierzchnie z betonu cementowego - PN-EN 206-1:2003 Beton Cz. 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność - PN-EN 13877-1:2007 Nawierzchnie betonowe. Cz. 1: Materiały - PN-EN 13877-2:2007 Nawierzchnie betonowe. Cz. 2: Wymagania funkcjonalne dla nawierzchni betonowych - PN-EN 13791:2008 Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach i prefabrykowanych wyrobach betonowych - PN-88/B-06250 Beton zwykły - PN-EN 197-1:2012 Cement. Cz. 1 Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku - PN-EN 12390-3:2011 Badania betonu. Cz. 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badania - PN-EN 12504-1: 2011 Badania betonu w konstrukcjach. Cz. 1: Odwierty rdzeniowe Wycinanie, ocena i badanie wytrzymałości na ściskanie
Dokumenty normatywne WYMAGANIA wg prno-17-a204:2013 (zastępuje PN-V-83002:1999) Lotniskowe nawierzchnie betonowe. Wymagania i metody badań nawierzchni z betonu cementowego
Ramowa recepta laboratoryjna na beton cementowy klasy C35/45 Lp. Składnik mieszanki Pochodzenie Ilość [kg/m 3 ] 1 Piasek płukany 0/2 Antoniówka 2 Grys granitowy2/8 Graniczna 3 Grys granitowy8/16 Graniczna 4 Grys granitowy16/22 Graniczna 5 Cement drogowo-mostowy I 42,5 Warta 6 Woda Dane uzupełniające: - Współczynnik w/c - 0,36 - Współczynnik c/w - 2,78 - Ilość zaprawy [ dm 3 /m 3 ] - 492 - Zawartość powietrza [%] - 5,0 - Wskaźnik konsystencji wg stożka [cm] - 1 do 2 - Nasiąkliwość betonu [%] - 5,0 - Stopień wodoszczelności - W8 - Stopień mrozoodporności - F200 - Gęstość betonu świeżego [kg/m 3 ] - 2346 7 FM-6 Adiment 0,2% wag. cem 8 LPSA-94 Adiment 0,4% wag. cem.
Materiały do budowy betonowych nawierzchni lotniskowych Kruszywa Dyble Cement
Pielęgnacja układanego (świeżego) betonu Dotychczas wydano tylko jedno Orzeczenie dla preparatu NB-1 (SIKA POLAND)
Zabezpieczanie nawierzchni przed nasiąkliwością Warstwa Nie zabezpieczone [%] Preparat C2HardTM Po zabezpieczeniu [%] Obniżenie nasiąkliwości [%] Nie zabezpieczone [%] Silcobet-1 Po zabezpieczeniu [%] Obniżenie nasiąkliwości [%] 1 8,1 7,2 11,2 8,0 0,7 91,6 2 6,3 6,2 2,0 6,5 0,3 95,2 3 6,6 6,5 2,1 5,9 0,3 95,2 4 6,3 6,0 3,6 5,5 0,3 93,7 Średnia 6,6 6,4 3,8 6,2 0,4 94,3 nasiąkliwość [%] 15 10 5 0 NASIĄKLIWO ŚĆ W WO DZIE Środki hydrofobowe Zaprawy BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Rodzaj materiału Nasiąkliwość betonu po naniesieniu zabezpieczających powłok ochronnych
Hydrofobizacja Widok głębokości penetracji impregnatu do hydrofobizacji w betonie kl. C35/45 Efekt perlenia na właściwie zabezpieczonej betonowej nawierzchni lotniskowej Skutki niewłaściwej pielęgnacji nawierzchni w początkowym okresie wiązania i twardnienia betonu oraz brak zabiegów konserwacyjnych
Środki odladzające Odporność betonowych nawierzchni lotniskowych na działanie środków odladzających jest jednym z parametrów decydującym o ich trwałości podczas eksploatacji. Cykliczne zamrażanie i odmrażanie betonu w obecności soli odladzających powoduje m.in. łuszczenie się jego powierzchni. Powierzchniowe złuszczenia betonowej nawierzchni lotniskowej
Badanie pull-off Zasysanie ciał obcych (FOD)
Badania nośności Badania laboratoryjne Identyfikacja konstrukcji nawierzchni Badania niszczące wykonuje się zgodnie z normą PN-EN 12390-6:2010 Badania betonu. Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badania. Oznaczenie próbki Wytrzymałość na zginanie 9/1 (BC) 3,8 MPa 9/2 (BC) 4,9 MPa 9/3 (BC) 4,6 MPa 10/1 (BC) 4,2 MPa 10/2 (BC) 2,2 MPa 10/3 (BC) 4,2 MPa 11/1 (BC) 4,6 MPa 11/2 (BC) 4,0 MPa 11/3 (BC) 4,9 MPa 15/1 (BC) 3,6 MPa 15/2 (BC) 2,9 MPa 16/1 (BC) 3,5 MPa 16/2 (BC) 2,4 MPa EFL PPS-1 PPS-5
Nośność Badania nośności wykonuje się zgodnie z normą NO-A500:2007 Nawierzchnie drogowe i lotniskowe. Badanie nośności oraz aneksem 14 ICAO Standard 9137-AN/898 Part 2 Airport Service Manual. Pomiar ugięć sprężystych badanych nawierzchni lotniskowych i drogowych
2,19 2,18 2,17 2,16 2,15 2,14 2,13 2,12 2,11 2,1 2,09 2,08 2,07 2,06 2,05 2,04 2,03 2,02 2,01 2 Równość Badania równości wykonuje się zgodnie z normą PN-V-83002:1999 Lotniskowe nawierzchnie z betonu cementowego. Wymagania ogólne i metody badań, normą BN-68/8931-04 Drogi samochodowe. Pomiar równości nawierzchni planografem i łatą oraz wytycznymi ITWL Ocena stanu równości nawierzchni lotniskowych. zach. wsch. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 [hm] [mm] -5-10 -15-20 Pasmo nr 1 (od płn) Maksymalne nierówności zarejestrowane przez planograf B1 B2 B3 B4 B5 B6 Mapa nierówności badanego obszaru nawierzchni drogi startowej
Badania szorstkości Badania szorstkości nawierzchni lotniskowych wykonuje się zgodnie z wymaganiami Załącznika 14 do Konwencji o Międzynarodowym Lotnictwie Cywilnym Lotniska, ICAO oraz Advisory Circular No: 150/5320-12C, Federal Aviation Administration. Współczynnik sczepności 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 Wartości średnie dla DS z 2 tras pomiarowych, kierunek pomiarów Wsch. - Zach. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Ilość pomiarów BC BA BC 0,70 0,68 0,71
Przykłady betonowych nawierzchni lotniskowych w Polsce Droga startowa na lotnisku
Przykłady betonowych nawierzchni lotniskowych w Polsce Płaszczyzna Postoju Samolotów PPS-1 na lotnisku
Przykłady betonowych nawierzchni lotniskowych w Polsce Droga startowa na lotnisku
Przykłady betonowych nawierzchni lotniskowych w Polsce Płaszczyzna Postoju Samolotów w Porcie Lotniczym
Przykłady betonowych nawierzchni lotniskowych w Polsce Droga startowa na lotnisku wojskowym
PODSUMOWANIE Budowa i eksploatacja betonowych nawierzchni lotniskowych sprawdzone materiały do budowy betonowych nawierzchni lotniskowych; sprawdzona technologia układania betonu rozruch technologiczny; niezależny nadzór laboratoryjny w trakcie budowy; pielęgnacja świeżego betonu; zabezpieczenie hydrofobowe betonu zarówno świeżego jak i będącego w eksploatacji; prowadzenie inwentaryzacji uszkodzeń (zaleca się wykonanie inwentaryzacji w okresie wiosennym); stosować sprawdzone technologie napraw poszczególnych typów uszkodzeń; stosować sprawdzone materiały do napraw uszkodzeń betonowych nawierzchni lotniskowych; stosowanie środków odladzających ograniczać do minimum.
Kontakt: Telefon/Fax.: (22) 6-851-324 e-mail: adam.poswiata@itwl.pl mariusz.wesolowski@itwl.pl Adres: ul. Ks. Bolesława 6 01-494 Warszawa DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ