Funkce, požadavky, druhy,

Transkript

1 Stmelené podkladní vrstvy Funkce, požadavky, druhy, zkoušen ení,, kontrolní a přejímací zkoušky ky

2 Charakteristiky stmelené podkladní vrstvy Vrstvy mají relativně vysoký modul pružnosti ale nízkou n pevnost - jsou křehké é. Již při i malé deformaci vznikají velká napětí a dojde k porušen ení. Díky relativně nízké pevnosti se porušov ování odehrává tak, že vzniká velké množstv ství nepatrných trhlinek. Proto jsou laboratorní pevnosti a přetvp etvárné charakteristiky přiblip ibližně 10x vyšší než ty, které jsou měřm ěřeny na vozovce. Vrstva spolupůsob sobí s podkladem, který omezuje její průhyb a umožň žňuje uplatnění smykových napětí.

3 Jak funguje stmelená podkladní vrstva? V každé vrstvě se významně uplatňuje uje pevnost ve smyku, kterou způsobuje sobuje: vnitřní tření mezi zrny kameniva, jehož velikost závisí na normálov lovém m napětí (od zatížen ení vrstvy); soudržnost ve smyku vlivem působenp sobení pojiva (koheze), která je na normálov lovém m napětí (od zatížen ením m vrstvy) nezávisl vislá.

4 Porovnání nestmelené x stmelené vrstvy Nestmelené Vnitřní tření má rozhodující vliv. Koheze je zanedbatelná (kapilárn rní síly). Stmelené Vnitřní tření se uplatňuje. uje. Koheze je významným faktorem (vliv pojiva). Pevnost v tlaku a tahu (vliv pojiva) se uplatňuje uje málo m protože e vznikají mikrotrhliny. Mikrotrhliny mají jiný směr než smykové síly a proto mají na smykovou pevnost jen malý vliv.

5

6 Uplatnění vrstvy ve vozovce - Rozdíl v návrhovn vrhovém m modulu pružnosti nestmelených materiálů a materiálů stmelených hydraulickými pojivy je značný ný (MZK 600 MPa oproti KSC I 2500 MPa) - Při porovnání různých konstrukcí vozovek nemá použit ití podkladní vrstvy stmelené hydraulickým pojivem tak jednoznačný ný přínos, p jak by se mohlo na první pohled zdát. - Porovnány ny jsou 3 katalogové vozovky s podkladními vrstvami z MZK, SI a KSCI.

7 Porovnání konstrukcí Konstrukce vozovky dle TP 170 Katalog vozovek D0-N-1-PIII MZK SMA 40 ACL22 80 ACP MZK 200 ŠD D 250 D0-N-5-PIII Podkladní vrstva S I SMA 40 ACL22 80 ACP S I 180 ŠD D 250 D0-N-3-PIII KSC I SMA 40 ACL22 80 ACP KSC I 180 ŠD D 250

8 Čím vyšší pevnost, tím t m většív riziko vzniku reflexních trhlin Příčina tvorby reflexních trhlin Křehké podkladní vrstvy si vlivem teplotních změn n a smršťov ování vynutí dilataci prasknou. Takto vzniklé příčné trhliny se postupně prokopíruj rují do asfaltového krytu. Opatřen ení proti tvorbě reflexních trhlin Podpora vzniku mikrotrhlin - přejezdy vibračním m válcem v v čerstvě položen ené vrstvě. Vytvářen ení spár r nebo vrypů v čerstvě položen ené vrstvě. Zvýšen ení tloušťky asfaltového krytu.

9 Použit ití podkladních vrstev ze směsí stmelených hydraulickými pojivy přinp ináší následující rozpory Nižší tloušťka konstrukce vozovky ale vyšší pořizovac izovací náklady (při i porovnání s nestmelenou vrstvou) Vyšší pevnost zvyšuje riziko tvorby reflexních trhlin a následných poruch Vyšší pevnost nepřin ináší výrazně ani vyšší kvalitu, ani vyšší provozní výkonnost vozovky Nižší pevnost přinp ináší paradoxně méně problémů Jaký je tedy důvod používání těchto vrstev?

10 Historický vývoj Původní smysl tzv. stabilizací ve světě vyřešit situaci, kdy při p budování komunikace nebyl v blízkosti žádný zdroj kameniva a jedinou možnost ností bylo použít t místnm stní materiál. Stabilizace se časem začaly aly používat i tam, kde bylo kvalitního kameniva dostatek díky d názorn zorům, že e nestmelené vrstvy jsou zastaralé. Kde nestmelené vrstvy měly m svoji tradici si stabilizace zachovaly po celou svoji historii svůj j původnp vodní význam (granular( base course USA). I u nás n měly stabilizace dominantní úlohu. Toto pominulo díky d zavedení technologie MZK.

11 Závěr úvah o významu směsí stmelených hydraulickými pojivy Snaha o kvalitnější úpravu se použit itím m směsí hydraulickými pojivy naplňuje jen částečně. stmelených Protože e v ČR R jsou zdroje kvalitního kameniva všude v dostupné,, další přínos těchto t směsí je třeba t hledat v možnosti využívání místních materiálů,, druhotných surovin a alternativních pojiv, ze kterých nestmelenou směs s nelze vyrobit. Při i navrhování konstrukce vozovek by se měly m vždy v zvážit všechny v okolnosti.

12 Struktura norem pro stmelené podkladní vrstvy

13 Normy pro směsi si stmelené hydraulickými pojivy se dělí d do dvou skupin - Jednotlivé normy každé skupiny se liší podle použit itého pojiva - cement, struska, popílek, vápno, v hydraulické silniční pojivo. - Nové normy přinp inášejí širší spektrum technologií z hlediska uplatnění jiných pojiv než cement a dále d se poprvé do ČSN dostává výroba směsí pro úpravu podloží vozovek. - Zpracování směsí stmelených hydraulickými pojivy do konstrukce vozovek řeší nová norma ČSN Zpracování směsí pro úpravu podloží bude řešeno eno v rámci r revize ČSN

14 Koncepce řešení - Klasifikace směsí je založena na třídách t pevnosti nebo hodnotách CBR podle EN - Směs je určena podle svých technických vlastností a ne podle původu p materiálu nebo technologie výroby - Požadavky na materiál l a směsi si se vyjadřuj ují podle kategorií EN - Preferuje se názvoslovn zvosloví podle nových EN, nezavádí se žádné nové národní názvy a zkratky

15 Názvosloví Stmelené směsi si s dostatečnou pevností aby mohly být použity do konstrukční vrstvy vozovky klasifikované podle pevnosti v prostém tlaku Upravené zeminy: Stabilizované směsi si zeminy s pojivem určen ené do podloží klasifikované podle CBR Zlepšen ené úprava terénu a ploch pro umožnění stavby hodnocení dle IBI

16 Klasifikace směsí stmelených hydraulickými pojivy Směsi se klasifikují podle svých mechanických vlastností.. Pokud se vyrobí např.. směs s třídy t pevnosti C 3/4 stmelená: cementem podle ČSN EN , 1, struskou podle ČSN EN , 2, popílkem podle ČSN EN , hydraulickým pojivem podle ČSN EN , Jedná se z hlediska klasifikace a užitných u vlastností stále o stejnou směs. s. Není rozhodující ani to, zda je tato směs s vyrobena v míchacím m centru nebo pomocí frézy na stavbě.

17 Klasifikace směsí stmelených hydraulickými pojivy - Pro snadnější počáte teční orientaci jsou pro srovnání k jednotlivým třídám m pevnosti přiřazeny p původnp vodní názvy technologií (následuj sledující tabulka). - Tyto srovnávac vací tabulky jsou obsaženy i v národních přílohp lohách příslušných EN. - Důvodem zrušen ení původních názvn zvů je téžt odstranit nadřazenost azenost pojmů nad technickými vlastnostmi.

18 Porovnání tříd d pevnosti s původnp vodními názvy. n Řádek Třída pevnosti R ck C 0 C 1,5 /2,0 C 3/4 C 5/6 C 8/10 C 12/15 C 16/20 C 20/25 Užívaný název n technologie stabilizace cementem S II stabilizace cementem S I kamenivo zpevněné cementem KSC II kamenivo zpevněné cementem KSC I válcovaný beton VB I podkladový beton PB II podkladový beton PB I

19 Stmelené směsi si a zlepšen ené zeminy ČSN EN Směsi stmelené cementem ČSN EN Směsi stmelené struskou ČSN EN Směsi stmelené popílkem ČSN EN Popílky pro směsi si stmelené hydraulickými pojivy ČSN EN Směsi stmelené hydraulickými silničními pojivy ČSN EN Zlepšen ené zeminy cementem ČSN EN Zlepšen ené zeminy vápnemv ČSN EN Zlepšen ené zeminy struskou ČSN EN Zlepšen ené zeminy hydraulickým silničním m pojivem ČSN EN Zlepšen ené zeminy popílkem

20 ČSN EN Směsi stmelené cementem stanovuje požadavky, zkušební metody a kritéria hodnocení pro směsi stmelené cementem pro stavbu a údržbu pozemních komunikací, letištních a jiných dopravních ploch směs stmelená cementem (cement bound granular mixture CBGM) hydraulicky stmelená směs kameniva s kontrolovanou zrnitostí a cementu.

21 Požadavky na kamenivo Kamenivo podle EN drcené nebo těžené popř. kombinace přírodní, umělé nebo recyklované kamenivo příp. kombinace Zvolené možnosti musí být stanoveny ve smlouvě a tolerance musí být v intervalu ±5 % od hmotnosti vztažené k deklarovanému poměru.