PRAKTICKÉ APLIKACE V POZEMNÍCH KOMUNIKACÍCH

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ ING. DUŠAN STEHLÍK, PH.D. PRAKTICKÉ APLIKACE V POZEMNÍCH KOMUNIKACÍCH MODUL 07 NESTMELENÉ PODKLADNÍ VRSTVY

2 Pozemní komunikace II Modul 1 Dušan Stehlík, Brno (32) -

3 Úvod OBSAH 1 Úvod Cíle Požadované znalosti Doba potřebná ke studiu Klíčová slova Nestmelené směsi klasifikace, zkoušení Základní rozdělení - termíny a definice Požadavky na kamenivo pro nestmelené směsi Požadavky na nestmelené směsi Obsah jemných částic Nadsítné Sítový rozbor a čára zrnitosti Zkoušení Stanovení laboratorní objemové hmotnosti suchého vzorku a optimální vlhkosti Obsah vodou rozpustných síranů Posouzení mechanického chování nestmelených směsí Popis nestmelených směsí s recyklovaným kamenivem Zkoušení Nestmelené vrstvy provádění a zkoušení Užití nestmelených vrstev ve vozovce Úprava podloží nestmelené podkladní vrstvy Infiltrace podloží Stavební práce Rozprostírání nestmelené směsi Nadvýšení a příčný profil Hutnění nestmelené směsi Ošetřování a ochrana povrchu Poruchy při provádění nestmelených vrstev a jejich možné příčiny Hodnocení shody Kontrolní zkoušky směsi Kontrolní zkoušky hotové vrstvy Dodržení výšek určených v dokumentaci stavby Odchylky od příčného sklonu Nerovnost povrchu Tloušťka vrstvy Míra zhutnění Modul přetvárnosti Závěr Shrnutí Studijní prameny Seznam doplňkové studijní literatury Seznam tabulek Seznam obrázků (32) -

4 Obsah 1 Úvod 1.1 Cíle Předkládaný modul, který je členěn do 5 kapitol, Vás má seznámit se základními vlastnostmi stavebních materiálů používaných do nestmelených směsí podkladních vrstev vozovek pozemních komunikací. Dále jsou uvedeny požadavky a zkušenosti při provádění nestmelených podkladních vrstev pozemních komunikací, informace o možných technologiích, apod. 1.2 Požadované znalosti Fyzika, chemie stavebních látek, inženýrská geologie, mechanika zemin a hornin, základy stavební mechaniky, pružnosti a pevnosti a znalosti z ostatních odborných předmětů absolvovaných na Ústavu pozemních komunikací. 1.3 Doba potřebná ke studiu Doba potřebná pro nastudování tohoto modulu se odhaduje na cca 5 hodin. 1.4 Klíčová slova Nestmelená směs, nestmelená podkladní vrstva, mechanicky zpevněné kamenivo, štěrkodrť, štěrkopísek, vibrovaný štěrk, mechanicky zpevněná zemina, hornina, kamenivo, zkoušky kameniva, zkoušení funkčních vlastností kameniva - 4 (32) -

5 Závěr 2 Nestmelené vrstvy 2.1 Úvod Každá silnice je natolik dobrá, nakolik jsou dobré její podkladní vrstvy Funkcí podkladních vrstev je přenášet zatížení od dopravy a dále je roznášet na podloží. V německy mluvících zemích jsou tyto vrstvy nazývány Tragschichten = nosné vrstvy, což lépe vystihuje jejich funkci. Nestmelené podkladní vrstvy jsou též někdy nazývány mechanicky stabilizované. Obr. 3.1 Vrstvy v konstrukci vozovky Pro konstrukci nestmelených podkladních vrstev se přednostně používají materiály s vysokou smykovou pevností, kterou vykazuje zejména drcené kamenivo. Požadavky na nestmelené vrstvy dostatečná únosnost, tato je závislá též na únosnosti podloží trvanlivost - neměnící se vlastnosti s ohledem na klimatické vlivy jako je mráz, vysoké teploty a kolísající vlhkost vyloučení přítomnosti jílovitých minerálů - materiál se hůře zpracovává a hutní, je citlivý na změny vlhkosti zkouška ekvivalentu písku nenamrzavost vrstev Casagrandeho kritérium = podíl částic < 0,02 mm < 3 %) splnění filtračních kritérií : 1. Kriterium filtrace = zamezení vzájemnému prostupování nestmelené vrstvy a podloží (může nastat v případě, že je materiál podloží příliš jemnozrnný, materiál nestmelené vrstvy naopak příliš hrubozrnný např. kombinace - 5 (32) -

6 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 jílovité zeminy a vibrovaného štěrku). Pro zamezení tohoto vtlačování jemnozrnné zeminy do podkladní vrstvy je zapotřebí splnit podmínku : d15 nestmelené vrstvy / d85 podloží 5 d15 = velikost zrna odpovídající propadu 15 % (zjistí se s čáry zrnitosti materiálu nestmelené vrstvy) Pokud není splněna tato podmínka, je nutno vložit mezi obě vrstvy geotextilií pro separaci vrstev. Obr. 3.2 Nesplnění filtračního kritéria (prostup zeminy do podkladní vrstvy) 2. Kriterium propustnosti d15 nestmelené vrstvy / d15 podloží 5 Obr. 3.3 Kritérium filtrace a propustnosti dostatečná zhutnitelnost za účelem dosažení max. obj. hmotnosti - 6 (32) -

7 Závěr Zkouška Proctor standard nebo modifikovaný (těžší pěch, více úderů pěchu) Zvyšování dávkování vody snížení tření mezi zrny zvyšování objemové hmotnosti, za max. hodnotou obj. hmotnosti je již vody nadbytek křivka má klesající tendenci. Pokud v laboratoři hutním Proctor standard, na stavbě však odpovídá hutnění Proctor modif., pak hutním na vysokou vlhkost a nedosáhnu optima. blížím se ke křivce saturace kdy jsou všechny póry vyplněny vodou hutnění je neúčinné (viz obr.3.4). Nutno předem znát účinnost hutnící techniky, případně provést zhutňovací pokus. Obr. 3.4 Proctor standard, Proctor modifikovaný - 7 (32) -

8 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Kontrola míry zhutnění zeminy sonda Troxler získám okamžité hodnoty. Typy nestmelených podkladních vrstev dle skladby: S plynulou čárou zrnitosti - mezery mezi většími zrny jsou vyplňovány zrny menšími dosažení minimální mezerovitosti Fullerova parabola Y=100*(d/D) 0,5 ideální čára s nejtěsnějším uspořádáním zrn, je žádoucí se jí co nejvíce přiblížit. Zjednodušeně se místo Fullerovy paraboly uvádí číslo nestejnozrnnosti d 60 /d 10, pokud je menší jak 5, je materiál považován za stejnozrnný. Vlastnosti vrstev s plynulou čarou zrnitosti : - únosnost dosažená větším třením - lepší zhutnitelnost než u stejnozrnného materiálu Vrstvy typu makadam - převládá jedna úzká hrubá frakce stejnozrnný materiál únosnost založena na pevnosti zrn kostry (nutná dobrá otlukovost kameniva), kostra může být někdy vyplněna drobnějším kamenivem např. vibrovaný štěrk Přetvárné vlastnosti Pro potřeby dimenzování vozovek se vyjadřují přetvárné vlastnosti nestmelených vrstev modulem pružnosti. Pojem modulu pružnosti je komplikovaný a nelze ho chápat klasickým způsobem jako u pevných látek např. ze zkoušky jednoosého tahu nebo tlaku. Modul pružnosti je závislý jednak na fyzikálních a technických parametrech materiálu a dále na mechanickém působení okolí. Nestmelený materiál snese pouze prostorové namáhání, kde se uplatní vnitřní tření, které je hlavní příčinou jeho únosnosti. Proto se stanovení modulu dá zjišťovat pouze v podmínkách, které se přibližují skutečnému stavu : Příklad : Modul se zvyšuje po nestmelené vrstvě směrem nahoru: 25 cm vrstva štěrku = 5 vrstev x 5 cm. Čím jdeme po vrstvě více nahoru, tím se zvětšuje modul každé následné dílčí vrstvy, protože se zvětšuje modul jejího podkladu proto se podkladní vrstvy se navrhují ve dvou kvalitativně odlišných vrstvách, protože navržením z jednoho kvalitního materiálu by nedošlo k dostatečnému využití spodního části např. kombinace mechanicky zpevněné kamenivo + štěrkodrť a) Zjednodušené odvození z triaxiální zkoušky E = k 1 e k2 k 1, k 2 - empiricky zjištěné konstanty e - invariant napětí = σ x + σ y + σ z b) Stanovení modulu v závislosti na tloušťce vrstvy h a modulu podloží E 1 Na základě četných měření byl odvozen vztah : E 2 = 0,2 x h 0,45 x E 1, platí pro E 2 /E 1 < 4-8 (32) -

9 Závěr h - tloušťka nestmelené vrstvy E 2 Modul pružnosti nestmelené vrstvy E 1 Modul pružnosti podloží c) Výpočet modulu z rázové zatěžovací zkoušky U rázové zkoušky neměříme pouze parametry vrstvy, ale též podloží. Proto se rázovou zkouškou stanoví ekvivalentní modul dvouvrstvého systému a ze známého modulu podloží lze pak dopočítat i modul nestmelené vrstvy. Tuto hodnotu je potřeba brát s rezervou, protože modul se s přitížením dalšími vrstvami mění (viz dále). Řada specialistů doporučuje stanovovat moduly pružnosti pro výpočty z rázových zkoušek. Problematikou volby modulu pružnosti se v USA výzkumníci zabývali i v souvislosti s přípravou nové návrhové metody. Byl zpracováván rozsáhlý soubor triaxiálních zkoušek, byla vypracována i zpráva shrnující výsledky měření modulů rázovými zkouškami. Výsledky rázových zkoušek se od triaxiálních obvykle liší. Zatím nebyl nalezen korelační vztah mezi laboratorními a polními zkouškami. Při navrhování vozovek se nestmelené materiály podkladních vrstev obvykle charakterizují konstantní hodnotou návrhového modulu pružnosti. Ve skutečnosti jsou přetvárné vlastnosti nestmelených materiálů podstatně složitější. Deformace závisí nelineárně na napětí. Modul pružnosti a nárůst plastických deformací při opakovaném zatížení závisí též na vlhkosti materiálu. V našich předpisech se moduly pružnosti dosud uvažují pro daný typ nestmeleného materiálu jako konstantní, bez ohledu na velikost působících napětí. Pro ilustraci lze uvést chování nestmelených materiálů při triaxiální zkoušce, která ukazuje, že při napětí komorovém tlaku 40 KPa je modul pružnosti cca 1,7krát větší než při komorovém tlaku 13 kpa. Důvodem je to, že odpor proti přetvoření je dán především třením mezi zrny. Při větších napětích je tření větší, zrna se vlivem zatížení obtížněji přemisťují, materiál se méně přetváří a vypočtený modul pružnosti je vyšší. (To je zásadní rozdíl proti chování zemin soudržných, kde jsou deformace od zatížení především ovlivňovány vlhkostí a tlakem vody v pórech). V průběhu životnosti konstrukce vozovky se přetvárné vlastnosti nestmelených materiálů jednotlivých konstrukčních vrstev mění. Deformace jsou ovlivňovány jak již bylo uvedeno nejen účinky dopravního zatížení ale i účinky vodního a teplotního režimu. Výsledky měření umožnily učinit následující závěry: hodnoty modulů pružnosti souvrství MZK (mechanicky zpevněného kameniova) + ŠD (štěrkodrti viz dále) kolísají v hodnotách MPa, vliv času a dopravního zatížení se v období 9 roků projevily v převážné míře nevýznamně. Vzhledem k nerovnoměrnému kolísání vypočtených modulů pružnosti (variabilita dosahuje hodnoty větší než 50 %) lze usuzovat, že největší vliv na hodnoty modulů pružnosti bude mít jejich okamžitá vlhkost. Tuto skutečnost potvrzují prováděná měření únosnosti v průběhu výstavby vozovek s tímto druhem podkladních vrstev v různých ročních obdobích. Zjištěné moduly pružnosti v jarním období jsou velmi nízké, přestože vrstvy po svém dokončení splňovaly z hlediska únosnosti požadavky příslušných předpisů. Druhy nestmelených podkladních vrstev Tloušťka nestmelených podkladních vrstev by se měla pohybovat v rozmezí cm. - 9 (32) -

10 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 mechanicky zpevněná zemina MZ - E =150 MPa, štěrkopísek ŠP MPa, štěrkodrť ŠD MPa, vibrovaný štěrk ŠV MPa, mechanicky zpevněné kamenivo MZK MPa, 2.2 Nestmelené směsi základní rozdělení - termíny a definice Nestmelená směs (unbound mixture) je zrnitý materiál s kontrolovanou zrnitostí od dolního síta d = 0 a neobsahuje žádné přidané pojivo a příměs. Nutnost zkoušet všechny vlastnosti je omezena podle určeného nebo konečného použití nebo původu směsi. Pokud se požaduje, musí být provedeny zkoušky uvedené v tabulce 2 až 4, aby se vhodné vlastnosti prokázaly. Nové označení podle normy ČSN EN je na základě zrnitosti v jednotlivých kategoriích podle propadu G A, G B, G C, G O a G P uvedeno v tabulce 1. Staré označování bylo podle typu nestmelených podkladních vrstev na směsi pro mechanicky zpevněné kamenivo (MZK), štěrkodrť (ŠD), štěrkopísek (ŠP), vibrovaný štěrk (VŠ), mechanicky zpevněná zemina (MZ). Tabulka 1 Používané nestmelené směsi podle zrnitosti 0/8 0/10 0/11,2 0/12,5 0/14 0/16 0/20 0/22,4 0/31,5 0/40 0/45 0/56 0/63 0/80 kategorie (category) je úroveň vlastnosti, vyjádřená jako rozmezí hodnot nebo mezní hodnota. POZNÁMKA Mezi kategoriemi různých vlastností neexistuje žádný vztah. zrnitost (grading) je distribuce (rozdělení) zrn kameniva podle velikosti vyjádřená jako procento hmotnosti, které propadne stanoveným počtem sít. dávka (batch) je množství vyrobeného nebo dodaného materiálu, dílčí množství materiálu dodaného v jednom dopravním prostředku (železniční vagón, nákladní auto, nákladní loď) nebo uložená zásoba, vyrobená najednou a za podmínek, u kterých se předpokládá, že jsou stejné. POZNÁMKA Při kontinuální výrobě se dávkou rozumí množství materiálu vyrobeného během dohodnuté doby nestmelená vrstva je vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi nebo zeminy bez použití pojiva. mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) je vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi drceného kameniva zrnitosti G A nebo G C s optimální vlhkostí, rozprostřená a zhutněná za podmínek zajišťujících maximální dosažitelnou únosnost nejkvalitnější nestmelená podkladní vrstva plynulá čára zrnitosti míchá se min. ze dvou frakcí kameniva v míchacích centrech (0-4 a 4-32 nebo 4-45) mezní čáry pro 0-32, (32) -

11 Závěr míchání s přísadou vody na předepsanou vlhkost zvlhčení zabraňuje segregaci při transportu otlukovost LA, tvarový index SI max. 40 % Odolnost síranem sodným max. 12 % (simulace odolnosti proti mrazu) I p < 4 (frakce 0-4) návrh Proctor modif. CBR = min.100 % po nasycení pokládka finišerem hutnění vibračními válci povrch opatřit postřikem, odolnost proti povětrnostním vlivům nesmí zrznout!! mechanicky zpevněné kamenivo otevřené (MZKO) je vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi drceného kameniva zrnitosti G O štěrkodrť (ŠD) je nestmelená směs z drceného kameniva zrnitosti G E (ŠD A )nebo G N (ŠD B ) nejběžněji používaná nestmelená podkladní vrstva (podkladní i ochranná vrstva viz tab.10) získává se drcením přírodního kamene splnění předepsané zrnitosti 0-32, 0-45, 0-63, (0-125) rozprostírání grejdrem hutnění - vibrační válce štěrkopísek (ŠP) je nestmelená směs z těženého kameniva zrnitosti G E (ŠP A ) nebo G N (ŠP B ) používá se pouze do ochranné vrstvy určené pro ochranu vozovky před účinky promrzání, zvyšuje tloušťku vrstev z nenamrzavých materiálů nejméně únosná vrstva z nestmelených materiálů musí splňovat kriteria zrnitosti rozprostírá se přímo na pláň, většinou grejdry hutní se statickými nebo vibračními válci hutnění problematické - většinou je štěrkopísek na hranici stejnozrnnosti, ohlazený povrch zrn je pro hutnění nepříznivý, zrna se nezakliňují má bránit pronikání podloží do podkladních vrstev - splnění filtračního kritéria! použití štěrkopísku je výhodné, pokud je materiál snadno dostupný mechanicky zpevněná zemina (MZ) je vrstva vozovky z nestmelené zeminy nebo náhradních materiálů (materiál z demolic, betonový recyklát atd.) zrnitosti G E, splňující předepsané vlastnosti únosnost dle CBR (saturované) = min. 20 % Ekvivalent písku = min. 20 vibrovaný štěrk (VŠ) vrstva vytvořená kostrou z hrubého drceného kameniva se zavibrovaným výplňovým kamenivem kostra tvořena frakcí zavibrováním kameniva do velikosti zrna max. 16 mm (např. 4/8) únosnost postavena na únosnosti hrubého skeletu vyšší únosnost jak u ŠD a ŠP - 11 (32) -

12 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 nelze klást na podloží nesplnění filtr. kriteria technologie vibrovaného štěrku je dosti náročná, v poslední době se od ní ustupuje 2.3 Požadavky na kamenivo pro nestmelené směsi Pokud se požaduje, kamenivo použité ve směsi musí vyhovět požadavkům EN v těchto parametrech. tvar zrn hrubého kameniva (tvarový index); procento drcených nebo rozlámaných zrn a kulatých zrn v hrubém kamenivu; vlastnosti jemných částic; odolnost hrubého kameniva proti rozpadavosti; objemová hmotnost částic kameniva; nasákavost; odolnost hrubého kameniva proti otěru; požadavky na chemické vlastnosti; požadavky na trvanlivost. Tabulka 2 Požadavky na kamenivo do nestmelených směsí Článek normy ČSN EN tabulka tabulka tabulka 4 Vlastnost Všeobecné požadavky na zrnitost 1 ) HK HK propad střed. sítem 1 ) D/d < 4 Typická zrnitost 1 ) D/d 4 DK směs DK směs Požadavek, kategorie podle ČSN EN MZK, MZKO ŠD A ŠP A ŠD B ŠP B G C G F 85 G A 85 GT C 25/15 nebo GT C 20/15 GT F 10 GT A 10 GT C 20/17,5 GT F 20 GT A 20 G C G F 80 G A 80 GT NR GT F NR GT A NR 4.4 tabulka 5 Index plochosti FI NR 4.4 tabulka 6 Tvarový index SI 40 SI tabulka 7 Procentní podíl ostrohranných a oblých zrn v hrubém kamenivu C 90/3 C 90/3 C NR C 90/3 C NR 4.6 tabulka 8 Max. obsah jemných částic HK DK směs f 4 f 16 f 9 f 4 f 22 f příloha A Jakost jemných částic SE min. 2 ) I P max. 3 ) w L max. 3 ) SE 30 I P 4 w L (32) -

13 Závěr 5.2 tabulka 9 Los Angeles LA 40 LA 50 LA tabulka 10 Odolnost proti drcení rázem SZ NR 5.3 tabulka 11 Odolnost proti otěru M DE NR 5.4 Objemová hmotnost Deklarovaná hodnota 6.2 tabulka 12 Sírany rozpustné v kyselině AS NR 6.3 tabulka 13 Celková síra S NR 6.4 tabulka 14 Jiné složky podle tabulka 15 Rozpad. čediče SB LA tabulka 16 Nasákavost vodou WA 24 NR tabulka 18 Odolnost proti zmrazování a rozmrazování F tabulka 19 1) Trvanlivost síranem hořečnatým MS 18 Trvanlivost síranem sodným 4 ) 5 ) 12 Požadavky na zrnitost mohou být nahrazeny požadavky na nestmelenou směs podle tabulky NA.2. 2) SE ekvivalent písku podle ČSN EN ) I P index plasticity a w L mez tekutosti podle ČSN CEN ISO/TS Pokud vzhledem k charakteru materiálu zkoušky nelze provést, pak platí I P = 0. 4) Zkoušku síranem hořečnatým je možno nahradit zkouškou síranem sodným podle ČSN ) Při vyhovujících výsledcích zkoušky trvanlivosti lze upustit od zkoušky mrazuvzdornosti, při nevyhovujících výsledcích zkoušky trvanlivosti je zkouška mrazuvzdornosti rozhodující. 2.4 Požadavky na nestmelené směsi Obsah jemných částic Procento částic, které propadnou sítem 0,063 (jemné částice), stanovené podle EN Pro nestmelené směsi se pohybuje pro jednotlivé kategorie UF mezi max. 3 až max.15% hm. Pokud se požaduje minimální množství jemných částic je v ČSN EN popsán ve třech kategoriích LF min. 2 až min.8% hm. Kategorie se zvolí tak, aby rozdíl mezi maximálním obsahem jemných částic a minimálním obsahem jemných částic nebyl menší než 3 % Nadsítné Procento částic, které propadnou horním sítem (D) stanovené podle EN Podle ČSN EN je specifikováno kategoriemi OC pro 75 až 95%-ní propad hmotnosti (32) -

14 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul Sítový rozbor a čára zrnitosti Zrnitost se určuje v kategoriích G A, G B, G C, G O a G P. průměrná hodnota počítaná ze všech zrnitostí musí ležet uvnitř intervalu pro dodavatelem deklarované hodnoty, který odpovídá příslušné kategorii, vybrané z tabulky 3. Tabulka 3 Požadavky na zrnitost nestmelené směsi Označení směsi Interval zrnitosti Propad v procentech hmotnosti Síto A Síto B Síto C Síto E Síto F Síto G 0 / 31, ,5 0 / 45 22,4 11,2 5, ,5 0 / 63 ( jen pro G E ) 31, Normálně zrněné směsi Všeobecný Deklarovaný dodavatelem (S) Všeobecný Deklarovaný dodavatelem (S) Všeobecný Deklarovaný dodavatelem (S) Otevřené směsi Všeobecný Deklarovaný dodavatelem (S) Ostatní směsi Všeobecný nestan nestan. Deklarovaný dodavatelem (S) bez požadavků Všeobecný Deklarovaný dodavatelem (S) bez požadavků Kategorie G A G B G C G O G E G N Pro řízení zrnitosti jednotlivých dávek směsi, musí dodavatel kategorií G A, G B, G C, G O a G P v rozsahu intervalu zrnitosti pro deklarované hodnoty podle typu směsi navrhnout svoji deklarovanou hodnotu. V ČR se používají kategorie G A, G C, G O, G E a G N. Za určitých podmínek je potřebné brát v úvahu i další vlastnosti jako namrzavost, propustnost a vyluhovatelnost, je to v případě náchylnosti použitého kameniva na namrzání, citlivost na vodu, nehomogenním chemickém složení. Tyto doplňující vlastnosti se také ověřují v případě složitých geotechnických poměrů v podloží vozovky pozemní komunikace. V současné době neexistuje dostatečná zkušenost k určení zkušebního postupu a stanovení mezních hodnot, které by mohly být použity ve všech částech Evropy. Zkušební metoda může využívat přímý mrazový zdvih, propustnost nebo nepřímou metodu. Požadavky se mohou stanovit podle místa použití. Tabulka 4 - Požadavky pro příslušné typy směsí čl. normy ČSN EN 13285, tabulka VLASTNOST Požadavek, kategorie směs MZK (G A,G C ) směs MZKO (G O ) ŠD A ŠP A ŠD B ŠP B MZ 1) tabulka 1 Směsi, doporučené pro použití 0/32; 0/45 0/32; 0/45; 0/63 0/32; 0/45; 0/63; 0/125 0/32; 0/45; Maximální obsah UF 9 UF 12 UF 9-14 (32) -

15 Závěr tabulka tabulka 3 jemných částic Minimální obsah jemných částic LF 2 LF N LF tabulka tabulka 6 Nadsítné OC 90 OC 85 OC 80 OC 85 Požadavky na zrnitost G A, G C G O G E G N G E tab. 7 a 8 Zrnitost jednotlivých dávek Požaduje se splnění požadavků tabulky 7 a 8 ČSN EN bez požadavků Ostatní požadavky : 4.5 namrzavost propustnost bez požadavků vyluhovatelnost NA.4.5 CBR po sycení ve vodě po dobu 96 hodin min. 100 % bez požadavků min. 20 % 5.3 Laboratorní srovnávací objemová hmotnost optimální vlhkost Deklarovaná hodnota Deklarovaná hodnota ČSN Vlhkost Povolené odchylky vlhkosti směsi od deklarované hodnoty: 2 % až + 1 % bez požadavků 5.4 Deklarace vodou rozpustného obsahu síranů bez požadavků 1) Pro mechanicky zpevněnou zeminu je možno použít materiál z místních zdrojů (např. trasa komunikace, nestandardní materiál z výroby kameniva, betonový nebo cihelný recyklát). Směs MZ musí dále splňovat tyto parametry: ekvivalent písku podle ČSN EN SE min. 25, vlhkost na mezi tekutosti a index plasticity podle ČSN CEN ISO/TS , w L max. 25 % a I P Zkoušení Zkušební (počáteční) vzorky nestmelených směsí se musí odebírat a zmenšovat podle EN Stanovení laboratorní objemové hmotnosti suchého vzorku a optimální vlhkosti Ke stanovení laboratorní suché objemové hmotnosti a optimální vlhkosti musí být vybrána jedna z níže uvedených metod: Proctorova zkouška podle EN ; Vibrační tlak s řízenými parametry podle EN ; Vibrační pěch podle EN ; Vibrační stůl podle EN Pro kategorie G A, G B, G C, G O a G P podle tabulky 3, které jsou definovány za použití hodnot deklarovaných dodavatelem, musí mít zkušební vzorek, použitý pro zkoušku, na každém sítě zrnitost v rozmezí ±5 % od hodnoty deklarované dodavatelem. Pokud se laboratorní suchá objemová hmotnost a optimální vlhkost stanovuje Proctorovou zkouškou podle ČSN EN , použije se Proctorova zkouška modifikovaná (32) -

16 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul Obsah vodou rozpustných síranů Pokud se požaduje jako součást systému řízení výroby (u výrobce), musí se stanovit vodou rozpustný obsah síranů ve směsi za použití zkušební metody podle EN Posouzení mechanického chování nestmelených směsí Triaxiální zkouška s cyklickým zatěžováním poskytuje metodu pro stanovení mechanických vlastností nestmelené směsi. Tato zkouška byla zavedena v mnoha zemích EU včetně ČR, je popsána v EN Použití této zkušební metody přispívá k rozvoji zkušeností a znalostí ke stanovení vhodného kritéria pro posuzování směsi do konstrukce vozovky pozemní komunikace. Pro účely klasifikace materiálu a navrhování konstrukcí vozovek je nutné charakterizovat mechanické chování nestmelených směsí následovně: tuhost (pružné chování), měřená Youngovým modulem, počítaná pro běžné úrovně namáhání; citlivost k trvalým deformacím, vztažená ke konci působení zatěžování. Obě vlastnosti mohou být stanoveny pomocí triaxiální zkoušky s cyklickým zatěžováním. Podmínky této zkoušky jsou blízké zkouškám prováděným in situ, obzvláště pro vlhkost a objemovou hmotnost. Obrázek 1 Cyklický triaxiální přístroj pro stanovení modulu pružnosti a trvalých deformací vzorků zhutněných nestmelených směsí Ø 100 mm, výšky 200 mm, zrnitosti max. 0/ Popis nestmelených směsí s recyklovaným kamenivem Složení směsi, obsahující recyklované kamenivo se posuzuje vizuálně, pomocí metody podrobně popsané v EN 13285, příloha A.2. Jestliže se použije jeden z následujících popisů, složení směsi má vyhovovat požadavkům podle příslušných tabulek: směs kameniva z drceného betonu (tabulka 5) kamenivo z drceného zdiva (tabulka 6) směs drceného kameniva (tabulka 7) drcený materiál z vozovek (tabulka 8) zbytkový popel z pecí (tabulka 9) - 16 (32) -

17 Závěr Složení v uvedených tabulkách odráží praxi zavedenou v některých zemích a je uvedeno jako návod. Ostatní směsi jsou povoleny, a to včetně směsí s vyšším obsahem recyklované asfaltové směsi. Tam, kde se tabulky odkazují na objemovou hmotnost, jedná se o objemovou hmotnost vysušeného materiálu, stanovenou podle EN Zkoušení Požadovaná hmotnost zkušebního vzorku závisí na velikosti horního síta směsi: D 32 mm g D > 32 mm g Zkušební vzorek se promývá na sítě 8 mm podle EN Síto se nesmí přetížit. Částice, zbylé na sítě, se vysuší do ustálené hmotnosti a hmotnost M se zváží. Promyté a vysušené částice se vizuálně roztřídí na následující skupiny: drcené kamenivo; štěrk; beton a jiné hydraulickým pojivem stmelené materiály; struska (pokud je znám druh, uvede se); cihly, zdivo a kusy betonu; keramické zdivo; pórovité kamenivo; drcená nebo vybouraná asfaltová směs; organické příměsi dřevo, plasty apod. Určí se hmotnost každé skupiny m i, která se vyjádří v procentech podle vztahu: 100 x m i / M v % hmotnosti (1.1) Tabulka 5 Směs kameniva z drceného betonu Komponenty Hlavní Ostatní zrnité Příměsi Procento hmotnosti Drcený beton (objemová hmotnost > 2,1 Mg/m 3 ) 90 a kamenivo (včetně strusky) Drcené zdivo 10 Drcená recyklovaná asfaltová směs 5 Soudržné materiály (včetně jílu) 1 Organické materiály 0,1-17 (32) -

18 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Obrázek 2 směs kameniva s drceného betonu Tabulka 6 Kamenivo z drceného zdiva Komponenty Hlavní Ostatní zrnité Příměsi Obrázek 3 směs drceného kameniva Procento hmotnosti Drcené zdivo (objemová hmotnost > 1,6 Mg/m 3 ) drcený beton (objemová hmotnost > 2,1 Mg/m 3 ) 80 a kamenivo (včetně strusky) Zrnité materiály o objemové hmotnosti < 1,6 Mg/m 3 20 Drcená recyklovaná asfaltová směs 5 Soudržné materiály (včetně jílu) 1 Organické materiály 0,1 Obrázek 4 směs drceného zdiva 32/63 Obrázek 5 směs drceného zdiva 0/32 Tabulka 7 Směs drceného kameniva Komponenty Hlavní Ostatní zrnité Příměsi Procento hmotnosti Drcený beton (objemová hmotnost > 2,1 Mg/m 3 ) a kamenivo (včetně strusky) 50 Drcené zdivo 50 Drcená recyklovaná asfaltová směs 5 Zrnité materiály o objemové hmotnosti > 1,6 Mg/m 3 10 Soudržné materiály (včetně jílu) 1 Organické materiály 0,1 Tabulka 8 Drcený materiál z vozovek Komponenty Hlavní Příměsi Procento hmotnosti Drcený materiál z konstrukce vozovek obsahující drcený beton, nestmelené a drcené hydraulickým 90 pojivem stmelené kamenivo Drcená recyklovaná asfaltová směs 30 Soudržné materiály (včetně jílu) 1 Organické materiály 0,1 Tabulka 9 Zbytkový popel z pecí - 18 (32) -

19 Závěr Komponenty Procento hmotnosti Hlavní Částice nerostného původu, sklo, keramika, struska 90 apod. Ostatní Železo a ostatní materiály 5 Nespalitelný materiál 6 Příměsi Organické materiály 5 Létavý popílek 0 Kontrolní otázky Co jsou to nestmelené směsi a jak se rozdělují? Co určují kategorie G A, G B, G C, G O a G P? Jakým způsobem se posuje únosnost navržené nestmelené směsi pro různé typy nestmelených podkladních vrstev? Jakým způsobem se posuzuje mechanické chování nestmelených směsí? Jaký recyklovaný materiál lze použít jako kamenivo do nestmelené směsi podkladní vrstvy pozemní komunikace? 3 Nestmelené vrstvy provádění a zkoušení Nahrazovaná ČSN byla zpracována jako kmenová norma pro pět technologií používaných pro nestmelené konstrukční vrstvy vozovky a stanovila požadavky na stavební materiál, stavební směs i hotovou konstrukční vrstvu. Nová ČSN stanoví požadavky na vrstvu mechanicky zpevněného kameniva (MZK), požadavky na vrstvu ze štěrkodrti (ŠD) a štěrkopísku (ŠP) a požadavky na mechanicky zpevněnou zeminu (MZ). Samostatná tzv. zbytková norma ČSN stanoví požadavky na vrstvu z vibrovaného štěrku (VŠ), která se v ČR prováděla v 80. a na začátku 90. let. Tímto postupem byla společně se zavedením příslušných evropských norem zajištěna úplná náhrada ČSN Užití nestmelených vrstev ve vozovce Užití nestmelených vrstev ve vozovce je uvedeno v tabulce 10. Tabulka 10 Užití nestmelených vrstev ve vozovce Vrstva Mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) 2 ) Mechanicky zpevněné kamenivo otevřené (MZKO) Vrstva ze štěrkodrti ŠD A 3) Doporučená třída dopravního zatížení 1 ) Podkladní vrstva Ochranná vrstva bez omezení bez omezení III, IV, V a VI bez omezení - 19 (32) -

20 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 (ŠD) ŠD B 3) VI VI Vrstva ze štěrkopísku (ŠP) ŠP A ŠP B Mechanicky zpevněná zemina (MZ) bez omezení VI V, VI bez omezení 1 ) Třídy dopravního zatížení podle ČSN ) Pro místní a účelové komunikace, parkovací a odstavné plochy třídy dopravního zatížení VI je možno MZK použít i jako kryt vozovky. 3 ) směsi označené indexem A jsou sestaveny z jednotlivých úzkých frakcí, směsi označené indexem B jsou tzv. jednomletky vzniklé z primárního drcení do požadovaných obalových zrnitostních křivek Celková tloušťka nestmelené vrstvy je určena návrhem vozovky podle TP 170. Konstrukční vrstva může být pokládána po částech tak, že nejmenší tloušťka pokládané vrstvy je minimálně 2,5 násobkem velikosti horního síta směsi (D). Maximální tloušťka pokládané konstrukční vrstvy je 300 mm. V technické dokumentaci se při označování uvede: značka technologie; zrnitost směsi; tloušťka vrstvy v mm; číslo této normy. PŘÍKLAD Mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) v tloušťce 200 mm odpovídající této normě se označí: MZK 0/32 G C ; 200 mm; ČSN Úprava podloží nestmelené podkladní vrstvy Podloží musí v době pokládky první nestmelené vrstvy konstrukce splňovat požadavky ČSN Podloží, na které se ukládají podkladní vrstvy, musí splňovat všechny předepsané požadavky, především dostatečnou míru zhutnění, únosnost a rovnost. Musí být provedeno v předepsaném profilu. Odvodnění musí být provedeno podle příslušné projektové dokumentace stavby. V případě, že bylo podloží vystaveno účinkům mrazu, musí se před pokládkou nestmelené vrstvy znovu ověřit jeho požadovaná míra zhutnění (nejčastěji přímou metodou pomocí membránového objemoměru) a modul přetvárnosti (statická zatěžovací zkouška). Po zemní pláni smí jezdit jen technologická doprava a mechanismy, jejichž činnost souvisí s úpravou pláně nebo následné vrstvy. Tuto dopravu je třeba rozložit stejnoměrně po celé šířce vrstvy a omezit otáčení vozidel. V případě porušení zemní pláně se musí provést její oprava Infiltrace podloží Pro zamezení vzájemné infiltrace nestmelené vrstvy a podloží musí nestmelené vrstvy a podloží splňovat kritéria: 15, vrstvy a) 5 d d 85, podloží d50, vrstvy b) 25 d 50, podloží, - 20 (32) -

21 Závěr kde d 15, d 50, d 85 je průměr zrna (mm) odpovídající na čáře zrnitosti 15 %, 50 %, 85 % celkové hmotnosti. Kritérium není závazné pro pojivem zlepšené zhutněné jemnozrnné zeminy v aktivní zóně podloží s CBR sat 30 %. Nevyhoví-li materiál nestmelené vrstvy stanoveným požadavkům, je nutno mezi podloží a nestmelenou vrstvu položit vhodnou separační geotextilii podle ČSN EN nebo nestmelenou vrstvu vhodné zrnitosti. 3.3 Stavební práce Pokládka se nesmí provádět při silném nebo dlouhotrvajícím dešti a při teplotách nižších než 0 C. Při dopravě a manipulaci se směsí nesmí dojít ke znečištění, segregaci a takové změně vlhkosti (MZK, MZKO), při které by směs nebylo možno zhutnit na požadovanou míru zhutnění Rozprostírání nestmelené směsi Nestmelené směsi se rozprostírají v jedné nebo více vrstvách finišery nebo grejdry. Při práci malého rozsahu a ve stísněných poměrech je možno využít i jinou vhodnou mechanizaci (např. maloobjemové nakladače) nebo pokládat ručně. Rozprostírání nestmelené směsi pro MZK a MZKO je nutno zahájit s ohledem na zachování optimální vlhkosti směsi neprodleně po jejím dovezení. Při ruční manipulaci se směs nesmí lopatami plošně rozhazovat, ale doporučuje se vytvořit malé hromádky a ty rozhrnovat. Při pokládce se musí sledovat výskyt případných poruch a segregovaných míst a ještě před začátkem hutnění je opravit. Každá technologická vrstva musí být provedena tak, aby výsledně byly dodrženy předepsané parametry celé konstrukční vrstvy a její vlastnosti byly co nejrovnoměrnější (32) -

22 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Obrázek 6 Finišer pro pokládku nestmelené podkladní vrstvy MZK Obrázek 7 Grejdr při rozprostírání spodní podkladní vrstvy ŠD Nadvýšení a příčný profil Při pokládce se musí počítat s nadvýšením, aby vrstva po zhutnění odpovídala projektové tloušťce. Nadvýšení se musí pro určitý typ směsi a způsob hutnění předem ověřit (srovnávací objemová hmotnost, zhutňovací zkouška) Obecně nadvýšení bývá 10-20% zhutněné tloušťky netmelené vrstvy. Okraje podkladních vrstev musí být zkoseny v předepsaném sklonu a urovnány tak, aby nevytvářely zvýšené hrázky. Přitom musí být jednotlivé vrstvy provedeny v odpovídající zvětšené šířce s ohledem na navazující vrstvy (32) -

23 Závěr Pod cementobetonovým krytem je třeba podkladní vrstvy rozšířit na obě strany podle dokumentace stavby tak, aby rozšíření odpovídalo použité metodě betonáže; vždy však tak, aby rozšíření horní podkladní vrstvy pod cementobetonovým krytem bylo nejméně 35 cm na každé straně (doporučuje se 50 cm) kvůli bezpečnému pojezdu pásů finišeru pokládajícího cementobetonový kryt Hutnění nestmelené směsi Po rozprostření a urovnání povrchu vrstvy je nutno začít ihned s jejím zhutňováním. Pokud se pokládá více technologických vrstev, musí se hutnit každá samostatně. Hutnění vrstev ze směsí, obsahujících těžené kamenivo a/nebo jen malé množství jemných částic může být obtížné, a proto je nutno věnovat pozornost volbě vhodného typu hutnícího prostředku. Hutnění je možno provádět nejlépe vibračním tandemovým válcem s oběma hladkými běhouny a válci pneumatikovými. Vibrace snižuje vnitřní tření mezi zrny ve směsi a tím výrazně zlepšuje podmínky pro hutnění působícím tlakem. Účinnost vibračního válce je charakterizována řadou veličin jako je hmotnost válce, poměr hmotnosti rámu a běhounu, lineární tlak, odstředivá síla, frekvence a amplituda vibrace, pracovní rychlost válce atd. Pod kontrolou obsluhy vibračního válce jsou amplituda a frekvence vibrace a pracovní rychlost válce. Pneumatikové válce jsou vhodné pro dokončení hutnění (vyhlazení a uzavření povrchu). Obrázek 8 Hutnění vibračním válcem ihned po položení směsi MZK finišerem - 23 (32) -

24 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Obrázek 9 Dojíždění vibračního válce k zadní části finišeru Při práci malého rozsahu, ve stísněných poměrech, v blízkosti armatur, šachet, obrubníků apod. je možno k hutnění použít vhodnou drobnou mechanizaci (vibrační desky a pěchy, ruční válce). Požadované zhutnění těchto míst je velmi důležité, v opačném případě zde vznikají první poruchy nového krytu vozovky jako je prostorová deformace, propad vozovky, apod. Pracovní rychlost válce má přímý vliv na rovnost povrchu zhutněné vrstvy i dosaženou míru zhutnění. Nižší rychlost válce je v obou případech příznivá. Vyšší rychlost válce rovnost povrchu vrstvy zhoršuje, případně může vrstvu až deformovat. Obecně se doporučuje, aby rychlost pojezdu vibračního válce byla v rozmezí 2 až 3 km/h. Směs MZK a MZKO musí být vyrobena a dodána tak, aby její vlhkost při pokládce a hutnění splňovala požadavky ČSN EN Směs ŠD, ŠP a MZ se vyrábí a dodává bez požadavku na vlhkost a za suchého počasí se doporučuje pro dosažení vhodnějšího účinku hutnění kropit vodou (nejčastěji pomocí kropícího vozu). Při kropení nesmí být povrch porušen. Mezi kropením a hutněním se doporučuje časový odstup min. 1 hodina. Postup hutnění se opakuje až do dosažení požadované míry zhutnění podle následujících pravidel: hutnění se provádí podélnými pojezdy válce (jeden pojezd = jízda vpřed a vzad) v jedné stopě; v jedné stopě se smí provést jen jeden pojezd bez vybočení; další pojezd musí překrývat stopy válce předchozího pojezdu minimálně o 15 cm; první a poslední pojezd se doporučuje provést bez vibrace; vrstva se hutní pojezdy postupně od krajů do středu vozovky při střechovitém sklonu a od níže ležícího nezapřeného kraje po předhutněný horní okraj při jednostranném sklonu; - 24 (32) -

25 Závěr při prvním pojezdu se při hutnění neopřených okrajů vynechává pruh cca 10 cm, který se hutní až nakonec při posledním pojezdu; nedoporučuje se použití vibrace při jízdě z kopce o velkém sklonu; při vysokých teplotách a suchém počasí je vhodné povrch vrstvy zvlhčit kropením. POZNÁMKA Během hutnění může u některých směsí nebo při nevhodném způsobu hutnění dojít k poklesu již dosažené objemové hmotnosti. Postup hutnění se proto doporučuje pro každou směs ověřovat (např. zhutňovací zkouškou) Ošetřování a ochrana povrchu Případná poškozená místa se musí opravit doplněním stejného materiálu, ze kterého byla vrstva vyrobena a jeho následným urovnáním a zhutněním. Aby byla vrstva co nejvíce odolná proti působení klimatických vlivů do doby překrytí, je možné opatřit její povrch postřikem asfaltovou emulzí. Zkušenosti ukazují, že řádně provedená podkladní vrstva odolá nepříznivým atmosférickým vlivům a minimální dopravě i delší dobu. 3.4 Poruchy při provádění nestmelených vrstev a jejich možné příčiny Některé typy poruch při pokládce a jejich možné příčiny jsou uvedeny v tabulce 11: Tabulka 11 Poruchy při provádění nestmelených vrstev a jejich možné příčiny Závada Možné příčiny směs segreguje, je nehomogenní stále se tvoří stopy po válci válec vrstvu hrne před sebou, vrstva se trhá vrstva pruží na vrstvě vznikají trhliny ze směsi se při hutnění vytláčí voda, hutnění je obtížné položená vrstva je nestabilní, vyjíždí se koleje nevychází kontrolní zkoušky hutnění příliš suchá směs, nevhodná manipulace se směsí špatná vlhkost směsi, neúnosné podloží, směs obsahující nevhodné jemné částice, příliš těžký válec špatná vlhkost směsi, neúnosné podloží, jízda z kopce se zapnutou vibrací, příliš těžký válec neúnosné podloží, směs obsahující nevhodné jemné částice, vysoký obsah vody špatná vlhkost směsi, nevhodný způsob hutnění, nadměrné hutnění, vysoká pojezdová rychlost válce, nevhodný hutnící prostředek, neúnosné podloží vysoká vlhkost směsi směs obsahující nevhodné jemné částice, směs je nedostatečně zhutněna, neúnosné podloží, vysoký obsah vody nevhodný způsob hutnění, odklon od předepsané zrnitosti, směs obsahující nevhodné jemné částice, špatná vlhkost směsi, neúnosné podloží, nevhodná metodika zkoušení, nedostatečná doba vyzrání vrstvy - 25 (32) -

26 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Obrázek 10 Segregace nestmelené směsi v podkladní vrstvě MZK 4 Hodnocení shody Průkazní zkoušky kameniva jsou stanoveny v ČSN EN 13242, průkazní zkoušky směsí jsou stanoveny v ČSN EN Tyto zkoušky jsou provedeny před vlastní výrobou a prováděním dané nestmelené směsi. Hodnocení shody je v tomto případě porovnání výsledků provedených průkazních zkoušek materiálů a směsí s kontrolními zkouškami průběžně prováděnými během stavby podkladní vrstvy. 4.1 Kontrolní zkoušky směsi Kontrolní zkoušky ověřují shodu vlastností s požadavky průkazních zkoušek, se specifikacemi stavebních materiálů, stavebních směsí a pro hotovou vrstvu s požadavky dokumentace stavby. Tabulka 12 Kontrolní zkoušky stavebních směsí Zkratka vrstvy MZK, MZKO Vlastnost Požadavek Zkouška Četnost zrnitost obsah částic jemných G A,G C, G O podle tabulky NA.2 ČSN EN ČSN EN m 3 vlhkost - 2 % až + 1 % w opt ČSN EN min 2 x denně - 26 (32) -

27 Závěr ŠD, ŠP MZ zrnitost obsah částic jemných G E podle tabulky NA.2 ČSN EN zrnitost G E podle tabulky NA.2 ČSN EN ČSN EN m 3 ČSN EN m 3 ekvivalent písku SE 25 ČSN EN m Kontrolní zkoušky hotové vrstvy Dodržení výšek určených v dokumentaci stavby Dodržení stanovených výšek se zkouší nivelací v profilech podle projektové dokumentace nejméně po 40 metrech ve třech bodech profilu. Maximální odchylky od výšek nestmelených vrstev stanovených v dokumentaci stavby nesmějí být větší než ±20 mm (pod cementobetonovým krytem -20 až +10 mm) a průměrná odchylka vypočítaná ze všech měření (nejméně 30) nesmí být větší než ±5 mm Odchylky od příčného sklonu Dodržení odchylek od příčného sklonu se zkouší nivelací v profilech podle projektové dokumentace nejméně po 100 metrech a nesmí být větší než ±0,5% pro MZK (MZKO) a ±1 % pro ostatní vrstvy Nerovnost povrchu Měření nerovnosti povrchu se stanoví v podélném i příčném směru podle ČSN V podélném směru se měří 4 metrovou latí nebo jiným odpovídajícím zařízením zpravidla v ose každého jízdního pruhu. Maximální podélná nerovnost je 20 mm pro MZK (MZKO) a 30 mm pro ostatní vrstvy. Příčná nerovnost se měří 2 metrovou latí v profilech po 100 metrech. Maximální příčná nerovnost je 20 mm Tloušťka vrstvy Tloušťky vrstvy se měří nivelací nebo přímým měřením (kopanými sondami). Pokud se provádí nivelací, měří se v profilech po 100 metrech v bodech příčného profilu, vzdálených od sebe maximálně 5 metrů. Minimální hodnota jednoho měření tloušťky vrstvy nesmí poklesnout pod 0,8 projektové tloušťky, průměrná tloušťka vrstvy musí být nejméně 0,9 projektové tloušťky Míra zhutnění Míra zhutnění se obecně stanoví podle ČSN , jedna zkouška na každých 1000 m 2, při stejnorodém materiálu a stejné hutnící technologii jedna zkouška na každých 1500 m 2. Laboratorní srovnávací objemová hmotnost se stanoví Proctorovou modifikovanou zkouškou podle ČSN EN nebo jinou metodou podle ČSN EN , ČSN EN nebo ČSN EN (32) -

28 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 Pro hodnocení shody se stanovenou optimální vlhkostí směsi se zkouší vlhkost podle ČSN EN minimálně 2 x denně s povolenými odchylkami vlhkosti od deklarované hodnoty 2 % až + 1 %. Míru zhutnění je možno nahradit zkouškou modulu přetvárnosti statickou zatěžovací deskou. Obrázek 11 a 12 Stanovení míry zhutnění přímou (membránový objemoměr) a nepřímou metodou (statická zatěžovací zkouška) Modul přetvárnosti Modul přetvárnosti statickou zatěžovací deskou podle ČSN se provádí na každých m 2, při stejnorodém materiálu a stejné hutnící technologii jedna zkouška na každých m 2. Po zhutnění vrstvy časem dochází k příznivému nárůstu přetvárných charakteristik. Pro kontrolní zkoušky je možno splnění předepsaných přetvárných charakteristik ověřit do 7 dnů. Pokud je soubor zkoušek míry zhutnění nebo modulu přetvárnosti menší než 5 hodnot, musí všechny tyto hodnoty dosáhnout nebo překročit stanovenou hodnotu. Při větším počtu hodnot nesmí žádná hodnota míry zhutnění klesnout pod 97 % a žádná hodnota modulu přetvárnosti nesmí klesnout pod 0,9 E def2 požadované. V tomto povoleném rozpětí se však může pohybovat pouze jedna hodnota měření z pěti vedle sebe ležících zkušebních míst (32) -

29 Závěr Vlastnost Tabulka 13 Kontrolní zkoušky hotové vrstvy Požadavek MZK (MZKO) Odchylky výšek maximálně ± 20 mm podle dokumentace max. průměrně ± 5 mm ŠD, MZ ŠP, Zkouška nivelací Min. četnost po 40 m Odchylka od příčného sklonu max. ± 0,5 % ± 1,0 % nivelací po 100 m Nerovnost max. povrchu Tloušťka vrstvy h min. podélná 20 mm 30 mm průběžně ČSN příčná 20 mm po 100 m minimální průměrná 0,8 h 0,9 h nivelací, sondou po 100 m Míra zhutnění minimální 98 % ČSN viz Modul přetvárnosti E def min viz tabulka 5 Poměr E def2 / E def1 max. 2,5 ČSN viz Tabulka 14 Požadované minimální moduly přetvárnosti podloží a nestmelené vrstvy v závislosti na její tloušťce a modulu přetvárnosti pod ní ležící vrstvy a) Ochranná vrstva Podloží Požadované moduly přetvárnosti E def2 stanovené na povrchu ochranné vrstvy, MPa ŠP, MZ o tloušťce vrstvy, mm ŠD o tloušťce vrstvy, mm ) ) Platí pro vozovky a konstrukce ve třídě dopravního zatížení VI (32) -

30 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul 7 b) podkladní vrstva Ochranná vrstva Požadované moduly přetvárnosti E def2 stanovené na povrchu podkladní vrstvy, MPa ŠD o tloušťce vrstvy, mm MZK, MZKO o tloušťce vrstvy, mm ) ) ) Platí pro vozovky a konstrukce ve třídě dopravního zatížení VI. Kontrolní otázky Jaké se používají nestmelené podkladní vrstvy? Kde se používají v konstrukci vozovky pozemní komunikace a proč? Jakou metodou se obvykle stanoví zhutnitelnost nestmelené směsi? Jaká je nutná úprava podloží před pokládkou nestmelené podkladní vrstvy? Jaký je obvyklý postup při rozprostírání nestmelené podkladní vrstvy (postupy, stroje)? Jaký je obvyklý postup při hutnění nestmelené podkladní vrstvy (postupy, stroje)? Kontrolní zkoušky hotové nestmelené podkladní vrstvy pozemní komunikace? - 30 (32) -

31 Závěr 5 Závěr 5.1 Shrnutí Text slouží k získání základních informací o nestmelených směsích a vrstvách v konstrukci vozovky pozemní komunikace, jejich parametry a použití pro dopravní stavby a jednotlivých laboratorních a polních zkouškách. Dále jsou uvedeny informace o strojích používaných pro provádění konstrukčních vrstev vozovky. 5.2 Studijní prameny Seznam doplňkové studijní literatury ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) Zkoušení všeobecných vlastností kameniva Část 3: Postup a názvosloví pro jednoduchý petrografický popis Zkoušení všeobecných vlastností kameniva Část 5: Běžné zkušební zařízení a kalibrace Zkoušení geometrických vlastností kameniva Část 1: Stanovení zrnitosti Sítový rozbor Zkoušení geometrických vlastností kameniva Část 4: Stanovení tvaru zrn Tvarový index Zkoušení geometrických vlastností kameniva Část 8: Posouzení jemných částic Zkouška ekvivalentu písku Zkoušení geometrických vlastností kameniva Část 9: Posouzení jemných částic Zkouška methylenovou modří Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností 2: Metody pro stanovení odolnosti proti drcení kameniva Část Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva Část 6: Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání Část 1: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání - Část 2: Zkouška síranem hořečnatým Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání - Část 3 Zkouška varem pro rozpadavý čedič ČSN EN ( ) Zkoušení chemických vlastností kameniva Část 1: Chemický rozbor ČSN EN ( ) ČSN EN Zkoušení chemických vlastností kameniva Část 3: Příprava výluhu loužením kameniva Kamenivo nestmelené a stmelené hydraulickým pojivem pro inženýrské stavby a silnice - 31 (32) -

32 Praktické aplikace v pozemních komunikacích Modul Seznam tabulek Tabulka 1 Tabulka 2 Tabulka 3 Tabulka 4 Tabulka 5 Tabulka 6 Tabulka 7 Tabulka 8 Tabulka 9 Tabulka 10 Tabulka 11 Tabulka 12 Tabulka 13 Tabulka 14 Používané nestmelené směsi podle zrnitosti Požadavky na kamenivo do nestmelených směsí Požadavky na zrnitost nestmelené směsi Požadavky pro příslušné typy nestmelených směsí Směs kameniva z drceného betonu Kamenivo z drceného betonu Směs drceného kameniva Drcený materiál z vozovek Zbytkový popel z pecí Užití nestmelených vrstev ve vozovce Poruchy při provádění nestmelených vrstev a jejich možné příčiny Kontrolní zkoušky stavebních směsí Kontrolní zkoušky hotové vrstvy Požadované minimální moduly přetvárnosti podloží a nestmelené vrstvy v závislosti na její tloušťce a modulu přetvárnosti pod ní ležící vrstvy Seznam obrázků Obrázek 1 Obrázek 2 Obrázek 3 Cyklický triaxiální přístroj pro stanovení modulu pružnosti a trvalých deformací vzorků zhutněných nestmelených směsí Směs kameniva s drceného betonu Směs drceného kameniva Obrázek 4 Směs drceného zdiva 32/63 Obrázek 5 Směs drceného zdiva 0/32 Obrázek 6 Obrázek 7 Obrázek 8 Obrázek 9 Obrázek 10 Finišer pro pokládku nestmelené podkladní vrstvy MZK Grejdr při rozprostírání spodní podkladní vrstvy ŠD Hutnění vibračním válcem ihned po položení MZK finišerem dojíždění vibračního válce k zadní části finišeru Segregace nestmelené směsi v podkladní vrstvě MZK Obrázek 11 a 12 Stanovení míry zhutnění přímou metodou (membránový objemoměr) a nepřímou metodou (statická zatěžovací zkouška) - 32 (32) -