Nestmelené a stmelené směsi

Transkript

1 Nestmelené a stmelené směsi do podkladních vrstev pozemních komunikací Dušan Stehlík Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav pozemních komunikací stehlik.d@fce.vutbr.cz

2 Aplikace evropských norem pro nestmelené směsi na podmínky ČR MZK mechanicky zpevněné kamenivo, ŠD štěrkodrť ŠP štěrkopísek, MZ mechanicky zpevněná zemina, VŠ vibrovaný štěrk

3 Základní rozdělení Nestmelené směsi (ČSN EN ) G A, G C (MZK, MZKO) G E, (ŠD A ) G N, (ŠD B ) G E, (ŠP A ) G N, (ŠP B ) G E (MZ) Nestmelené podkladní vrstvy (ČSN ,2) 1,2) Mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) (MZKO) Vibrovaný štěrk (ŠV) Štěrkodrť (ŠD) Štěrkopísek (ŠP) Mechanicky zpevněná zemina (MZ)

4

5 Nestmelené podkladní vrstvy užití ve vozovce Vrstva Mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) 2 ) Mechanicky zpevněné kamenivo otevřené (MZKO) Vrstva ze štěrkodrti (ŠD) Vrstva ze štěrkopísku (ŠP) Doporučená třída dopravního zatížení 1 ) Podkladní vrstva Ochranná vrstva bez omezení bez omezení ŠD A 3) III, IV, V a VI bez omezení ŠD B 3) VI VI ŠP A ŠP B bez omezení Mechanicky zpevněná zemina (MZ) V, VI bez omezení 1 )Třídy dopravního zatížení podle ČSN )Pro místní aúčelové komunikace, parkovací aodstavné plochy třídy dopravního zatížení VI je možno MZK použít ijako kryt vozovky. 3 )směsi označené indexem Ajsou sestaveny zjednotlivých úzkých frakcí, směsi označené indexem Bjsou tzv. jednomletky vzniklé zprimárního drcení do požadovaných obalových zrnitostních křivek VI

6 Tloušťka technologické (pokládané) vrstvy -min. 2,5 D mm, -max. 300 mm. Celková tloušťka je určena návrhem vozovky.!!! Pro zamezení vzájemné infiltrace nestmelené vrstvy (NV) a podloží musí splňovat materiál splňovat kritéria: d d 15, NV 85, podloží 5 d d 50, NV 50, podloží 25 kde d 15, d 50, d 85 je průměr zrna (mm) odpovídající na čáře zrnitosti 15%, 50%, 85% celkové hmotnosti.

7 Stavební materiály - kamenivo Vlastnost Všeobecné požadavky na zrnitost 1 ) HK DK směs HK propad střed. sítem 1 ) D/d < 4 D/d 4 Typická zrnitost 1 ) Index plochosti DK směs Požadavekna kamenivo, kategoriepodle 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 C 20/17,5 GT F 10 GT A 10 GT F 20 GT A 20 FI NR G C G F 80 G A 80 GT NR GT F NR GT A NR Tvarový index SI 40 SI 55 Procentní podíl ostrohranných a oblých zrn v hrubém kamenivu Max. obsah jemných částic HK DK směs Jakost jemných částic SE min. 2 ) I P max. 3 ) w L max. 3 ) C 90/3 C 90/3 C NR C 90/3 C NR f 4 f 16 f 9 SE 30 I P 4 w L 25 Los Angeles LA 40 LA 50 LA 60 Objemová hmotnost Nasákavost vodou Deklarovaná hodnota WA 24 NR Odolnost proti zmrazování a rozmrazování F 4 Trvanlivost síranem hořečnatým MS 18 Trvanlivost síranem sodným 4 ) 5 ) 12 f 4 f 22 f 12

8 Nestmelené směsi VLASTNOST Požadavek,kategorie směs MZK (G A,G C ) Směsi, doporučené pro použití 0/32; 0/45 směs MZKO (G O ) ŠD A ŠP A ŠD B ŠP B MZ 1) 0/32; 0/45; 0/63 0/32; 0/45; 0/63; 0/125 0/32; 0/45; Maximální obsah jemných částic UF 9 UF 12 UF 9 Minimální obsah jemných částic LF 2 LF N LF 2 Nadsítné OC 90 OC 85 OC 80 OC 85 Požadavky na zrnitost G A, G C G O G E G N G E Zrnitost jednotlivých dávek Ostatní požadavky : namrzavost propustnost vyluhovatelnost CBR po sycení ve vodě po dobu 96 hodin Laboratorní srovnávací objemová hmotnost optimální vlhkost Vlhkost Požaduje se splnění požadavků tabulky 7 a 8 ČSN EN bez požadavků bez požadavků min. 100 % bez požadavků min. 20 % Povolené odchylky vlhkosti směsi od deklarované hodnoty: 2 % až + 1 % Deklarace vodou rozpustného obsahu síranů Deklarovaná hodnota Deklarovaná hodnota bez požadavků bez požadavků

9 MZK 0/32 G A ; 200 mm; ČSN

10 Zkoušení a kontrola kontrolní zkoušky nestmelených směsí Vrstva Vlastnost Požadavek Zkouška Četnost MZK, MZKO ŠD ŠP MZ zrnitost obsah jemných částic G A,G C, G O ČSN EN m 3 vlhkost -2% až + 1% ČSN EN min 2 x denně zrnitost obsah jemných částic zrnitost obsah jemných částic G E, G N ČSN EN m 3 G E, G N ČSN EN m 3 zrnitost G E ČSN EN m 3 ekvivalent písku SE 25 ČSN EN m 3

11 Kontrolní zkoušky hotových nestmelených vrstev Vlastnost Odchylky výšek podle dokumentace maximálně průměrně Odchylka od příčného sklonu max. Nerovnost povrchu Tloušťka vrstvy h Požadavek MZK (MZKO) ±20 mm ± 5 mm ŠD, ŠP, MZ Zkouška nivelací Min. četnost po 40 m ±0,5 % ±1,0 % nivelací po 100 m podélná 20 mm 30 mm průběžně ČSN příčná 20 mm po 100 m minimální 0,8 h nivelací, průměrná 0,9 h sondou po 100 m Míra zhutnění minimální 98 % ČSN Modul přetvárnosti E def min Poměr E def2 / E def1 max. viz následující tabulky 2,5 ČSN

12 Poruchy při provádění nestmelených vrstev a jejich možné příčiny Závada 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 Možné příčiny 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 zkopce 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

13 Segregace zhutněné nestmelené směsi (MZK)

14

15

16

17

18

19

20 Ruční rozprostření lopatou v okolí vpustí a revizních šachet Napojení vrstvy neoptimální

21

22 Rozdělení stmelených směsí podle nových EN norem Směsi stmelené hydraulickými pojivy (cementem, vápnem, popílkem a dalšími) Stmelené směsi cementem ČSN EN Zlepšené zeminy cementem ČSN EN Stmelené směsi struskou ČSN EN Zlepšené zeminy vápnem ČSN EN Stmelené směsi popílkem ČSN EN Zlepšené zeminy struskou ČSN EN Popílky pro směsi stmelené hydraulickými pojivy ČSN EN Zlepšené zeminy hydraulickými silničními pojivy ČSN EN Stmelené směsi hydraulickým silničním ním pojivem ČSN EN Zlepšené zeminy popílkem ČSN EN

23 Klasifikační systém stmelené a zlepšené směsi Zrnitost, Suchá objemová hmotnost navrhované směsi (Proctor modifikovaný), Vlhkost, IBI (CBR) v některých případech R c Charakteristická (návrhová) pevnost v tlaku R ck zkušebních těles (Systém I) Stmelené směsi Zlepšené směsi

24 Obory zrnitosti Y Propad v % hmotnosti X Velikost síta v mm 1 Obor zrnitosti A 2 Obor zrnitosti B

25 Charakteristická pevnost v tlaku (Systém I) Minimální 28 denní pevnost v tlaku [MPa] Charakteristická pevnost R ck Válec H/D a = 2,0 Válec nebo krychle H/D a = 1,0 b Třída pevnosti Bez požadavku C 0 1,5 2,0 C 1,5/2,0 3,0 4,0 C 3/4 5,0 6,0 C 5/6 8,0 10,0 C 8/ C 12/ C 16/ C 20/25 a H/D =poměr mezi výškou aprůměrem zkušebního vzorku b H/D =0,80 až 1,21

26 Užití směsí stmelených hydraulickými pojivy ve vozovce Třída pevnosti Doporučená třída dopravního zatížení 1) Obrusná vrstva 2) Podkladní vrstva Ochranná vrstva < C 1,5 / 2,0 C 1,5 / 2,0 bez omezení bez omezení C 3 / 4 bez omezení C 5 / 6 ; C 6 / 8 V, VI bez omezení C 8 / 10 ; C 9 / 12 V, VI bez omezení C 12 / 15 ; C 12 / 16 V, VI bez omezení C 15 / 20, C 16 / 20 a vyšší 3)

27 Kontrolní zkoušky hotové vrstvy stmelených vrstev Vlastnost Požadavek Zkouška Min. četnost Odchylky výšek podle dokumentace max. maximálně průměrně ±20 mm ±5 mm nivelací po 40 m Odchylka od příčného sklonu max. ±0,5 % nivelací po 100 m Nerovnost povrchu max. podélná 20 mm 1) ČSN 73 průběžně příčná 20 mm 6175 po 100 m Tloušťka vrstvy h min. minimální 0,8 h nivelací, průměrná 0,9 h sondou Míra zhutnění minimální 97 % ČSN po 100 m -

28 Shrnutí - Přiřazení názvů technologií ke třídám pevnosti EN EN Třída pevnosti EN EN Užívaný název technologie C CBR 50 / zlepšený materiál pojivem - - CBR 50 / C 0,4 / 0,5 - C 0,4 / 0,5 C 0,4 / 0,5 - C 0,8 / 1,0 - C 0,8 / 1,0 C 0,8 / 1,0 stabilizace cementem S III C 1,5 / 2,0 C 1,5 / 2,0 - C 1,5 / 2,0 C 1,5 / 2,0 stabilizace cementem S II C 3 / 4 C 3 / 4 - C 3 / 4 C 3 / 4 stabilizace cementem S I C 5 / 6 C 6 / 8 - C 6 / 8 C 6 / 8 kamenivo zpevněné cementem KSC II C 8 / 10 C 9 / 12 - C 9 / 12 C 9 / 12 kamenivo zpevněné cementem KSC I C 12 / 15 C 12 / 16 - C 12 / 16 C 12 / 16 válcovaný beton VB I C 16 / 20 C 15 / 20 - C 15 / 20 C 15 / 20 - C 20 / 25 C 18 / 24 - C 18 / 24 C 18 / C 21 / 28 - C 21 / 28 C 21 / C 24 / 32 - C 24 / 32 C 24 / C 27 / 36 - C 27 / 36 C 27 / C DV - C DV - -

29 Co je to CBR??? Vyhodnoťte zkoušku CBR.

30 Děkuji za pozornost