Transcript Téma II. Výstavba, údržba, opravy, životnost vozovek a ekonomika – 1. část Generální zpráva „Výstavba“ Ing.

Téma II. Výstavba, údržba, opravy,
životnost vozovek a ekonomika –
1. část
Generální zpráva „Výstavba“
Ing. Zdeněk Komínek
EUROVIA Services, s.r.o.
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Problematika navrhování vozovek pro
extrémně zatížené dopravní plochy
Doc. Ing. Ludvík Vébr, CSc.,
ČVUT v Praze – Fakulta stavební, Praha
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Zatížení
Velká dopravní zatížení
- Zatížení standardním provozem TNV s velkým počtem
pojezdů
- Extrémně velké zatížení s relativně malým počtem
pojezdů
Parametry nestandardních zatížení
- Parametry překladačů (Kalmar DRF450-70)
- Parametry dopravních letadel (Boeing B747-400)
- Parametry pro výpočetní posouzení
3
Výsledky posouzení
Posuzovaná konstrukce:
-
ACO 11 S
ACL 22 S
VMT A
MCB
ŠD
Celkem
Podloží
50 mm
80 mm
140 mm
250 mm
250 mm
770 mm
100 MPa
- Parametry nestandardních zatížení
4
Závěry
Účinek poškozování vozovky
- 30 000x (Boeing 747) až 100 000x (Kalmar DRF) větší
- Dosedací plochy kontejnerů
náhradní dotykový tlak cca 6,5 MPa
- Kritické místo – podloží
Doporučení
- Pro dopravní plochy určené pro pohyb velkých letadel
nebo těžkých kolových překladačů se obvykle navrhují
vozovky s cementobetonovým krytem, případně jiné
konstrukce s odolným krytem (např. polotuhé vozovky)
- Vozovky s asfaltovým krytem jsou pro zvláště statické
zatížení od skladovaných kontejnerů málo vhodné
5
Asfaltové kompozity
Ing. František Svoboda
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Asfaltové kompozity
- Asfaltové směsi, které využívají k pojení kamenné kostry
kromě standardního pojiva i termoplastický polymer
- Předobalení HDK termoplastickým polymerem, vznik
kohezních vazeb v kamenné kostře
- Doplnění směsi o DDK, resp. filer a nástřik asfaltu
reprezentující zbylou část chybějícího pojiva do
optimálního množství
- Při pokládce je třeba pracovat s vyššími teplotami a
vyšší intenzitou hutnění
- Spojovací postřik se dávkuje v menším množství
- Doporučení použití pro ložné a podkladní vrstvy
7
Vyztužení asfaltových souvrství
podél ocelových mostních závěrů
Ing. Václav Krauz, SMP CZ, a.s.
Ing. Jaroslav Hvízdal, OAT, s.r.o.
Ing. Jaroslav Dostál, OAT, s.r.o.
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Vyztužení vozovkového souvrství
1. Opěrný pás ze speciální hmoty
- Odolný proti vyjíždění kolejí a otěru
- Opravy i novostavby
- Hmota na bázi polymerního betonu, soudržná s betonem
mostovky i izolací
- Výběr hmoty na základě posouzení mechanických
vlastností
9
Vyztužení vozovkového souvrství
2. Opěrný pás z upravené asfaltové vrstvy
- ACO 11(8), mezerovitost 22 – 25 %, tl. 8 cm, šíře 50 cm,
epoxy/polyuretanová pryskyřice
- Množství směsi do 2 m3, problém dopravy a zpracování
10
Vyztužení vozovkového souvrství
3. Výztužná šikmá žebra
- Žebra se provádí v úhlu 45° k podélné ose mostu
- Šíře žeber 15 mm, hloubka 80 mm, vzdálenost mezi žebry
250 nebo 300 mm, v závislosti na dopravním zatížení
- Délka žeber 800 mm, vytváří pás podél mostního závěru
v šíři 500 mm
- Nerovnosti max. 4 mm, příp. broušení nebo výměna
vrstvy
- Hloubka řezání min. 20 mm nad izolací
- Převýšení žeber o 1 – 3 mm
11
Výztužná šikmá žebra
12
Vápenný hydrát jako chemicky
aktivní plnivo:
Výzkum vlivu vápenného hydrátu
na přetvárné chování pojiva
Ing. Petra Olenočinová, Carmeuse Czech Republic
Christophe Denayer, MSc., MBA, Carmeuse Central
Europe
Ing. Ondřej Dašek, VUT v Brně, Fakulta stavební
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Hodnocení vlivu vápenného hydrátu na přetvárné
chování nemodifikovaného pojiva
5 druhů asfaltů 70/100
Příměs
20 % vápenného hydrátu Mokrá
20 % vápencové moučky Mokrá, rozemleté na
stejnou zrnitost jako vápenný hydrát
Zkušební metody
- Penetrace
- Bod měknutí
- Komplexní modul a fázový úhel podle SHRP
(DSR)
14
Penetrace
90
81
80
72
67
Penetrace [0,1 mm]
70
60
78
76
72
71
65
64
59
62
58
50
40
30
20
10
0
ÖMV
čistý asfalt
15
Litvínov
Slovnaft
asfalt s vápenným hydrátem
Paramo
Leuna
Německo
asfalt s vápencovou moučkou
Bod měknutí
60,0
Bod měknutí [°C]
50,0
49,4
47,4
46,4
49,8
48,2
46,6
ÖMV
Litvínov
48,6
45,2
49,2
45,0
47,8
45,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
čistý asfalt
16
Slovnaft
asfalt s vápenným hydrátem
Paramo
Leuna
Německo
asfalt s vápencovou moučkou
G*/sinδ při teplotě 64°C
2
1,8
1,671
1,673
1,602
1,6
1,53
1,331
1,4
G*/sinδ [kPa]
1,54
1,213
1,2
1,042
1,021
1
0,892
0,911
0,914
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ÖMV
čistý asfalt
17
Litvínov
Slovnaft
asfalt s vápenným hydrátem
Paramo
Leuna
Německo
asfalt s vápencovou moučkou
Horní kritická teplota při G*/sinδ = 1kPa
80
70
68,1
66,3
64,1
68,2
65,6
64,3
ÖMV
Litvínov
67,9
63,1
67,5
63,3
67,4
63,3
HKT [°C]
60
50
40
30
20
10
0
čistý asfalt
18
Slovnaft
asfalt s vápenným hydrátem
Paramo
Leuna
Německo
asfalt s vápencovou moučkou
Hodnocení vlivu vápenného hydrátu na přetvárné
chování nemodifikovaného pojiva
Závěr
Vápenný hydrát s pojivem chemicky reaguje, což
se projevuje zvýšením tuhosti pojiva oproti pojivu
s přídavkem vápencové moučky. To se příznivě
projeví zvláště při vysokých teplotách.
19
Zlepšení přilnavosti pojiva ke kamenivu
prostřednictvím Licomontu BS 100 –
Aktuální výsledky výzkumu
Ing. Eva Králová, ECT, s.r.o.
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Stupeň obalení dle ČSN EN 12697-11
Porovnání stupně obalení
asfalt 50/70
asfalt 50/70 + 3% Licomont BS 100
asfalt 50/70 + 3% Sasobit
Stupeň obalení po 6 hod., 24 hod. a 48 hod.
Křemenec
Čedič
21
Stupeň obalení dle ČSN EN 12697-11
křemenec
pojivo
50/70
50/70
3% Licomont
BS100
50/70
3%Sasobit
6 hod
64%
89%
85%
24 hod
16%
74%
29%
48 hod
12%
44%
26%
Stupeň
obalení
22
Stupeň obalení dle ČSN EN 12697-11
čedič
pojivo
50/70
50/70
3% Licomont
BS100
50/70
3%Sasobit
6 hod
94 %
94%
93%
24 hod
81%
82%
78%
48 hod
69%
73%
72%
Stupeň
obalení
23
Odolnost proti účinkům mrazu
dle ČSN 736161, příl. B
ACO 11, mezerovitost 5 – 6% obj.
Asfalt 50/70
Asfalt 50/70 + 3% Licomont BS 100
Pokles stability a pokles tuhosti po 25 cyklech
zmrazování a rozmrazování
KSMM (%)
50/70
73,7
50/70 + 3% Licomont 83,7
24
KTMM (%)
62,8
79,4
Zkušenosti s prováděním
asfaltových koberců mastixových
Doc. Ing. Václav Hanzík, CSc.,
PSVS a.s., Praha
Ing. Miloš Rosenbaum, PSVS, a.s.,
Praha
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
SMA 11
Stavební materiály
Návrh optimálního složení směsi
Provádění prací
Protismykové vlastnosti
Ložní vrstvy
Kontrola
Závady
Závěr
26
Závislost modulu tuhosti na teplotě
100 000
SMA - asfalt PMB 25/55-65
SMA - asfalt 50/70
modul tuhosti (MPa)
10 000
1 000
100
-10
-5
0
5
10
15
teplota (°C)
27
20
25
30
35
40
Zkouška opakovaného pojíždění kolem dle TP109
(příloha A) – hloubka koleje po 10 000 pojezdech
Obr.2 : Srovnání výsledků zkoušky opakovaného pojíždění kolem
podle TP 109 (příloha A) směsi SMA 11S s různými druhy asfaltů
(teplota zkoušení +50°C)
hloubka koleje po 10 000 pojezdech (mm)
2,0
ys
y3
1,5
ys
y3
1,0
y3
ys
ys
y3
0,5
0,0
50/70
PMB 25/55-65
PMB 45/80-60
Asfalt
28
PMB 45/80-60
spec.
přírůstek hloubky koleje , 10 000 až 20 000 pojezdů (mm)
Zkouška opakovaného pojíždění kolem dle TP109
(příloha A) – přírůstek hloubky koleje mezi 10 000
až 20 000 pojezdy
0,5
ps
p3
0,4
0,3
ps
0,2
ps
p3
0,1
ps
p3
0,0
50/70
PMB 25/55-65
PMB 45/80-60
Asfalt
29
p3
PMB 45/80-60
spec.
30
mezerovitost (%)
5%
5%
0%
0%
míra zhutnění (%)
>99,5
99,0 - 99,5
98,5 - 99,0
98,0 - 98,5
97,5 - 98,0
97,0 - 97,5
15%
četnost (%)
30%
<97
>6,0
5,5 - 6,0
5,0 - 5,5
4,5 - 5,0
4,0 - 4,5
3,5 - 4,0
3,0 - 3,5
<3,5
četnost (%)
Souhrnné výsledky mezerovitosti a míry
zhutnění vrstvy SMA 11
35%
25%
30%
25%
20%
20%
15%
10%
10%
Obr.5 : Průběh součinitele podélného tření v závislosti na rychlosti jízdy a
době zatížení provozem (sledovaný úsek z SMA na D5, pomalý pruh)
0,90
60 km/h
80 km/h
100 km/h
120 km/h
0,80
Součinitel podélného tření F p
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0
1
2
3
4
5
6
doba zatížení provozem (roky)
31
7
8
9
10
Aktuální problém měkkých zrn
kameniva v asfaltobetonových směsích
Ing. Jaroslav Havelka
TPA ČR, s.r.o. Praha
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Měkká zrna v kamenivu
Měkká, zvětralá nebo xenolitní zrna
Indikační zkoušky kameniva nemusí vždy přinést
kvantifikovaný výsledek
ČSN EN 1367-5 odolnost proti tepelným šokům
ČSN EN 1097-2 odolnost proti drcení
33
Pružné spojení pracovních spár
při výstavbě asfaltových silnic
Frank Metzner
BORNIT-Werk Aschenborn GmbH
Zwickau, Germany
24. 11. – 25. 11. 2009, České Budějovice
Pružné spojení pracovních spár
BORNIT – Nahtflex (pružná hmota)
BORNIT – Flexomat (přístroj pro aplikaci)
35