Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Jan DEJA
Stowarzyszenie Producentów Cementu
Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Polskie doświadczenia w budowie
betonowych nawierzchni drogowych
Rzeszów, 29 listopada 2017r.
1896 r. – Wrocław – pierwsza nawierzchnia betonowa
1912 r. – Kraków – pierwsza nawierzchnia betonowa
od 1924 r. – budowa nawierzchni betonowych na ulicach Krakowa
Kraków, ul. Grottgera
Nawierzchnia betonowa
rok budowy 1937
Kraków, ul.Karłowicza
HISTORIA
Początek lat 90-tych:
W oparciu o europejskie, ale również polskie
doświadczenia postawiono tezę:
Beton jest technicznie i ekonomicznie
uzasadnioną alternatywą dla
nawierzchni asfaltowych
HISTORIA 1995 rok – Udział SPC w pierwszych Targach
AUTOSTRADA-POLSKA w Kielcach
DROGI BETONOWE
– działalność informacyjna i promocyjna
Konferencje i Seminaria
Targi Autostrada-Polska
Pokaz budowy drogi betonowej
Szkolenia dla projektantów
Publikacje: książki, poradniki, artykuły
Filmy
Strona Internetowa: www.drogibetonowe.pl
Konferencja: Drogi lokalne
Kraków, 23-24 lutego 1999r.
2005
Pokaz budowy drogi betonowej
Targi AUTOSTRADA-POLSKA
Kielce
PUBLIKACJE
Poradniki i broszury informacyjne
Prof. Antoni Szydło
2004
Książka: Nawierzchnie drogowe
z betonu cementowego
PUBLIKACJE
Kwartalnik Budownictwo Technologie Architektura
Nowe dokumenty techniczne:
Ogólne Specyfikacje Techniczne
Katalog Typowych Konstrukcji Sztywnych
Na polskich drogach jest miejsce
dla różnych technologii!
Dlaczego
NAWIERZCHNIE BETONOWE?
Większa trwałość (przeciętnie 2,5 – 3,5 razy
większa niż asfaltowych)
ZALETY NAWIERZCHNI BETONOWYCH
Brak zjawiska koleinowania (przy nowoczesnych
rozwiązaniach gwarantowana jest 40 – 50 letnia
żywotność nawet przy obciążeniach rzędu 130 kN/oś)
Większe bezpieczeństwo (jasność – dobra widoczność
w złych warunkach atmosferycznych)
Mniejsze opory toczenia mniejsze zużycie paliwa (5-10%)
Beton
Asfalt
Większe bezpieczeństwo i niższe koszty oświetlenia
Droga hamowania
49m
58m
96m
109m
134m
Nawierzchnia betonowa – sucha
Nawierzchnia asfaltowa – sucha
Nawierzchnia betonowa – mokra
Nawierzchnia asfaltowa – mokra
Nawierzchnia asfaltowa – mokra i skoleinowana
Źródło: EUPAVE
Koszty budowy
0
50
100
150
200
250
300
KR1 KR2 KR3 KR4 KR5 KR6 KR7
Porównanie kosztów budowy nawierzchni betonowych
i asfaltowych dla kategorii ruchu KR1 to KR7
asfalt beton
Data: SEKOCENBUD – I kw. 2017
Niższe „whole life costs”
Źródło: Dyrekcja Dróg i Autostrad, Brno, Republika Czeska
Całk
ow
ity k
oszt
CZ
K/m
2
Lata eksploatacji nawierzchni
1400
1200
1000
800
600
400
200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
38
,6%
Nawierzchnia betonowa D23 Nawierzchnia asfaltowa D24
Większy hałas
MITY O NAWIERZCHNIACH BETONOWYCH
Większy hałas ?
MITY O NAWIERZCHNIACH BETONOWYCH
Metoda eksponowania
drobnego kruszywa
w górnej warstwie
A2
Porównanie hałasu na nawierzchniach
betonowych i asfaltowych
A2 BC
Typowe
nawierzchnie
asfaltowe
„Odkryte kruszywo” – nawierzchnia
betonowa
„Ciche” nawierzchnie
asfaltowe
97,7
Źródło: A.Szydło, Konferencja Dni Betonu 2012
Brak możliwości stosowania chemicznych środków utrzymania
zimowego w początkowym okresie eksploatacji ?
MITY O NAWIERZCHNIACH BETONOWYCH
A300≥1,5%
L≤ 0,250mm
„Heat Islands”
Osnabrück, Niemcy
Nowe Ogólne
Specyfikacje Techniczne
ZESPÓŁ DO SPRAW ELEMENTÓW WYPOSAŻENIA I OCHRONY ŚRODOWISKA
ZESPÓŁ DO SPRAW DIAGNOSTYKI NAWIERZCHNI
ZESPÓŁ DO SPRAW ROBÓT MOSTOWYCH I OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH
ZESPÓŁ DO SPRAW PODBUDÓW ZWIĄZANYCH I NIEZWIĄZANYCH
ZESPÓŁ DO SPRAW BETONU I NAWIERZCHNI BETONOWYCH
ZESPÓŁ DO SPRAW PODŁOŻA GRUNTOWEGO I ROBÓT ZIEMNYCH
ZESPÓŁ DO SPRAW PRZEBUDÓW, RENOWACJI I REHABILITACJI DRÓG
ZESPÓŁ DO SPRAW ROBÓT PRZYGOTOWAWCZYCH, GEODEZYJNYCH I
ODWODNIENIOWYCH
ZESPÓŁ DO SPRAW UTRZYMANIA DRÓG
ZESPÓŁ DO SPRAW NAWIERZCHNI ASFALTOWYCH
ZESPÓŁ DO SPRAW URZĄDZEŃ BEZPIECZEŃSTWA RUCHU
Zespoły powołane przez GDDKiA
ZESPÓŁ DO SPRAW BETONU I NAWIERZCHNI BETONOWYCH
Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej,
Instytut Badawczy Dróg i Mostów,
Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad,
Stowarzyszenie Producentów Cementu,
Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego,
Stowarzyszenie Producentów Chemii Budowlanej,
Stowarzyszenie Producentów Betonów,
Polski Związek Producentów Kruszyw
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych,
Instytut TPA
Betonu Konstrukcyjnego,
Nawierzchni Betonowych,
Prefabrykowanych Elementów Betonowych
(krawężniki, obrzeża, kostki itp.),
Betonu Wałowanego
OGÓLNYCH SPECYFIKACJI TECHNICZNYCH dla:
Równolegle aktualizowany był
Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych
Celem Zespołu było opracowanie
Nawierzchnia betonowa
Wymagania dla CEMENTU
Nawierzchnie Betonowe – CEMENT (zmiany)
Rodzaje nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Kategorie ruchu
Nawierzchnia betonowa
z odkrytym kruszywem
w górnej warstwie
cement portlandzki CEM I:
32,5 R lub N
42,5 R lub N
właściwa ilość wody 28,0%
wytrzymałość po 2 dniach 29,0 MPa
początek wiązania 120 minut
zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80
KR5÷KR7
Cement portlandzki żużlowy
CEM II/A-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80
cement portlandzki żużlowy
CEM II/B-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,90
nawierzchnia betonowa
do wczesnego
obciążenia ruchem
cement portlandzki CEM I:
32,5 R lub N
42,5 R lub N
52,5 R lub N
zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80
KR1÷KR7
Nawierzchnie Betonowe – CEMENT cd. (zmiany)
Rodzaje nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Kategorie ruchu
typowa
nawierzchnia
betonowa:
- dolne warstwy
nawierzchni;
- nawierzchnie
dwuwarstwowe
z tej samej
mieszanki;
-nawierzchnie
jednowarstwowe
cement portlandzki CEM I 32,5
właściwa ilość wody 28,0%
wytrzym. po 2 dniach 29,0 MPa
stopień zmielenia 3500 cm2/g
początek wiązania 120 minut
zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80
KR1 ÷ KR7
Cement portlandzki CEM I 42,5
zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80
KR1 ÷ KR7
Cement portlandzki żużlowy CEM II/A-S KR1 ÷ KR7
Cement portlandzki wapienny CEM II/A-LL KR1 ÷ KR3
Cement portlandzki popiołowy CEM II/A-V zawartość alkaliów Na2Oeq 1,20 KR1 ÷ KR3
Cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,90 KR1 ÷ KR7
Cem. portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-V) zawartość alkaliów Na2Oeq 1,20 KR1 ÷ KR3
Cem. portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-LL) zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80 KR1 ÷ KR4
Cement hutniczy CEM III/A zawartość alkaliów Na2Oeq 1,05 KR1 ÷ KR4
Nawierzchnie Betonowe – KRUSZYWO (zmiany)
Kruszywa zgodne z normą PN-EN 12620
Reaktywność alkaliczno - krzemionkowa; stopień potencjalnej
reaktywności według PN-B-06714-46 „0”
W przypadku stwierdzenia, że badane kruszywo odpowiada 1 stopniowi potencjalnej
reaktywności alkalicznej należy wykonać badanie dodatkowe zgodnie z PN-B-06714-34;
dopuszczenie do zastosowania przy spełnieniu wymagania: reaktywność alkaliczna z
cementem nie wywołująca zwiększenia wymiarów liniowych większych niż 0,1 %.
Właściwości kruszywa
Przeznaczenie betonu
Nawierzchnia
jednowarstwowa (JWN)
KR1÷KR2
Górna warstwa
nawierzchni (GWN),
Naw. jednowarstw. (JWN)
KR3÷KR4
Górna warstwa
nawierzchni z odkrytym
kruszywem (GWN)
KR 5÷KR7
Odporność na polerowanie
wg PN-EN 1097-8
PSV
Deklarowana
( nie mniej niż 48)
PSV50
PSV
Deklarowana
( nie mniej niż 53)
Właściwości projektowanego betonu nawierzchniowego Wymagania Metoda badania
Gęstość, tolerancja w stosunku do betonu wg zatwierdzonej recepty ± 3,0 % PN-EN 12390-7
Klasa wytrzymałości na ściskanie wg PN-EN 206-1, nie niższa niż:
- dla kategorii ruchu KR1÷KR4
- dla kategorii ruchu KR5÷KR7
C30/37
C35/45
PN-EN 12390-3
Wytrzymałość betonu na zginanie w 28dniu (2) twardnienia (średnia z trzech próbek),nie
niższa niż:
- dla kategorii ruchu KR1÷KR4
- dla kategorii ruchu KR5÷KR7
4,0
5,5
PN-EN 12390-5
Wytrzymałość betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu w 28 dniu(2) twardnienia
(średnia z trzech próbek sześciennych) , nie niższa niż:
- dla kategorii ruchu KR1÷KR4
- dla kategorii ruchu KR5÷KR7
2,5
3,5
PN-EN 12390-6
Kategoria mrozoodporności wg PN-EN 13877-2 (dla GWN oraz JWN), nie niższa niż:
- dla betonów w klasie ekspozycji XF3
- dla betonów w klasie ekspozycji XF4
FT1
FT2
PKN-CEN/TS EN
12390-9
Charakterystyka porów powietrznych w betonie:
- zawartość mikroporów o średnicy poniżej 0,3 mm (A300), %
- wskaźnik rozmieszczenia porów w betonie 𝐿 , mm
dla betonów w klasie ekspozycji XF3
dla betonów w klasie ekspozycji XF4
1,5
0,250
0,200
PN-EN 480-11
Odporność na wnikanie benzyny i oleju 30 mm PN-EN 13877-2 Zał. B
Mrozoodporność F150, przy badaniu metodą bezpośrednią (dla DWN)
- ubytek masy próbki, nie więcej niż, %
- spadek wytrzymałości na ściskanie, nie więcej niż, %
5
20
PN-B-06250
Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)
Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)
Beton przeznaczony do wbudowania w nawierzchnię,
powinien odpowiadać klasie ekspozycji:
XF3 w przypadku braku stosowania chemicznych środków
zimowego utrzymania dróg,
XF4 w przypadku stosowania chemicznych środków zimowego
utrzymania dróg
Wymagana zawartość powietrza w mieszance betonowej
Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)
Maksymalny wymiar
ziaren kruszywa
Etap wykonywania badań
Tolerancja
pomiarowa Projektowanie składu
mieszanki betonowej
Zatwierdzanie recepty,
próba technologiczna,
kontrola jakości robót
mm % objętości % objętości % objętości
8,0; 5,0 ÷ 6,5 5,0 ÷ 7,0 - 0,5
+1,0 16,0; 22,4; 4,5 ÷ 6,0 4,5 ÷ 6,5
31,5; 4,0 ÷ 5,5 5,0 ÷ 6,5
Wymagana zawartość powietrza w mieszance betonowej
Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)
Właściwości projektowanego betonu
nawierzchniowego
Wymagania Metoda
badania
Charakterystyka porów powietrznych w betonie:
- zawartość mikroporów o średnicy poniżej 0,3 mm
(A300), %
- wskaźnik rozmieszczenia porów w betonie ̅L, mm
dla betonów w klasie ekspozycji XF3
dla betonów w klasie ekspozycji XF4
≥1,5
≤0,250
≤0,200
PN-EN 480-11
Doświadczenia polskie
1983 - 1991 eksperymentalny program GDDP
łącznie powstało 51 odcinków o długości 50 km
Przykłady betonowych
dróg lokalnych
woj. łódzkie
Skomlin - Zbęk
750 m x 4 m
1999 r.
Ratyczów
gm. Łaszczów
3 m x 600 m, 2000r.
woj. lubelskie
CEM I 32,5 R ; CEM II/B-S 32,5 R ; CEM III/A 32,5 N
4 m x 5000 m
2005
Ujazd – Zimna Wódka
woj. opolskie
~ 250 km 1997 - 2016 Korzenna
Piwniczna
Grybów
woj. małopolskie
4.5 m x 5300 m
2006
Gliniany - Teofilów
woj. świętokrzyskie
Majdan Ostrowski
gm. Wojsławice
4 m x 600 m
2003
woj. lubelskie
7 m x 1570 m
2013
Brzezie k.Opola
woj. opolskie
Suwałki
woj. podlaskie
Technologia betonu wałowanego
(Roller Compacted Concrete)
6 m x 900 m
2016
woj. lubuskie
Nowogród Bobrzański - 2016
KR1 205m x 3,5 (3,0) m
woj. podlaskie
Gmina Gołdap 2017
2400 m
Suwałki 2016
1000 m x 6 m
Technologia betonu wałowanego
(Roller Compacted Concrete)
woj. łódzkie
Trębaczew 2017
KR6 2,7 km x 7 m
Przykłady betonowych
dróg miejskich
Nawierzchnia betonowa w Tarnowie-Mościcach, ul.Glogowa,
Na drugim planie widoczny historyczny budynek Ignacego Mościckiego,
Prezydenta Polski w latach 1926-1939
Nawierzchnia betonowa – Tarnów, ul.Westerplatte
Przykłady betonowych
dróg ekspresowych
S2 Polichno – Rawa Mazowiecka
S2 Polichno – Wolbórz
Przykłady betonowych
autostrad
A2 Nowy Tomyśl - Świecko
A4/A18
A2 Nowy Tomyśl - Świecko
A4 Wrocław-Legnica
A4 Jędrzychowice-Krzyżowa
A1 Stryków-Tuszyn
Program budowy dróg w latach 2015-2023
istniejące naw. asfaltowe
projektowane naw. asfaltowe
istniejące naw. betonowe
projektowane naw. betonowe
inne planowane drogi ekspresowe
dziękuję za uwagę … A1 Stryków-Tuszyn