Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Zabezpieczanie spękań i dylatacji w technologii zalew drogowych na gorąco

Cz. 1. Klasyfikacja i właściwości zalew
Zabezpieczanie spękań i dylatacji w technologii zalew drogowych na gorąco – klasyfikacja i właściwości zalew | Securing cracks and expansion joints in the technology of hot-poured road repair compounds – Part 1: Classification and properties of compounds
Zabezpieczanie spękań i dylatacji w technologii zalew drogowych na gorąco – klasyfikacja i właściwości zalew | Securing cracks and expansion joints in the technology of hot-poured road repair compounds – Part 1: Classification and properties of compounds
Archiwum autora

W ostatnich latach na rynku krajowym pojawiło się wiele zalew drogowych. Aby wybrać spośród nich właściwy produkt, należy uwzględnić funkcje, które masa ma pełnić w okresie eksploatacyjnym. Potrzebna jest też wiedza dotycząca właściwości wyrobu, zwłaszcza zachowań reologicznych.

Masy zalewowe, nazywane obecnie zalewami drogowymi, stosuje się do uszczelniania pęknięć nawierzchni, uzupełniania spoin dylatacyjnych, wykonywania podlewów podszynowych i wypełniania ubytków miejscowych.

Ich właściwości muszą być dostosowane do charakteru wykonywanej pracy oraz oddziaływań czynników zewnętrznych, na które będą narażone. Dodatkowo, jako wyrób budowlany, muszą być oznakowane CE, a tym samym spełniać wymagania obowiązujących norm.

Do marca 2005 r. w Polsce obowiązywała norma branżowa BN-74/6771-04 [1]. Zapisy tego dokumentu, oprócz określenia właściwości masy zalewowej, narzucały udziały procentowe poszczególnych składników: asfaltu drogowego D100 o penetracji w temp. 25°C od 90 do 125×0,1 mm (45–50%) oraz składników mineralnych, tj. wypełniacza wapiennego (50–55%) i wełny mineralnej (0–5%). W 2004 r. Europejski Komitet Normalizacyjny CEN wprowadził nowe normy dotyczące mas zalewowych, a mianowicie:

  •  EN 14188-1:2004 [2] dotyczącą wymagań wobec zalew drogowych na gorąco,
  •  EN 14188-2:2004 [3] dotyczącą wymagań wobec zalew drogowych na zimno.

Przeczytaj też: Współczynnik przewodzenia ciepła mieszanek mineralno-asfaltowych

W Polsce uzyskały one status normy krajowej w 2005 r., przy czym wersja w języku polskim została opublikowana w styczniu 2010 r. Zgodnie z wymienionymi normami podział zalew zależy od temperatury aplikacji. W dokumentach tych nie ma żadnych zapisów dotyczących składników – przydatność składników określa się na podstawie właściwości użytkowych.

Klasyfikacja zalew drogowych

Masy zalewowe, zgodnie z unifikacją europejską, dzieli się ze względu na temperaturę wbudowywania na zalewy na gorąco (norma PN-EN 14188-1:2010 [4]) i zalewy na zimno (norma PN-EN 14188-2:2010 [5]).

Zalewę drogową definiuje się jako materiał, który po wypełnieniu szczelin w stanie jednorodnym uszczelnia ją przez przyleganie do odpowiednich powierzchni w jej obrębie, aby zapobiec wnikaniu wody i szkodliwych substancji.

W wypadku zalewy na gorąco dodatkowo podano informację, że jest to materiał termoplastyczny, podgrzewany do temperatury wbudowania przed wypełnieniem szczelin. Normy nie wprowadzają ograniczeń materiałowych, narzucają wyłącznie funkcję, którą wybrany produkt musi pełnić.

Ukierunkowanie na określony rodzaj materiału wynika z samej definicji mas zalewowych: masą zalewową na gorąco jest mieszanina składająca się z asfaltu drogowego modyfikowanego dodatkiem kauczuku lub żywic syntetycznych, wypełniaczy i innych dodatków uszlachetniających, przeznaczona do wypełniania szczelin nawierzchni na gorąco, natomiast masą zalewową na zimno – mieszanina żywic syntetycznych, jedno- lub dwuskładnikowych, zawierająca konieczne dodatki uszlachetniające i wypełniające, przeznaczona do wypełniania szczelin na zimno.

Zobacz też: Warstwy ochronne z mieszanek mineralno-asfaltowych na obiektach mostowych

ABSTRAKT

W pierwszej części artykułu dotyczącego zabezpieczania spękań i dylatacji w technologii zalew drogowych na gorąco omówiono klasyfikację i właściwości tych materiałów. Przedstawiono badanie porównawcze próbek zalew drogowych na gorąco przeznaczonych do wypełniania szczelin w nawierzchniach. Określono różnice i podobieństwa właściwości badanych próbek oraz możliwości zastosowania w zależności od warunków zewnętrznych.

The first part of the article on securing cracks and expansion joints in the technology of hot-poured road repair compounds, dis­cussed the classification and properties of these materials. A comparative test of hot-poured road repair compounds for filling cracks in road surfaces was presented. Similarities and differences in the properties of the tested samples and the feasibility of application depending on ambient conditions were specified.

W praktyce wykonawczej wybór rodzaju materiału do wypełniania szczelin jest – przynajmniej w pewnym stopniu – ograniczany. Przykładem tego mogą być zapisy w Ogólnych Specyfikacjach Technicznych (OST), np. D.05.03.04 [6] wydanych w 1998 r. przez Generalną Dyrekcję Dróg Publicznych w Warszawie.

OST są podstawą obecnie stosowanych Szczegółowych Specyfikacji Technicznych (SST) wielu kontraktów. Zapisy uszczegółowiające wymagania w stosunku do mas zalewowych na gorąco i zimno znalazły się np. w D.05.03.04a i D.05.03.04b.

Pomimo ograniczeń w SST, związanych z możliwością wyboru rodzaju materiału, zalewy drogowe muszą być klasyfikowane zgodnie z obowiązującymi normami przedmiotowymi i odpowiadać zawartym w nich wymaganiom.

Zalewy na gorąco

Masy zalewowe na gorąco dzieli się na typy:

  • elastyczny (o dużej wydłużalności) – N1,
  • normalny (o niskiej wydłużalności) – N2,
  • o dużej wydłużalności i odporny na paliwo – F1,
  • o niskiej wydłużalności i odporny na paliwo – F2.

Zakres badań mających określić przydatność użytkową zalew został znacznie poszerzony w stosunku do normy branżowej obowiązującej do 2005 r. Należy oznaczać:

  • temperaturę mięknienia według PiK, zgodnie z normą PN-EN 1427:2009 [7],
  • gęstość, według normy PN-EN 13880-1:2004 [8],
  • penetrację stożkiem, zgodnie z normą PN-EN 13880-2:2004 [9],
  • penetrację kulą i nawrot sprężysty, według normy PN-EN 13880­‑3:2004 [10],
  • stabilność cieplną, zgodnie z normą PN-EN 13880-4:2004 [11],
  • spływność, według normy PN-EN 13880-5:2005 [12],
  • odporność na paliwo zalew typu F1 i F2 (rozpuszczalność), zgodnie z normą PN-EN 13880-8:2004 [13],
  • zgodność z nawierzchnią asfaltową zalew typu N1 i N2, według normy PN-EN 13880-9:2004 [14],
  • przyczepność i wydłużenia, zgodnie z normą PN-EN 13880­‑13:2004 [15],
  • kohezję w klimacie gorącym i umiarkowanym, według normy PN-EN 13880-10:2004 [16] (w chłodnych strefach klimatycznych na podstawie normy PN-EN 13880-7:2004 [17]).

Za obszar o chłodnym klimacie uważa się miejsca, w których temperatura może spaść poniżej –25°C. Rozwarcie szczeliny nie może wtedy przekroczyć 35%.

TABELA 1. Wybrane wymagania dotyczące zalew drogowych na gorąco według normy PN-EN 14188-1 [4]

Wybrane wartości normowe oraz warunki badania w zależności od typu zalewy na gorąco przedstawiono w TABELI 1. Badania wykonuje się na próbkach jednorodnych, które po wygrzewaniu w bezpiecznej temperaturze przez 6 godz. (±15 min) powinny spełniać wymagania normy.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

Dodatkowo producent powinien zapewnić o nieprzekraczaniu dopuszczalnego (określonego przepisami danego kraju) poziomu emisji substancji niebezpiecznych dla zdrowia i środowiska.

Zalewy na zimno

Występują one w systemach jednoskładnikowym (S) lub wieloskładnikowym (M) w zależności od pochodzenia chemicznego i składu. Według zapisów SST D.05.04.03b masy jednoskładnikowe powinny mieć postać kitów ulegających utwardzeniu pod wpływem czynników zewnętrznych (np. wilgoci).

Mogą to być np. kity tiksotropowe wprowadzane w szczelinę pod ciśnieniem, masy konfekcjonowane w pojemniku fabrycznym (np. kartuszu) będącym jednorazowym ładunkiem itp. Masy dwuskładnikowe powinny mieć postać gęstej cieczy, która utwardza się w szczelinie w wyniku poprzedzającego aplikację dodania utwardzacza i wymieszania.

Norma europejska dzieli zalewy na typy ze względu na zdolność do samopoziomowania:

  • sl (samopoziomujący),
  • ns (nieosiadający).

Ze względu na odporność na oddziaływanie czynników chemicznych masy te dzieli na cztery klasy:

  • A – brak wymagań wobec odporności chemicznej,
  • B – używane przy kontakcie z benzyną, olejem napędowym oraz chemikaliami odladzającymi,
  • C – używane przy kontakcie z paliwem lotniczym oraz chemikaliami odladzającymi,
  • D – używane przy kontakcie z chemikaliami w postaci płynnej.

Podstawowe wymagania, określające przydatność zalew drogowych na zimno i umożliwiające ich znakowanie zgodnie z wymaganiami ZKP, to:

  • wytłaczalność, wykonywana w wypadku mas typu ns zgodnie z normą PN-EN ISO 8394-1:2011 [18];
  • szybkość utwardzania, według normy PN-EN 14187:2004 [19];
  • czas wysychania dotykowego, zgodnie z normą PN-EN 14187­‑2:2004 [20];
  • właściwości samopoziomujące (w odniesieniu do typu sl), według normy PN-EN 14187-3:2004 [21];
  • spływność (w odniesieniu do typu ns), zgodnie z normą PN-EN ISO 7390:2004 [22] (badanie należy wykonać przy użyciu profilu „U” o szerokości 20 mm i wysokości 10 mm, w temp. 50 ± 2°C i 5 ± 2°C);
  • zmniejszenie objętości, według normy PN-EN ISO 10563:2007 [23] (badanie wykonuje się według procedury C: termostatowanie próbek przez 24,0 ± 0,5 h w temp. 23 ± 2°C i wilgotności względnej 50 ± 5%, poprzedzonej procedurą B – przechowywaniem próbek przez 7 dni w temp. 70 ± 2°C);
  • zmiana masy i objętości po zanurzeniu w ciekłych chemikaliach, zgodnie z normą PN-EN 14187-4:2004 [24] po 72 ± 0,5 godz. przetrzymywania w ciekłych chemikaliach w temp. 23 ± 2°C w zależności od klasy zalewy (A: nieoznaczane, B: paliwo testowe I i chemikalia odladzające, C: paliwo testowe II i chemikalia odladzające, D: odpowiednie płynne chemikalia);
  • odporność na hydrolizę, według normy PN-EN 14187-5:2004 [25] (próbki przechowywane przez 14 dni w temp. 70±2°C i przy wilgotności względnej 95±5%);
  • kohezja, w wypadku mas przeznaczonych do obszarów chłodnych zgodnie z normą PN-EN 14187-9:2006 [26];
  • przyczepność i wydłużenie, według normy PN-EN ISO 8340:2005 [27] (uzyskane wydłużenie powinno wynieść 100 ± 2%);
  • własności adhezyjno-kohezyjne przy stałym wydłużeniu, po zanurzeniu w ciekłych chemikaliach, zgodnie z normą PN-EN 14187­‑6:2004 [28] (termostatowanie próbek i rodzaj chemikaliów jak w badaniu zmiany masy i objętości);
  • odporność na starzenie spowodowane promieniowaniem ultrafioletowym (UV), według normy PN-EN 14187-8:2004 [29];
  • nawrót sprężysty, zgodnie z normą PN-EN ISO 7389:2004 [30] (uzyskane wydłużenie powinno wynieść 100 ± 2%);
  • odporność na płomień, według normy PN-EN 14187-7:2004 [31].

Wymienione badania nie były dotychczas wykonywane w krajowych laboratoriach, m.in. ze względu na rzadkość stosowania tego typu mas zalewowych. Otwarcie na technologie zachodnie i ich dopuszczenie do stosowania (m.in. poprzez zapisy SST) zmuszają jednostki badawcze do uzupełnienia sprzętu i kontroli jakości wprowadzanych materiałów.

Warto zobaczyć: Emulsje asfaltowe w drogownictwie

W TABELI 2 przedstawiono wymagania dotyczące zalew drogowych na zimno na podstawie normy PN-EN 14186-2:2010 [5].

Badania porównawcze wybranych zalew drogowych na gorąco

Rozwój zaawansowanych technologii nie ominął materiałów wykorzystywanych do wypełniania ubytków miejscowych, uszczelniania pęknięć, szczelin, dylatacji mostowych, styków w obszarze szyna – nawierzchnia. Producenci zalew drogowych zaczęli wprowadzać na rynek produkty przeznaczone do ściśle określonych warunków pracy (obciążeń, warunków pogodowych, czynników szkodliwych itp.).

Deklarowane na kartach jakościowych wymagania nie zawsze informują inwestorów, projektantów czy wykonawców o szczególnym przeznaczeniu tych wyrobów. Tymczasem wprowadzanie na rynek tego rodzaju materiałów powinno być poparte szczegółową wiedzą techniczną nabytą od wytwórców materiałów i dodatkowo niezależnymi badaniami, szczególnie dotyczącymi zachowań reologicznych.

Na rynku krajowym przeważają produkty wymagające podgrzewania, czyli zalewy na gorąco. Wynika to i z przyzwyczajeń budujących, i z niższej ceny tych materiałów w stosunku do zalew na zimno.

Z bogatej oferty produktów stosowanych w kraju wytypowano do badań 5 rodzajów mas na gorąco, pochodzących od dwóch producentów. Zgodnie z opisem technicznym wszystkie one przeznaczone są do wypełniania szczelin w nawierzchniach. Próbki oznaczono jako: B1, B2 oraz H1, H2 i H3. Przeprowadzone eksperymenty na wytypowanych zalewach drogowych miały uchwycić zróżnicowanie wyrobów. Wykonano badania:

  • gęstości w temp. 25°C (zgodnie z normą PN-EN 13880-1:2004 [8]),
  • temperatury mienienia metodą pierścienia i kuli (PiK),
  • penetracji igłą (jak w badaniach lepiszczy asfaltowych) w temp. 25 i 40°C,
  • odporności na starzenie (zmiany masy po wygrzaniu jak w badaniach lepiszczy) w temp. 163°C,
  • odporności na zamrażanie,
  • nawrotu sprężystego (jak w badaniach lepiszczy asfaltowych modyfikowanych) w temp. 25 i 55°C (zgodnie z normą PN-EN 13398:2012 [32]),
  • ciągliwości z pomiarem siły i energii odkształcenia,
  • wytrzymałości na zginanie w niskich temperaturach (badanie nienormowe).

Brak aparatury zawęził możliwości sprawdzenia zgodności mas zalewowych na gorąco z obowiązującą normą PN-EN 14188­‑1:2010 [4]. Przeprowadzone badania miały określić zachowanie się tych produktów w zróżnicowanych warunkach, wykazać ewentualne różnice lub podobieństwa oraz nakreślić możliwości zastosowania w zależności od czynników zewnętrznych.

Gęstość

W odniesieniu do zalewy drogowej gęstość określa się jako iloraz masy i objętości w temp. 25°C.

FOT. 1. Przykład tygla aluminiowego do oznaczania gęstości zalewy drogowej zgodnie z normą PN-EN 13880-1:2010 [4]  |  Fot. Archiwum autora

Badanie wykonano zgodnie z normą PN-EN 13880-1:2004 [8]. Polegało ono na zalaniu tygla (FOT. 1), o określonej masie w powietrzu i wodzie, masą zalewową do poziomu ok. 5 mm poniżej górnej krawędzi. Następnie całość umieszczono w suszarce w temp. 163°C na 1 godz., by pozbyć się pęcherzyków powietrza i wilgoci.

TABELA 3. Uśrednione wyniki badań

Po wyjęciu próbkę schłodzono do temperatury pokojowej i zważono z dokładnością do 1 mg. Następnie tygiel umieszczono na 1 godz. w łaźni wodnej o temp. 25,0 ± 0,2°C, po czym zważono go w wodzie. Wyniki badań przedstawiono w TABELI 3.

FOT. 2–3. Automatyczne urządzenie do pomiaru temperatury mięknienia metodą pierścienia i kuli, zgodne z normą PN-EN 1427:2009 [7]  |  Fot. Archiwum autora

Temperatura mięknienia według PiK

Właściwość tę określono w automatycznym urządzeniu, zgodnie z normą PN-EN 1427:2009 [7] (FOT. 2–3). Przygotowanie próbek polegało na podgrzaniu ich do temp. 160–170°C, a następnie wypełnieniu pierścieni ułożonych na płytce posmarowanej środkiem antyadhezyjnym. Po ostygnięciu nadmiar masy ścięto nożem.

FOT. 2–3. Automatyczne urządzenie do pomiaru temperatury mięknienia metodą pierścienia i kuli, zgodne z normą PN-EN 1427:2009 [7]  |  Fot. Archiwum autora

Tak przygotowane próbki wraz z kulkami stalowymi i prowadnicami umieszczono w zlewce z gliceryną. Po 15 min termostatowania rozpoczęto podgrzewanie cieczy z prędkością 5°C/min. Za wynik uważa się temperaturę, przy której kulka stalowa pokona odległość 25,0 ± 0,4 mm. Wyniki badań przedstawiono w TABELI 3.

FOT. 4. Automatyczne urządzenie do pomiaru penetracji asfaltów w temp. od 0 do +60°C, zgodnie z normą PN-EN 1426:2009 [33]  |  Fot. Archiwum autora

Penetracja igłą

POBIERZ E-BOOK [bezpłatnie]
warunki techniczne
Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki
– stan na 2014 r.

Badanie to pozwala określić konsystencję mas zalewowych.

Przeprowadzono je w temp. jak w badaniu lepiszczy asfaltowych, tj. w 25°C (FOT. 4), zgodnej z normą PN-EN 1426:2009 [33].

Dodatkowo, aby określić PI (indeks penetracji), wykonano pomiar zagłębienia igły w temp. 40°C.

Przygotowanie próbek polegało na napełnieniu naczynka penetracyjnego masą zalewową do wysokości co najmniej 10 mm wyższej od przewidywanego zagłębienia igły.

Następnie próbkę schłodzono w ciągu 60–90 min, po czym umieszczono w łaźni wodnej o ustalonej temperaturze badania.

Po okresie termostatowania próbkę umieszczono na stanowisku badawczym i wykonano pomiar zgodnie z wymaganiami normy, tj. przy obciążeniu igły 100 g w czasie 5 s. Wyniki badania oraz wartości PI przestawiono w TABELI 3.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak powstają konstrukcje nowoczesnych hal stalowych?


Jak powstają konstrukcje nowoczesnych hal stalowych? ZOBACZ »


Czy przysługuje Ci dofinansowanie na termomodernizację domu?


Dowiedz się, na czym polega rządowy program „Czyste Powietrze”, i sprawdź, czy przysługują Ci dotacje... ZOBACZ »


W 3 prostych krokach zaprojektuj elewację »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Łatwo i szybko dobierz optymalny system elewacyjny dla budynku... czytaj dalej » Co zrobić, by samodzielnie wykonywać zawód architekta w Polsce i UE? czytaj dalej »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Czego jeszcze nie wiesz o ognioodporności płyt PIR?

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W zależności od wymagań izolacyjności, czy odporności ogniowej możemy dobrać odpowiedni rodzaj płyt...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Profile okapowe - co warto o nich wiedzieć?


Wybierz technologię wykonania tarasu, balkonu czy schodów... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak zatrzymać ciepło i ochronić dom przed zimnem?


Komfortowy i energooszczędny dom zapewnia swoim mieszkańcom izolację od gorąca, zimna, hałasu oraz... wysokich rachunków za ogrzewanie i klimatyzację... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
10/2019

Aktualny numer:

Izolacje 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Konserwacje i renowacje systemów ociepleń
  • - Odporność ogniowa elementów drewnianych
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.