Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wymagania dla betonu do konstrukcji nawierzchni sztywnych

Requirements for concrete for the construction of rigid surfaces
Wykonywanie płyty betonowej o zbrojeniu ciągłym (FOT. 2)
Wykonywanie płyty betonowej o zbrojeniu ciągłym (FOT. 2)
Archiwum TPA

Podstawowe wymagania stawiane konstrukcji nawierzchni drogowej to rozłożenie naprężeń od kół pojazdów na podłoże gruntowe oraz zapewnienie bezpieczeństwa i komfortu jazdy pojazdów. Dodatkowe współczesne wymagania dla nawierzchni drogowych wynikają z doktryny zrównoważonego rozwoju i z potrzeby zachowania racjonalności ekonomicznej.

Jednym ze sposobów realizacji tych idei jest zastosowanie nawierzchni betonowych, które są wprawdzie droższe na etapie inwestycyjnym, ale za to tańsze w późniejszej eksploatacji. Jest to wynikiem m.in. większej trwałości w długim okresie użytkowania nawierzchni sztywnych.

Konstrukcje nawierzchni betonowych

Betony cementowe są rozwiązaniem materiałowym coraz częściej wybieranym do realizacji dróg w Polsce. W 2017 roku GDDKiA podała, że w ramach nowej unijnej perspektywy budżetowej do 2023 roku w naszym kraju ma powstać 810 km dróg ekspresowych i autostrad z nawierzchnią betonową, co stanowi 27% nawierzchni, a tylko w województwie mazowieckim do 2020 roku ma zostać oddane aż 220 km.

Czytaj też: Przyczyny uszkodzeń dylatacji betonowych posadzek przemysłowych

Konstrukcja nawierzchni betonowej jest klasyfikowana jako sztywna, w odróżnieniu od nawierzchni z mieszanek mineralno-asfaltowych, które mogą być budowane jako półsztywne lub podatne, w zależności od tego, czy którakolwiek z warstw podbudowy zasadniczej wykonana jest z materiałów związanych spoiwami hydraulicznymi (żużlem, cementem, popiołem lotnym lub spoiwem drogowym zgodnym z PN-EN 13282-1:2013).

RYS. 1. Schemat konstrukcji nawierzchni betonowej: 1 - warstwa nawierzchniowa (płyta betonowa), 2 - warstwa poślizgowa, 3 - podbudowa zasadnicza (jedno- lub dwuwarstwowa), 4 - podbudowa pomocnicza, 5 - warstwa mrozoochronna, 6 - ulepszone podłoże/podłoże gruntowe; rys. archiwum autorów (W. Jackiewicz-Rek, M. Konopska-Piechurska, K. Pokorski, T. Piotrowski)
RYS. 1. Schemat konstrukcji nawierzchni betonowej: 1 - warstwa nawierzchniowa (płyta betonowa), 2 - warstwa poślizgowa, 3 - podbudowa zasadnicza (jedno- lub dwuwarstwowa), 4 - podbudowa pomocnicza, 5 - warstwa mrozoochronna, 6 - ulepszone podłoże/podłoże gruntowe; rys. archiwum autorów (W. Jackiewicz-Rek, M. Konopska-Piechurska, K. Pokorski, T. Piotrowski)

W konstrukcji nawierzchni sztywnej, ułożonej na podłożu gruntowym lub na warstwie ulepszonego podłoża (RYS. 1), wyróżnia się dolne warstwy konstrukcji nawierzchni (warstwa mrozoochronna i podbudowa pomocnicza) oraz górne warstwy konstrukcji nawierzchni (podbudowa zasadnicza, warstwa poślizgowa i warstwa nawierzchniowa). Dodatkowo może występować warstwa odsączająca, która zapewnia odprowadzenie wody przedostającej się do spodu nawierzchni, oraz warstwa odcinająca, która separuje wykonane z materiału ziarnistego dolne warstwy lub warstwę ulepszonego podłoża od przenikania do nich drobnych cząstek ze spoistego podłoża gruntowego.

Z punktu widzenia trwałości i użytkowalności drogi najistotniejsza jest warstwa nawierzchniowa, poddawana bezpośredniemu oddziaływaniu ruchu i czynników atmosferycznych. Można wyróżnić różne konstrukcje nawierzchni sztywnych (RYS. 2). W Polsce spośród możliwych rozwiązań do nawierzchni dróg ekspresowych i autostrad (kategoria ruchu KR5–KR7) najczęściej wykonywane są nawierzchnie dyblowane i kotwione (FOT. 1). Istnieją również odcinki doświadczalne nawierzchni o zbrojeniu ciągłym (FOT. 2 - patrz: zdjęcie główne) i konstrukcji złożonej (tzw. whitetopping, czyli nawierzchnia betonowa na istniejącej nawierzchni asfaltowej).

RYS. 2. Klasyfikacja konstrukcji nawierzchni betonowych; rys.: archiwum autorów
RYS. 2. Klasyfikacja konstrukcji nawierzchni betonowych; rys.: archiwum autorów

Beton cementowy używany do konstrukcji nawierzchni typu sztywnego określany jest mianem betonu nawierzchniowego. Zgodnie z definicją zawartą w Ogólnych Specyfikacjach Technicznych GDDKiA jest to beton napowietrzony o określonej wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu i mrozoodporności, wbudowywany w nawierzchnię [1]. W odróżnieniu od betonów zwykłych, projektowanych z uwagi na wytrzymałość na ściskanie, beton nawierzchniowy projektuje się głównie ze względu na wytrzymałość na rozciąganie, która decyduje o trwałości zmęczeniowej nawierzchni.

FOT. 1. Wymiana dyblowanej i kotwionej płyty betonowej nawierzchni; fot.: archiwum TPA
FOT. 1. Wymiana dyblowanej i kotwionej płyty betonowej nawierzchni; fot.: archiwum TPA

Wytyczne i normalizacja

Do niedawna określenie wymagań dla betonu nawierzchniowego w świetle dostępnych dokumentów odniesienia przysparzało wiele trudności. W przeszłości znaczna część Szczegółowych Specyfikacji Technicznych sporządzanych w naszym kraju opierała się na wycofanych już normach z grup PN-B, PN-S, PN-V lub specyfikacjach dostosowujących wymagania dla nawierzchni do norm z grupy PN-EN. Przegląd stosowanych dokumentów normowych w zakresie betonu nawierzchniowego należy rozpocząć od normy PN‑S‑96015:1975, w której oprócz kwestii wykonawczych określono wymagania dotyczące betonu i jego składników.

Abstrakt

W artykule przedstawiono wybrane wymagania krajowe dla betonu stosowanego do konstrukcji nawierzchni sztywnej na tle wymagań austriackich i niemieckich. Zapewnienie wymagań podstawowych oraz wynikających z idei zrównoważonego rozwoju dodatkowych wymagań w odniesieniu do trwałości i użytkowalności zmusza projektantów i wykonawców do stosowania najnowszych osiągnięć z zakresu inżynierii materiałów budowlanych. Niezwykle ważne jest wstępne dobre przygotowanie do każdej inwestycji. Dotyczy to zarówno formułowania specyfikacji betonu, która powinna być indywidualna w treści, a nie standardowa i szablonowa, dostosowana do warunków pracy konstrukcji nawierzchni, jak również całego procesu wykonawczego, który powinien być oparty na głębokiej wiedzy i praktyce inżynierskiej, wspartej nowoczesnymi rozwiązaniami technologicznymi.

Requirements for concrete for the construction of rigid surfaces

The paper presents selected national requirements for concrete used as a topcoat in rigid pavement construction against the background of German and Austrian requirements. Assurance of the basic requirements and the additional requirements resulting from the idea of sustainable development with regard to durability and serviceability forces designers and contractors to apply the latest achievements in the field of building materials engineering. A good preparation for every investment is extremely important. It applies both to the concrete specifications description, which should be individual in content, adapted to the site conditions and the pavement structure, not standard and template, as well as the entire construction process, which should be based on thorough knowledge and engineering practice supported by modern technological solutions.

Rozszerzenie i zaostrzenie wymagań zawiera norma dotycząca nawierzchni lotniskowych PN-V­‑83002:1999. Kolejnymi dokumentami poświęconymi tej tematyce są Normy Europejskie z 2007 roku: PN-EN 13877­‑1:2007 oraz PN-EN 13877-2:2007, które zostały uaktualnione w 2013 roku (TAB. 1). Wykorzystywane były również zagraniczne wytyczne budowy dróg betonowych, np. niemieckie z dokumentu ZTV Beton­‑StB-07 [2]. Konsekwencją wymienionych sposobów specyfikowania były różnie stawiane wymagania wobec właściwości cech betonu przy tych samych warunkach konstrukcji (głównie wytrzymałości na ściskanie, zginanie, rozciąganie przy rozłupywaniu). Niejednokrotnie trudnością dla specyfikującego było określenie wymagań dotyczących betonów nawierzchniowych oraz wskazanie właściwych dokumentów odniesienia.

	 TABELA 1. Normy dotyczące betonu nawierzchniowego stosowane w Polsce
Tab. 1. Normy dotyczące betonu nawierzchniowego w Polsce

Pomocne w sprecyzowaniu wymagań projektowych i materiałowych wobec betonu nawierzchniowego stały się wytyczne centralnego organu administracji rządowej właściwego w sprawach dróg krajowych, tj. Generalnej Dyrekcji Dróg Publicznych (GDDP), którą od 1 kwietnia 2002 roku przemianowano na Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA). Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych (KTKNS) z 2001 roku, wprowadzony do stosowania zarządzeniem GDDP nr 12 z dnia 10 lipca 2001 roku, był pierwszym formalnym dokumentem w Polsce na temat projektowania i wykonywania konstrukcji nawierzchni z betonu cementowego.

Przyjęte w nim założenia uwzględniały wzrost obciążeń nawierzchni ruchem zarówno pod względem natężenia, jak i wielkości obciążenia. Podstawą opracowania założeń były doświadczenia krajów europejskich o zbliżonych warunkach użytkowania dróg. W związku z dużym postępem technologicznym, jaki nastąpił w budowie dróg od czasu jego wprowadzenia, wzrostem natężenia ruchu pojazdów oraz wzrostem ciężaru i obciążeń osi, w 2013 roku pod kierownictwem A. ­Szydły opracowano nową wersję Katalogu [3], która została wdrożona jako załącznik do zarządzenia GDDKiA nr 30 w 2014 roku.

Uwzględnia ona wprowadzenie nowych materiałów, zmianę stawianych im wymagań, wprowadzenie nowych norm europejskich oraz przepisów prawnych w zakresie wymiarów i wymaganych nacisków na osie pojazdów. Dodatkowo w 2014 roku ­GDDKiA opublikowało tzw. Ogólne Specyfikacje Techniczne (OST) [1], opracowywane przez zespół specjalistów (w tym z TPA Sp. z o.o.), którego przewodniczącym był prof. dr hab. inż. Jan Deja. Powyższe dokumenty techniczne zawierają, zgodne z obecnym stanem wiedzy, rozwiązania technologiczne i materiałowe, przydatne w zapewnieniu jakości i trwałości nowo budowanych oraz modernizowanych nawierzchni betonowych.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 4/2018

Komentarze

(1)
Kicha | 15.05.2018, 18:26
Kawał solidnej wiedzy! Zresztą jak zawsze. Dziękuję redakcjo!
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? 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 »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

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


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

dr inż. Wioletta Jackiewicz-Rek
dr inż. Wioletta Jackiewicz-Rek
Autorka ukończyła ukończyła kierunek budownictwa na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Pracuje jako adiunkt w Zakładzie Inżynierii Materiałów Budowlanych oraz jako prodziekan... więcej »
dr inż. Małgorzata Konopska-Piechurska
dr inż. Małgorzata Konopska-Piechurska
Autorka ukończyła studia na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Pracuje w Laboratorium badawczym TPA Sp. z o.o. Zawodowo zajmuje się technologią betonu, nawierzchniami betonowymi... więcej »
dr inż. Tomasz Piotrowski
dr inż. Tomasz Piotrowski
Tomasz Piotrowski ukończył budownictwo na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Pracuje w Zakładzie Inżynierii Materiałów Budowlanych Wydział Inżynierii Lądowej PW jako adiunkt. ... więcej »
mgr inż. Krzysztof Pokorski
mgr inż. Krzysztof Pokorski
Brak informacji o autorze... więcej »
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 »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
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

.