1.Rodzaje nawierzchni drogowych (wymienić wszystkie i krótko je opisać).

Ze względu na konstrukcje i wygodę jazdy odróżnia się:

1. Nawierzchnie twarde, których grubość jest większa niż 12 cm, a moduł odkształcenia nawierzchni nowo wykonanych, mierzony w najgorszych warunkach zawilgocenia, jest większy niż 1000kG/cm²; nawierzchnie te dzieli się na:

1. twarde nieulepszone, tj. nieprzystosowane do szybkiego ruchu samochodowego z powodu pylności (kurzu - np. nawierzchnia tłuczniowa)lub nierówności (np. nawierzchnia brukowcowi),

2. twarde ulepszone, czyli bezpylne i dostatecznie równe, przystosowane do szybkiego ruchu samochodowego,

2. nawierzchnie gruntowe ulepszone o grubości co najmniej 10 cm wykonane z gruntu rodzimego lub dowiezionego ulepszonego mechanicznie lub chemicznie.

Ze względu na odkształcalność pod wpływem powtarzających się obciążeń dzieli się nawierzchnie na:

1. sztywne, które odkształcają się sprężyście pod obciążeniami i których ugięcie sprężyste pod naiskiem koła o ciężarze 5000 kG są mniejsze niż 0,5 mm; zalicza się do nich nawierzchnie z betonu cementowego

2. półsztywne o warstwie jezdnej bitumicznej na podbudowie sztywnej; zalicza się do nich nawierzchnie bitumiczne na podbudowie betonowej i z gruntu stabilizowanego cementem.

Ze względu na sposób wykonania dzieli się nawierzchnie na:

1. monolityczne -wykonane na drodze i podzielone ewentualnie szczelinami z powodu ruchu termicznego płyt;

2. makadamowe - nawierzchnie monolityczne , których wykonanie polega na okładaniu i zagęszczaniu kruszywa poszczególnych frakcji w odrębnych warstwach wzajemnie się klinujących ( uziarnienie kruszywa w warstwach zmniejsza się od dołu ku górze).

3. betonowe -nawierzchnie monolityczne, które wykonuje się z mieszanki kruszywa ze spoiwem lub lepiszczem w określonych składzie;

4. prefabrykowane, których warstwy jezdne są wykonywane z gotowych płyt

5. brukowe - układane sposobem brukarskim, tj. ręcznie z elementów układanych szczelnie obok siebie.

Ze względu na cechy powierzchniowe odróżnia się nawierzchnie:

1. równe - które nie powodują drgań i wstrząsów uciążliwych dla użytkowników pojazdów;

2. nierówne, które nie spełniają wymagań stawianych nawierzchniom równym

3. szorstkie, których współczynnik tarcia jest większy o minimalnego dopuszczalnego dla danej nawierzchni i drogi;

4. śliskie - których współczynnik tarcia jest mniejszy od minimalnego współczynnika dopuszczalnego dla danej nawierzchni i drogi

2.Zastosowanie MMA do warstw ścieralnych w zależności od KR

Zastosowanie MMA do warstw ścieralnych w zależności od kategorii ruchu przedstawia tabela:

Warstwa ścieralna	Zastosowanie mieszanki mineralno-asfaltowej w funkcji kategorii ruchu drogowego
		KR1÷KR2	KR3÷KR6
Beton asfaltowy	+	+
SMA	+	+
Asfalt lany	+	+*
Asfalt piaskowy	+
MNU	+	+
Powierzchniowe utrwalenie	+

*Asfalt lany wbudowany mechanicznie

Mieszanka MNU, asfalt piaskowy i powierzchniowe utrwalenie stosuje się tylko w warstwie ścieralnej. Z betonu asfaltowego mogą być wykonywane wszystkie warstwy konstrukcyjne nawierzchni (tabela). Na szczególną uwagę zasługuje mieszanka SMA, którą zaleca się stosować do warstwy ścieralnej niezależnie od kategorii ruchu, szczególnie w rejonach o surowych zimach i gorących latach (północno-wschodnia Polska, obszary górskie).

3.Mieszanki asfaltowe stosowane do warstw konstrukcyjnych nawierzchni.

Zastosowanie mieszanek mineralno-asfaltowych do warstw konstrukcyjnych nawierzchni przedstawia tabela:

Warstwa nawierzchni	Mieszanka mineralno-asfaltowa
		beton asfaltowy	SMA	asfalt la	asfalt lan
Ścieralna	+	+	+	+
Wiążąca	+	+*	+*
Wyrównawcza	+
Wzmacniająca	+
Podbudowa	+
Warstwa	+	+	+

* Głównie na obiektach mostowych

4. Podział nawierzchni ze względu na:
a) uziarnienie MM

1. O uziarnieniu ciągłym

2. O nieciągłym uziarnieniu
b) strukturę MM :

1. typ betonowy- charakteryzuje się tym, że mieszanka mineralna jest projektowana według ciągłej harmonijnej krzywej uziarnienia (równomiernie stopniowane uziarnienie) z kruszyw o różnej wielkości ziaren. Tak dobrana mieszanka po zagęszczeniu powinna osiągnąć minimum wolnych przestrzeni które wypełnia się w całości lub częściowo lepiszczem asfaltowym. Mieszanki typy betonowego mogą mieć strukturę zamkniętą lub częściowo zamkniętą,. W nawierzchni drogowej zagęszczona mieszanka mineralno- asfaltowa uzyskuje odpowiednią szczelność i nie powinna dogęszczać się w czasie eksploatacji. Proporcje pomiędzy składnikami wchodzącymi w skład zagęszczonej mieszanki mineralno- asfaltowej tj. miedzy zawartością fazy gazowej (zawartość wolnych przestrzeni), fazy stałej (zawartość mieszanki mineralnej) oraz ciekłej (zawartość lepiszcza) nie powinny ulegać zmianom. W zależności od składu, właściwości i technologii wbudowania w nawierzchnię tradycyjne mieszanki typu betonowego dzielimy na: beton asfaltowy, asfalt lany, asfalt piaskowy

2. typ makadamowy- nazwą ta określa się warstwy kruszyw jednofrakcyjnych, wzajemnie klinujących się o stopniowo malejącym uziarnieniu otoczonych lepiszczem lub skropionych i odpowiednio zagęszczonych. Główna siła utrzymującą monolityczność warstwy asfaltowej jest tarcie klinujących się ziarn, natomiast rola lepiszcza jako spoiwa jest tu drugorzędna. Warstwy kruszywa z lepiszczem układane i zagęszczane kolejno od najgrubszej do najdrobniejszej frakcji dogęszczają się pod wpływem ruchu i mają strukturę otwartą. Do typu makadamowego należy powierzchniowe utrwalanie.

3. typ pośredni - charakteryzuje się tym że krzywa uziarnienia mieszanki mineralnej jest nieciągła. Nieciągłość wynika z braku określonej frakcji lub grupy frakcji w mieszance mineralnej. Do typu pośredniego należą : mastyks grysowy SMA, mieszanka mineralno- asfaltowa o nieciągłym uziarnieniu MNU
c) zawartość wolnych przestrzeni

1. struktura zamknięta, zawartość wolnych przestrzeni 1,5 do 4%

2. struktura częściowo zamknięta zawartość wolnych przestrzeni 4,5 do 8%

3. mieszanki szczelne (mastyks i asfalt lany) zawartość wolnych przestrzeni<1%
d) konsystencje i zagęszczenie

1. zagęszczone - Np. beton asfaltowy , SMA

2. niezagęszczony- Np. mastyks i asfalt lany

5. Cechy warstwy ścieralnej

Warstwa ścieralna jest to górna warstwa nawierzchni narażona na bezpośrednie działanie ruchu i wpływów atmosferycznych. Powinna się charakteryzować takimi cechami jak:

- trwałość na niszczące działanie ruchu i warunków atmosferycznych, szczelność to jest nieprzepuszczalność nawierzchni dla wody,

- odporność na odkształcenia trwałe powodowane przez ruch samochodowy, szorstkość dającą dobrą bezpieczną przyczepność koła z nawierzchnią niezależnie od stopnia zawilgocenia,

-ekologiczność poprzez stosowanie materiałów nieszkodliwych dla środowiska naturalnego

- równość - od stanu równości nawierzchni zależy wygoda jazdy, przepustowość drogi (sprawność ruchu), koszy jej utrzymania, bezpieczeństwo ruchu

- odporność na odkształcenia Np. na koleinowanie

- odporność na zmęczenie

- odpowiednia trwałość

6. Cechy warstwy wiążącej

Warstwa wiążąca jest to warstwa pośrednia miedzy warstwą ścieralną a podbudową lub warstwą wyrównawczą.

- odpowiednia nośność

- odporność na odkształcenia

Warstwa wiążąca i warstwa górnej podbudowy bitumicznej - tworzą razem bitumiczny "fundament" pod warstwą ścieralną, którego parametry wytrzymałościowe mają niebagatelne znaczenie: tu powstają największe naprężenia odpowiadające za powstanie kolein, tu, w spodzie warstw bitumicznych powstają spękania zmęczeniowe;
7. Wymień i opisz nawierzchnie typu betonowego
Rodzaje nawierzchni betonowych:

- naw. z betonu asfaltowego `'AC'': nawierzchnie tego typu powinny charakteryzować się następującymi cechami: odpowiednia nośność nawierzchni, trwałość na niszczące działanie ruchu i warunków atmosferycznych, szczelność to jest nieprzepuszczalność nawierzchni dla wody, odporność na odkształcenia trwałe powodowane przez ruch samochodowy, szorstkość dającą dobrą bezpieczną przyczepność koła z nawierzchnią niezależnie od stopnia zawilgocenia, ekologiczność poprzez stosowanie materiałów nieszkodliwych dla środowiska naturalnego

- naw. z betonu niezbrojnego jeśli płyta betonowa będzie mieć taką długość, że nie podzieli się w środku to naw. bet. nie zbrojona przyjmuje się tak jak zbrojoną, najczęściej 5-6m.

-naw. z betonu zbrojonego stosuje się na drogach startowych nawierzchni lotniskowych o dużym obciążeniu, na drogach o bardzo dużym obciążeniu, gdy przewiduje się nierównomierne osiadanie podłoża. Zbrojenie nie zapobiega spękaniom a kontroluje tylko

je i utrzymuje w stanie zamkniętym. Zbrojenie stanowi od 0,25 do 0,40% powierzchni betonu. Zbrojenie prowadzi do zmniejszenia grubości płyty, zwiększenia długości. W nawierzchniach zbrojonych nie ma szczelin dylatacyjnych są tylko pozorne rozmieszczone rzadziej.

-naw. z betonu o zbrojeniu ciągłym, zbrojenie stanowi ok. 0,7% (0,4-0,9%) Ø16-20mm co 15cm, obok prętów mogą występować płaskowniki, nie ma żadnych szczelin

-naw. z betonu sprężonego, zmniejszenie gr. płyty zmniejszenie ilości szczelin tylko szczeliny aktywne, odległości między szczelinami aktywnymi min 100,150-400m, są bardziej rysoodporne, wytrzymałe i stosowane głównie na lotniskach stosuje się kable i struny.

-naw. z mieszanki w stanie upłynnionym, wbudowuje się w stanie ciekłym nie wymaga zagęszczania, zagęszcza się i odpowietrza pod własnym ciężarem. Uzyskuje wysokie wytrzymałości w 1 okresie twardnienia, w młodym wieku nie doznaje mikropęknięć, beton jest odporny na działanie chlorków i agresywnego oddziaływania środowiska. Nadaje się do pompowania. Mieszanka rozpływa się w deskowaniu zabierając ze sobą wszystkie składniki w tym frakcje kruszyw 8-16mmmi nie poddaje się rozsegregowaniu. Po ułożeniu mieszanka wymaga wyprofilowania następnie w ciągu 8h wykonania nacięć pozornych powierzchni. Po 1 dobie uzyskuje wytrzymałość 75% wytrzymałości końcowej. Nawierzchnie można oddać do użytku po uzyskaniu 75 wytrzymałości końcowej czyli już po 1 dobie. Mieszankę można zaliczyć do układu dyspersyjnego który można podzielić na 2 fazy -faza rozproszona

(szkielet mineralny z ziarnami>0,25mm, -ciągła (cem+woda+wypeń+superplasty+drobny piasek do 0,25mm)

-nawierzchnie betonowe o zbrojeniu rozproszonym, nawierzchnie z fibrobetonu, materiał kompozytowy składający się z matrycy i włókien. Matryca- cem + mat. miner. do 16mm+ woda. Włókna- elementy rozproszone o znacznej wytrzymałości na rozciąganie stalowe, szklane, węglowe, polipropylenowe. Włókna stalowe 0,4-1,1mm dł. 25-100mm w m3 znajduje się od 40-80kg. Betony z włókien mają lepsze właściwości użytkowe w porównaniu z klasycznym betonem a mianowicie: mniejsza ilość spękań wewnętrznych i powierzchniowych, lepsza mrozoodporność betonu, większa odporność na ścieranie i zmiany obciążeń, trwałych 40-50lat. Cement z dodatkiem włókien zwiększa wytrzymałość betonu na rozciąganie 5 krotnie.

-nawierzchnie z betonu przewodzących prąd- na obiektach mostowych aby zapobiegać zlodowaceniom. -nawierzchnie z betonu wewnętrznie uszczelnionego dodatek kulek woskowych, które uszczelniają wolne przestrzenie. Te nawierzchnie są odporne na chlorki.

Wolnych przestrzeni w mieszance mniej niż 5%

-nawierzchnie z betonów wysokowartościowych wytrzymałość na ściskanie 60-100MPa oraz bardzo wysokowartościowe >100MPa. Zwiększona ilość składników drobnoziarnistych a mniej gruboziarnistych z ograniczeniem tych ziaren największych. Mniejsza wartość W/C. stosuje się superplastyfikatory i pył krzemiankowy w ilości 10%w stosunku do ciężaru cementu. Nie stosuje się napowietrzaczy (bardziej szczelny).

-naw. z prefabrykowanych płyt wstępnie sprężonych: elementy nawierzchni są wysokiej jakości ponieważ produkowane są w zakładach prefabrykacji. Płyty wąskie 2x6m. boki płyty maja klamry służące do łączenia. Poprzez spawanie powstają szczeliny o szerokości 10mm. Stosuje się beton B40. wstępne sprężenie: sploty strun o średnicy 7,8mm są rozciągane siłą 46KN. Szczeliny dylatacyjne co 100-120m wbudowanie w różnych warunkach. Są to nawierzchnie przegubowe.

-naw. złożone: składają się z nawierzchni asfaltowej i Betonowej

8. Wymień i opisz nawierzchnie makadamowe.

Nawierzchnie makadamowe są określane jako warstwy kruszyw jednofrakcyjnych, wzajemnie klinujących się, o stopniowo malejącym uziarnieniu, otoczonych lepiszczem lub tylko skropionych i odpowiednio zagęszczonych. Główną siłą utrzymującą monolityczność warstwy asfaltowej jest tarcie klinujących się ziarn, natomiast rola lepiszcza jako spoiwa jest tu drugorzędna. Warstwy kruszywa z lepiszczem układane i zagęszczane kolejno od najgrubszej do najdrobniejszej frakcji, dogęszcza się pod wpływem ruchu i mają strukturę otwartą.

Do typu makadamowego należy powierzchniowe utrwalenie.

Wyróżniamy:

Jednokrotne powierzchniowe utrwalenie nawierzchni

Dwukrotne powierzchniowe utrwalenie nawierzchni

Trzykrotne powierzchniowe utrwalenie nawierzchni

Powierzchniowe utrwalenie typu sandwicz

9. Wymień i opisz nawierzchnie pośrednie.

Typ pośredni mieszanki mineralno asfaltowej charakteryzuje się tym, że krzywa uziarnienia mieszanki mineralnej jest nieciągła. Nieciągłość wynika z braku określonej frakcji lub grupy frakcji w mieszance mineralnej. Do typu pośredniego zaliczamy a)mastyks grysowy SMA b)mieszanka mineralno asfaltowa o nieciągłym uziarnieniu. Mastyks grysowy SMA- (mieszanka grysowo mastyksowa), wiąże się z budową mieszanki składającej się z grysów 60-80%, tworzących szkielet nośny, którego pory wypełnione są mastyksem. Mastyks składa się z asfalty, wypełniacza, piasku i dodatku stabilizującego. Warstwa ścieralna nawierzchni SMA łączy w sobie zalety betonu asfaltowego i asfaltu twardolanego i charakteryzuje się dużą szorstkością, zwiększona odpornością na odkształcenia trwałe(koleinowanie) oraz odpornością na działanie czynników atmosferycznych. Zwiększona trwałość mieszanki SMA wynika z dużej zawartości mastyksu, który otaczając ziarna kruszywa grubą warstwą oraz wypełniając wolne przestrzenie w mieszance czyni ja nieprzepuszczalną dla wody i powietrza, a przez to odporną na działanie wilgoci i przyśpieszone starzenie lepiszcza asfaltowego. Mieszanka mineralno asfaltowa o nieciągłym uziarnieniu- charakteryzuje się tym, że krzywa uziarnienia pozbawiona jest określonej frakcji lub grupy frakcji, jest produkowana i wbudowywana na gorąco. Przeznaczone są do wykonywania bardzo cienkich i ultracienkich warstw ścieralnych nawierzchni drogowych, określanych często razem jako cienkie warstwy ścieralne. Grub. tych warstw wynosi odpowiednio 1,5-2cm i poniżej1,5cm. Stosuje się je w zabiegach utrzymaniowych w celu poprawy szorstkości i szczelności nawierzchni lub do wykonywania nowych nawierzchni.

10. Opisz jedną z metod określania optymalnej zawartości lepiszcza oraz stabilności MMA na podst. Badań: a)Marshalla b)Hubbarda-Fielda

Metoda Marshalla służy do określania optymalnej zawartości lepiszcza w danej mieszance mineralnej. W wyniku ściśnięcia próbki powinniśmy otrzymać znany wykres stabilność-odkształcenie(rys.1). Niestety nie zawsze otrzymujemy właśnie taki wykres, dużo zależy od rodzaju mieszanki mineralnej, kruszywa i lepiszcza. Dlatego można zobaczyć również wykresy (wyniki) innego rodzaju (rys.2). Zjawisko przedstawione na rysunku nr 2. nazwano "płynięciem próbek". Choć rzadko, jednak takie "płynięcie" próbki się pojawia. W badaniu określa się: a)stabilność Marshalla, która jest max odpornością na ściskanie b)osiadanie, które jest zmniejszeniem średnicy próbki w chwili niszczenia

Przypadki "płynięcia" próbek mogą zajść gdy:

· stosujemy w próbce elastomeroasfalt lub ogólniej polimeroasfalt,

· badamy próbkę o dużej zawartości lepiszcza,

· badamy próbkę o przeważającej zawartości drobnego kruszywa, a jednocześnie dużej zawartości zaprawy.

Metoda Hubbarda-Fielda- polega na mierzeniu oporu jaki powstaje w czasie przeciskania próbki bitumicznej o odp. Wymiarach, w określonej temperaturze przez pierścień o mniejszej średnicy niż średnica badanej próbki. Max obciążenie wyrażone w N w memencie zniszczenie próbki nosi nazwę stabilności wg Hubbarda-Fielda. Badanie tą met. obejmuje: określenie stabilności,ozn.Gest.MMA,Ozn.gest.obj.(strukturalnej)MMA ,ozn.wolnych przestrzeni w próbce piaskowo asfaltowej.

11.Podłoże pod warstwę asfaltową.

Podłożem pod warstwę asfaltową są podbudowy. Wyróżniamy następujące rodzaje podbudów:1)podbudowy bitumiczne: a)z bet. asfaltowego- jest to jedna lub więcej warstw wytworzonej i zagęszczonej na gorąco mieszanki mineralno asfaltowej spełniającej wymagania wobec betonu asfaltowego. Podbudowę taką stosuje się do budowy nośnych części naw.drogowych o obc.od KR1 do KR6. b)z piasku otoczonego asfaltem- to jedna lub dwie warstwy wytworzonej i zagęszczonej na gorąco MMA piasku lub kilku piasków i wypełniacza mineralnego oraz odpowiedniej ilości asfaltu. Piasek otoczony asfaltem stosuje się do wykonywania podbudów naw.drogowych o obc.od KR1 do KR4. c)z mieszanki „grave emulsion”- „grave emulsion” jest określeniem mieszanki mineralno asfaltowej wytworzonej na zimno z kruszywa o ciągłym uziarnieniu wolnorozpadowej emulsji. W wyjątkowych sytuacjach dodawany jest również cement. 2)podbudowy z kruszyw: a)stabilizowanych mechanicznie (kruszywa naturalnego, łamanego, żużla wielkopiecowego)- jest ta warstwa lub warstwy konstrukcyjne naw.z zagęszczonego w wilgotności opt.kruszywa łamanego, naturalnego lub żużla wielkopiecowego o właściwie dobranym uziarnieniu. Stosuje się je do warstw konstr.naw.slużących do przenoszenia obc.od ruchu KR1 do KR6. W pewnych przypadkach podbudowa stabilizowana mechanicznie może stanowić naw.twardą nie ulepszoną. b)z tłucznia kamiennego- tłuczeń rozkłada się w jednej warstwie w sposób mech.przy użyciu równiarki albo rozkładarki. Gr.rozłożonej warstwy luźnego kruszywa powinna być taka, aby po jej zagęszczeniu i zaklinowaniu osiągnęła grubość proj.Max gr.warstwy podbudowy po zagęszczeniu nie może przekraczać 20cm, a powyżej 20cm należy wykonywać w dwóch warstwach. 3)podbudowy z gruntów stabilizowanych spoiwami hydraulicznymi: a)cementem- przez stabilizację gruntu cementem należy rozumieć proces technologiczny polegający na rozdrobnieniu istniejącego gruntu rodzimego i zmieszaniu go z taką ilością cementu i wody, aby po zagęszczeniu i procesie twardnienia mieszanka wykazywała dostateczną zwartość, wytrzymałość i odporność na działanie wpływów atm. b)wapnem- stabilizacja wapnem pozwala na wykorzystywanie do podbudowy konstrukcji naw.zalegających w podłożu nieprzydatnych gruntów spoistych. W stanie suchym grunty spoiste wykazują dużą nośność, którą szybko tracą pod wpływem wody. Wprowadzenie wapna do gruntu powoduje rozpoczęcie reakcji pomiędzy dodanym wapnem a minerałami iłowymi oraz koloidalna krzemionką pochodzącymi z gruntu. Grunt zdobywa odporność na działanie wody, pozbywa się skłonności do pęcznienia i skurczu oraz uodparnia się na działanie mrozu. c)popiołami lotnymi- do stabilizacji stosuje się popiół lotny z węgla brunatnego. Stosuje się je jako nośne warstwy naw.drogowych, placów postojowych, parkingów, chodników i ścieżek rowerowych oraz wykonywania poszerzeń istniejących nawierzchni. Stabilizację gruntu wykonuje się w jednej lub w dwóch warstwach. Podbudowa dwuwarstwowa znajduje zastosowanie w przypadku podłoża wątpliwego lub wysadzinowego oraz gdy podłoże jest niewysadzinowe, ale obciążenie ruchem tego wymaga. 4)podbudowy betonowe: a)z bet.cementowego b)z bet.popiołowego c)z chudego betonu- stosuje się do budowy nośnych części naw.drogowych o kat.ruchu od KR1 do KR6. Podbudowy z ch.bet.wykonuje się w jednej warstwie o gr.od 1 do 20cm po zagęszczeniu. 5) podbudowy z materiałów z zużytej naw.drogowej: a)z mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjnej(mce)- stosuje się do wykonywania warstw naw.drogowych sposobem na zimno na drogach wszystkich kategorii obciążenia ruchem, wytworzonej na miejscu z destruktu ze starej naw.w maszynie frezująco układającej lub z mieszanki mce zawierającej nowe kruszywo z dodatkiem destruktu. Mieszanka mce może być również wytworzona w mieszarce stacjonarnej i rozłożona na drodze typową rozkładarką. b)z betonu asfaltowo-cementowego(bac)- podbudowa z mieszanki bac jest jedną z form recyclingu warstw bitumicznych. W skład mieszanki bac nie wchodzi emulsja asfaltowa, a dodana ilość cementu jest dużo wyższa.

12.Połączenia międzywarstwowe

Skuteczne połączenia uzyskuje się dwoma metodami :a) poprzez zazębienie- ziarna kruszywa z górnej warstwy wchodzą w zagłębienia dolnej warstwy i klinują się w nich to zazębienie przejmuje większość działających poziomych naprężeń ścinających, b) poprzez sklejenie kiedy warstwa lepiszcza przenosi naprężenia pionowe, udział sklejenia jest dominujący przy przenoszeniu sił odspajających. Na skutek błędnego wyk. Warstw mogą wyst. Nast. Problemy: a)całkowity brak związania, warstwy mogą się przesuwać, b)lepiszcze w związaniu jest zbyt miękkie a warstwa górna przesuwa się po dolnej, c)jest zbyt dużo lepiszcza w związaniu i oprócz poślizgu górnej warstwy po dolnej lepiszcze jest wypacane.

Do wykonywania połączeń stosujemy emulsje asfaltowe, jej zadaniem jest: a)właściwe sklejenie warstwy asfaltowej z podbudową, b)zabezpieczenie podbudowy przed działaniem wody, c)utworzenie warstwy odcinającej porowatą podbudowę od pierwszej warstwy asfaltowej co ma zmniejszyć wchłanianie lepiszcza z warstwy bitumicznej przez podbudowę, d)dodatkowe utwardzenie powierzchni podbudowy ora związanie występujących luźnych ziaren mieszanki mineralnej.

13.Przechowywanie i transport MMA

a)asfalt lany,wytwarza się go w kotłach stacjonarnych lub przewoźnych(podczas postoju powinna być stale mieszana,a jej temp.powinna być niższa o ok.30 stopni C od maks. temp. wg tablicy) jak również w zespołach do suszenia i otaczania mieszanek mineralno-asfaltowych.W przypadku układania asfaltu lanego sposobem zmechanizowanym mieszankę należy wytwarzać w kotłach stałych lub zespołach do otaczania.Po wyprodukowaniu asfalt lany przewozi się do miejsca wbudowania w kotłach produkcyjno-transportowych holowanych przez ciągniki albo samochody lub w kotłach transportowych montowanych na samochodach samowyładowczych.W czasie transportu mieszanka powinna być mieszana z zachowaniem temp. wytwarzania , która jest jednocześnie temp. wbudowania w nawierzchnię.Czas transportu nie powinien przekraczać 12h.

b)beton asfaltowy Dopuszcza się przechowywanie mieszanki w zbiornikach z termoizolacją pod warunkiem ,że zachowa ona swoją jakość i jednorodność,a jej temp. będzie nie niższa od wymaganej do transportu i wbudowywania.Transport mieszanki betonu asf. z wytwórni do miejsca wbudowania,bez względu na porę roku,powinien odbywac się pojazdami samowyładowczymi z przykryciem w czasie transportu i podczas oczekiwania na rozładunek lub najlepiej samochodami termosami z podwójnymi ścianami skrzynii wyposażonej w system ogrzewczy.Czas transportu do chwili rozładunku nie powinien przekraczać 2 godzin.Przed transportem należy sprawdzić,czy urządzenia podnośnika hydraulicznego są szczelne.Przed załadowaniem mieszanki należy wnętrze skrzyni skropić odpowiednim środkiem(nie olejem napędowym).

14. Wbudowywanie MMA-różnice w zal. od typu MMA

a)bet.asf. Często wykonuje się odcinek próbny w celu określenia grubości warstwy betonu asf. przed zagęszczeniem,koniecznej do uzyskania wymaganej grubości projektowej oraz ustalenia ilości potrzebnej liczby walców.Odcinek ten wykonuje się co najmniej 3 dni przed rozpoczęciem robót zasadniczych.Podłoże pod warstwę nawierzchni musi być wyrównane i oczyszczone z wszelkich zanieczyszczeń.Przed rozłożeniem warstwy naw. z bet.asf. powierzchnię podłoża oraz pow. Każdej warstwy asf. poniżej warstwy ścier. należy spryskać emulsją asf.Miesz.min.asf. bet.asf.wbudowuje się w sposób zmechanizowany za pomocą układarki która umożliwia uzyskanie jednakowej grubości i odpowiedniej równości i jednakowego stopnia zagęszczenia.Ważnym czynnikiem kształtowania struktury naw. jest zagęszczenie mieszanki min.asf.Mieszanka po rozłożeniu jest najpierw zagęszczana deską wibracyjną,a następnie walcami.Do zageszcz. używa się walców stalowych gładkich:lekkich,średnich i ciężkich oraz walców ogumionych.Zageszcz. należy rozpocząć od kr.zewn.kierując się ku osi.Złącza wykonuje się w linii prostej,równ. lub prostop. do osi drogi.Muszą być przesunięte względem siebie o 15cm.Następnie należy je równo obciąć i pow. Obciętej krawędzi smarować asfaltem.Warstwy naw.można wykonywać gdy: -temp. otoczenia nie jest niższa od 5 C gr.war wieksza niż 8cm -temp.nie niższa niż 10 C gr.war.mniejsza niż 8cm -wiatr≤16m/s -brak opadów atm.

b)asfalt lany w odróżnieniu od bet.asf.podłoże na którym jest ukladan warstwa asf.lanego, nie powinno być skropione lepiszczem asf.Asf.lany może być wbudowywany ręcznie lub w sposób mechaniczny przy użyciu rozkładarki.Przy ręcznym układaniu stosuje się wypoziomowane listwy stalowe lub drewniane które sa posmarowane środkiem przeciwlepnym.Układanie mechaniczne przy użyciu rozkładarki powinno odbywać się w sposób ciągły z jednostajną V bez przestojów.Złącza należy dokładnie zacierać by otrzymać równą nawierzchnię.Gorąćą pow.war.ścier. bezpośrednio po wykonaniu należy uszorstnić przez posypanie grysem od 2 do 4mmw ilości 5kg/m² lub grysem lakierowanym i przywałowaniu go lekkim walcem gładkim.Asfalt lany może być układany przy temp.powyżej 5 C przy bezdeszczowej pogodzie.

c)asf.twardolany podłoże przygotowane tak jak dla naw. z bet.asf.Nie skrapiamy podłoza lepiszczem asf.Wbudowywanie odbywa się mechanicznie.Wyjątkowo układa się ręcznie w miejscach niedostępnych dla maszyn.Układamy w sposób ciągły z zachowaniem stałej V.Szczególnej dokładności wykonania wymagają złącza podłużnie i poprzeczne.Złączą te także zacieramy by otrzymać równą powierzchnię.Nie układamy warstwy na pow.oblodzonej(temp. powyżej 5 C)

d)asf.piaskowy mieszanka układana jest mechanicznie w sposób ciągły rozściełaczami.Należy podłoże skropić emulsją asfaltową szybkorozpadową.Ułożoną warstwę należy zagęścić lekkimi walcami lub ogumionymi.Złącza należy obciąć równo i pow.obciętej krawędzi posmarować asfaltem.Nawierzchnia z tej mieszanki może być wykonana gdy temp. otoczenia jest wyższa niż 10 C.

WARTOŚĆ WSKAŹ. ZAG.WARSTWY Z BET.ASF.I ASF.PIASKOWEGO WYNOSI MINIMUM 98% .

15. Kontrola jakości robót

-Badanie kwalifikacyjne: sprawdzenie przydatności cementu, kruszywa, wody, miesz.bet., pielęgnacja

-Badanie w trakcie wykonania: rzędne niwelety, zagęszczenie, wilgotność, uziarnienie, grubość, wytrzymałość

-Badanie odbiorcze po wykonaniu budowy: a)szerokość podbudowy b)równość i spadki poprzeczne c)równość podłużna d)rzędne wysokościowe e)ukształtowanie

16.Właściwości,wady,zalety naw.

a)z bet.asf mieszanka mineralno.asf. z bet.asf. może być stosowana do takich warst naw. jak ścieralna,wiążaca,wyrównawcza,wzmacniająca i podbudowy.Bet.asf. powinien charakteryzować się takimi cechami aby warstwy konstr. zapewniały naw. drogowej takie właściwości: -nośność konstrukcji naw. -trwałość na niszczące działanie ruchu i war.atm. -szczelność(nieprzepuszczalność naw. dla wody) -odporność na odkszt. trwałe - szorstkość dającą bezpieczną szczepność koła z naw. -ekologiczność poprzez stos.materiałów nieszkodliwych dla środ. Ponadto miesz.bet.asf w czasie produkcji i zagęszczania powinna wykazywać dobrą urabialność i zagęszczalność w przewidywanych dla tych procesów temp.Wady:spełnienie przez miesz.min.asf. wszystkich wymagań jest bardzo trudne wręcz niemożliwe.np duża trwałość bet.asf. związana z dużą zawartością lepiszcza w miesz.min.asf.,wyklucza osiągnięcie przez tę mieszankę odpowiedniej odporności na odszt.trwałe.

b)asf. lany właściwości asf. lanego powinny odpowiadac wymaganiom normy(PN-S-96025)podanym w tabeli.

właściwości	Wymagania wobec miesz.i war.ścier. z asf. lanego o kat. ruchu KR1 lub KR2
Penetr.stemplem o pow.5cm^2 i nacisku525 N w temp.40 C po 30min. Obc.kostek(7*7*7cm),mm	Od 1do 5
Przyrost penetr.po nast.30 min.(mm)	≤0,6
Pentr.próbki naw.wykonanej ręcznie mm	≤8
Gr. Warstwy z asf. lanego o uziarnieniu -0/8,0 mm -0/12,8mm	Od 1,5 do 3,0cm Od 2,5 do 3,5 cm
Kruszywo do uszorstnienia ,kg/m^2 -grys od 2 do 4 mm	Od 5 do 8

ZALETY:war. Ścier. z asf. lanego i asf. twardolanego są obok SMA najbardziej odporne na obciążenia mechaniczne i działanie czynników środowiskowych(są one najbardziej trwałe).Asf. lany jest niewrażliwy na działanie wody i środków chemicznych stosowanych do odladzania.W Niemczech są konst. naw. z warstw ścier. eksploatowanych przez 40 lat bez widocznych uszkodzeń.Na tak korzystne zachowanie się asfaltu lanego i twardo lanego ma wpływ:-duża zawartość grysów w miesz .min. -duża zawartość wypełniacza -duża zawartość wysokiej jakości lepiszcza asf.Dzięki tej zawartości lepiszcza w mieszance nie ma wolnych przestrzeni.Tych asf. się nie zagęszcza.Po rozłożeniu w naw. drogowej przyjmuje on samoczynnie największą gęstość strukturalną.

WADY:wadą asfaltu lanego jest niedostateczna szorstkość i podatność na odkszt. Trwałe.Wady te można usunąć stosując odpowiednie uszorstnienie warstwy ścieralnej oraz modyfikująć skład asf. lanego w kierunku asf.twardolanego

c)asf.twardolany asf.twardolany jest zmodyfikowaną odmianą asf.lanego.

właściwości	Wymagania wobec miesz.i war.z asf. Twardo.dla KR od KR3 do KR6
Penetr.stemplem o pow.5cm^2 i nacisku525 N w temp.40 C po 30min. Obc.kostek(7*7*7cm),mm	Od 1 do 3,5
Przyrost penetr.po nast.30 min.mm	≤0,4
Gr. Warstwy z asf. lanego o uziarnieniu -0/12,8 mm -0/16,0 mm -0/25,0 mm	Od 2,5 do 3,5cm Od 3 do 4 cm Od 4 do 5,0 cm
Kruszywo do uszorstnienia ,kg/m^2 -grys od 4 do 6,3 mm -grys od 5 do 8 mm	Od 15 do 18 Od 15 do 18

ZALETY(Takie jak dla asfaltu lanego)dotychczasowego dosw. Pokazują że asf. ten nadaje się do budowy odpornych na odkszt.trwałe warstw nawierzchnii,które będą przez lata wystawione na oddział. war.atm. i ruchu.Asf. te przeznaczone do warstwy ścieralnej naw.drog. o ruchu ciężkim i bardzo ciężkim powinny mieć umiarkowaną zawartość lepiszcza asf. , grysu,optymalną wypełniacza i piasku łamanego gwarantujących wystarczającą urabialność mieszanki.Dośw. niemieckie pokazują że mimo dużego obciążenia ruchem w badanych nawierzchniach autostrad nie stwierdzono wizualnie żadnych pęknięć,ubytków,łat oraz odkszt. trwałych w formie kolein.Maks. głęb.kolein pod działaniem ciężkiego ruchu w ciągu 25 lat wyniosła tylko 7.7mm co jest wyraźnie poniżej war.dop. 10mm dla autostrad.Przez dodanie kruszywa rozjaśniającego pow.war. ścieralnej(Luxowit) do tego asfaltu zwiększa się poziom bezpiecz. ruchu w nocy i przeciwdziałanie powstawaniu kolein w naw.drog na obiektach mostowych.Rozjaśnione naw. mostowe nagrzewają się o 10 stopni C mniej niż nierozjaśnione.

WADY wadą asfaltu twardolanego jest niedostateczna szorstkość i podatność na odkszt. trwałe.Wady te można usunąć stosując odpowiednie uszorstnienie warstwy ścieralnej.

d)asf.piaskowy

właściwości	Wymagania wobec miesz.i war.ścier. z asf. piaskowego obc.ruchem KR1 lub KR2
Stabilność próbek wg metody Marshalla w tem. 60 C ,zagęszcz. 2x50 uderzeń ubijaka,kN	≥5,5
Odkszt. Próbek wg Marshalla (mm)	2-5
Wolna przestrzeń w próbkach % V/V	2-4
Grubość warstwy ,cm	2,5-4
Wskaz. Zagęszcz. Warstwy %	≥98,0
Wolna przestrzeń w warstwie %	2-6

ZALETY:asf. ten charakteryzuje się dużą jednorodnością ,niską nasiąkliwością i dużą trwałością.

WADY:brak odporności na odkszt.trwałe i duża wrażliwość na niewielkie zmiany składu

e)SMA stosowane do mieszanek SMA dodatki stabilizujące,w postaci włókien celulozowych,mineralnych lub innych,mają za zadanie utrzymanie jednorodności mieszanki w czasie wytwarzania,transportu i wbudowywania.Z podowu występowania grubej warstwy lepiszcza na ziarnach kruszywa , konieczne jest zastosowanie stabilizatorów do wiązania nadmiaru lepiszcza..Mieszanka SMA ze względu na swój skład ma skłonność do segregacji,to jest do spływania i oddzielenia mastyksu od grysu.Dodatek stabilizujący kohezję mastyksu i pozwala na dobre związanie szkieletu grysowego i utrzymanie jednorodności mieszanki SMA.Większość stabilizatorów spełnia swoje funkcje podczas procesów technologicznych ,kończąc swoje działanie po zagęszczeniu warstwy.Niektóre zachowują się inaczej.Wpływają one korzystnie na właściwości funkcyjne SMA poprzez zwiększenie odporności na odkształ.trwałe,zwiekszenie trwałości zmęczeniowej,odporności na starzenie,także po zakończeniu jej wbudowywania w naw. drog.Zawartość dodatków w SMA powinna wynosić : - środek adhezyjny 0,2-0,9%m/m w stosunku do ilości asfaltu. -dodatka stabilizującego 0,2-1,5%m/m w stosunku do mieszanki min.asf.

ZALETY:SMA łączy zalety betonu asfaltowego i asfaltu twardolanego i charakt. Się dużą szorstkością ,zwiększoną odpornością na odkszt. trwałe(koleinowanie) oraz odpornością na działanie czynników atm.Ta odporność ma źródło w składzie mieszanki.Pozytywną cechą tej mieszanki jest zmniejszenie wpływu hałaśliwości ruch.Do tego należy doliczyć właściwości naw. z SMA związane z bezpieczeństwem jazdy w nocy.Nawierzchnie te zapobiegają olśnieniu światłami pojazdów jadących z naprzeciwka i polepszają widoczność oznakowania pozimego.Warstwa ścieralna z SMA ma korzystną teksturę sprawiającą ,że na tej warstwie po deszczu nie występuje cienka warstwa wody opadowej.woda ta znajduje się w przestrzeniach otaczających wystające ziarna grysu.

f) nawierzchnie betonowe:

Zalety:

- duża nośność

- odporność na odkształcenia trwałe(dzięki dużej sztywności płyta betonowa odkształca się sprężyście, płyta nie doznaje odkształceń trwałych tj. koleiny, deformacji plastycznych. Płyty betonowe mogą pęcznieć na wskutek różnicy temperatur oraz wilgotności, mogą powstawać progi. - dobre cechy eksploatacyjne trwałość jest dobra, w przeciętnych warunkach 20lat (projektowana żywotność 30lat.) -korzystne właściwości świetlne.

- naw. jest gładka i szorstka charakteryzuje się zmniejszoną hałaśliwością mokrej naw. w stosunku do asfaltowej.

-jasny kolor zmniejsza nakłady oświetlenia o 1/3-niskie koszty utrzymania.

Wady:

-długi okres budowy. -występujące szczeliny utrudnienia na etapie wykonania

a następnie utrzymania. -możliwość występowania pęknięć na skutek nierównomiernego osiadania podłoża -małe wytrzymałości na rozciąganie i ściskania betonu.

17)Cel i sposób oznaczania spływności mastyksu

- celem tego oznaczenia jest określenie optymalnej zawartości stabilizatora w SMA, który utrzymuje nadmiar mastyksu (asfalt wraz z wypełniaczem) na grubych ziarnach kruszywa i nie dopuszcza do jego spłynięcia podczas przechowywania SMA w silosie i transportu na budowę

- do tego oznaczenia służy metoda Schellenberga. Polega ona na wykonaniu serii próbek tego samego SMA (po 1 kg) zawierającego różną zawartość stabilizatora i umieszczeniu ich w 1-litrowych zlewkach szklanych

- po 60 minutach wygrzewania próbek w suszarce (temp. 170⁰C) ze zlewek należy wysypać SMA

- wynikiem testu jest procentowy udział masy mastyksu, który pozostał na dnie i ściankach naczynia, w stosunku do masy całego SMA.

Wyniki:

% masy mieszanki pozostałej w zlewce <0,2 - bardzo dobrze

% masy mieszanki pozostałej w zlewce >0,3 - żle, należy skorygować receptę

18)Zakres stosowania SMA

- do warstwy ścieralnej niezależnie od kategorii ruchu, szczególnie w rejonach o surowych zimach i gorących latach (północno - wschodnia Polska, obszary górskie)

- do warstwy wiążącej (głównie na mostach) oraz do warstwy ochronnej izolacji (na mostach)

- w miejscach, gdzie jest wymagana zwiększona odporność nawierzchni na odkształcenie lepko-plastyczne (w obrębie skrzyżowań, na przystankach autobusowych, placach kontenerowych i przeładunkowych, na pasach powolnego ruchu, na podjazdach pod wzniesienia

- na drogach kategorii ruchu KR1 lub KR2 głównie do wykonania cienkiej i bardzo cienkiej warstwy ścieralnej

- do wykonania ultracienkiej warstwy oraz do naprawy nawierzchni

19)Metody badań laboratoryjnych uzupełniających MMA

a)badanie modułu sztywności pełzania pod obciążeniem statycznym

- w metodzie projektowania składu betonu asfaltowego o zwiększonej od­porności na odkształcenia trwałe, przeznaczonego na warstwy ścieralne dróg o kategorii ruchu KR3-KR6 wprowadzono badanie pełzania jako metodę weryfikującą wyniki badań uzyskane metodą Marshalla.

Wykonanie badania pełzania. Obliczanie wyników

Badanie pełzania przeprowadza się w temperaturze 40°C pod naprężeniem 0,1 MPa, w czasie (f) równym 15, 30, 60, 90 s oraz 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 min z dokładnością odczytów 0,01 mm. Na podstawie wyników badań oblicza się:

- odkształcenie jednostkowe e ze wzoru:

ε = ∆h/h _* 100%, gdzie

h — wysokość pierwotna próbki, mm,

∆h — zmiana wysokości próbki po czasie t, mm.

Średnia arytmetyczna odkształcenia powinna być obliczona % m najmniej 4 próbek i z dokładnością do 0,01%; - moduł sztywności ze wzoru z dokładnością do 0,1 MPa

- moduł sztywności ze wzoru z dokładnością do 0,1 MPa

M_s = σ₀/ε_max, MPa, gdzie

σ₀ - naprężenie ściskające równe 0,1 MPa,

ε_{max -} odkształcenie jednostkowe po godzinie obciążenia prób­ki, mm/mm.

Optymalną zawartość lepiszcza w betonie asfaltowym ustala się na podsta­wie wykresu zależności modułu sztywności M_s w funkcji zmian zawartości asfaltu A_m. Zaleca się, aby moduł sztywności M_s betonu asfaltowego o strukturze zamkniętej, przeznaczonego na warstwę ścieralną nawierzchni dla ruchu ciężkiego i bardzo ciężkiego, był większy niż 12 MPa. Optymalna zawartość lepiszcza nie może być mniejsza od ustalonej metodą Marshalla.

b)badanie koleinowania

- badanie dotyczy oceny odporności na koleinowanie warstwy asfaltowej na­wierzchni na podstawie laboratoryjnego badania koleinowania w małym koleinomierzu

- pomiar koleinowania wykonuje się na próbkach o nienaruszonej strukturze, wyciętych z warstwy lub pakietu warstw na­wierzchni

- próbki powinny być pobrane w przekrojach co 500 m oraz w innych prze­krojach charakterystycznych, wybranych arbitralnie na podstawie oceny rów­ności poprzecznej (głębokości koleiny) i oceny wizualnej odcinka nawierzchni przeznaczonej do naprawy

- badanie może być też wykorzystane do badania próbek wytworzonych w laboratorium (próbki o średnicy 200mm, zagęszczone w prasie żyratorowej)

- każda próbka wycięta z nawierzchni powinna mieć zaznaczony na po­wierzchni kierunek ruchu pojazdów. Umożliwi to zamontowanie próbki w ko­leinomierzu,

- podczas badania rejestrowane są: temperatura badania z dokładnością 1°C, liczba przejść koła i głębokość koleiny, tzn. zagłębienie koła mierzone czujni­kiem indukcyjnym LVDT.

- badanie przeprowadza się w czasie 45 minut lub do momentu osiągnięcia koleiny 15 mm

- temperatura badania wynosi: KR3 - 45°C, KR4-KR6 - 60°C

- przed badaniem każda próbka powinna być przechowywana w ciągu 4 do 16 godzin w temperaturze badania 45°C lub w ciągu 4 do 10 godzin w tempe­raturze badania 60°C

- próbka powinna być tak zamocowana, aby nie mogła przemieszczać się, oraz aby powierzchnia próbki była równoległa do podstawy formy koleinomierza

- wynikiem badania jednej próbki jest maksymalna głębokość koleiny, wyrażo­na w mm i prędkość przyrostu koleiny, wyrażona w mm/h, końcowym wyni­kiem badania jest średnia arytmetyczna z co najmniej sześciu pomiarów

c)badanie modułu sprężystości w rozciąganiu pośrednim

- badanie modułu sprężystości w rozciąganiu pośrednim ma na celu określenie odporności MMA na działanie niskich i wysokich temperatur jak również stosowane jest do oceny odporności MMA na działanie wody i mrozu

- do badań można używać próbek o trzech średnicach: 100±5, 150±5 lub 200±5 mm,

zaleca się stosowanie próbek laboratoryjnych wyciętych z płyt sporządzonych w laboratorium

- przed badaniem próbka powinna być kondycjonowana w suchym powietrzu co najmniej

24 h, lecz nie dłużej niż 4 doby

- w meto­dzie rozciągania pośredniego zaleca się zakres temperatury badania od -10 do +25°C

- próbka obciążana jest cyklicznie, powtarzalnie. Obciążenie powinno być przyłożone do próbki pionowo, wzdłuż średnicy

- czas, w którym siła wzrośnie od 0 N do maksy­malnej siły (czas wzrostu), powinien wynosić 124±4 ms

- siła maksymalna powinna być ustalona na takim poziomie, aby przemieszczenie poziome prób­ki wyniosło przynajmniej 5 um

- pomiędzy kolejnymi impulsami siły występują 3 sekundowe opóźnie­nia

- określa się

- sprężyste odkształcenie poziome jako różnicę pomiędzy maksymalnym poziomym przemieszczeniem wywołanym maksymalnym obciążeniem a przemieszczeniem zmierzonym pod koniec czasu trwania impulsu siły (czasu odpoczynku)

- moduł sztywności sprężystej. Do wyznaczenia modułu sztywności wyko­rzystuje się 5 powtarzalnych odkształceń próbki pod kolejnymi pięcioma impulsami siły. Na tej podstawie oblicza się moduł sztywności sprężystej pod każdym impulsem siły wg wzoru:

E = L(v + 0,27)/D_*t, gdzie

E - moduł sztywności sprężystej badanej próbki, MPa

L - największa wartość siły przykładanej do próbki, N

D - największe przemieszczenie poziome próbki, mm

t - grubość próbki, mm

v - wsp. Poissona

20)Badania penetracji nawierzchni gładkich

- badanie penetracji nawierzchni z asfaltu lanego wykonuje się w celu oceny odporności na odkształcenia trwałe

- przyrządem jest penetrometr wyposażony w stempel stalowy o płaskiej podstawie i przekroju kołowym równym 5 cm² (średnica 2,52 cm), umieszczony przesuwnie w od­powiednim statywie, w sposób umożliwiający obciążenie stempla 525 N

- badanie penetracji nawierzchni AL wykonuje się na próbkach sześciennych 7,0x7,0x7,0 cm stem­plem o powierzchni 5 cm² pod obciążeniem 525 N w temperaturze 40°C, w czasie 30 minut i dodatkowo po następnych 30 minutach

- wymaga się, aby penetracja na­wierzchni z AL dla warstwy ścieralnej kategorii ruchu KR1-KR2 po 30 min wynosiła od 1,0 do 5,0 mm, a dla dróg kategorii ruchu KR3-KR6 od 1,0 do 3,5 mm

- po następnych 30 minutach przyrost penetracji w tych samych wa­runkach badania powinien wynosić: dla kategorii ruchu KR1-KR2 < 0,6 mm, dla kategorii ruchu KR3-KR6 < 0,4 mm.

21. Podaj przykłady krzywych granicznych mieszanek mineralnych (MM) dla ciągłego i nieciągłego uziarnienia.

Krzywa uziarnienia mieszanki mineralnej powinna mieścić się w polu dobrego uziarnienia wyznaczonego przez krzywe graniczne.

Typ mieszanki:	Rodzaj krzywej uziarnienia:
betonowy	ciągła rosnąca harmonijnie
makadamowy	ciągła malejąca stopniowo
pośredni	nieciągła - brak określonej frakcji

Na wykresie przedstawiono przykłady krzywych uziarnienia dla różnych rodzajów mieszanek MA:

1 - mieszanka mastyksowa ; 2 -MMA o nieciągłym uziarnieniu - warstwa ścieralna ; 3 -MMA o nieciągłym uziarnieniu - podbudowa ; 4 - MMA o ciągłym uziarnieniu - typ betonowy ; 5 - mieszanka makadamowa.

Rzędne krzywych granicznych i uziarnienia MMA zostały skatalogowane i podane są w odpowiednich tablicach. Odczytuje się na nich rzędne w zależności od kategorii ruchu KR i od wymiaru oczek sit, przez jakie przechodzi kruszywo o danej frakcji.

22. Zawartość wolnych przestrzeni w warstwie ścieralnej w zależności od mieszanek asfaltowych (metoda obliczeń, interpretacja wyników).

Zawartość wolnej przestrzeni:

• inaczej faza gazowa

• jest to objętość porów powietrznych w próbce mieszanki mineralno-asfaltowej wyrażona jako procent objętości próbki.

• obliczana jest na podstawie gęstości mieszanki MA i gęstości objętościowej próbki, z dokładnością do 0,1% z równania:

V_m= (ρ_m-ρ_b) / ρ_m * 100%

Gdzie: ρ_m - gęstość MMA ; ρ_b - gęstość max objętościowa MMA.

• jest to ważny parametr, ponieważ po ułożeniu i zagęszczeniu w nawierzchni drogowej MMA musi uzyskać wymaganą szczelność od razu.

O zawartość wolnych przestrzeni w MMA decyduje rozkład ziarn grysów, właściwości MMA zależą od tego czy wolna przestrzeń wypełniona jest optymalnie, czy z nadmiarem (utrata stabilności), czy za mało (utrata trwałości). Stopień wypełnienia wolnej przestrzeni szkieletu grysowego jest decydujący dla odkształcalności MMA.

Mieszanki po zagęszczeniu powinny osiągnąć odpowiednią zawartość wolnych przestrzeni, które wypełnia się lepiszczem (mastyksem) w zależności od wymaganej zawartości wolnych przestrzeni.

Zawartość optymalna lepiszcza to taka, która pozwala otrzymać najlepszą stabilność i największą gęstość objętościową przy utrzymaniu zawartości wolnych przestrzeni w określonych granicach dla różnych MMA. Odpowiednia norma podaje wymagania mieszanek mineralno-asfaltowych w zakresie zawartości wolnych przestrzeni, a więc zawartości odpowiedniej ilości lepiszcza.

Zawartość wolnych przestrzeni dla różnych mieszanek:

• asfalt lany, HRA ( nienasiąkliwe) - bardzo zwarte

• beton asfaltowy - mała zawartość wolnych przestrzeni 3 - 5%

• SMA - < 4%

• asfalt porowaty - duża zawartość wolnych przestrzeni >15%

23. Wypełnienie wolnej przestrzeni w zagęszczonych próbkach Marshalla (metoda obliczeń, interpretacja wyników).

W badaniu Marshalla określa się:

- stabilność Marshalla, która jest maksymalną odpornością na ściskanie;

- osiadanie, które jest zmniejszeniem średnicy próbki w chwili zniszczenia.

Badanie wykonuje się dla próbek o różnej zawartości asfaltu zagęszczonych określoną liczbą uderzeń ubijaka. Badania stabilności i osiadania przeprowadza się w prasie Marshalla, w temperaturze 60^oC.

O właściwościach mechanicznych MMA przy określonym składzie mieszanki M, w tej niekorzystnej temperaturze, decydują: lepkość asfaltu, jego ilość, zawartość wolnych przestrzeni i stopień ich wypełnienia przez lepiszcze.

Zawartość optymalna lepiszcza w próbce to taka, która pozwala otrzymać najlepszą stabilność i największą gęstość objętościową przy utrzymaniu zawartości wolnych przestrzeni w określonych granicach dla różnych MMA.

Próbki Marshalla są przygotowywane w trzech do pięciu serii, z różną zawartością asfaltu: mniejszą, większą, oraz ustaloną wstępnie, każda seria składa się z trzech próbek, a różnica zawartości asfaltu w każdej serii powinna wynosić 0,5%.

Za optymalną zawartość asfaltu przyjmują się średnią zawartość lepiszcza, przy której poszczególne cechy MMA wykazują najkorzystniejsze właściwości.

Interpretacja wyników badań Marshalla:

Wyniki badań próbek MMA zestawia się w postaci tabelarycznej. Podaje się m.in. zawartość asfaltu, masę i wymiary próbki, jej objętość, gęstości, wolną przestrzeń, na końcu stabilność i osiadanie.

Na podstawie wyników badań sporządza się wykresy dla poszczególnych zależności, m.in. procentowej zawartości wolnej przestrzeni w mieszance mineralnej w funkcji procentowej zawartości asfaltu. Na końcu określa się na podstawie wykresów zawartość asfaltu w mieszance MA dla optymalnych wartości.

24. Nawierzchnie powierzchniowo utwardzalne[opsac dokladnie]
. WŁAŚCIWOŚCI NAWIERZCHNI PO WYKONANIU POWIERZCHNIOWEGO UTRWALANIA

Warstwa ścieralna, na której wykonano powierzchniowe utrwalanie, powinna wykazywać następujące cechy szacowane wzrokowo:

—wygląd jednorodny,

—strukturę szczelną w dolnej części warstwy utrwalającej, o grubości przeciętnie

3/4 największego wymiaru użytej do utrwalania frakcji grysu,

—fakturę szorstką, wytworzoną z wystającymi z lepiszcza wierzchołkami

grysów, na wysokości przeciętnie 1/4 największego wymiaru frakcji grysu,

—nierówności warstwy ścieralnej mierzone wg BN-8931-04:1968 nie powinny

przekraczać 10 mm.

Ze względu na bardzo różną strukturę powierzchniowo utrwalonej nawierzchni i związane z tym wahania właściwej ilości emulsji potrzebnej do skropienia, należy przy wykonywaniu na większą skalę powierzch­niowe go utrwalania wykonać wstępną próbę na kilkudziesięciu metrach na­wierzchni, dla ścisłego ustalenia dozowania emulsji przy posiadanym rodzaju kruszywa. Czynność ta powinna być powtarzana w miarę zmiany warunków.

JEDNOKROTNE POWIERZCHNIOWE UTRWALANIE NAWIERZCHNI

Dozowanie lepiszcza i kruszywa należy obliczyć i sprawdzić zgodnie z obowiązującymi zaleceniami. Należy stosować frakcje kruszywa: 2/4; 4/6,3 lub 6,3/10. Kruszy­wo należy stosować tym większe, im większe jest obciążenie ruchem i im większy jest stopień zużycia nawierzchni.

Oczyszczenie utrwalanej nawierzchni wykonuje się bezpośrednio przed skropieniem jej emulsją przy użyciu sprzętu mechanicznego lub ręcznie za pomocą szczotek stalowych, z piasawy lub nylonu. Przy bardzo zanieczysz­czonej powierzchni utrwalanej, należy stosować prąd wody lub powietrza pod ciśnieniem (np. z zastosowaniem kompresorów).

Przed skropieniem emulsją wskazane jest zwilżenie utrwalanej nawierzchni wodą. Skropienie należy wykonywać przy użyciu skrapiarki mechanicznej, która powinna mieć rampę rozpryskową. Dysze wylotowe skrapiarki powinny być tak wyregulowane, aby rozprysk emulsji miał postać mgły, a nie pojedyn­czych strug. Skropienie powinno być równomierne i zgodne co do jednostko­wego zużycia emulsji z receptą.

Rozsypywanie grysu powinno być wykonane bezpośrednio po skropieniu nawierzchni emulsją. Kruszywo powinno być rozsypane równomiernie, najle­piej mechanicznie, przy użyciu samochodowych rozsypywarek.

Wałowanie rozsypanego kruszywa należy wykonywać walcem ogumionym. Dopuszcza się, w przypadku braku walców ogumionych, stosowanie lekkich walców stalowych o nacisku liniowym w granicach 25-40 kG na 1 cm szero­kości koła. Walcem należy przejechać po rozsypanym kruszywie co najmniej 2-krotnie po tym samym śladzie. Jeżeli pozwalają na to warunki miejscowe, zaleca się zamknięcie ruchu na utrwalanej nawierzchni na 2 h. Dopuszczony

ruch na utrwalanej nawierzchni powinien być przez pierwsze 24 h ograniczony do 30 km/h.

DWUKROTNE POWIERZCHNIOWE UTRWALANIE

Do pierwszego utrwalania ilość kruszywa i lepiszcza określa się zgodnie z obowiązującymi zasadami. Do drugiego utrwalania ilość emulsji należy zmniejszyć o 6-8% na każdą frakcję kruszywa. Należy stosować frakcje kruszywa: 6,3/10; 10/12,8; 6,3/12,8 do pierwszego utrwalania oraz 2/4, 4/6,3 lub 6,3/10 do drugiego utrwalania. Należy wykonać następujące czynności:

oczyszczenie utrwalanej nawierzchni,

skroplenie emulsją każdej warstwy oddzielnie,

rozsypywanie grysu, na każdą warstwę oddzielnie,

wałowanie rozsypanego grysu, każda warstwa utrwalania,

tylko przy wyjątkowo kruchym, lecz twardym grysie (np. granit gruboziar­nisty
, gabro itp.) dopuszcza się wałowanie łącznie dwóch warstw po­
wierzchniowego utrwalania, jeżeli do dyspozycji są tylko walce gładkie;
przy użyciu walców ogumionych wałowanie każdej warstwy utrwalania
powinno być wykonywane oddzielnie.

TRZYKROTNE POWIERZCHNIOWE UTRWALANIE NAWIERZCHNI

Przy wykonywaniu trzykrotnego powierzchniowego utrwalania, ilość emulsji należy zmniejszyć w stosunku do ilości wyliczanych zgodnie z obowiazujacymizasadami. Zmniejszenie to zależy od wymiarów frakcji grysów i warstwy, do której dana frakcja jest stosowana i wynosi:

20-25% - dla górnej warstwy grysów frakcji: 2/4; 4/6,3; 6,3/10,

13-16% - dla środkowej warstwy grysów frakcji 4/6,3; 6,3/10; 10/12,8 lub
6,3/12,8,

10% - przeciętnie dla dolnej warstwy i grysów frakcji powyżej 12 mm.
Większe ilości asfaltu stosuje się do drobniejszego grysu, mniejsze - do

grubszego. Kruszywo należy stosować tym większe, im większe jest obciąże­nie ruchem i im większy jest stopień zużycia nawierzchni.

Kolejność i opis czynności - jak przy powierzchniowym utrwalaniu jedno­krotnym, lecz dla każdej warstwy oddzielnie.

Roboty powierzchniowego zamykania i impregnacji nawierzchni wykonuje się w taki sam sposób jak przy jednokrotnym powierzchniowym utrwalaniu, z tą różnicą, że użyte kruszywo powinno mieć uziarnienie do 6^> mm, a roz­sypanego kruszywa nie wałuje się.

25. Cienkie warstwy na gorąco

Mieszanki mineralno-bitumiczne o nieciągłym uziarnieniu są przeznaczone do wykonywania bardzo cienkich i ultracienkich warstw ścieralnych nawierzchni drogowych o grubości odpowiednio 1,5+2,5 cm i poniżej 1,5 cm. Cienkie ścieralne z mieszanek o nieciągłym uziarnieniu stosuje się w zabiegach utrzymanio-wych (mogą być stosowane zamiast powierzchniowych utrwaleń) lub do wykonywa­nia nowych nawierzchni

Warstwy MNU szczególnie mogą być stosowane do:

-naprawy pęknięć siatkowych (zmęczeniowych),

-naprawy pęknięć poprzecznych (odbitych i termicznych),

-poprawy szczelności nawierzchni,

-poprawy szorstkości nawierzchni,

-naprawy zdeformowanych nawierzchni (jeżeli zniszczenia wynikają z uszkodze­nia niżej położonych warstw, naprawę należy traktować jako zabieg doraźny).
Przed ułożeniem warstwy nawierzchni należy odpowiednio przygotować

podłoże. W przypadku naprawy starej nawierzchni należy wykonać następujące prace:

wyrównanie starej nawierzchni, jeśli nie wykazuje ona dużych deformacji
lepkoplastycznych,

sfrezowanie starej nawierzchni i wykonanie nowej warstwy wiążącej, odpornej
na deformacje (zalecana grubość wymienianej warstwy mineralno-asfaltowej
12 cm),

usunięcie łat asfaltu lanego,

usunięcie oznakowania poziomego z materiałów termoplastycznych,

wypełnienie szerokich spękań poprzecznych,

oczyszczenie podłoża,

skropienie podłoża emulsją asfaltową 50-procentową w ilości od 0,20 do
0,30 kg/m2 lub asfaltem upłynnionym w ilości 0,15 do 0,20 kg/m2,

w przypadku podłoży wykazujących zniszczenia zmęczeniowe należy stosować
skropienie podłoża emulsją elastomerowo-asfaltową lub lepiszczem elastomero-
wo-asfaltowym upłynnionym lub na gorąco w ilości 0,30 kg/m2 pozostałego
lepiszcza.

W przypadku nowej nawierzchni stosuje się oczyszczenie warstwy wiążącej i jej skropienie emulsją asfaltową 50-procentową w ilości od 0,20 do 0,30 kg/m2 lub asfaltem upłynnionym w ilości 0,15 do 0,20 kg/m2. Mieszankę mineralno--asfaltową o nieciągłym uziarnieniu wytwarza się w sposób podobny do standar­dowych mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco. Szczególną uwagę należy zwrócić na zachowanie warunków technologicznych odpowiednich do stosowanego lepiszcza.

Wytworzoną mieszankę mineralno-asfaltową do miejsca wbudowania należy przewozić samochodami samowyładowczymi wyposażonymi w pokrowce brezen­towe, a skrzynia przed załadunkiem powinna być oczyszczona i zroszona emulsją wodno-olejową. Wbudowanie mieszanki powinno odbywać się mechanicznie, układarką z włączoną wibracją.

Zawartość wolnej przestrzeni w zagęszczonej warstwie grubości 1,5 + 3,5 cm powinna wynosić 2+6% V/V. W przypadku wykonywania warstw cieńszych, nie wymaga się sprawdzania zawartości wolnej przestrzeni w wykonanej warstwie. Powierzchnia wykonanej warstwy nawierzchni powinna być jednorodna, bez miejsc przeasfaltów anych.

26. Opisac czynniki wpływające na nośność nawierzchni[5 czynników]

Nawierzchnie drogowe składają się z układu warstw, z których każda spełnia ściśle określoną rolę. W kolejności od góry są to:

 warstwa ścieralna - jest warstwą jezdną, musi więc cechować się odpowiednimi parametrami trakcyjnymi: równością podłużną i poprzeczną, szorstkością (bezpieczeństwo) oraz stanowić "powłokę" chroniącą dolne warstwy nawierzchni przed penetracją wody i środków odladzających - musi po prostu być szczelna;

 warstwa wiążąca i warstwa górnej podbudowy bitumicznej - tworzą razem bitumiczny "fundament" pod warstwą ścieralną, którego parametry wytrzymałościowe mają niebagatelne znaczenie: tu powstają największe naprężenia odpowiadające za powstanie kolein, tu, w spodzie warstw bitumicznych powstają spękania zmęczeniowe;

 warstwa dolnej podbudowy - warstwa odpowiedzialna za poprawne rozłożenie nacisków między warstwami bitumicznymi, a podłożem gruntowym;

 podłoże gruntowe - doprowadzony do odpowiedniej nośności grunt, z zapewnieniem wymaganej mrozoodporności;
w zależności od potrzeby w konstrukcji mogą znajdować się również warstwa odcinająca i odsączająca.

Układ warstw nie jest przypadkowy. W swej istocie jest on pomyślany tak, aby stopniowo i równomiernie rozkładać obciążenia od przejeżdżających pojazdów. Górne warstwy charakteryzują się najwyższą sztywnością, która stopniowo zmniejsza się aż do podłoża (o najmniejszej sztywności), co pozwala na "łagodne" przekazanie nacisku na grunt.

Dzięki właściwemu dobraniu układu i właściwości warstw nawierzchnia osiąga odpowiednią NOŚNOŚĆ.

---