Drogowe
nawierzchnie
betonowe
nawierzchnie niezbrojone i niedyblowane,
nawierzchnie dyblowane i kotwione,
nawierzchnie zbrojone,
nawierzchnie o ciągłym zbrojeniu,
nawierzchnie złożone w tym technologie
whitetopping oraz ultra-thin-whitetopping.
Rodzaje nawierzchni
betonowych
Nawierzchnie niezbrojone i
niedyblowane
W Polsce nawierzchnie
niedyblowane i niekotwione
zalecane są dla ruchu o
natężeniu KR1 i KR2 oraz dla
podbudów z chudych
betonów, gruntów
stabilizowanych cementem
oraz betonów asfaltowych.
Płyty zazwyczaj są grubości
od 0,17 do 0,20 m.
Rysunek przedstawia najstarszy rodzaj nawierzchni betonowej zwany
„Kalifornijską”
Nawierzchnie niezbrojone i
niedyblowane
Bardzo ciekawa koncepcja
pojawiła się w połowie lat
siedemdziesiątych we Francji. Typ
tzw. grubej płyty bez dybli,
ułożonej na warstwie drenującej z
kruszywa lub geowłókniny.
Warunkiem dobrej pracy takiej
nawierzchni jest stosowanie
odwodnienia pod płytą i
odprowadzania wody poza obszar
jezdni. W tym celu wykonuje się
drenaż z kruszywa (warstwa o
grubości od 0,1 do 0,15 m) lub
geowłókniny. We Francji ciężkie
pojazdy transportowe poruszają
się najczęściej pasami powolnymi,
dlatego przekrój poprzeczny
nawierzchni ma zmienną grubość.
Różnica w grubości może wynosić
nawet 0,1 m.
Rysunek przedstawia typ
nawierzchni niedyblowanej i
niekotwionej tzw. „grubej płyty”
Nawierzchnie dyblowane i
kotwione
Użytkowanie płyt dyblowanych i
kotwionych, wykazało że
dyblowanie w znaczącym
stopniu polepsza współpracę
płyt na szczelinach
dylatacyjnych. Płyty są mniej
podatne na efekt klawiszowania,
a szczeliny rozszerzają się w
mniejszym stopniu. Takie
rozwiązanie doskonale się
sprawdza w przypadkach
wątpliwej jakości podbudowy
(podatność na erozje). Złe
zastosowanie technologii
dyblowania może prowadzić do
zniszczeń nawierzchni przy
szczelinach dyblowanych.
Rysunek przedstawia przykład
nawierzchni dyblowanej i kotwionej.
Nawierzchnie dyblowane i
kotwione
Wymiary dybli są uzależnione od grubości płyt i są zgodne z tabelą,
natomiast rozstaw mieści się w granicach od 0,3 do 0,5 m.
Dyble powinny być wykonane ze stali St3S, ponadto powinny być
pokryte powłoką wykonaną z polimeru, dzięki czemu nie będą wiązać z
betonem.
W Europie średnica dybli waha się od 20 do 45 mm, długość wynosi
od 0,4 do 0,8 m, natomiast rozstaw zawiera się w granicach od 0,25 do
0,5 m.
Nawierzchnie dyblowane i
kotwione
Najczęściej dyble są
wciskane w świeżo
ułożoną mieszankę
betonową na połowę
grubości nawierzchni,
przy użyciu wibratora.
Można je również układać
na podpórkach, przykład
takiego montażu
przedstawiono na
rysunku obok. Podczas
transportu pręty
podłużne pełnią funkcje
stabilizującą, taką samą
funkcje pełnią pręty
montażowe, jednak
należy je usunąć przed
betonowaniem.
Nawierzchnie o ciągłym
zbrojeniu
Nawierzchnia o ciągłym
zbrojeniu posiada szereg zalet
jak na przykład brak
klawiszowania płyt, równość,
brak wysokich nakładów na
utrzymanie czy długi okres
eksploatacji, jest szczególnie
popularny w USA, Anglii, Belgii
czy Francji. Wymieniając zalety
nie należy zapominać o głównej
wadzie, czyli o wysokim koszcie
budowy związanym z ilością
stali potrzebnej do zbrojenia. W
Polsce, ze względów
ekonomicznych nawierzchnie o
ciągłym zbrojeniu nie są
szeroko stosowane.
Rysunek przedstawia przykładową
konstrukcję nawierzchni o zbrojeniu
ciągłym.
Nawierzchnie o ciągłym
zbrojeniu
Zbrojenie można układać
dwoma metodami. Pierwsza to
użycie do tego celu podpórek,
natomiast druga to użycie
specjalnej maszyny. Zbrojenie
należy umieścić w połowie
grubości płyty, a rozstaw
waha się w granicach
od 0,1 do 0,23 m.
Początkowym problemem były
pęknięcia skurczowe, które
pojawiały się w nawierzchni.
Doświadczenia belgijskie,
jednak pokazały, iż nie są to
głębokie pęknięcia i nie
powodują korozji stali.
Nawierzchnie złożone
Konstrukcja składa się z
podbudowy z betonu o zbrojeniu
ciągłym, której grubość znajduje
się w granicach
od 150 mm do 240 mm, pokrytej
warstwą wiążącą z mieszanki
mineralno asfaltowej o grubości
od 50 do 90 mm i przykrytej
warstwą ścieralną o grubości od
30 do 50 mm. Podbudowę należy
zbroić prętami o średnicy
minimum 12 mm, natomiast
stopień zbrojenia powinien
wynosić 0,4%. Zsumowana
grubość warstw z MMA powinna
wynosić minimum 80 mm. Tak
zbudowana nawierzchnia przenosi
od około 50 000 000 osi 80 kN do
nawet 140 000 000 osi 80 kN.
Ten typ nawierzchni jest szeroko stosowany w Anglii.
Posiada wysoką wytrzymałość, przez co uważany
jest za „wieczny”. Do zalet można zaliczyć
szczególnie niski poziom hałasu wytwarzany przez
pojazdy, brak korozji zbrojenia w szczelinach
skurczowych oraz odpowiednią sczepność kół z
nawierzchnią. Należy ponadto dodać, iż szczeliny
dylatacyjne w podbudowie nie wpływają na jakość i
równość górnej warstwy.
Whitetopping
Technologii whitetopping
pierwszy raz w 1918 roku użyli
Amerykanie. W dowolnym
tłumaczeniu nazwa whitetopping
oznacza „białą nakładkę”.
Konstrukcja polega na
pokrywaniu zniszczonych
nawierzchni betonowych lub
częściej asfaltowych warstwą z
betonu cementowego.
Wierzchnia warstwa może być
wykonana z płyt betonowych
niezbrojonych, zbrojonych jak
również z płyt o ciągłym
zbrojeniu. Minimalna grubość
płyty niezbrojonej to 0,1 m,
natomiast wymiar płyty nie może
być większy niż 21 - krotność
grubości płyty. Należy przy tym
zaznaczyć, że wymiar podłużny
płyty powinien być zbliżony do
poprzecznego.
Whitetopping
Gdy stosuje się
nawierzchnie z betonu
zbrojonego rozstaw
szczelin to 9 do 12 m,
natomiast w przypadku
betonu o ciągłym
zbrojeniu nie stosuje się
szczelin. Rysunek obok
przedstawia przykładowy
schemat konstrukcji
whitetoppingu oraz
wymagania grubości
warstw, w przypadku
gdy górną nawierzchnie
stanowi beton o
zbrojeniu ciągłym.
Metody układania nawierzchni
betonowych
Metody układania nawierzchni
betonowych
Metody układania nawierzchni
betonowych
Za uwagę dziękują:
Paweł Helbrych i Dawid Pietrzak