prawo i administracja
Przystąpienie Polski do UE zobowiązało nasz
kraj do wprowadzenia wielu norm europejskich
na materiały drogowe i metody badań. Roz-
poczęło to zmianę systemu, na którym przez
ostatnie kilkadziesiąt lat opierały się zasady
działalności budownictwa drogowego. Proces
wdrażania zmian okazał się być nie lada wyzwa-
niem, prowadzącym do wielu niespójności.
dr inż. Robert Jurczak, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Laboratorium Drogowe GDDKiA w Szczecinie
Mieszanki niezwiÄ…zane
na podbudowy
a krajowy dokument aplikacyjny
Wprowadzenie serii norm PN-EN dotyczÄ…cych kruszyw spowo- cie WT MNzw-2008) z listopada 2008 r., wymagania wobec mie-
dowało, że niektóre z dotychczasowych norm PN nie są spójne szanek niezwiązanych przeznaczonych do wykonywania warstw
z wprowadzonymi normami. Oprócz tego należą one do norm podbudowy w konstrukcji nawierzchni drogowych.
klasyfikujących, w których brak jest gotowych zestawów wymagań
wobec materiałów w konkretnych rozwiązaniach, a zawierają jedy- Mieszanki kruszyw stabilizowanych
nie wykaz właściwości tych materiałów oraz przypisane do nich mechanicznie na podbudowy wg PN-S-06102
kategorie. Oznacza to konieczność utworzenia krajowych wyma- Stabilizacja mechaniczna to proces polegający na odpowiednim
gań uwzględniających dotychczasową tradycję i przystosowanie zagęszczeniu mieszanki kruszywa o właściwie dobranym uziarnie-
laboratoriów oraz warunki klimatyczne w danym kraju. niu przy optymalnej wilgotności. Warstwa podbudowy w kon-
W artykule opisano na podstawie treści projektu dokumentu strukcji nawierzchni spełnia wiele ważnych funkcji, a do naj-
aplikacyjnego do normy PN-EN 13285 Wymagania Techniczne Mie- ważniejszych należy zaliczyć przenoszenie obciążeń na podłoże.
szanki Niezwiązane (nazywanego w dalszej części artykułu w skró- Może być jedno- lub wielowarstwowa. Mieszanki kruszywa sta-
Magazyn Autostrady 10/2009
66
prawo i administracja
Summary
Poland s joining the EU imposed on our country
the obligation to introduce numerous European
norms concerning the road construction materi-
als and research methods. It triggered changing
the system, on which the principles of Polish road
construction had been based for the last several
dozens of years. The changes implementation proc-
ess proved to be a considerable challenge, which
has led to many inconsistencies.
Fot. 1. Warstwa podbudowy stabilizowanej mechanicznie po skropieniu emulsjÄ… asfaltowÄ…
Rys. 1. Obszar dobrego uziarnienia kruszyw przeznaczonych na podbudowy wg PN-S-06102 Fot. 2. Mieszanka kruszywa niezwiÄ…zanego przed skropieniem (prawa strona) i po skropieniu
(1-2  kruszywo na podbudowÄ™ zasadniczÄ…; 1-3  kruszywo na podbudowÄ™ pomocniczÄ…) (lewa strona)
bilizowanego mechanicznie przeznaczone są do wykonywania dokumentu aplikacyjnego, który wprowadza postanowienia wyżej
warstw konstrukcji nawierzchni dla wszystkich kategorii ruchu, wymienionej normy do praktycznego stosowania.
czyli od KR1 do KR6. W niektórych przypadkach może rów- Wymagania Techniczne WT MNzw-2008 obowiązują przy wy-
nież stanowić nawierzchnię twardą nieulepszoną. Według normy konywaniu warstw z kruszyw niezwiązanych w konstrukcji na-
PN-S-06102 kruszywo stabilizowane mechanicznie o uziarnieniu wierzchni drogowych i ulepszonego podłoża oraz innych kon-
do 31,5 mm przeznaczone jest do stosowania na podbudowę za- strukcjach przeznaczonych do ruchu. Można wyróżnić mieszanki
sadniczą (górna warstwa podbudowy) lub podbudowę jednowar- z kruszyw naturalnych, sztucznych i z recyklingu lub mieszaniny
stwową, a do podbudowy pomocniczej (dolna warstwa) można tych kruszyw w określonych proporcjach.
stosować mieszanki o uziarnieniu do 63 mm. W tabeli 4 pokazano wybrane wymagania wobec kruszywa
Mieszanki kruszywa na podbudowy stabilizowane mechanicz- wchodzącego w skład mieszanek niezwiązanych przeznaczonych
nie powinny charakteryzować się uziarnieniem mieszczącym się na podbudowy.
pomiędzy granicznymi krzywymi (obszar dobrego uziarnienia) Na podstawie analizy wymagań przedstawionych w tabeli 2 wo-
podanymi na rysunku 1 i powinny odpowiadać wymaganym pa- bec kruszywa do mieszanek niezwiązanych przeznaczonych na pod-
rametrom przedstawionym w tabeli 1. budowy można stwierdzić, że (w nawiasach podano symbol lite-
W tabeli 2 przedstawiono wybrane cechy podbudowy z kru- rowy dla każdej kategorii):
szywa stabilizowanego mechanicznie.  zawartość pyłów zarówno w kruszywie grubym, jak i drobnym
jest deklarowana przez producenta,
Mieszanki w świetle WT MNzw-2008  wskaz
nik płaskości (FI) i kształtu (SI) wyznaczony w bada-
Mimo że już dawno wprowadzono normy PN-EN to niestety niu kształtu kruszywa grubego nie powinien być większy niż
istnieją jeszcze  stare normy i w najbliższym czasie wciąż będą 50%,
wykorzystywane. Podobnie wygląda sytuacja w przypadku normy  kruszywo grube powinno charakteryzować się nasiąkliwością
PN-EN 13285, która już dawno została wprowadzona do zbioru nie większą niż 2% (WA) lub brak wymagań (W ) w zależno-
cm
Polskich Norm. Jednak dopiero niedawno opracowano projekt ści od metody badania,
www.autostrady.elamed.pl
67
prawo i administracja
WYMAGANIA WOBEC KRUSZYWA DO PODBUDOWY
LP.WA
AŚCIWOŚĆ POMOCNICZE ZASADNICZE
NATURALNE A
AMANE NATURALNE A
AMANE
1. Zawartość ziaren mniejszych niż 0,075 mm, nie więcej niż [%] 2-12 2-10
2. Zawartość nadziarna, nie więcej niż [%] 10 5
3. Zawartość ziaren nieforemnych, nie więcej niż [%] 45 40 35
4. Wskaz
nik piaskowy [-] 30-70
5. Ścieralność całkowita w bębnie Los Angeles [%] 45 50 35
6. Nasiąkliwość, nie więcej niż [%] 4,0 5,0 2,5 3,0
7. Mrozoodporność (ubytek masy po 25. cyklach zamrażania), nie więcej niż [%] 10 5
Wskaz
nik nośności, nie mniejszy niż:
8. dla Is e"1,00 60 80
dla Is e"1,03  120
Tabela 1. Wybrane wymagania wobec kruszywa do mieszanek stabilizowanych mechanicznie przeznaczonych na warstwy podbudowy według PN-S-06102
WYMAGANE CECHY PODBUDOWY
PODBUDOWA Z KRUSZYWA O WSKAy
NIKU W [%], MINIMALNY MODUA
ODKSZTAA
CENIA OKREÅšLONY W BADANIU PA
YT
VSS
NOÅš
LP.
WSKAy
NIK ZAG
SZCZENIA
NIE MNIEJSZY NIÅ» O ÅšREDNICY 30 CM, [MPA]
I , NIE MNIEJSZY NIÅ»
S
MODUA
PIERWOTNY E1 MODUA
WTÓRNY E2
1. 60 1,00 60 120
2. 80 1,00 80 140
3. 120 1,03 100 180
Tabela 2. Wybrane cechy podbudowy z kruszywa stabilizowanego mechanicznie wg PN-S-06102
PRZESIEW [%]
MIESZANKA NIEZWI
ZANA 0/32
0,5 1,0 2,0 4,0 5,6 8 11,2 16 22,4
Ogólny obszar uziarnienia 5-35 9-40 16-47 22-60  35-68  55-85 
Obszar uziarnienia uwzględniający dopuszczalne tolerancje 10-30 14-35 23-40 30-52  43-60  63-77 
Tolerancje Ä…5 Ä…5 Ä…7 Ä…8  Ä…8  Ä…8 
Tabela 3. Wybrane wymagania wobec uziarnienia na przykładzie mieszanki niezwiązanej 0/32 do warstwy podbudowy pomocniczej
WYMAGANIA WOBEC MIESZANEK NIEZWI
ZANYCH
LP.WA
AŚCIWOŚĆ
PODBUDOWA POMOCNICZA PODBUDOWA ZASADNICZA
1. Uziarnienie mieszanek 0/32; 0/45; 0/63
2. Maksymalna zawartość pyłów, kategoria nie wyższa niż UF12 UF9
3. Minimalna zawartość pyłów LFNR
4. Zawartość nadziarna OF90
5. Wskaz
nik piaskowy SE, nie mniej niż 40 45
Odporność na rozdrabnianie (dotyczy frakcji 10/14 odsianej z mieszanki),
6. LA40 LA35
kategoria nie wyższa niż
7. Mrozoodporność (dotyczy frakcji 8/16 odsianej z mieszanki), kategoria nie wyższa niż F7 F4
Wartość wskaz
nika CBR przy wskaz
niku zagęszczenia Is = 1,0 i nasyceniu wodą
8. e"60 e"80
przez 96 h, nie mniej niż
Tabela 4. Wybrane wymagania wobec mieszanek niezwiÄ…zanych przeznaczonych na podbudowy wg WT MNzw-2008
 kruszywo powinno charakteryzować się ubytkiem masy w ba- do zawartości ziaren o powierzchni przekruszonej i łama-
daniu mrozoodporności nie większym niż 4-25% masy w za- nej (C) w kruszywie grubym,
leżności od pochodzenia materiału (F). " nie ustalono tolerancji typowego uziarnienia dla kruszywa
Ponadto ustalano szczegółowe wymagania wobec kruszywa drobnego (GTF) i kruszywa o ciągłym uziarnieniu (GTA),
do mieszanek niezwiązanych w zależności od ich przeznacza- " wskaz
nik Los Angeles (LA) kruszywa grubego wyznaczony
nia, tj.: w badaniu odporności na rozdrabnianie nie powinien być
 dla podbudowy pomocniczej: większy niż 50;
" dopuszcza siÄ™ w kruszywie w sumie 30% nadziarna i podziar-  dla podbudowy zasadniczej:
na (GC), " dopuszcza siÄ™ w kruszywie 20% nadziarna i 20% podziarna (GC),
" wymaga siÄ™ od kruszywa drobnego, by przez sito D przecho- " wymaga siÄ™ od kruszywa drobnego, by przez sito D przecho-
dziło 85-99% masy kruszywa, a przez sito 1,4D  98-100% dziło 80-99% masy kruszywa, a przez sito 1,4D  98-100%
masy kruszywa (GTF), masy kruszywa (GTF),
" wymaga się od kruszywa o ciągłym uziarnieniu, aby przez " wymaga się od kruszywa o ciągłym uziarnieniu, aby przez
sito D przechodziło 85-99% masy kruszywa (GA), sito D przechodziło 75-99% masy kruszywa (GA),
" nie występują dodatkowe wymagania zarówno wobec " podaje się również tolerancje typowego uziarnienia deklaro-
uziarnienia na sitach pośrednich (GTC), jak i w stosunku wanego przez producenta (GTF),
Magazyn Autostrady 10/2009
68
prawo i administracja
Rys. 2. Schemat interpretacji wartości deklarowanej przez dostawcę (producenta)
WYMAGANIA WOBEC KRUSZYWA DO MIESZANEK NIEZWI
ZANYCH
LP.WA
AŚCIWOŚĆ
PODBUDOWA POMOCNICZA PODBUDOWA ZASADNICZA
GC85/15 GC80/20
1. Uziarnienie, kategoria nie niższa niż GF85 GF80
GA85 GA75
2. Ogólne granice i tolerancje uziarnienia kruszywa grubego na sitach pośrednich GTCNR GTC20/15
Tolerancje typowego uziarnienia kruszywa drobnego i kruszywa o ciągłym GTFNR GTF10
3.
uziarnieniu GTANR GTA20
FI50
4. Kształt kruszywa grubego, kategoria nie wyższa niż
SI50
Zawartość ziaren o powierzchni przekruszonej lub łamanych oraz ziaren całko-
5. CNR C90/3 CNR
wicie zaokrąglonych w kruszywie grubym, kategoria nie niższa niż
6. Zawartość pyłów w kruszywie grubym i drobnym fdeklarowana
7. Odporność na rozdrabnianie, kategoria nie wyższa niż LA50 LA401
WcmNR
8. Nasiąkliwość, kategoria nie wyższa niż
WA2422
Mrozoodporność na frakcji kruszywa #8/16, kategoria nie wyższa niż:
 skały magmowe i przeobrażone, F4
9.
 skały osadowe, F10
 kruszywo z recyklingu. F10 (F253)
Tabela 5. Wybrane wymagania wobec kruszywa do mieszanek niezwiÄ…zanych przeznaczonych na podbudowy wg WT MNzw-2008
1
do warstw podbudów zasadniczych na drogach obciążonych ruchem KR3-6 dopuszcza się kruszywo charakteryzujące się wskaz
nikiem LA mniejszym lub równym 35; 2 w przypadku niespeł-
nienia wymagania należy sprawdzić mrozoodporność; 3 pod warunkiem, że zawartość w mieszance nie przekracza 50% m/m
" ustalono dodatkowe wymagania na sitach pośrednich (GTC), Na rysunku 2 przedstawiono sposób interpretacji wartości de-
tj. 20-70% masy kruszywa powinno przechodzić przez sito klarowanej przez dostawcę (producenta).
D/1,4 z tolerancją 15% masy kruszywa dla D/d < 4, Dostawca (producent) powinien deklarować typowy obszar
" zawartość ziaren całkowicie lub częściowo przekruszonych uziarnienia dostarczonej mieszanki w celu określenia uziarnienia
albo łamanych (C) powinna wynosić 90-100% masy kruszy- poszczególnych dostaw na placu budowy. Wartość tego deklaro-
wa oraz do 3% masy kruszywa ziaren całkowicie zaokrąglo- wanego przesiewu musi mieścić się wewnątrz obszaru uwzględ-
nych. Przyjmuje się, że kruszywa uzyskane z przekruszenia niającego dopuszczalne tolerancje przesiewu (SDV). Natomiast
skał są kruszywami kategorii C90/3 i nie wymagają dalszych wszystkie wartości deklarowane przez dostawcę (producenta) mu-
badań. Pojawiły się tutaj dwie kategorie procentowych zawar- szą mieścić się wewnątrz ogólnego obszaru uziarnienia (rys. 2).
tości ziaren o powierzchni przekruszonej lub łamanych oraz Ponadto krzywa uziarnienia deklarowana przez dostawcę (produ-
całkowicie zaokrąglonych w kruszywie grubym do warstwy centa) mieszanek powinna spełniać także wymagania ciągłości,
podbudowy zasadniczej C90/3 i CNR. Według autora powinna które do tej pory nie były ustalone w normie PN-S-06102.
być wybrana jedna kategoria, W celu wyjaśnienia zapisów w tabeli 3 posłużono się przykła-
" wskaz
nik Los Angeles (LA) kruszywa grubego wyznaczony dem, w którym postawiono następujące pytanie: w jakich obsza-
w badaniu odporności na rozdrabnianie nie powinien być rach powinna znajdować się wartość deklarowana przez dostawcę
większy niż 40. (producenta), np. na sicie 4 mm? Odpowiedz
jest prosta i wymaga
www.autostrady.elamed.pl
69
prawo i administracja
jedynie określenia odpowiednich wymagań wobec mieszanki nie-  do warstw podbudowy zasadniczej dopuszczono mieszanki
związanej 0/32 mm na sicie 4 mm: również o uziarnieniu większym niż 31,5 mm,
 ogólny obszar uziarnienia wynosi 22-60% m/m,  zmieniono dopuszczalną zawartość podziarna i nadziarna, pyłów
 obszar uziarnienia uwzględniający dopuszczalne tolerancje: oraz wprowadzono dodatkowe wymagania w zakresie uziarnienia
30-52% m/m, dla materiałów wchodzących w skład mieszanek niezwiązanych,
 tolerancja przesiewu: 8% m/m, przy porównaniu z deklarowa-  w Wymaganiach Technicznych MNzw-2008 podano jedynie
ną przez producenta wartością. wartość minimalną wskaz
nika piaskowego, podczas gdy w nor-
W związku z tym jeśli dostawca kruszywa deklaruje przesiew mie PN-S-06102 występowało ograniczenie górne dla wskaz
nika
na sicie 4 mm równy 33% m/m, wówczas 90% wszystkich wy- piaskowego równe 70,
ników zbadanych w ramach ZKP (Zakładowej Kontroli Pro-  w Wymaganiach Technicznych podano tylko wartość wskaz
nika
dukcji) w okresie 6 miesięcy powinno mieścić się w zakresie CBR przy zagęszczeniu (I = 1,0), a brak jest wymagań wobec
s
25-41% m/m i 100% wyników w zakresie 22-60% m/m, aby za- wskaz
nika CBR przy wskaz
niku zagęszczenia równym 1,03,
pewniona była jednorodność mieszanki.  brak wymagań odnośnie do modułu odkształcenia wyznaczane-
W tabeli 4 przedstawiono wybrane wymagania dla mieszanek go w badaniu za pomocą płyty VSS, które występowały w nor-
niezwiÄ…zanych przeznaczonych na podbudowy. mie PN-S-06102.
Do warstw podbudowy pomocniczej i zasadniczej dopuszcza
się trzy rodzaje mieszanek o różnym uziarnieniu. W stosunku Podsumowanie
do zawartości pyłów w mieszance niezwiązanej ustalono jedynie Według autora projekt dokumentu aplikacyjnego WT MNzw-
jej górną granicę, która dla mieszanek przeznaczonych do podbu- -2008 jest zbyt obszerny. Podsumowując krótko różnice między
dowy pomocniczej wynosi 12%, a zasadniczej 9%. W mieszankach propozycją wymagań zawartych w WT MNzw-2008 i PN-S-06102,
niezwiązanych dopuszcza się do 10% nadziarna. Ubytek masy kru- można zauważyć, że:
szywa w badaniu mrozoodporności nie powinien być większy niż  zmieniono obszary uziarnienia dla mieszanek z kruszyw nie-
7% w przypadku podbudowy pomocniczej, a 4% dla zasadniczej. zwiÄ…zanych,
Wskaz
nik piaskowy nie powinien być mniejszy niż wartości poda-  wprowadzono nowe rodzaje mieszanek przeznaczonych na war-
ne w tabeli 4. Wymagania w zakresie odporności na rozdrabnia- stwy podbudowy,
nie wyrażone wskaz
nikiem LA wynoszÄ… odpowiednio 40 i 35 dla  wprowadzono nowe badania i wymagania,
podbudowy pomocniczej i zasadniczej. Wartość wskaz
nika CBR  dopuszczono i ustanowiono wymagania wobec mieszanek nie-
przy zagęszczeniu (I = 1,0) nie powinna być mniejsza niż 60 dla związanych z kruszyw pochodzących z recyklingu,
s
podbudowy pomocniczej i 80 dla zasadniczej.  niektóre wymagania (np. zawartość ziaren nieforemnych, od-
Oprócz przedstawionych w niniejszym artykule wymagań zawar- porność na rozdrabnianie) są bardziej liberalne niż w dotych-
tych w WT MNzw-2008 określono również w sposób szczegółowy czasowych wytycznych i normach.
zasady zakładowej kontroli produkcji mieszanek niezwiązanych Po dokładnej analizie wymagań w zakresie dopuszczalnego ob-
(w załączniku C WT MNzw-2008), opisano badanie oznaczenia szaru uziarnienia należy przyznać, że są one bardziej  surowe
współczynnika filtracji (w załączniku D WT MNzw-2008). Ponad- niż w dotychczasowych przepisach. Zatem wynika stąd wniosek,
to należy również zaznaczyć, że w WT MNzw-2008 określono że autor WT MNzw-2008 stawia większy nacisk na jednorodność
wymagania w stosunku do mieszanek niezwiązanych przeznaczo- i ciągłość mieszanki.
nych do wykonywania warstw podłoża ulepszonego i nawierzchni W kruszywie do warstw podbudowy zasadniczej dopuszcza się
obciążonej ruchem KR1-2. 40% podziarna i nadziarna, natomiast dla podbudowy pomoc-
niczej dopuszcza siÄ™ 30% podziarna i nadziarna. Autor ma wÄ…t-
Porównanie wymagań pliwości, czy wymagania wobec kruszywa do warstwy podbudo-
wobec mieszanek niezwiązanych wy zasadniczej nie powinny być bardziej  restrykcyjne (chyba
według WT MNzw-2008 i PN-S-06102 że interpretacja autora odnośnie do zapisów jest nieprawidłowa).
Analiza wymagań wobec mieszanek niezwiązanych według Kolejne wątpliwości wzbudzają wymagania w kwestii uziarnienia.
WT MNzw-2008 i normy PN-S-06102 oraz ich porównanie po- Czy powinny być takie same, niezależnie od kategorii ruchu?
zwala na sformułowanie następujących wniosków: Bardzo ważnym elementem WT MNzw-2008 jest określenie wy-
 brak jest dotychczasowego podziału kruszyw na naturalne i ła- magań wobec mieszanek niezwiązanych z kruszyw z recyklingu,
mane, które obecnie dzielą się na naturalne, sztuczne i pozy- który pozwoli na równe traktowanie tych materiałów z materiała-
skane z recyklingu, mi naturalnymi.
 granice uziarnienia (frakcje) kruszywa nazywane sÄ… wymiarem Zdaniem autora w Wymaganiach Technicznych WT MNzw-2008
kruszywa: d  dolnym, i D  górnym, niektóre zapisy są nieprecyzyjne, przez co istnieje możliwość róż-
 wypełniaczem nazywa się ziarna przechodzące przez sito nej ich interpretacji. Ponadto zawierają one nowe metody badań
#0,063 mm, wcześniej przez sito #0,075, (nawet jeśli nazwa badanej właściwości jest taka sama), co powo-
 wprowadzono nowy zestaw sit, który jest odmienny od stoso- duje, że uzyskane wyniki tej samej właściwości mogą się różnić
wanego dotychczas w Polsce, od wyników uzyskiwanych dotychczasowymi metodami. Należy
 wprowadzono kategorie dla poszczególnych właściwości, co jest też pamiętać, że ostateczna wersja WT MNzw-2008 może się nie-
zgodne zresztÄ… z ogólnÄ… filozofi Ä… norm europejskich, znacznie różnić od przedstawionej w niniejszym artykule. qð
Magazyn Autostrady 10/2009
70