1.Warstwa odsączająca i odcinająca

Warstwa podbudowy pomocniczej, służąca do odprowadzania wody z nawierzchni lub gruntu. Materiałami przy wykonywaniu warstw odsączających są:

- piaski

- żwir i mieszanka

- miał kamienny (tylko w-wa odcinająca)

Jeżeli kruszywo przeznaczone do wykonania warstwy odsączającej nie jest wbudowane

bezpośrednio po dostarczeniu na budowę i zachodzi potrzeba jego okresowego składowania,

to Wykonawca robót powinien zabezpieczyć kruszywo przed zanieczyszczeniem i zmieszaniem

z innymi materiałami. Podłoże w miejscu składowania powinno być równe, utwardzone i dobrze

odwodnione. Woda nie powinna pochodzić ze źródeł budzących wątpliwości, nie może wydzielać

zapachu gnilnego ani nie posiadać zawiesiny.

Do wykonania warstw odsączających stosuje się:

- równiarki,

- walce dostosowane do rodzaju kruszywa i do wielkości zagęszczanej powierzchni oraz ubijaki mechaniczne i płyty

wibracyjne do zagęszczenia w miejscach trudno dostępnych dla innego sprzętu,

- drobny sprzęt ręczny do rozkładania i profilowania ręcznego w miejscach, gdzie sprzęt mechaniczny nie może

mieć zastosowania lub inny sprzęt zaakceptowany przez Kierownika Projektu.

Kruszywo można przewozić dowolnymi środkami transportu w warunkach zabezpieczających je przed

zanieczyszczeniem, zmieszaniem z innymi materiałami, nadmiernym wysuszeniem i zawilgoceniem.

Kruszywo powinno być rozkładane w warstwie o jednakowej grubości, przy użyciu

równiarki z zachowaniem wymaganych spadków i rzędnych wysokościowych.

Grubość rozłożonej warstwy luźnego kruszywa powinna być taka, aby po jej

zagęszczeniu osiągnięto grubość projektowaną.

Warstwa podbudowy pomocniczej uniemożliwiająca przenikanie cząstek podłoża do warstw leżących powyżej.

Piasek do wykonania warstw powinien spełniać następujące warunki:

a) szczelności, określoną zależnością:

D15/d85<=5

gdzie:

D15 - wymiar sita, przez które przechodzi 15% ziarn warstwy odcinającej

d85 - wymiar sita, przez które przechodzi 85% ziarn gruntu podłoża.

b) zagęszczalności, określony zależnością:

U=d60/d10>=5

gdzie:

U - wskaźnik różnoziarnistości,

d60 - wymiar sita, przez które przechodzi 60% kruszywa tworzącego warstwę odcinającą,

d10 - wymiar sita, przez które przechodzi 10% kruszywa tworzącego warstwę odcinającą.

Technologia ta sama dla obu warstw

2. Wypełniacz MMA

Zadania

Utworzenie wraz z asfaltem zaprawy bitumicznej wiąrzącej ze sobą grubsze ziarna kruszywa

Wypełnienie wolnych przestrzeni pomiędzy grubszymi ziarnami kruszywa

Zmniejszenie wrażliwości temperaturowej lepiszcza

Stworzenie odpowiedniej urabialności przez masę bitumiczną

Rodzaje:

Podstawowy mączka kamienna pochodząca ze skał osadowych zasadowych

Zastępczy mączka kamienna pochodząca z innych rodzajów skał lub odpadów przemysłowych

Specjalny spełnia dodatkowe funkcje w masie bitumicznej (większa ciągliwość, stabilność ,adhezja, np mączka gumowa

Bitumowany produkowany ze skal nasyconych asfaltem, przemiał grysów lakierowanych lub otoczenie maczki w mieszance

3. Wbudowanie MMA

MMA są układane z zastosowaniem specjalnych maszyn - UKŁADAREK (inne nazwy - rozkładarka, rozściełacz).

Układarka umożliwia:

�� znaczny postęp robót,

�� rozłożenie MMA warstwą o równomiernej grubości i szerokości,

�� wstępne zagęszczenie warstwy.

Występują układarki na podwoziu gąsienicowym i kołowym.

Kontrola MMA przed dopuszczeniem do układarki:

�� kontrola temperatury - w przypadku przekroczenia wartości min. lub max. - odrzucić,

�� ocena wizualna MMA - jednorodność otoczenia ziaren asfaltem, ew. rozsegregowanie MMA,

zanieczyszczenia obce, kształt MMA na samochodzie.

Warunki atmosferyczne: min. 5°C, wiatr<16 m/s. Samochód podjeżdża do układarki tyłem i dotyka kołami rolek w układarce. Następnie podnosi skrzynię i zrzuca MMA do zasobnika układarki.

Oprócz „kąta natarcia” deski na właściwości ułożonej warstwy z MMA mają wpływ:

�� Ilość MMA przed ślimakiem (za mała - opadanie deski, za duża - podnoszenie się deski) - regulacja prędkością przenośnika zgrzebłowego, otwarciem wrót, prędkością obrotów ślimaka.

�� Prędkość układarki - zmiany prędkości układarki wymagają zmiany parametrów zagęszczania przez

deskę. Inaczej warstwa przed zagęszczaniem przez walce będzie nierównomiernie zagęszczona.

�� Jednorodność MMA i jej temperatury.

�� W nowoczesnych układarkach jest mechanizm blokowania deski

Układarka jest wyposażona w system kontroli poziomu układania MMA. System ma czujnik odczytujący rzędne odniesienia i układ umożliwiający wprowadzenie ew. korekt położenia deski.

Wykonanie spoiny podłużnej:

�� O ile to tylko możliwe zaleca się układać MMA całą szerokością jezdni, bez „zimnej” spoiny podłużnej.

�� Można użyć jednej układarki lub dwóch (trzech), układających równoległe pasy i pracujących z

przesunięciem około 15-20 metrów.

O ile trzeba wykonać spoinę, to:

�� zimna krawędź musi być pionowa (docięcie nożem założonym na bęben walca, układanie do deski lub kantówki),

�� należy ją posmarować asfaltem przed dobudowaniem gorącej MMA

�� ustawienie układarki w przekroju poprzecznym:

4. Technologia powierzchniowego utrwalenia

POWIERZCHNIOWE UTRWALENIA

�� Należą do najstarszych technologii bitumicznych.

�� Zapewniają uszorstnienie i uszczelnienie nawierzchni. Konieczna jest wystarczająca nośność

nawierzchni.

Kolejne czynności:

1. Oczyszczenie podłoża (szczotka mechaniczna).

2. Skropienie lepiszczem (skrapiarka).

3. Rozsypanie kruszywa (rozsypywarka),

4. Wałowanie (walec na kołach ogumionych),

5. Usunięcie luźnych ziaren kruszywa (szczotka mechaniczna)

5. SOSN

SOSN- narzędzia umożliwiające administracji drogowej kontrolę i całkowitą ocenę stanu sieci dróg, a także planowanie remontów i napraw wystepujących uszkodzeń.

Zadania- Ocena stanu uszkodzeń za pomocą oceny wizualnej; Wizualna ocena stanu uszkodzeń-okres wiosenno-letni; Podział dróg na tzw. odcinki spisowe o długości od 0,5 do 3 km; Pomiar uszkodzeń na odcinku o dł 100m

Cel Systemu- Sformułowanie jednolitych zasad prowadzenia badań diagnostycznych i metody wnioskowania dla celów planowania; Uzyskanie danych do kształtowania polityki utrzymania dróg; Uzyskanie kryteriów technicznych dla podziału środków finansowych na remonty dróg; Uzyskanie danych do wstępnego zlokalizowania remontów nawierzchni drogowej i zakres ich planowego wykonania; Wdrażanie do stosowania nowoczesnych metod diagnostycznych nawierzchni drogowych.

Priorytety; stan spękań, równość podłużna, koleiny, stan powierzchni, własciwości przeciwpoślizgowe

6. Przekrój konstrukcji nawierzchni półsztywnej

NAWIERZCHNIA ASFALTOWA ZE SZTYWNĄ PODBUDOWA

Podbudowa zawiera warstwy spoiwem hydraulicznym

- chudy beton,

- kruszywa stabilizowane cementem,

- grunty stabilizowane spoiwami.

KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI - warstwa lub zespół warstw służących do

przejmowania i przenoszenia obciążeń od ruchu na podłoże gruntowe

i zapewniających dogodne warunki ruchu w założonym okresie eksploatacji drogi,

o WARSTWA ŚCIERALNA - górna warstwa konstrukcji nawierzchnia - służy przede

wszystkim do zabezpieczenia warstw konstrukcyjnych przed bezpośrednim

oddziaływaniem ruchu i infiltracją wody. Warstwa ścieralna może być również

warstwą konstrukcyjną,

o WARSTWA WIĄŻĄCA - jest warstwą konstrukcyjną - służy do przekazywania

naprężeń na podbudowę. Warstwa wiążąca może być połączona w jedną warstwę

z podbudową,

o PODBUDOWA - dolna część konstrukcyjna nawierzchni służąca do przenoszenia

obciążeń od ruchu na podłoże. Podbudowa może składać się z podbudowy

zasadniczej i pomocniczej,

o PODBUDOWA ZASADNICZA - górna część podbudowy, podstawowa nośna

część konstrukcji nawierzchni,

o PODBUDOWA POMOCNICZA - dolna część podbudowy, oprócz funkcji nośnych

może spełniać funkcję warstwy mrozoochronnej, odsączającej lub odcinającej,

PODŁOŻE DROGOWE - grunt rodzimy lub nasypowy niewysadzinowy,

doprowadzony do odpowiedniej nośności (grupa nośności G1), zalegający pod

nawierzchnią do głębokości przemarzania, nie mniej jednak niż do głębokości, na

której naprężenia pionowe od największych obciążeń użytkowych wynoszą ≤0,02

MPa,

o PODŁOŻE ULEPSZONE - podłoże, któremu poprawiono nośność, spełniające

wymagania podłoża drogowego. Granica pomiędzy ulepszonym podłożem,

a podbudową pomocniczą może być umowna.

7. Istota działania (pracy) podbudowy z kruszywa niezwiązanego stabilizowanego mechanicznie.

KRUSZYWO STABILIZOWANE

MECHANICZNIE

• Rodzaje stosowanych kruszyw:

- Kruszywo łamane,

- Kruszywo naturalne,

- Żużel kawałkowy.

• Grubość układanej warstwy 12÷20 cm

• Do nawierzchni KR1-KR6

PODBUDOWA KSM WYKONANIE ROBÓT

• przygotowanie podłoża

• warunek szczelności - D15/d85 ≤ 5

• o ile nie jest spełniony - stosować geotekstylia

• mieszanka kruszyw produkowana w mieszarce zapewniającej otrzymanie jednorodnej mieszanki

• transport - bez rozsegregowania i wysychania

• rozłożenie mieszanki (równiarki lub układarki) warstwą o jednakowej grubości, tak tak by po

zagęszczeniu H było równe Hproj

• grubość pojedynczo układanej warstwy - do 20cm

• wopt wg normalnej próby Proctora, z tolerancją (-20%, +10% wartości wopt)

• obowiązują ogólne zasady zagęszczania

• zagęszczanie walcami stalowymi (statyczne do 10x, wibracyjne 2-3x) lub ogumionymi (4-6x) ew.

płyty i ubijaki w miejscach trudno dostępnych

• wskaźnik zagęszczenia co najmniej 1,00 lub 1,03

• jeżeli nie można określić wskaźnika - kontrola zagęszczenia oparta na EII/EI ≤ 2,2

MATERIAŁY DO ULEPSZANIA KRUSZYWA

• W przypadku zbyt słabych właściwości kruszyw lub względów ekonomicznych:

- Proporcje kruszywa łamanego i naturalnego

- Cement portlandzki

- Wapno

- Aktywny popiół lotny

- Żużel granulowany

• W przypadku zbyt dużego wskaźnika piaskowego:

- Nieaktywny popiół lotny

8. Stabilizacja gruntu cementem na miejscu

Wykonanie podbudowy zasadniczej i pomocniczej (kruszywo/grunt) lub ulepszonego podłoża (grunt).

Kruszywa

• uziarnienie - min. 30% na sicie 2mm, max. 15% poniżej 0,075 mm,

• zanieczyszczenia organiczne - wzorzec,

• zanieczyszczenia obce - do 0,5% wag.

• siarczany w przeliczeniu na SO3 - do 1%

Grunty

• uziarnienie - sprawdzenie na 4 sitach (100% poniżej 40 mm, max. 20% poniżej 0,002 mm),

• granica płynności WL max. 40%,

• wskaźnik plastyczności IP max. 15%,

• części organiczne - max. 2% wag.,

• pH od 5 do 8,

• siarczany w przeliczeniu na SO3 - do 1%

Grunty nie spełniające w/w wymagań można ulepszać chlorkiem wapniowym, wapnem lub popiołami lotnymi.

• Zalecana zawartość ziaren poniżej 0,075mm - do 15%.

Decydujące o przydatności gruntów są wyniki badania wytrzymałości na ściskanie.

Cement

• portlandzki klasy 32,5

• portlandzki z dodatkami

• hutniczy.

Woda - czysta (pitna z wodociągu - bez badań).

Wymagania technologiczne:

• temperatura powietrza min. 5°C,

• brak opadów deszczu, podłoże nie jest zamarznięte,

• zagęszczanie walcami stalowymi lub ogumionymi,

• obowiązują ogólne zasady zagęszczania,

• zaleca się unikać spoin roboczych (wykonanie “całą szerokością”),

• krawędź pionowa, zwilżona przed dobudowaniem sąsiedniego pasa (tylko, gdy przerwa >60 minut),

• przesunięcie spoin roboczych - min. 30 cm (podłużna) i min. 1 metr (poprzeczna),

• kontakt cementu z gruntem lub kruszywem - koniec mieszania - max. 2 godziny, (“na miejscu”)

• kontakt cementu z gruntem lub kruszywem - koniec zagęszczania - max. 5 godzin, (“na miejscu”),

• dodanie wody do mieszanki - koniec zagęszczania - max. 2 godziny, (“w wytwórni”).

nie każdy materiał nadaje się do wykonania stabilizacji cementem, istotne jest m.in. jego uziarnienie,

• stosowanie dużych zawartości cementu prowadzi do powstawania spękań skurczowych w podbudowie - w

ten sposób powstaną spękania odbite,

• zgodnie z zapisami z Katalogu Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych (GDDP 1997),

stosując w konstrukcji podbudowę ze spoiwem hydraulicznym należy zastosować odpowiednią

membranę przeciwspękaniową (geosiatkę , geokompozyt, geowłókninę itp.)

9. Zasada działania otaczarki cyklicznej

Kolejność czynności w czasie produkcji MMA w otaczarce o działaniu cyklicznym:

�� wstępne dozowanie kruszywa,

�� podgrzanie i suszenie oraz odpylenie kruszywa,

�� podgrzanie asfaltu,

�� rozsianie gorącego kruszywa na frakcje,

�� dokładne dozowanie kruszywa (frakcji kruszywa),

�� dozowanie wypełniacza,

�� mieszanie „suche”,

�� dozowanie asfaltu,

�� mieszanie „mokre”.

Wyprodukowana MMA jest magazynowana w zasobniku gotowej mieszanki lub podawana na

samochód. Podstawowa zaleta otaczarek o działaniu cyklicznym to dokładne dozowanie składników -

kruszywo jest dozowane dwustopniowo. Pozwala to na dobrą kontrolę produkcji i uzyskiwanie zakładanej receptą MMA, nawet w przypadku wahań w uziarnieniu kruszyw stosowanych do produkcji.

Elementy otaczarki podające i przygotowujące kruszywo:

�� zasobniki kruszyw,

�� przenośnik taśmowy (ew. również kubełkowy),

�� suszarka przeciwprądowa,

Z suszarką połączony jest system odpylający.

10. Zniszczenia nawierzchni drogowej

ZNISZCZENIA NAWIERZCHNI DROGOWEJ

A) Spękania bez ruchu

spękania poprzeczne w regularnych odstępach; -za sztywna MMA w niskich temperaturach-szybkie schłodzenie powierzchni nawierzchni-duża wrażliwość termiczna asfaltu-rodzaj podłoża-wiek nawierzchni

B) Spekanie podłuzne

równoległe do osi drogi; -pomiędzy pasami-róznica strukturalna na styku-słabość(za niska wytrzymałość na rozciąganie)

C) Na krancach drogi; -brak wystarczającego podparcia poboczy-osiadanie nawierzchni- złe odwodnienie

D) Spękania Blokowe

-poprzeczne i podłuzne razem-najczęściej na słabo obciążonych drogach/parkingach-nierównomierne starzenie się warstw asfaltowych

E) Spekania Odbite

Nieciągłość w warstwach poniżej warstw asfaltowych powoduje inicjację spekania

Nieciągłość-spekania czy szczeliny wzmocnionej nawierzchni betonowej-spękania warstw stabilizowanych cementem-wszystkie rodzaje spekań w warstwach asfaltowych

Przypadki; termiczne-obciążenie

F) Spekania od poślizgu

-związane z mechanizmem poslizgu-słaba szczepność międzywarstwowa-za dużo lub za mało sprysku-schodkowanie w przekroju-przyspieszone spekania powierzchni od ruchu-U kształt

G) Koleiny

-brak odpowiedniego podparcia-niestabilne warstwy asfaltowe-odmywanie

H) Fałdowanie

-brak szczepności międzywarstwowej-niestabilna warstwa ścieralna—spekania i przyspieszona reakcja na skrzyzowaniach

I) Odmywanie

Utrata szczepnosci pomiędzy kruszywem a asfaltem zwykle powodowane przez wodę

-nieodpowiednie odwodnienie-za duża zawartość wolnych przestrzeni-niekompatybilny asfalt z kruszywem,wypierany przez wode-nadmierne cisnienie porowe-spontaniczna emulsyfikacja asfaltu

J) Szorskość

Tarcie pomiędzy kołem a nawierzchnią.Krytyczne podczas mokrej nawierzchni

-pocenie się MMA-niewłasciwa mikrotekstura (kruszywo nieodporne na polerowanie)-niewłasciwa makrostruktura (brak drenów,hydroplaning,wysoka prędkość)

K) Rozluźnienie nawierzchni

Progresywne roźluxnienie nawierzchni powodowane utratą części mieszanki

-brak wystarczającej kohezji z niedogeszczenia-brak najdrobniejszych części w mieszance, głównie w grubych mieszankach, segregowanie się-starzenie się asfaltu

11. Nawierzchnia sztywna

PŁYTA BETONOWA:

• Beton B40 lub mocniejszy,

• Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu minimum 5,5 MPa,

• Nasiąkliwość poniżej 0,4%,

• Wysoka mrozoodporność,

• Wysokie wymagania dla kruszyw w górnej części płyty (mała polerowalność, duża wytrzymałość na miażdzenie)

PODBUDOWA - KAŻDA , PODŁOŻE GRUNTOWE:

• Do 20 cm od powierzchni IS = min 103%

• Dalsze 30 cm IS = min 100%

SZCZELINY

• Poprzeczne,

• Podłużne,

• Rozszerzania,

• Skurczowe,

- Pozorne,

- Pełne.

• Dyblowane/kotwione,

• Niezbrojone

12. Stabilizacja wapnem

Wykonanie podbudowy pomocniczej (KR1) lub ulepszonego podłoża.

Grunty

• zawierają minerały ilaste wchodzące w reakcję z wapnem,

• wskaźnik plastyczności IP min. 7%,

• części organiczne - max. 10% wag.,

• max. 15% ziaren powyżej 40mm.

Wapno:

• suchogaszone (hydratyzowane) - Ca(OH)2,

• niegaszone - CaO.

Woda - czysta (pitna z wodociągu - bez badań).

Orientacyjna ilość wapna (do masy suchego gruntu):

• ulepszone podłoże od 3% do 7%,

• podbudowa pomocnicza od 5% do 8%

• Dokładna ilość ustalana laboratoryjnie.

Ilość wody odpowiadająca wopt wg normalnej próby Proctora, z tolerancją (-20%, +10% wartości wopt).

WYMAGANIA TECHNOLOGICZNE (“na miejscu”):

• temperatura powietrza min. 5°C,

• brak opadów deszczu, podłoże nie jest zamarznięte, w przypadku użycia wapna niegaszonego -

rozpoczęcie zagęszczania po 6-48 godzinach po wymieszaniu; w przeciwnym razie hydratacja wapna

spowoduje uszkodzenie warstwy, w przypadku użycia wapna hydratyzowanego - można

rozpocząć zagęszczanie bezpośrednio po wymieszaniu,

• obowiązują ogólne zasady zagęszczania,

• zagęszczanie walcami ogumionymi (w końcowej fazie gładkimi) o nacisku około 0,3 MPa,

• zaleca się unikać spoin roboczych (wykonanie “całą szerokością”),

• jeżeli to niemożliwe to:

• w prowadnicach - krawędź pionowa, zwilżona przed dobudowaniem sąsiedniego pasa,

• bez prowadnic - spulchnienie wcześniej ułożonej warstwy na szerokości 15cm (podł.) i 50cm (poprz),

• przesunięcie spoin roboczych - min. 30 cm (podłużna) i min. 1 metr (poprzeczna),

13. Stabilizacja spoiwem hydraulicznym

SPOSOBY PIELĘGNACJI WARSTWY:

• Skropienie emulsją asfaltową albo asfaltem o penetracji 200/300 w ilości 0,5 do 1,0 kg/m2,

• skropienie specjalnymi preparatami powłokotwórczymi,

• utrzymanie w stanie wilgotnym przez skrapianie wodą w czasie co najmniej 7 dni

• przykrycie nieprzepuszczalną folią na okres co najmniej 7 dni,

• przykrycie grubą włókniną lub warstwą piasku i utrzymanie w stanie wilgotnym w czasie co najmniej 7 dni

• Nie dopuszcza się ruchu pojazdów i maszyn po warstwie w okresie 7 dni od jej wykonania. Po tym

ewentualny ruch technologiczny wyłącznie za zgodą Inżyniera.

BADANIA I KONTROLA

• właściwości gruntu lub kruszywa, spoiw, wody,

• wilgotność,

• rozdrobnienie gruntu (sito 4 mm - wsk. rozdr. 80%)

• jednorodność i głębokość wymieszania (0,5 m. od krawędzi),

• zagęszczenie - wskaźnik 1,00,

• grubość - 0,5m od krawędzi, tolerancja ±1 cm,

• wytrzymałość na ściskanie (i CBR - wapno),

• mrozoodporność,

• równość, spadki, pochylenia, rzędne, szerokość.

• MAKSYMALNE GRUBOŚCI WARSTW

- 15 CM - SPRZĘT ROLNICZY,

- 18 CM - NA MIEJSCU SPRZĘTEM SPECJALISTYCZNYM,

- 22 CM - W MIESZARCE STACJONARNEJ.

Uwaga: grubości warstw po zagęszczeniu

14. Podbudowa

FUNKCJA PODBUDOWY

• Przenosi obciążenia od pojazdów samochodowych na podłoże gruntowe

• Funkcja typowo nośna

KLASYFIKACJA PODBUDOWY

• Ze względu na położenie w konstrukcji nawierzchni:

- zasadnicza (może być w 2 różnych warstwach)

- pomocnicza

• Ze względu na rodzaj pracy

- podatne

- sztywne

RODZAJE PODBUDÓW

• Podatne:

- Tłuczeń kamienny

- Kruszywo stabilizowane mechanicznie

- Mieszanki mineralno-bitumiczne

- Mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne

- Grunty stabilizowane asfaltami upłynnionymi

- Piaski otoczone asfaltem

• Sztywne:

- Beton cementowy

- Chudy beton

- Beton popiołowy

- Grunt lub kruszywo stabilizowane cementem

- Grunt stabilizowany wapnem

- Grunt stabilizowany aktywnym popiołem lotnym

- Grunt stabilizowany żużlem granulowanym

- Elementy betonowe

PODBUDOWY Z KRUSZYW

Rodzaje podbudów z kruszyw

• Makadamowe (TŁUCZNIOWE)

• o ciągłym uziarnieniu

Podbudowy o ciągłym uziarnieniu

• szeroki zakres frakcji

• mieszanka kruszyw - uziarnienie między granicznymi krzywymi uziarnienia

• uziarnienie „idealne” - wg krzywej Fullera- Talbota

15. Asfalt

Asfalt jest lepką cieczą lub skałą, składa się z węglowodorów i ich pochodnych, rozpuszcza się w

trichloroetylenie, stabilny, mięknie w trakcie podgrzewania. Materiał o barwie czarnej lub brązowej,

Konsystencji stałej lub półstałej, właściwościach wiążących.

Może być otrzymywany w procesie rafineryjnej przeróbki ropy naftowej, ze złoża lub jako występujący w naturze z innymi substancjami mineralnymi

W MMA pełni rolę kleju, lepiszcza -zespala mieszankę mineralną

ASFALTY NATURALNE

•Asfalty naturalne są bardzo twarde i w takiej postaci nie nadają się do zastosowania. Stosuje się je jako dodatki do asfaltów ponaftowych lub w mieszankach z olejami czy miękkimi asfaltami.

•JEZIORNE-TRYNIDAD -jezioro o powierzchni 44,5 ha, głębokość 41 m. Po wydobyciu 10 mln ton poziom jeziora obniżył się o 1,5 m ~55%.

-SALENIZZA (Albania) ~81%

-Bermudez, Venezuela

•SKALNE-Porowate skały osadowe nasycone asfaltem

-Val de Travers (Szwajcaria) ~10%

-Gard ((Francja) ~10%

PRODUKCJA ASFALTÓW

Asfalty są produkowane w rafineriach z zastosowaniem destylacji -rozdział ropy na frakcje. Stosuje się również inne procesy technologiczne -utlenianie, komponowanie -dla uzyskania żądanych parametrów asfaltu.

�� oddzielenie wody zawartej w ropie

�� destylacja bezpośrednia-rozdział ropy na frakcje: benzyna, lekkie rozpuszczalniki, (*50-200°C)

�� nafta, (*175-300°C)

�� olej napędowy (dieslowski), (*220-370°C)

�� oleje smarowe, (*ponad 345°C)

�� pozostałość destylacyjna (asfaltowa).(*ponad 345°C)

PRODUKCJA ASFALTÓW (1)

•Destylacja bezpośrednia-destylacja trwa do uzyskania asfaltu o żądanej twardości

•Utlenianie-działanie na asfalt podestylacyjny w zbiornikach wieżowych powietrzem (tlenem) pod wysokim ciśnieniem. Otrzymuje się twardszy i bardziej elastyczny asfalt. Przy działaniu parą wodną otrzymuje się bardziej ciągliwy asfalt.

•Komponowanie -mieszanie odpowiednich produktów

•Destylacja krakingowa (rozpadowa) -stosowana aby otrzymać większą ilość lżejszych frakcji

W piecu rurowym ropa jest rozgrzana do temperatury dochodzącej do około 350°C. W wieży destylacyjnej panuje obniżone ciśnienie (rzędu 20 mm Hg) i wysoka temperatura.

Regulując temperaturę i ciśnienie uzyskuje się różne asfalty:

•miękkie asfalty -niższa temperatura, wyższe ciśnienie,

•twarde asfalty -wyższa temperatura, niższe ciśnienie.

FORMY WYSTĘPOWANIA ASFALTÓW

•zwykłe asfalty drogowe

•emulsje asfaltowe

•asfalty upłynnione

•asfalty modyfikowane (elastomerem, plastomerem)

STARZENIE ASFALTÓW

Proces powodujący twardnienie asfaltów -zwiększenie ich lepkości i zmniejszenie ich elastyczności w danej temperaturze.

Twardnienie asfaltu jest wynikiem redukcji ilości związków o mniejszej masie cząsteczkowej i wzrostu ilości związków o dużej masie cząsteczkowej, głównie asfaltenów.

CZYNNIKI POWODUJĄCE STARZENIE

•wysoka temperatura,

•promieniowanie UV,

•utlenianie.

•Największa część zmian zachodzi w procesie produkcji i wbudowania mieszanek mineralno-asfaltowych.

STARZENIE

•Krótkotrwałe -w zbiorniku, podczas produkcji i transportu (w wysokich temperaturach)

•Długotrwałe -podczas eksploatacji nawierzchni:-mieszanki o strukturze otwartej

-mieszanki z małą zawartością asfaltu

-warstwy ścieralne

•Czynniki powodujące starzenie:-tlen z powietrza reagujący ze składnikami asfaltu,

-odparowanie lekkich składników asfaltu,

-absorpcja lekkich składników w porach kruszywa,

-fizyczne twardnienie asfaltu,

-zmiany składu grupowego asfaltów:

nafteno-aromaty =>żywice => asfalteny

•Zdecydowanie szybciej starzeją się smoły

•Wolniej starzeją się asfalty modyfikowane

16. Otaczarka bębnowa

�� brak „wieży” otaczarki,

�� suszenie kruszyw i mieszanie z asfaltem odbywa się w jednym bębnie (oddzielone strefy),

�� prostsza budowa niż otaczarki cyklicznej - niższa cena, mniejsze koszty utrzymania,

�� mniejsza energochłonność niż otaczarki cyklicznej (do 30%),

�� możliwość uzyskania większych wydajności,

�� łatwiejszy recykling odzyskanych MMA,

�� jednostopniowe dozowanie kruszywa - trudniejsze uzyskanie zakładanej recepty, konieczna duża jednorodność kruszyw,

�� niebezpieczeństwo przegrzania asfaltu.

Po stosunkowo dużym zainteresowaniu otaczarkami bębnowymi w latach 1980-tych

obecnie nadal szeroko stosuje się otaczarki o działaniu cyklicznym ze względu na dobrą

jakość uzyskiwanych MMA. Otaczarki bębnowe są popularne szczególnie w USA.

17. Transport i zagęszczanie MMA

TRANSPORT MMA

Wymagane jest spełnienie następujących warunków:

�� sprawny załadunek i wyładunek MMA,

�� ochrona MMA przed zanieczyszczeniem i ochłodzeniem w czasie transportu; MMA w czasie transportu należy przykryć brezentem.

�� ciągłość dostaw MMA na plac budowy - wykorzystanie wydajności układarki.

Stosuje się samochody samowyładowcze (wywrotki) z wyładunkiem do tyłu.

Czas od załadunku do rozładunku nie powinien przekraczać 2 godzin, jednak nadrzędny jest warunek zachowania przez MMA temperatury umożliwiającej wbudowanie (rozłożenie i zagęszczenie).

ZAGĘSZCZANIE MMA

Zagęszczenie MMA umożliwia osiągnięcie wymaganych właściwości mechanicznych i fizycznych. Zagęszczalność MMA zależy od:

�� Uziarnienia - wielkości i kształtu ziaren,

�� zawartości wypełniacza,

�� ilości asfaltu,

�� temperatury.

Problemy z zagęszczaniem mogą wystąpić w przypadku:

�� MMA „szorstkich” (harsh) - kruszywa łamane, dużo frakcji grubych, odpowiednia ilość wypełniacza, duża lepkość asfaltu, mało asfaltu.

�� MMA „delikatnych” (tender) - kruszywa naturalne, drobne, mało wypełniacza, dużo

asfaltu, mała lepkość asfaltu.

�� „Szorstkie” MMA należy zagęszczać wibracyjnie. Tarcie wewnętrzne spada o 80-85%.

�� „Delikatne” MMA należy zagęszczać lekkim walcem, niekiedy odczekać, aż nieco spadnie

temperatura MMA.

WALCE stosowane do zagęszczania MMA:

�� stalowe, trójkołowe,

�� na kołach ogumionych,

�� wibracyjne - nadają się w szczególności do trudno zagęszczalnych MMA.

Ogólne zasady:

1. Zagęszczanie rozpocząć niezwłocznie po ułożeniu MMA (stygnięcie MMA).

2. Bębny (koła) walca podczas wałowania powinny być utrzymywane w stanie wilgotnym.

3. Walec powinien poruszać się wolno (do 5-6 km/h), ze stałą prędkością.

4. Zatrzymywanie i nagłe zmiany kierunku walca na gorącej MMA są niedozwolone.

5. Postój walców i innego ciężkiego sprzętu - na zimnej MMA.

6. Wałowanie pasami wzdłuż osi, od krawędzi do środka.

7. Ustawienie walca bębnem napędzanym do przodu.

18. Skrapianie warstw emulsja asfaltowa

Skropienie warstw konstrukcyjnych nawierzchni najczęściej wykonuje się:

�� w celu wykonania warstwy sczepnej (klejącej) między dwiema warstwami z MMA,

�� w ramach powierzchniowego utrwalenia,

�� w czasie układania warstwy pośredniej (przeciw spękanim odbitym) z włókniny lub kompozytu - przyklejenie, impregnacja włókniny.

Do skropienia można stosować:

�� emulsje asfaltowe,

�� asfalty upłynnione,

�� miękkie i bardzo miękkie asfalty na gorąco.

W praktyce wyraźnie dominuje zastosowanie emulsji asfaltowych.

1. Związanie warstw konstrukcji nawierzchni następuje dwoma różnymi sposobami, poprzez:

�� zazębienie - polega na tym, że ziarna z warstwy dolnej zagłębiają się w warstwę górną,

�� sklejenie.

2. Asfalt, który klei warstwy może pochodzić z dwóch źródeł:

�� z MMA wbudowanych w stykające się warstwy,

�� ze skropienia dolnej warstwy.

3. Siła klejąca asfaltu zależy od jego rodzaju, jest większa przy większej lepkości.

4. Warstewka asfaltu nie może być za gruba ponieważ może powstać poślizg międzywarstwowy.

SKROPIENIE EMULSJĄ ASFALTOWĄ

Skrapiana warstwa musi być oczyszczona i sucha. Sprzęt do oczyszczenia:

�� szczotki mechaniczne, najlepiej podwójne (sztywna + miękka) z urządzeniem odpylającym,

�� sprężarki,

�� szczotki ręczne.

SKROPIENIE EMULSJĄ ASFALTOWĄ

Sprzęt do skrapiania - skrapiarka o konstrukcji umożliwiającej kontrolę i korektę:

�� temperatury lepiszcza,

�� ciśnienia lepiszcza,

�� prędkości ruchu skrapiarki,

�� otwarcia i kąta ustawienia dysz dozujących,

�� wysokości i długości kolektora rozkładającego lepiszcze.

Zbiornik na lepiszcze powinien być izolowany termicznie. Skrapiarka powinna zapewnić rozkładanie lepiszcza z tolerancją ±10% od ilości założonej.

Skropienie emulsją asfaltową:

�� Orientacyjna ilość - od 0,4 do 1,2 kg/m2,

�� Temperatura - od 20°C do 60°C.

Jeżeli wybrano skropienie asfaltem (miękki, penetracja 200-300 j.pen), to:

�� Orientacyjna ilość - od 0,4 do 0,6 kg/m2,

�� Temperatura:

�� Asfalt 200 j.pen. - od 140°C do 150°C,

�� Asfalt 300 j.pen. - od 130°C do 140°C.

�� Dokładną ilość lepiszcza należy dobrać w zależności od rodzaju warstwy i stanu powierzchni (im bardziej porowata tym więcej lepiszcza).

---