9. tétel Burkolatalapok szerkezeti kialakítása, építése – Ismertesse a burkolatalapok feladatát! – Mutassa be a kötőanyag nélküli alaprétegeket! – Mutassa be a kötőanyaggal készülő alaprétegeket! Kulcsszavak, fogalmak: - Feladata: terheléselosztás, teherviselés, földmű védelme Az útpálya a gépjárművek gumiabroncsain átadódó terhelést a burkolaton veszi át, a burkolat továbbítja a burkolatalapra, ez pedig a talajra. A burkolat és a burkolatalap együttesen a pályaszerkezet. A burkolat és az a alap több rétegből áll. Feladata: • a burkolatra jutó terhelés elosztása; • részvétel a teherviselésben; • a földmű védelme. A burkolatalapokkal szemben támasztott legfontosabb követelmények: • növeljék a pályaszerkezet teherbíró képességét: megfelelő anyagú, minőségű és vastagságú legyen, • az után tömörödés mértéke ne legyen káros a pályaszerkezetre • ne legyen se víz érzékeny, se fagyás érzékeny • a felülete sík és egyenletes legyen • mint építési pálya alkalmas legyen az építési forgalom lebonyolítására • az esetleges dilatációs repedések ne üssenek át a felette levő rétegen • gazdaságos legyen Mivel a pályaszerkezeti rétegek közül általában a burkolatalap a legvastagabb, készítéséhez lehetőleg olcsó és kellő mennyiségben rendelkezésre álló anyagot kell használni. A burkolatalapnak a további rétegek építéséig a munkahelyi forgalmat el kell viselnie, ezért úgy kell megépíteni, hogy nagyobb rongálódások ne alakulhassanak ki. A burkolatalapok egy vagy több rétegből épülhetnek. A burkolatalapok fajtái: • zúzottkő alapok – drágák, nehéz forgalom hatására utántömörödnek, építésük egyszerű • sovány cementbeton alapok – nem utántömörödők, főleg városi utak alsó alaprétegeként alkalmazzák • stabilizált burkolatalapok – helyi anyagok felhasználásával készül, korszerű, elsősorban alaprétegként használják • bitumenes kötőanyagú zúzottkőrétegek – alsó- és felső alaprétegként is használják. Az alkalmazott kötőanyag függvényében a következő burkolatalapok különböztethetők meg: • kötőanyag nélküli alaprétegek; • hidraulikus kötőanyagú alaprétegek; • bitumen kötőanyagú alaprétegek.
Összeállította: Szilágyi Tamás
-
Kötőanyag nélküli burkolatalapok
Mechanikai stabilizáció. Olyan tömör talajkeverék, amelyben a durva és a finomszemcsék aránya meghatározott, és a szerkezet stabilitását főleg a szemcsék belső súrlódása adja meg. A keverék akkor tömöríthető a legeredményesebben és akkor állékony, ha a különböző szemcsék aránya és eloszlása olyan, hogy a durva szemek közötti hézagokat a finomabb szemcsék éppen kitöltik. A mechanikai stabilizációra a természetben előforduló anyagok közül elsősorban az iszapos, kissé agyagos kavicsok, murvák alkalmasak, de jó stabilizáció készíthető a kőbányai meddők, ipari melléktermékek, téglagyári törmelékek felhasználásával is. A felhasznált anyagok fagyállók és mállással szemben ellenállók legyenek. Zúzottkő alap. Szemnagyság szerint osztályozott termékekből készített alapréteg. A zúzottkő alap célszerű vastagsága 20 cm (15...25 cm). A legnagyobb szemcseméret a tömör réteg vastagságának 2/3-ánál nem lehet nagyobb. Acélhengeres tömörítés alatt a hatékonyságát víz locsolásával lehet fokozni. Kötött talajon a zúzottkő alap alá legalább 10 cm vastag szemcsés védőréteget kell teríteni. Kohósalak kőalap. Zúzottkőből és osztályozott kohósalak kőből készült alap. Az anyagot durva és finom részre kell osztani. Alulra a durvább, felülre a finomabb részt kell teríteni (15…20 cm), majd vízzel való locsolás mellett behengerelni, a zúzottkő alapnál említett módon. Vízzel kötött makadám. Zúzottkőből előállított útpályaszerkezet, ill. a hajlékony pályaszerkezet alaprétege. A hazai régi, hagyományos makadámok háromféle kivitelűek voltak: • rakott terméskő alapon; • durva zúzottkő alapon; • alap nélkül. A rakott alap vastagsága 15 cm. Az egyes köveket kézzel rakták le úgy, hogy a kő széles lapja volt alul. Az egyes köveket kisebb kövekkel ékelték egymáshoz. Az alapréteg gyenge hengerlése után, 10. . .12 cm laza vastagságban, Z 40/60-as méretű zúzottkövet terítettek, és locsolás közben acélköpenyű hengerrel tömörítették. Erre 2 cm vastagságban Z 5/15-ös zúzalékot, majd 2 cm vastagságban homokot terítettek és hengereltek. A durva zúzottkő alapú makadám készítése az előzőhöz hasonló, de rakott alap helyett 15 cm vastag, Z 80/100-as zúzottkő alapot készítenek. Az alap nélküli makadám készítése 10...15 cm vastagságban az előbbi technológiával, Z 40/20-as zúzottkővel történt. A hazai utak korszerűsítésekor a régi makadám pályaszerkezeteket itatott és kötőzúzalékos aszfaltmakadám burkolattal vagy aszfaltbeton burkolattal látták el. Folytonos szemeloszlású zúzottkő réteg. A legtömörebb keverék szemeloszlását (Fullergörbe) megközelítő szemeloszlású, különösen jó minőségű zúzottkő réteg, amelyet még a kőbányában vagy a telephelyen keverőgépben több zúzottkőfrakcióból kevernek össze, megfelelő nedvesítés mellett (wet mix macadam). Az eljárás célja a lehető legkisebb Összeállította: Szilágyi Tamás
hézagtartalmú zúzottkő réteg előállítása, amelynek urántömörödése, vályúsodósa még nehéz forgalom alatt is kismértékű marad. A hengeres tömörítés eredményessége érdekében a maximális szemnagyság nem lehet nagyobb a rétegvastagság harmadánál.
-
Hidraulikus kötőanyagú burkolatalapok
Hidraulikus kötőanyagú alap. Szemcsés anyag vagy talaj, hidraulikus kötőképességű anyag és víz megfelelő arányú keverékéből egyenletes keveréssel, majd tömörítéssel előállított pályaszerkezeti alapréteg. Ilyen kötőanyagok: • a cement; • a hidraulikus pernye; • a mész; • a nem hidraulikus pernye mésszel keverve. A keverék előállítható telepen vagy helyszínen, mozgó keverőgéppel (pl. talajmaróval). A szabvány az alapokat betűjelzési rendszerben különbözteti meg. Az első nagybetű a kötőanyagra, a második az alapanyagra utal, a harmadik, a kisbetű a keverék előállítási módját jelzi, pl. CKt - cementtel stabilizált kavics, telepen keverve. A hidraulikus kötőanyagok előnye, hogy készítésükhöz gyengébb minőségű anyagok is felhasználhatók. Vízzáróságuk folytán megvédik a földművet az elnedvesedéstől. A zúzottkő alapokkal szemben nem urántömörödők, és mivel némi húzószilárdságuk is van, teherviselésük is kedvezőbb. Hátrányuk a zsugorodásra való hajlam miatti repedésképződés. Idővel keresztirányú repedések képződnek, és ha ezek több méter távolságban vannak, az ép részek a hőmérséklet-változásnak megfelelően hosszukat változtatják. Ezek a repedések az aszfaltburkolatokra is átütnek (1. reflexiós repedések). Talajstabilizáció. A talajstabilizáció a helyi talaj kötőanyaggal való keverése és tömörítése. Kisforgalmú utaknál önálló burkolatalapként is megfelelő, nagyobb forgalmú utakon az alsó alapréteg, esetleg a védőréteg szerepét tölti be. A kötőanyagok lehetnek: • cement; • pernye; • mész. Cement kötőanyagú alap. Szemcsés anyag vagy talaj, cement és víz megfelelő arányú keverékéből, tömörítéssel előállított pályaszerkezeti alapréteg. A szabvány háromféle alapot különböztet meg: • a CE jelű erősítő alapréteg anyaga zúzottkő termékek, zúzott kohósalak kő, homokos kavics, murva, kőbányameddős • a CK jelű alap anyaga bármely szemcsés anyag (általában homokos vagy iszapos kavics); • a CT jelű alap anyaga homok vagy kissé kötött talaj lehet (más néven cementes talajstabilizáció). A keverék alkotóelemeinek arányát alkalmassági vizsgálattal kell meghatározni. Az optimális tömörítési víztartalmat Proctor-vizsgálattal, az optimális cementtartalmat egyirányú nyomószilárdsági vizsgálattal állapítják meg.
Összeállította: Szilágyi Tamás
A telepen előállított keveréket finiserrel terítik és tömörítik. Az elkészült alapréteget legalább 7 napig nedvesen kell tartani (locsolással vagy bitumenemulziós zárással). Az elkészült réteg minőségi követelményei: vastagság, szélesség, szilárdság, tömörség. A helyszínen a következőképpen készítik a réteget: a talaj lazítása, porítása, a cement elterítése, bekeverése, nedvesítés, tömörítés, utókezelés. A helyszínen előállított alapréteg műszaki tulajdonságai nem olyan megbízhatóak, mint a telepen keverteké, ezért alkalmazási területük és a velük szemben támasztott követelmények is eltérőek. Hidraulikus pernye kötőanyagú alap. Szemcsés anyag vagy talaj, hidraulikus pernye és víz megfelelő arányú keverékéből, tömörítéssel előállított pályaszerkezeti alapréteg. Az alkalmassági vizsgálat és a kivitelezés lényeges elemei azonosak a cement kötőanyagú alap elemeivel, azzal az eltéréssel, hogy lassúbb a szilárdulása (pl. a cementes alap 14 napos értéke helyett ebben az esetben 60 nap lesz). A hidraulikus pernye szükséges mennyisége 6...9% körüli. Kivitelezés után a szilárdulási idő alatt az elkészült alapréteg a mérsékelt forgalomnak átadható. Mésszel stabilizált talaj. A savanyú kémhatású kötött talajok vagy iszapos homokok és a mész (őrölt égetett mész, mészhidrát, oltott mész, mésztej), valamint víz megfelelő arányú keverékéből, tömörítéssel előállított alsó pályaszerkezeti alapréteg. A mész szükséges mennyisége 3...6% között van. A keverék csaknem minden esetben helyszíni keveréssel készül. Ha a talaj nedves, akkor por alakú, ha száraz, akkor oltott mésszel ajánlott kezelni. Beton burkolatalap. A beton tervezési előírásai szerint előállított és tömörített pályaszerkezeti alapréteg. Az alapréteg vastagsága utak és terhelésnek kitett térburkolatok esetében 20 – 25 cm. Az így készült beton burkolatalap előnyei a következők: • a tömörítéséhez elegendő a vibrátor is; • kis szilárdságú adalékanyag használható; • felszíne pontosan kiképezhető; • nem utántömörödő; • vízzáró; • szűk munkahelyen is elkészíthető. A beton burkolatalap készülhet hézagokkal vagy hézagok nélkül. Ez utóbbi esetben a kereszthézagokat vakhézagként kell kialakítani, egymástól legfeljebb 5 m távolságokban. Ha a beton alaprétegre 14 cm-nél vékonyabb aszfalt kerül, akkor a kereszthézagok legfeljebb 2,5 m-re lehetnek egymástól. Ha az alapréteg szélessége meghaladja az 5 m-t, akkor hosszhézagot kell készíteni vakhézagként vagy szoros hézagként. A beton burkolatalapra 7 napos utókezelés után engedhető az építési forgalom, és építhető rá a következő réteg.
-
Bitumenes alaprétegek
Szemcsés anyag és útépítési bitumen meleg keverésével és betömörítésével előállított alapréteg. A szemcsés anyag lehet homok, kavics, murva és zúzalék. A következő bitumenes alaprétegek különböztethetők meg: (régi jelölés) • BAHA jelű, bitumenes alsó alapréteg, helyi anyagokból; • U-12 jelű, bitumenes homok; • U-20 jelű, bitumenes kavics; Összeállította: Szilágyi Tamás
• U-35 jelű, bitumenes kavics; • JU-20 jelű, javított bitumenes kavics; • JU-35 jelű, javított bitumenes kavics. A szabvány mindegyik alapréteghez megadja a szemcseeloszlási határgörbéket. Nehezebb forgalom és nagyobb külső hőmérséklet esetén keményebb bitument kell alkalmazni. A minőségi követelmények a felsőbb rétegeknél magasabbak. A javított bitumenes kavicsok esetében a stabilitás növelésére 30% zúzott anyagot adagolnak. Az elkészült bitumenes alaprétegek a forgalom számára azonnal átadhatók, de az elszennyeződéstől meg kell óvni.
Összeállította: Szilágyi Tamás
