Cementobetonové kryty Charakteristiky, funkce, historický vývoj, konstrukční a technologické zásady Dr.Ing. Michal Varaus
Charakteristiky a funkce Funkce (= dtto asfaltové vozovky)
• Schopnost přenášet síly vyvolané účinkem dopravy • Poskytovat bezpečný provoz • Odlávat účinku povětrnostních vlivů
Charakteristiky
• Betonové vozovky → pro vysoké dopravní zatížení • V betonových vozovkách nevznikají trvalé deformace • Deskový účinek (tuhost) → rozložení zatížení na velkou plochu • Vysoká pevnost → dlouhá životnost • Prvotní náklady vyšší než u asfaltových vozovek • Celkové náklady = prvotní + náklady na údržbu → nižší • Příznivá světlost povchu (tunely) • Nutnost vytvoření spár • Oproti asfaltovým vozovkám → problematická opravitelnost
Historický vývoj a užití ve vozovce • První betonové vozovky → 30. léta betonování do pevných bočnic • 60. léta → posuvná (kluzná bočnice) → výstavba dálnice D1 spáry nebyly kotveny → poruchy, vertikální posuny desek • 90. léta → dvouvrstvý kryt, kotvené spáry Užití ve vozovce
Stávající druhy CB - krytů • Nevyztužený cementobetonový kryt se spárami: příčné spáry s trny nebo bez trnů; • Vyztužený se spárami: desky vyztužené v podélném i příčném směru, příčné spáry obvykle s kluznými trny; • Spojitě vyztužený cementobetonový kryt CRCP: (cementobetonový kryt se souvislou podélnou výztuží bez příčných spár); • Spojitě vyztužený cementobetonový podklad CRCR: (betonová vrstva se souvislou podélnou výztuží bez spár s množstvím oceli nižším, než má CRCP. Je překryta asfaltovou obrusnou vrstvou) = polotuhá vozovka
Požadavky na materiály dle ČSN EN 13877-1 ČSN EN 13877-1 Cementobetonové kryty - Část 1: Materiály Požadavky na cement
Požadavky na kamenivo
Obsah vzduchu v čerstvém betonu
Požadavky na ztvrdlý beton
Ostatní materiály •
• • • •
Hmoty pro ošetřování betonu - nesmí narušovat průběh tuhnutí a tvrdnutí - musí vytvořit souvislý parotěsný film - nástřik musí být možný i při min. teplotě 5oC - film musí zůstat neporušený min. 7 dní Přísady zpomalující tvrdnutí betonu Materiály pro těsnění spár Kluzné trny Kotevní tyče
Funkční požadavky dle ČSN EN 13877-2
ČSN EN 13877-2 Cementobetonové kryty – Část 2: Funkční požadavky • • • • • •
Kontrola kvality cementobetonových krytů Funkční požadavky → požadované vlastnosti CB-krytů Pevnosti v tlaku na vývrtech po 28 dnech Odchylka od tloušťky Objemová hmotnost CB krytů Odolnost proti zmrazování a rozmrazování
Konstrukční zásady Cementobetonové kryty → kryty z nevyztuženého nebo vyztuženého betonu kladené v jedné nebo dvou vrstvách Podkladní vrstvy CB krytů mohou být zhotovené z: • ze směsí stabilizovaných a stmelených hydraulickými pojivy, • ze směsí z nestmeleného kameniva, • z asfaltem stmelených vrstev, • z prolévaných vrstev. • pro pojezd finišeru musí být na každé straně rozšířena podklaní vrstva o 600 mm
Konstrukční zásady Rozšíření podkladní vrstvy pro pojezd finišeru
Konstrukční zásady Rozměry desek • • • • •
nejmenší tloušťka desky jednovrstvého nebo dvouvrstvého krytu = 100 mm musí být menší jak 25 x tloušťky desky, u pozemních komunikací nesmí být délka desky > 6 m u letištních ploch nesmí být délka > 7,5 m délka nevyztužené desky nesmí být větší jak 1,5 násobek šířky
Konstrukční zásady Spáry → v CB krytech se zřizují příčné a podélné spáry Příčné spáry • smršťovací (kontrakční) s kluznými trny nebo bez trnů hloubka = 0,35 – 0,4 h (h = tloušťka krytu) • prostorové (dilatační) → vytváří se např. u mostů (nevytváří se, pokud je mezi CB krytem a jiným objektem asfaltový kryt o min. délce 15 m) • pracovní s kluznými trny nebo bez trnů Podélné spáry 0,40 – 0,45 h • Nesmí být umístěny ve stopě vozidel a musí být ve vzdálenosti min. 100 mm od vodorovného značení → vkládají se kotvy Trny nebo kotvy se vkládají u CB I popř. CB II, jinak ozub
Konstrukční zásady Kluzné ocelové trny a kotvy
Konstrukční zásady Kluzné ocelové trny a kotvy Trny (hladká ocel) Ø 25 mm, délka 500 mm • osa trnu je ve výšce h/2 minus poloměr trnu • v jedné rovině II s povrchem krytu a s podélnou osou • rozteč zpravidla 250 mm včetně krajnice • vzdálenost vnějšího trnu od okraje desky > 250 mm Kotvy (žebírková ocel) Ø 20 mm, 16 mm délka 800 mm • osa dtto jako trny • většinou po 3 na desku, vzdálenost < 1 m • vzdálenost krajních kotev od příčné spáry max. 0,5 m
Konstrukční zásady Kluzné ocelové trny a kotvy
Konstrukční zásady Kluzné ocelové trny v pracovní spáře
Konstrukční zásady Navazující starý a nový kryt
Konstrukční zásady Sekání otvorů pro kotvy – připojovací pruh
Technologické postupy prací Finišery • • • •
Ke stavbě se používají finišery s posuvnými nebo pevnými bočnicemi Pevné bočnice → betonáž dodatečně přibetonovaných pruhů Pro betonáž krytu CB I a CB II → finišer vybaven podélným hladičem → příznivý vliv na rovnost a hlučnost Pro betonáž krytů CB III → použití i dřevěných bočnic
Technologické postupy prací Pokládka
Technologické postupy prací Pokládka
Technologické postupy prací Pokládka • • • • • • • • •
Čerstvý beton se zhutňuje strojně (CB I, CB II) CB III – např. okrajová pole, též vibrační desky, zhutňovací latě Beton nesmí být převibrován Tloušťka malty při betonáži nesmí být větší jak 1 mm Nasákavý podklad → provlhčit a udržovat ve vlhkém stavu Zajistit plynulou dodávku Zastavení finišeru → max. 3 min, vypnout vibraci V případě zastavení pokládky na dobu delší jak začátek tuhnutí (při 20oC 120 minut → prac. spára) Pracovní spára → betonáž do spec. bednění nebo odříznutí v mladém, ale zatvrdlém betonu
Technologické postupy prací Pokládka – dvouvrstvý kryt
Technologické postupy prací Pokládka – dvouvrstvý kryt – betonáž obrusné vrstvy
Konstrukční zásady Betonáž připojovacího pruhu
Technologické postupy prací Úprava styku cementobetonového a asfaltového krytu • •
Cementobetonový kryt se ukončuje min. 15 m od závěru (z důvodu vyrovnání výšek) Pro zamezení posunu desek v podélném směru: - zesílení dvou koncových desek na 1,5 násobek (ve třetí desce zřízen náběhový klín) - řady svislých kotev zasahujících do podkladních vrstev - betonové prahy
Technologické postupy prací Úprava povrchu - zdrsnění • •
Úpravou povrchu nutno zajistit homogenitu makrotextury Dosažení požadovaného koeficientu podélného tření
Možné úpravy • Povrch se zpravidla upravuje vlečenou jutou o hm. min. 300 g/m2 a délce pásu, který je ve styku s povrchem min. 2 m • Lze provádět též „okartáčování povrchů“ • V zahraničí (Rakousko, Německo) → vymývaný beton
Technologické postupy prací Úprava povrchu – uhlazení
Technologické postupy prací Úprava povrchu – zdrsnění – vlečená juta
Technologické postupy prací Úprava povrchu – zdrsnění – vlečená juta
Technologické postupy prací Úprava povrchu - vymývaný beton – zlepšení makrotextury Rakousko – dálnice A1 – Wien - Salzburg
Technologické postupy prací Ošetřování povrchu • •
• • •
Čerstvý beton → ochrana proti odpařování vody Aplikace: - parotěsných postřiků, - fólií, - geotextilií, - rohoží, - stříšky (pojízdný vlak) Geotextilie vhodné za vysokých i nízkých teplot V letním období geotextilie/rohože → vlhký stav V období květen až září musí být použity světlé ochranné hmoty
Technologické postupy prací Ošetřování povrchu – parotěsný postřik
Technologické postupy prací Ošetřování povrchu – parotěsný postřik
Technologické postupy prací Řezání spár • • •
Řezání spár → zamezení vzniku „divokých“ trhlin Poloha spár → vyznačení, přesnost ± 100 mm Možné provést zkosení hran → větší trvanlivost těsnění, hlučnost
Příčné spáry • Řezáním, dle dokumentace, též možné vkládání vložek • Postupné žezání spár • Smršťovací spáry → řezat v „otevřené době řezání“ Podélné spáry → nejpozději do 48 h po dokončení příčných spár
Technologické postupy prací Řezání spár
Technologické postupy prací Těsnění spár • • • • •
Před utěsněním→ rozšíření spáry drážkou 8-10 mm, hl. min. 25mm Utěsnění → zálivky za horka, za studena, těsnící profily Výška zálivkové hmoty → vymezit vložkou Pro adhezi těsnicí hmoty → penetrační nátěr Zálivka o 1-3 mm níže než je povrch vozovky
Technologické postupy prací Vkládání vymezovací vložky pod zálivku
Přejímací zkoušky •
Podélná a příčná nerovnost - CB I max. 4 mm, - CB II max. 6 mm
•
Pokles hrany desky
•
Odchylky od projektových výšek - CB I,II ± 10 mm, CB III ± 15 mm
•
Protismykové vlastnosti
