NÁVRH A STAVBA VOZOVEK. KRYTOVÉ VRSTVY VOZOVEK

DŮM TECHNIKY PARDUBICE MOTT MACDONALD CZ VZDĚLÁVÁNÍM KE KVALITĚ

NÁVRH A STAVBA VOZOVEK. KRYTOVÉ VRSTVY VOZOVEK TÉMA II Materiály a hmoty ve výstavbě pozemních komunikací (10. SEMINÁŘ)

2010-2012 STUDIJNÍ MATERIÁL PRO SEMINÁŘ

2(22)

Vzděláváním ke kvalitě (CZ.1.07/3.-2.13/01.0018)

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

Tento text neprošel jazykovou ani redakční úpravou.

Vypracoval: Prof. Ing. Jan Kudrna, CSc. Brno, prosinec 2011

Tato skripta vznikla jako součást projektu VZDĚLÁVÁNÍM KE KVALITĚ, reg. č. projektu CZ.1.07/3.2.13/01.0018. WWW.VZDELAVANIMKEKVALITE.CZ

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.


3(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

OBSAH 1

ÚVOD ....................................................................................... 4

2

POŽADAVKY NA POZEMNÍ KOMUNIKACE ........................... 4 Funkční požadavky ................................................................. 4

3

ASFALTOVÉ VRSTVY ............................................................. 5 Asfalt ........................................................................................ 5 Postřikové technologie........................................................... 8 Postřiky ............................................................................ 8 Nátěry 9 Penetrační makadam ..................................................... 11 Asfaltové vrstvy .................................................................... 13 Kamenivo ....................................................................... 13 Rozdělení asfaltových směsí .......................................... 13 Hutněné asfaltové směsi ................................................ 15 Lité asfalty ...................................................................... 17 Emulzní asfaltové vrstvy ...................................................... 18 Recyklace vrstev vozovky na místě .................................... 20

2.

RECYKLACE ZA STUDENA – ROZPOJENÍ VRSTEV FRÉZOVÁNÍM NEBO ROZRYTÍM A PŘEDRCENÍM, PŘÍPADNĚ S PŘIDÁNÍM KAMENIVA NEBO RECYKLOVATELNÉ ASFALTOVÉ SMĚSI, PROMÍCHÁNÍ ZA PŘIDÁVÁNÍ POJIV, VODY A PŘÍPADNĚ PŘÍSAD, ROZPROSTŘENÍ A ZHUTNĚNÍ. RECYKLACE ZA STUDENA ZPRACOVANÁ V TP 208 NA MÍSTĚ SE DÁLE DĚLÍ NA: .......... 21

4

KONTROLA KVALITY (HODNOCENÍ SHODY) ..................... 21

5

CITOVANÁ LITERATURA ..................................................... 21 České technické normy .................................................. 21 Technické předpisy MD ČR .................................................. 22


4(22)

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

1

ÚVOD

Tento třetí seminář v tématu Realizace staveb pozemních komunikací (dále jen PK) navazuje bezprostředně na semináře Zemní práce a Podkladní vrstvy. Je to logický postup. PK se skládá ze zemního tělesa, tvořící spodní stavbu vozovky v kontaktu s terénem a vlastní zpevněnou částí, tj. vozovkou, kde první vrstvy tvoří vrstvy podkladní. Zemní těleso vozovku podepírá a na vozovku působí účinky zatížení a klimatické vlivy. Vozovka spolu s podložím (aktivní zónou zemního tělesa) těmto účinkům odolává, přičemž asfaltové vrstvy tvoří stmelenou vrstvu na ní zejména působí účinky zatížení, zejména na vrstvu obrusnou. Předtím než se postíme do asfaltových vrstev je třeba vytvořit podklad pro smysl požadavků na asfaltové vrstvy.

2

POŽADAVKY NA POZEMNÍ KOMUNIKACE

Požadavky na PK a jejich základní charakteristiky lze znázornit v úrovních podle pyramidy. • Požadavky uživatelů na zajištění bezpečného, rychlého, plynulého, hospodárného, pohodlného a ekologicky přijatelného silničního provozu po dlouhé časové období • Funkční požadavky na povrch vozovky: odolný proti smyku, rovný, homogenní, bez poruch, relativně bezhlučný • Požadavky na spolehlivost vozovky: únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udržovatelnost konstrukce v návrhovém a celkovém (analyzovaném) období života vozovky • Požadavky na konstrukční vrstvy v době výroby a užívání jako je zhutnitelnost, odolnosti vůči únavě, vodě, mrazu, solím, trvalým deformacím, ztrátě protismykových vlastností apod.) • Materiálové požadavky jako stanovení materiálů, (odolnosti kameniv, vlastnosti pojiv), složení směsí kameniv, obsah pojiv a požadovaných vlastností (pevnosti a u asfaltových směsí mezerovitost apod.) Požadavky uživatelů na PK jsou definovány poměrně vágně, proklamativně, neurčitě. Funkční požadavky již nabízí možnost vlastnosti vozovek měřit, objektivizovat a posuzovat. Požadavky spolehlivosti jsou technickým řešením zajišťování funkcí konstrukcí. Jsou řešeny navrhováním a posuzováním konstrukcí. Konstrukční a materiálové požadavky doplňují navrhování konstrukcí.

Funkční požadavky Má-li PK plnit požadavky uživatelů, je třeba nalézt takové vlastnosti, na kterých bezpečnost, rychlost, plynulost, hospodárnost, pohodlí a ekologie silničního provozu závisejí nebo jsou jimi ovlivňovány. Bezpečnost silničního provozu lze spolehlivě vyjádřit vyhodnocení nehodovosti. Nehodovost závisí na interakci PK – vozidlo – řidič. Vztah PK – vozidlo se zajistí:  protismykovými vlastnostmi povrchu vozovky,  rovností v podélném a příčném směru a


5(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 omezením poruch. Stanovení požadavků závisí na dopravním významu (mezinárodní, regionální a místní provozu) a na dopravním zatížení (počtu vozidel a jejich skladbě). Rovnost také zajišťuje pohodlí jízdy jako nezbytná podmínka závislosti obyvatelstva na dopravě. Hlučnost silničního provozu je v současnosti vážným problémem, neboť silniční provoz i v zastavěných oblastech vytváří nepřetržité proudy vozidel. Je také možno hlučnost omezit druhem povrchu vozovek:  snižovat maximální zrnitost kameniva na 4 mm, 8 mm,  vytvořit výraznou makrotexturu,  použít silnou vrstvu pojiva s vlákny nebo pryžový granulátem,  zajistit porézní strukturu. Je skutečností, že od jemnozrnných směsí se od konce 70let přecházelo na hrubší směsi (do 16 mm), následně se vytvořil kompromis na zrnitost 11 mm a začaly se provádět směsi s výraznou povrchovou texturou, kterou poskytuje směs asfaltového koberce mastixového (SMA). Také asfaltové betony (ACO) a koberce tenké (BBTM) se posunuly do výrazné makrotextury. Drenážní betony (PA) se mohly v našich podmínkách provádět až při dostupnosti vysoce modifikovaných asfaltů (PmB) a asfaltů modifikovaných pryžovým granulátem (CRmB). Vrstvou asfaltových směsí se zajišťuje únosnost vozovky. V semináři 2 byl vysvětlen princip navrhování. Asfaltem stmelené vrstvy se navrhují tak, aby opakovaným zatěžováním se střídáním tlaku a tahu na obou lících vrstev se únavou nezačaly rozvíjet trhlinky a trhliny, které by z hlediska únosnosti znehodnotily vrstvu. Vrstva by se porušila trhlinami, nesnížila by zatížení podkladu a podloží a došlo by ke konstrukčním poruchám vozovky. Navrhováním se proto pro každé dopravní zatížení vyjádřené počtem těžkých nákladních vozidel (denně, za celé návrhové období) a návrhovou úroveň porušení vozovky stanovují minimální tloušťky vrstev. Rozlišují se asfaltové technologie:  postřikové – postřiky, nátěry a penetrační makadamy,  obalované a zpracovávané za studena – emulzní kalové vrstvy nebo recyklované směsi za studena,  obalované a zpracovávané za horka – hutněné nebo lité směsi, recyklace za horka. Asfaltové vrstvy jsou obvykle vícevrstvé:  podkladní vrstva pokládaná na podkladní vrstvy nestmelené nebo stmelené hydraulickými pojivy, zajišťuje únosnost asfaltových vrstev,  ložní vrstva obvykle jako druhá asfaltová vrstva, zajišťuje odolnost proti trvalým deformacím od intenzívní nebo pomalé dopravy,  obrusná vrstva vytvářející povrch vozovky, zajišťuje dotyk pneumatiky s vozovkou a ovlivňuje silniční provoz.

3

ASFALTOVÉ VRSTVY

Základní charakteristikou asfaltových vrstev je použití asfaltu jako pojiva. Druhou podstatnou složkou jsou zrna kameniva. Pojivo při vysoké teplotě zajistí technologii stříkání a stmelení zrn kameniva, po položení a vychladnutí je možno vrstvu užívat. Ohřátím je možno vrstvu znovuzpracovat (recyklovat).

Asfalt Při výrobě, pokládce, hutnění a užívání vrstev se využívá vlastnosti asfaltu spočívající v závislosti jeho viskozity na teplotě. Asfalt je při vysokých teplotách řídký, stříkatelný, při

6(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

snižování teploty houstne a při teplotách užívání vrstev (v rozmezí 60 °C až minus 40 °C) se asfalt chová jako hustá kapalina až sklovitá hmota. Schematicky jsou vlastnosti vyjádřeny v obrázku 1.

Obrázek 6.2 – Závislost viskozity asfaltů na teplotě Vyznačením viskozity pro obalování a ukončení hutnění jsou v obrázku 1 patrné rozdílné požadované teploty silničních asfaltů (pro obalování přibližně 150 °C a ukončení zhutňování při 85 °C) a modifikovaných asfaltů (vyšší teploty o 20 °C a 10 °C) a asfaltů modifikovaných pryžovým granulátem, kterými by nebylo možno kamenivo obalit a je proto třeba použít jiné typy směsí (přerušené a otevřené zrnitosti) a vyšší obsah pojiva. Sklon závislosti se označuje jako teplotní citlivost asfaltu. Obvykle dodávané asfalty ve střední Evropě pochází ze západosibiřských rop, teplotní citlivost charakterizovaná indexem penetrace kolísá v úzkých mezích, které jsou v ČSN EN 12591 specifikovány penetrací a bodem měknutí. Obě zkoušky jsou charakteristikami viskozity, penetrace při teplotě 25 °C a bod měknutí při teplotě u silničních asfaltů v rozmezí 45 °C až 63 °C. Penetrace se měří stejně jako viskozita, na daný tvar jehly po danou dobu (5 s) působí daná síla (od zatížení 100 g) a podle odporu kapaliny se změří proniknutí jehly do asfaltu, které se vyjádří v jednotce 0,1 mm (viskozita se vyjadřuje v Pa · s). Čím je asfalt “řidší“, tím je hodnota penetrace vyšší. Bod měknutí se měří metodou kroužek – kulička. Na dané množství pojiva ve vyplněném kroužku (prstýnku) působí silou kulička. Zkouška probíhá ve vodě a plynule se zvyšuje její teplota. Při dosažení viskozity, která umožní skápnutí asfaltu s kuličkou (protažení na délku 25,4 mm), se zaznamená teplota označovaná jako bod měknutí. Čím je asfalt “řidší“, tím je teplota měknutí nižší. Chování asfaltu při záporných teplotách charakterizuje bod lámavosti jako teplota, kdy asfalt již křehne a tenký asfaltový film nanesený na pružný plíšek se nedokáže protahovat a po zkřehnutí praskne.


7(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Silniční asfalty se zatřiďují do druhů, charakterizovaných rozmezím penetrace. Obvyklé silniční asfalty mají označení podle ČSN EN 12591 70/100, 50/70, 35/50. Uvedený asfalt 70/100 se dobře chová při nízkých teplotách, křehké chování, jako má např. cement se projevuje při podstatně nižších teplotách a asfalt se vyznačuje tím, že nemusí být dilatován, nevytváří mrazové trhliny. Naopak při vysokých teplotách (do 60 °C) je již měkký a asfaltová směs je tvárná, při dlouhodobém zatížení se přetváří, uhýbá působícímu zatížení. Závislost viskozity na teplotě je vlastnost velmi příjemná, stačí materiály ohřát na teplotu zpracování, která je závislá na druhu asfaltu, při vychládání se podaří materiál zpracovat a po vychladnutí na teplotu pod 60 °C je možno vrstvu užívat. Stejně lze zpětně vrstvu ohřát a znovuzpracovat, upravit do požadovaného tvaru, přimíchat nový materiál, tj. vrstvu lze recyklovat. Vrstvy lze za tepla spojovat, zesilovat nebo obnovovat, provádět údržbu a opravu. Samotný asfalt je zbytek z rafinace ropy a kromě energetického zdroje (jako těžký topný olej) jej lze použít jen k ochraně povrchů a izolaci proti vlhkosti. Na druhé straně tato základní vlastnost teplotní citlivosti nedává v naší klimatické oblasti příliš prostoru pro bezproblémové využití. Asfaltová směs se buď dobře chová za vysokých teplot a špatně za nízkých teplot nebo naopak. Vznikají buď trvalé deformace jako vyjeté koleje opakovanými přejezdy, zejména při nižší rychlosti vozidel (stoupání), roleta před křižovatkami od dlouhodobého působení zatížení (stáním hlavně osobních vozidel) a prohlubně na zastávkách autobusů a trolejbusů, nebo se obrusná vrstva porušuje nízkoteplotními trhlinami. Teplotní citlivost se upravuje modifikací asfaltů. Přidávají se látky na bázi polymerů, jako jsou elastomery a plastomery, a tyto látky ovlivňují viskozitu. Schematicky je tato úprava znázorněna v obrázku 1 změnou závislosti viskozity na teplotě. Specifikace modifikovaných asfaltů je uvedena v ČSN EN 14023. Elastomery (termoplastické kaučuky, mletá nebo granulovaná pryž apod.) vytváří v asfaltech strukturu a pojivo se chová oproti nemodifikovaným asfaltům více pružně. Při zkoušce tažnosti (duktility) se při teplotě 25 °C požaduje, aby se až 80 % protažení po přestřižení vytaženého vlákna asfaltu zpětně vrátilo. Plastomery ovlivňují chování při vysokých teplotách, hmotu asfaltu zahušťují se zhoršením chování za nízkých teplot. Další velmi nepříjemnou vlastností asfaltů jsou jejich změny v čase. Asfalt stárne, obsažené vysokomolekulární uhlovodíky se účinkem teploty, kyslíku, ultrafialového záření a také odpařováním poměrně nízkomolekulárních uhlovodíků (olejů) mění ve prospěch hustších složek. Asfalt se již při výrobě asfaltové směsi, pokládce a následně užíváním mění v hustší a tvrdší. Ztvrdnutí asfaltu se dá jednoduše zjistit zkouškou penetrace asfaltu získaného extrakcí pojiva a vakuovou destilací. Tak se stává, že na asfaltových vozovkách se po čase objevují mrazové trhliny podobné smršťovacím trhlinám vrstev s obsahem cementu jako pojiva. Trhliny se objeví dříve ve vrstvách, do nichž má přístup vzduch, tedy ve vrstvách s vyšší mezerovitostí. Je třeba ještě upozornit na poslední vlastnost pojiva. Asfalt je na kamenivo poután povrchovými (adhezními) silami závislými na složení asfaltu, na chemické povaze kameniva (kyselá nebo zásaditá) a na textuře povrchu kameniva (hladký, členitý). Může se stát, že adhezní síly mohou být narušeny vodou a asfalt se z povrchu kameniva stáhne (může vytvořit na povrchu jen kapičky). V poslední době se zřejmě vzhledem k ukládání různých zbytků z ostatních provozů rafinerie do asfaltu stalo pravidlem, že do asfaltů se musí přidávat adhezní přísada (vysokomolekulární povrchově aktivní látky) nebo se přidává vápenný hydrát, který navíc sníží stárnutí a zvýší tuhost (modul pružnosti) asfaltové směsi.

8(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

Postřikové technologie Postřiky Postřiky jsou tenké vrstvy asfaltového pojiva, naneseného na povrch obrusné či jiné konstrukční vrstvy pomocí rozstřikovače pojiva. Provádějí se podle ČSN 73 6129 a kapitoly 26 TKP. Jsou vhodné při údržbě PK k prodloužení životnosti a pro dosažení krátkodobé bezprašnosti krytu. Dále se používají při výstavbě a opravách k dosažení požadovaného spojení jednotlivých konstrukčních vrstev. Druhy postřiků a použití Spojovací postřik – PS – slouží k dosažení spojení (přilepení) asfaltových konstrukčních vrstev. Infiltrační postřik – PI – pomocná úprava pro zlepšení vlastností konstrukční vrstvy před zhotovením další vrstvy nebo jako samostatná úprava pro prodloužení životnosti nebo pro dosáhnutí krátkodobé bezprašnosti krytu PK. Infiltrační postřik slouží k proniknutí pojiva do otevřené struktury konstrukční vrstvy. Regenerační postřik – PR – úprava určená pro zamezení vzniku a šíření plošných poruch z důvodů stárnutí pojiva nebo nedostatku maltové složky v obrusné vrstvě vlivem provozu nebo klimatických podmínek. Asfaltová membrána – SAMI – pružná mezivrstva proti přenášení vodorovných napětí do vrstvy nad postřikem, která je prováděna z důvodu omezení kopírování trhlin do obrusné vrstvy a pronikání povrchové vody do ložní a podkladních vrstev konstrukce vozovky. Provádí se podle TP 147 a je zmiňována rovněž v TP 115 jako jedna z možností oprav trhlin na vozovkách s asfaltovým krytem. Materiály Zhotovitel je povinen předem doložit objednateli jakost použitých materiálů formou prohlášení o shodě včetně protokolů o provedených zkouškách s jejich výsledky a posouzením splnění kvalitativních parametrů podle příslušných ČSN EN, případně jiných souvisících předpisů. Pojivo Používá se pojivo silniční asfalt, asfaltové emulze anionaktivní a kationaktivní, ředěné asfalty s přísadami. Použití pojiv s obsahem dehtu je zakázáno. Druh pojiv odpovídá použití a je specifikován v kapitole 5.2 ČSN 73 6129. Pro asfaltovou membránu se používá výhradně modifikovaný asfalt splňující požadavky uvedené v TP 147 a TP 115. Stavební práce Používané stavební mechanizmy, podmínky pokládky, příprava podkladu, vlastní provádění prací a pravidla pro omezení silničního provozu jsou popsány v kap. 6 ČSN 73 6129 a TKP kap. 26. Dávkování spojovacích postřiků při výstavbě je uvedeno v normách podle použití (např. ČSN 73 6121, ČSN 73 6126 apod.). Zkoušení a kontrola Požadované vlastnosti stavebních materiálů, kvalita při provádění prací a dokončená úprava se ověřují počátečními zkouškami typu a kontrolními zkouškami. Za výsledek počátečních zkoušek typu kameniva a pojiva se považuje ES prohlášení o shodě, doplněné dokladem o splnění dalších parametrů požadovaných normou ČSN 73 6129. Kontrolní zkoušky pojiva ověřují shodu vlastností s požadavky počátečních zkoušek typu. Je možné využít výsledky z výstupní kontroly výrobců. Zhotoviteli úpravy se doporučuje zjišťovat


9(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

vlastnosti materiálů, uvedené v tabulce 9 ČSN 73 6129, před jejich použitím do vozovky. Četnost provádění kontrolních zkoušek uvádí tabulka 11 ČSN 73 6129. V rámci zkoušek při provádění prací se zjišťují kvalitativní parametry uvedené v tabulce 10 ČSN 73 6129. Dávkování pojiva se kontroluje vážením podle ČSN EN 12272-1. K prověření kvality prováděných prací nebo hodnověrnosti výsledků zkoušek zhotovitele je objednatel oprávněn provádět zkoušky podle vlastního systému kontroly jakosti. Pro spojovací postřiky platí hodnoty pevnosti při spojení vrstev, které jsou uvedeny v ČSN 73 6121, 6.4.3, tabulka 15. Odsouhlasení a převzetí Při kontrole funkčnosti rozstřikovače se zkouší rovnoměrnost dávkování rozstřikovací lišty ve 3 bodech, a to na koncích a uprostřed lišty. Přípustná odchylka je maximálně 10 % hmotnosti dávkovaného pojiva. Při kontrolních zkouškách v průběhu provádění prací musí být skutečné množství naneseného pojiva i kameniva v rozmezí 15 % hmotnosti od předepsaného množství materiálu. Vady Problémy přináší vyšší dávkování asfaltové emulze pro spojovací postřik na nerovné povrchy (např. po frézování, na opravený povrch vysprávkami). Pojivo může stékat a vytvoří se nepravidelná tloušťka postřiku. Je vhodné v takových případech použít opakovaný postřik v polovičních množstvích.

Nátěry Nátěr je povrchová úprava vytvořená z vrstvy pojiva nanesené na povrch vozovky pomocí rozstřikovače pojiva a z vrstvy kameniva nanesené na pojivo pomocí podrťovače. Nátěry jsou specifikovány v ČSN EN 12271, ve které je dále uveden systém řízení výroby u výrobce, minimální četnosti kontrol a zkoušek pro systém řízení výroby u výrobce a je také popsáno provádění a problematika zkušebního úseku pro schválení typu (TAIT). Doplňující ustanovení pro provádění a zkoušení jsou uvedeny v části B normy ČSN 73 6129 a TKP kapitola 26. Vrstvy se s výjimkou uzavření vrstev, jako jsou cementem stmelené vrstvy případně prolévané vrstvy PM, ŠCM a KAPS pro vozovky s nízkým dopravním významem (návrhová úroveň D2), používají jako technologie údržby. Druhy nátěrů a definice Jednovrstvý nátěr – (JV) postupné nanesení jedné vrstvy pojiva a jedné vrstvy kameniva. Jednovrstvý nátěr s dvojitým podrťováním – (JVD) postupné nanesení jedné vrstvy pojiva a dvou vrstev kameniva, přičemž druhá vrstva kameniva obsahuje jemnější frakce. Dvojvrstvý nátěr – (DV) postupné nanesení vrstvy pojiva a vrstvy kameniva následované druhou vrstvou pojiva a druhou vrstvou kameniva jemnější frakce. Jestliže tento nátěr není prováděn v jednom časovém sledu (tj. postupně), je považován za dva jednovrstvé nátěry Dvojvrstvý nátěr s obráceným podrťováním – (DVI) postupné nanesení první vrstvy pojiva a první vrstvy kameniva jemnější frakce, následované druhou vrstvou pojiva a druhou vrstvou kameniva hrubší frakce. Jestliže tento nátěr není prováděn v jednom časovém sledu (tj. postupně), je považován za dva jednovrstvé nátěry. Jednovrstvý nátěr s předdrťováním - (JVP) položení hrubší frakce kameniva (předdrťování) následované nátěrem jako částí procesu. Sendvičový nátěr je termín používaný v případě použití předdrťování, na které je položen jednovrstvý nátěr.

10(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

Zbytkové pojivo - je množství pojiva, které zůstane po vyštěpení a odpaření vody z asfaltové emulze nebo vyprchání ředidel z ředěného asfaltu. Zkušební úsek pro schválení typu (TAIT) (Type Approval Installation Trial) identický s počáteční zkouškou typu (ITT), která prokazuje, že charakteristiky nátěru se shodují s deklarovanými charakteristikami podle ČSN EN 12271; TAIT sestává z definovaného úseku vozovky, na níž byl položen nátěr za podmínek pro řízení výroby u výrobce (FPC) a který byl podroben zkouškám funkčních charakteristik po uplynutí jednoho roku; detailní informace jsou zaznamenány pro jasnou identifikaci výrobku, jeho funkce a zamýšleného použití (viz příloha C ČSN EN 12271). Použití nátěrů Nátěr se používá na zlepšení protismykových vlastností, ochranu staré vozovky proti pronikání vody, prodloužení životnosti vozovky, šíření poruch v obrusné vrstvě nebo uzavření povrchu nové úpravy. Nátěr se může použít i na ochranu podkladu vozovky před položením dalších konstrukčních vrstev nebo odstranění prašnosti krytu vozovky, přičemž se nevyžaduje splnění požadavků rovnosti. Nátěr je technologie údržby souvislé a běžné (pomocí nátěrových vysprávkových souprav). Pojivo Pojivem je asfaltový materiál, jako např. asfaltová emulze, fluxovaný asfalt, ředěný asfalt nebo silniční asfalt, které mohou být modifikovány polymerem. Příslušné evropské normy pro pojiva stejně jako další požadavky kladené na použité pojivo jsou uvedeny v kap. 5.1.2 ČSN EN 12271. Kamenivo Kamenivo pro nátěry musí odpovídat požadavkům EN 13043 podle vhodnosti pro zamýšlený účel, a tudíž splňovat požadované funkční vlastnosti, zejména zvýšenou hodnotu ohladitelnosti (viz tabulka 2 ČSN EN 12271). Doplňkovou zkouškou pro kamenivo může být stanovení materiálu propadajícího sítem 0,5 mm. Stavební práce Používané stavební mechanizmy, podmínky pokládky, příprava podkladu, vlastní provádění prací a pravidla pro omezení silničního provozu jsou popsány v kap. 6 ČSN 73 6129 a TKP kap. 26. Předpokládaná doba životnosti je závislá na optimální volbě pojiva, kameniva, množství a přesnosti jejich dávkování zejména ve vztahu ke třídě dopravního zatížení a ke klimatickým podmínkám stavby. Předpokládané hodnoty jsou uvedeny v tabulce 7 ČSN 73 6129. Hodnoty uvedené v tabulce jsou značně konzervativní. Při použití na dálnicích a to i na cementobetonový kryt mají nátěry dobu životnosti s drobnou údržbou vyšší než 10 let. Zkoušení Za výsledek průkazní zkoušky je v souladu s ustanoveními evropských norem považováno splnění parametrů v souladu s ČSN EN 12271. Tímto dokladem je protokol o počáteční zkoušce typu (TAIT). Předpokladem zpracování tohoto protokolu je provedení úseku TAIT pro skupinu příbuzných výrobků a jeho vyhodnocení po provedení pokládky a následně jeden rok po provedení a používání v podmínkách běžného provozu. Dalším dokladem je protokol o systému FPC u výrobce. Tyto protokoly dokladují technologickou způsobilost zhotovitele pro provádění předmětných úprav. Doklad o splnění parametrů výrobků dle příslušných norem musí být doložen protokolem, který zpracovala laboratoř odborně způsobilá v souladu s kapitolou 5.5 příručky. V souladu s platnými ustanoveními evropských norem se kontrolními zkouškami rozumějí


11(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

kontrolní postupy, které ověřují shodnost výrobku (tedy nátěru) s požadavky stanovenými pro zkoušku typu. V odůvodněných případech může objednatel/správce stavby požadovat i doložení výsledků kontrolních zkoušek jednotlivých materiálů. Tyto kontrolní zkoušky zajišťuje zhotovitel, aby prokázal, že vlastnosti materiálů splňují smluvní vlastnosti stejně, jako prováděné úpravy. Zhotovitel musí zajistit provádění kontrolních zkoušek během provádění prací min. v rozsahu, který je stanoven v ČSN 73 6129. Objednatel/správce stavby a jím pověřené osoby mají přístup do laboratoří a na staveniště kdykoliv za účelem kontroly správnosti odběru vzorků, kontroly zkoušek a měření. Zhotovitel je povinen čas a místo provádění kontrolní zkoušky nebo měření objednateli/správci stavby včas prokazatelně nahlásit. Jestliže se však i přesto zástupce objednatele/správce stavby neodstaví, je zhotovitel oprávněn zkoušku či měření provést a následně předat výsledky objednateli/správci stavby. Výsledky kontrolních zkoušek je zhotovitel povinen předkládat průběžně, protokoly evidovat i ve stavebním deníku jako součást podkladů pro odsouhlasení a převzetí prací. Zhotovitel je rovněž povinen před zahájením stavby zpracovat kontrolní a zkušební plán a předat jej objednateli/správci stavby ke schválení. Pro ověření kvality prováděných prací je objednatel/správce stavby oprávněn provádět zkoušky podle vlastního systému kontroly jakosti. Tyto zkoušky může provádět ve vlastní laboratoři nebo je zadává u nezávislé laboratoře na vlastní náklady. Odsouhlasení a převzetí Při kontrole funkčnosti rozstřikovače se zkouší rovnoměrnost dávkování rozstřikovací lišty ve 3 bodech, a to na koncích a uprostřed lišty. Přípustná odchylka je maximálně 10 % hmotnosti dávkovaného pojiva. Při kontrolních zkouškách v průběhu provádění prací musí být skutečné množství naneseného pojiva i kameniva v rozmezí 15 % hmotnosti od předepsaného množství materiálu. Vady Problémy přináší stanovení správného dávkování postřiku. Na nehomogenních plochách (s vysprávkami, s lokální korozí asfaltového povrchu apod.) se bude dávkování pohybovat v rozmezí předávkování pojiva po nízké dávkování pojiva pro daný rozsah stavu povrchu. Znamená to, že v předpokládané době životnosti se budou vyskytovat plochy s vystoupeným pojivem na povrch vrstvy až místa se ztrátou kameniva z nátěru.

Penetrační makadam Penetrační makadam – PM – je podle ČSN 73 6127-2; vrstva vzniklá z kamenné kostry po prolití asfaltovým pojivem a následném zaplnění povrchových mezer rozprostřeným a zhutněným drceným kamenivem. Použití penetračních makadamů Penetrační makadamy se používaly jako krytová vrstva netuhých vozovek jednalo se o úpravu prašných cest. Vrstvy byly vhodné pro tehdejší nízké dopravní zatížení silnic, jednalo se rychlou na technologické mechanismy nenáročnou technologii. Po zavedení asfaltových směsí se technologie používala na zpevnění podkladu pře položením asfaltových směsí. V dnešní době vrstva jako netrvanlivá a vysoce náročná na asfalt ztratola význam. Pojivo Do PM se jako pojivo použije silniční asfalt nebo asfaltová emulze; ředěný asfalt se s ohledem na obsah organických ředidel nedoporučuje.

12(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

Kamenivo Do kostry kameniva pro prolévané vrstvy se používá většinou hrubé drcené kamenivo 32/63 podle ČSN EN 13242. Stavební práce Provádění technologií prolévaných vrstev je podrobně popsáno v ČSN 73 6127-1 Zahrnuje přípravu podkladu, rozprostření a předhutnění kamenné kostry, dopravu asfaltového pojiva v rozstřikovači, teplotu asfaltových pojiv, dávkování na m2, vzhled, úpravy a ošetření povrchu. Jsou uvedeny i doporučené mechanizmy a počet pojezdů válci. Zkoušení Za výsledek průkazní zkoušky je v souladu s ustanoveními evropských norem považováno splnění parametrů v souladu s ČSN EN 12271. Tímto dokladem je protokol o počáteční zkoušce typu (TAIT). Předpokladem zpracování tohoto protokolu je provedení úseku TAIT pro skupinu příbuzných výrobků a jeho vyhodnocení po provedení pokládky a následně jeden rok po provedení a používání v podmínkách běžného provozu. Dalším dokladem je protokol o systému FPC u výrobce. Tyto protokoly dokladují technologickou způsobilost zhotovitele pro provádění předmětných úprav. Doklad o splnění parametrů výrobků dle příslušných norem musí být doložen protokolem, který zpracovala laboratoř odborně způsobilá v souladu s kapitolou 5.5 příručky. V souladu s platnými ustanoveními evropských norem se kontrolními zkouškami rozumějí kontrolní postupy, které ověřují shodnost výrobku (tedy nátěru) s požadavky stanovenými pro zkoušku typu. V odůvodněných případech může objednatel/správce stavby požadovat i doložení výsledků kontrolních zkoušek jednotlivých materiálů. Tyto kontrolní zkoušky zajišťuje zhotovitel, aby prokázal, že vlastnosti materiálů splňují smluvní vlastnosti stejně, jako prováděné úpravy. Zhotovitel musí zajistit provádění kontrolních zkoušek během provádění prací min. v rozsahu, který je stanoven v ČSN 73 6129. Objednatel/správce stavby a jím pověřené osoby mají přístup do laboratoří a na staveniště kdykoliv za účelem kontroly správnosti odběru vzorků, kontroly zkoušek a měření. Zhotovitel je povinen čas a místo provádění kontrolní zkoušky nebo měření objednateli/správci stavby včas prokazatelně nahlásit. Jestliže se však i přesto zástupce objednatele/správce stavby neodstaví, je zhotovitel oprávněn zkoušku či měření provést a následně předat výsledky objednateli/správci stavby. Výsledky kontrolních zkoušek je zhotovitel povinen předkládat průběžně, protokoly evidovat i ve stavebním deníku jako součást podkladů pro odsouhlasení a převzetí prací. Zhotovitel je rovněž povinen před zahájením stavby zpracovat kontrolní a zkušební plán a předat jej objednateli/správci stavby ke schválení. Pro ověření kvality prováděných prací je objednatel/správce stavby oprávněn provádět zkoušky podle vlastního systému kontroly jakosti. Tyto zkoušky může provádět ve vlastní laboratoři nebo je zadává u nezávislé laboratoře na vlastní náklady. Odsouhlasení a převzetí Při kontrole funkčnosti rozstřikovače se zkouší rovnoměrnost dávkování rozstřikovací lišty ve 3 bodech, a to na koncích a uprostřed lišty. Přípustná odchylka je maximálně 10 % hmotnosti dávkovaného pojiva. Při kontrolních zkouškách v průběhu provádění prací musí být skutečné množství naneseného pojiva i kameniva v rozmezí 15 % hmotnosti od předepsaného množství materiálu.


13(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Asfaltové vrstvy Asfaltové vrstvy jsou směsi kameniv obalené asfaltovým pojivem (asfaltová směs), položené a zhutněné za horka. Základní vlastnosti vrstev se odvíjejí od vlastností pojiva. Pojivo při vysoké teplotě zajistí obalení všech zrn, položení a zhutnění a po vychladnutí je možno vrstvu užívat. Ohřátím je možno vrstvu znovuzpracovat (recyklovat).

Kamenivo Kamenivo se dodává v souladu s ČSN EN 13043 a pro veškeré zkoušky vlastností kameniv platí ČSN EN řady 1097, 933 a 932. Hlavní vlastností kameniv je velikost zrn, třídění do úzkých frakcí a následné složení do čáry zrnitosti. Důležitými charakteristikami kameniv jsou kromě zrnitosti, tvaru (tvarový index, plochost zrn) a povrchu zrn (zaoblená zrna těženého kameniva) také charakteristiky trvanlivosti a mechanické vlastnosti. Trvanlivost se charakterizuje síranem hořečnatým pronikajícím vodním roztokem do pórů kameniva, kde krystalizací zvyšuje svůj objem a porušuje kamenivo. Odolnost proti účinkům mechanického opotřebení se vyjadřuje otlukovostí, která vyjadřuje procento rozbitých zrn s propadem na sítě 2 mm po účinku rázů ocelových koulí při otáčení v bubnu Los Angeles. Velmi důležitou vlastností kameniv je odolnost vůči ohlazení povrchu zrn, aby se omezila ztráta odolnosti proti smyku. U umělých kameniv (struska) je také důležitá nasákavost kameniv, pojivo ke stmelení zrn se časem vsakuje do pórů v zrnech kameniva a tato část se neúčastní na stmelení zrn. Pro veškeré zkoušky vlastností kameniv platí ČSN EN řady 1097, 933 a 932.

Rozdělení asfaltových směsí Podle zrnitosti kameniva se asfaltové směsi dělí na: Asfaltový beton – AC – kamenivo obsahuje zrna, která vytvářejí plynulou čárou zrnitosti, mezery mezi velkými zrny jsou vyplňovány zrny menšími až nejmenšími (filerem); dosahuje se nejtěsnějšího uložení zrn, s nejnižší mezerovitostí ve směsi kameniva, s nejnižším prostorem pro uložení asfaltu a s nejvyšším vnitřním třením mezi zrny kameniva v případě jejich pohybu. Asfaltový beton se používá jak pro obrusné, tak i ložní a podkladní vrstvy a zahrnuje pod jedním názvem asfaltové směsi dříve označované jako obalované kamenivo. Požadovaná mezerovitost směsi je podle účelu 2,5 % – 4,5 % pro obrusné vrstvy (u chodníkových směsí bez dopravního zatížení je možné mít mezerovitost od 1,5 %), 4 % – 6 % pro ložní vrstvy a 4 % – 7 % pro podkladní vrstvy. Pro požadavky na směsi typu asfaltový beton platí norma ČSN EN 13108-1. Asfaltový beton pro velmi tenké vrstvy – BBTM je asfaltová směs pro obrusné vrstvy kladené v tloušťce 20 mm – 30 mm, ve které jsou frakce kameniva odstupňovány tak, aby umožnily vytvoření otevřené povrchové struktury. Směsi se dělí podle obsahu drobného kameniva a množství jemných částic na A, B, C. Podle toho má výsledná směs mezerovitost nízkou, střední nebo vysokou, kde absolutně minimální mez mezerovitosti je 2,5 % a horní maximální mez až 15 %. Pro požadavky na asfaltový beton pro velmi tenké vrstvy platí norma ČSN EN 13108-2. Asfaltový koberec mastixový – SMA má mezery mezi kamenivy nejhrubších frakcí vyplněny asfaltovým tmelem (mastixem), což je směs asfaltu, kameniva do zrnitosti 2 mm a vláken (pro vázání asfaltu a k zabránění stékavosti pojiva). Asfaltový koberec mastixový se používá výhradně do obrusných vrstev vozovek. Mezerovitost směsi je podle druhu a velikosti dopravního zatížení v rozmezí min. od 2,0 % až do max. 4,5 %. Pro požadavky na asfaltové koberce mastixové platí norma ČSN EN 13108-5. Asfaltový koberec drenážní – PA má spojené mezery v zhutněné směsi, které zůstávají


14(22)

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

otevřené a přístupné vzduchu a vodě. Této struktury směsi se dosáhne dávkováním výrazně převažující nejhrubší frakce kameniva v množství až 90 % s menším obsahem fileru a kameniva frakce 0/4. Vrstva odvádí vodu a snižuje hlučnost při odvalování pneumatik. Po čase se směs zanáší a je zapotřebí ji čistit. Na čištění směsi se používá speciálních vozidel a čištění probíhá proudem vody s vysáváním a čištěním této vody. Mezerovitost směsi je 14 % až 30 %, přičemž významného snížení hlučnosti (až o 6 dB(A)) se dosáhne při mezerovitosti vyšší než 22 %. Pro požadavky na asfaltové koberce drenážní platí norma ČSN EN 13108-7. Jelikož vrstvy vyžadují vysoce odolné pojivo s odolností proti stárnutí, používají se vysoce modifikované asfalty elastomery (PmB) nebo asfalty modifikované mletou pryží z pneumatik (CRmB) podle TP 148. Pro uvedení všech typů asfaltových směsí je třeba charakterizovat i litý asfalt – MA, který nepatří do hutněných směsí. U litého asfaltu je převaha asfaltového tmelu, v němž se při vysoké teplotě hrubé kamenivo vzájemně těsně nedotýká, dochází ke snížení vnitřního tření mezi zrny; to umožňuje pokládku bez hutnění. Po poklesu teploty se objem tmele díky vysoké teplotní roztažnosti kapalin (asfaltu) sníží, hrubé kamenivo se dostane do přímého kontaktu bez hutnění a vrstva prakticky nemá mezerovitost. Litý asfalt se pokládá ručně nebo pomocí speciálních finišerů. Zrnitost kameniva Čáry zrnitosti výše uvedených asfaltových směsí jsou schematicky znázorněny v obrázku 2. Výše uvedené mezerovitosti asfaltových směsí platí pro zkoušky typu.

ČÁRA ZRNITOSTI

100 100 100 96 95 94

100 90

propad na sítě (%)

80 70,7

70

MA

60 50

50 40

20 10 0 0,01

35

ACO

30

SMA 13 10,6 ACP2,5 1,6

3 2 0,1

45

18

21

5 3

BBTM

20

13

8

30

31

25

14

14

9 4

6

8

1

PA 10

100

velikost ok sít (mm) Obrázek 2 – Schematické znázornění čar zrnitosti kameniva různých asfaltových směsí Asfaltové směsi se dělí dále podle maximálního zrna, za označením druhu směsi se uvádí číslo, které vyjadřuje velikost max. zrna nejhrubší použité frakce bez uvažování nadsítného. Zrnitost v 2 je schematická, v podstatě jsou to střední čáry zrnitostí pro jednotlivé druhy směsí. Čáry zrnitosti se rozšiřují o mezní čáry jako povolené rozmezí zrnitostí. V těchto mezích lze dosáhnout změny vzhledu povrchu (textury). Například, lze vedením zrnitosti pod uvedenou


15(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

čárou v blízkosti spodní mezní čáry dosáhnout zakliňování zrn kameniv hrubších frakcí. ACO, který má obvykle uzavřenou texturu, dosáhne texturu s hrubými zrny na povrchu a vyšší odolností proti smyku (s vyšší makrotexturou a vzhledem se přiblíží k SMA). Část kameniva může být nahrazena recyklovatelnou asfaltovou směsí získanou frézováním nebo homogenizací a předrcením směsí (R-materiál) podle ČSN EN 13108-8. V běžných šaržových obalovnách může být do obrusné vrstvy přidáno až 10 % R-materiálu, do podkladů až 25 %. Ve speciálních bubnových míchačkách může být zpracováno až 70 % R-materiálu. Množství přidávaného R-materiálu závisí na způsobu přidávání. Pokud se přidává R-materiál do míchačky za studena tak, jak je běžné na převážné většině obaloven v ČR, lze přidávat max. 25 % z množství kameniva. R-materiál se většinou skladuje na nezastřešených skládkách obalovny a s ohledem na jeho vlhkost a nutnost předehřátí kameniva na vyšší teplotu není možné technicky přidávat větší množství. Vyšší množství R-materiálu lze dosáhnout jeho ohřevem. Požadavky na parametry R-materiálu a jejich deklaraci jsou uvedeny v normě ČSN EN 13108-8.

Hutněné asfaltové směsi Použití asfaltových směsí Použití směsí ve vrstvách vozovky záleží na typu asfaltové směsi. AC se může použít ve všech vrstvách vozovek a rozlišuje se AC pro obrusnou vrstvu (ACO), ložní vrstvu (ACL) a podkladní vrstvu (ACP). V obrusné vrstvě se používají také ostatní směsi jako je SMA, BBTM a PA a používají se rozdílné směsi z hlediska maximální zrnitosti, makrotextury, trvanlivosti směsi, požadavků na kvalitu apod. Za základním označením druhu směsi následuje velikost nominálního síta (horní hranice nejhrubší použité frakce), např. ACO 8. Za označením nominálního síta se uvádí rozlišení asfaltových směsí s ohledem na kvalitativní požadavky ve vazbě na dopravní zatížení (např. ACO 11 S, ACO 11+, ACO 11). Směsi s označením “S“ jsou směsi pro vysoké dopravní zatížení se zvýšenou odolností proti tvorbě trvalých , směsi s označením “+“ jsou pro střední dopravní zatížení a směsi bez označení za velikostí nominálního síta jsou pro nízké dopravní zatížení, u ACO také ACO CH pro minimální zatížení včetně nemotoristických PK. Obdobný způsob značení je i pro směsi typu SMA a BBTM (bez označení CH). S ohledem na použití směsí podle podmínek užívání a uložení do různých vrstev vozovky má každá obalovna k dispozici množství různých receptur směsí a každý stavbyvedoucí by měl při objednávce užití specifikovat. Návrh směsi asfaltových směsí Všechny výrobky, stavební materiály a směsi, které budou použity ke stavbě (kamenivo, asfalty, asfaltové směsi apod.) předloží zhotovitel objednateli/správci ke schválení a zároveň doloží doklady o posouzení shody ve smyslu zákona č. 22/1997 Sb., a to:  Prohlášení o shodě vydané výrobcem/zplnomocněným zástupcem v případě stavebních výrobků,  ES prohlášení o shodě vydané výrobcem/zplnomocněným zástupcem v případě stavebních výrobků označených CE, na které je vydána harmonizovaná norma nebo evropské technické schválení (ETA),  Prohlášení o shodě vydané výrobcem/dovozcem nebo Certifikát vydaný certifikačním orgánem. Pro kamenivo se požaduje od výrobce kameniva doložení výsledků počátečních zkoušek typu ITT. Pro asfaltovou směs se taktéž provádí počáteční zkoušky typu, které při zachování stejných vstupních materiálů a jejich kvality platí po dobu 5 let. Návrh směsi modeluje obalování a hutnění směsi a podle výsledků zkoušek se hledá optimální množství pojiva pro danou směs kameniva. Často se v průběhu navrhování směsi musí měnit čára zrnitosti pro

16(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

úpravu mezerovitosti asfaltové směsi a mezerovitosti směsi kameniva. U směsí SMA se hledá také vhodný poměr mezi drobným a hrubým kamenivem. Postup návrhu asfaltových směsí je uveden v normě ČSN 73 6160. Návrh směsi je vlastně předložení výrobního předpisu (receptury) s použitím hodnot kontrolovatelných při výrobě, pokládce a dokončení vrstev. Hodnoty vycházejí z laboratorních zkoušek nebo z osvědčených pokládek a životností provedených vrstev v minulosti. Je to vlastně opakování výroby v minulosti. Takový způsob provádění ovšem neumožňuje reagovat na změny požadavků (vyšší dopravní zatížení), změnu materiálů, zejména asfaltu, a technologického pokroku. Proto je v normě pro asfaltové betony (ČSN EN 13108-1) uveden také funkční návrh asfaltové směsi, který vychází požadovaných vlastností z hlediska únosnosti, trvanlivosti, odolnosti proti význačným působením prostředí:  

moduly pružnosti, odolnosti vůči:  únavě,  působení vody,  trvalým deformacím,  smršťovacím trhlinám,  snížení protismykových vlastností.

Na každou vlastnost je v soustavě EN zkušební norma v normě jsou kategorie vlastností, které si každá země EU vybere jako požadované. Tento systém je preferován zejména ve vyspělých státech, umožňuje vypisování zadání stavby vozovek a provedení údržby a opravy podle požadavků vycházejících z charakteristik dopravy a zaleží na zhotoviteli jakou cestu zvolí s tím že po dobu nejméně 15 let bude sám vrstvu nebo vozovku udržovat a opravovat na své náklady. Situace v ČR k tomuto úspěšnému zadávání stavebních akcí vůbec nesměřuje. Technologie provádění Technologie je podrobně specifikována v ČSN, TKP a celý technologický postup od úpravy a čistoty podkladu, kontroly směsi před jejím složením do násypky finišeru, pokládky a hutnění i oprav vad se podrobně popisuje Technologickém předpisu zhotovitele vrstev. Kromě celé řady technických specifikací pro výrobu, pokládku a zhutnění vrstev TKP také zdůrazňují zodpovědnost pracovníků obsluhy techniky. Na stavbě musí být při provádění prací trvale přítomen zástupce zhotovitele pověřený k řízení prací a v případě projevů nedodržení technologické kázně musí být příslušní pracovníci na žádost objednatele/správce stavby odvoláni. Odsouhlasení a převzetí Požadavek na odsouhlasení prací (přejímku vrstev) předkládá zhotovitel objednateli/správci stavby písemnou formou. Zhotovitel dokládá výsledky kontrolních zkoušek a měření a jejich porovnání se zkouškami typu, doklady o kvalitě zabudovaných výrobků, zjištěné výměry a skutečně zabudovaná množství směsí a všechny ostatní doklady požadované smlouvou o dílo. Požadavky na vrstvy a povrch asfaltových vrstev je v ČSN 73 6121 a v kapitole 7 TKP. Vady při přejímce a v záruční době Pokládka a zhutnění je, jak vyplývá z povahy směsí, značně závislá na teplotě. Teplotu zpracování (obalování, zhutňování) stanovuje pro případ silničních asfaltů příslušná ČSN EN řady 13108 a ČSN 73 6121. V případě modifikovaných asfaltů nebo asfaltů odlišných (multigradové) musí být teploty zpracování stanoveny výrobcem. Vychládání směsi výrazně ovlivňuje teplota a vlhkost vzduchu a rychlost větru při hutnění, proto se podle počasí zvyšuje


17(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

minimální teplota směsi při pokládce. Požadavky na stav povrchu před pokládkou jsou rovněž poměrně přísné a závislé i na předešlém počasí (studený, mokrý nebo vlhký povrch). V důsledku teplot a stavu povrchu dochází velmi často k nedosažení požadovaných charakteristik zhutnění (míry zhutnění a mezerovitosti) a spojení vrstev. Není divu, současná velkokapacitní výroba při změně počasí způsobí zhotoviteli podstatnou materiálovou a finanční ztrátu, a proto se pokládka uskutečňuje i za riskantních podmínek. Pokládka v pozdním podzimu, často vynucená objednatelem, si vyžaduje speciální organizační a technická opatření např.:  provedení zhutňovacího pokusu za daných podmínek,  použití maximálních přípustných teplot směsí,  přepravu ve velkokapacitních přepravnících s úpravami proti ztrátě teploty, odstranění chladnějších kusů asfaltové směsi z násypky finišeru,  ošetření povrchu před pokládkou (provedené v patřičném předstihu pro vyštěpení a odpaření vody z emulze případně dvojnásobný spojovací postřik a pro hrubozrnné úpravy s použitím emulze s modifikovaným asfaltem apod.),  pokládka ve vrstvách o vyšších tloušťkách s pomalejším vychládáním vrstvy a bez vytváření studených podélných spojů,  nasazení účinných válců ve vyšším počtu s řádnou organizací zhutňování. Je dobré zdůraznit, že obrusné vrstvy při mezerovitosti vyšší než 5 % již nedosáhnou obvyklé doby životnosti (předpokládaná minimální doba životnosti je např. uvedena v příloze 4 TP 87). Díky vyšší mezerovitosti dochází k rychlejšímu stárnutí pojiva a k účinkům vody ve směsi (mrazové cykly a porušení přilnavosti) a na spojení vrstev. Mezerovitost nad 8 % již vede k rychlé korozi povrchu a mozaikovým trhlinám až k výtlukům. Tento vývoj stavu určitě nezajistí bezproblémovou prohlídku ke konci záruční doby a dojde k opravám na základě reklamace objednatele. Naopak pokud se při pokládce nebo následnou dopravou (i po zchladnutí směsi) dosáhne mezerovitosti pod 2 %, je to signálem, že směs již má málo volného prostoru pro objemové změny pojiva v závislosti na teplotě. Zvýšení objemu asfaltu při vysoké teplotě způsobuje, že asfalt již počíná odtlačovat zrna kameniva od vzájemného dotyku a snižuje se vnitřní tření kameniva při přetváření pod zatížením a je nastartováno zvýšené nevratné přetváření s vývojem trvalých deformací. Požadované hodnoty mezerovitosti vrstvy a míry zhutnění jsou uvedeny v ČSN 73 6121, tabulce 13 a příloze 3 TKP, kapitola 7. Přestože jsou výše uvedené mechanizmy poruch s vyšší mezerovitostí známy, je v obou uvedených předpisech připuštěna mezerovitost vrstvy až 7,5 % a „splnění“ této hodnoty připouští sníženou dobu životnosti a problémy s trvanlivostí vrstvy v průběhu záruční doby.

Lité asfalty Litý asfalt je směs kameniva a asfaltu, charakteristika směsi kameniva byla již. Litý asfalt se pro vozovky PK, letištní a jiné dopravní plochy zdrsňuje posypem z kameniva. Požadavky na výše uvedený druh litého asfaltu jsou uvedeny v normě ČSN EN 13108-6. Litý asfalt speciální se používá pro střechy a podlahy průmyslových, zemědělských a jiných staveb. Požadavky na litý asfalt speciální jsou uvedeny v normě ČSN 73 6122. Litý asfalt a asfaltový mastix pro vodotěsné úpravy (izolace proti vodě) se používají podle ČSN EN 12970 a ČSN 73 6242. Pojivo Používají se asfalty silniční podle ČSN EN 12591 druhu 20/30, 30/45 a 35/50, tvrdé silniční asfalty podle ČSN EN 13924 druhu TSA 10/20, TSA 15/25 a TSA 20/30 a modifikované asfalty druhu PMB 10/40-65, 25/55-60,65 podle ČSN EN 14023. V případě použití většího množství

18(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

R-materiálu z litého asfaltu se musí kontrolovat vlastnosti pojiva. V tomto případě je možno použít i asfalty měkčí gradace (např. 70/100), tak aby výsledná gradace asfaltu odpovídala výše uvedeným druhům. Na úpravu reologických vlastností je možno použít i přírodní asfalt nebo vhodné přísady. Jiné přísady se mohou použít na zlepšení zpracovatelnosti. Jelikož odolnost litého asfaltu proti zatížení je dána hlavně vyšší viskozitou pojiva, jedná se vždy o asfalty s podstatně vyšším bodem měknutí a teplotou zpracování nad 200 °C. Kamenivo Požadavky na kamenivo jsou uvedeny v normě ČSN EN 13108-6 a ČSN 73 6122 s odvoláním na specifikované vlastnosti podle ČSN 13043. Pro veškeré zkoušky vlastností kameniv platí ČSN EN řady 1097, 933 a 932. Návrh směsi Návrh směsi modeluje výrobu, zpracovatelnost při pokládce a chování směsi při zatížení. Zatížení je statické a dlouhodobé k postižení výrazných viskózních vlastností směsi. Technologie provádění Technologie je specifikována v ČSN, TKP a celý technologický postup od úpravy podkladu, příprav, pokládky a zdrsnění, výskytu vad a jejich oprav má být podrobně popsán TePř zhotovitele. Zvláště se zdůrazňuje úprava podkladu, jeho rovnost a příprava k zamezení výskytu puchýřů na cementem stmelených vrstvách (pokládka na papírovou lepenku, skleněné rouno nebo geotextilii odolnou vůči vysoké teplotě apod.). V TePř mají být rovněž popsány ekologické a bezpečnostní požadavky a postup při předání prací. Odsouhlasení a převzetí Dokladováním požadovaných zkoušek a dokumentůse plní požadavky pro odsouhlasení vrstev. Požadavky na vrstvy a povrch asfaltových vrstev jsou v ČSN 73 6122 a v kapitole 7 TKP. Vady O vzhledu LA rozhoduje pečlivost pokládky, způsob podrcení a zapravení pracovních spár. Pro dlouhodobou životnost při pokládce LA na cementem stmelené vrstvy jsou důležitá opatření proti puchýřům a trhlinám.

Emulzní asfaltové vrstvy Emulzní kalová vrstva je směs minerálního kameniva, asfaltové emulze a přísad položená na povrch vrstvy vozovky za studena. Po vyštěpení asfaltové emulze je možno vrstvu ihned užívat silničním provozem. Kalová vrstva jako výrobek může sestávat z jedné nebo více vrstev. Emulzní kalové vrstvy jsou souhrnně specifikovány v ČSN EN 12273 a dále detailněji v ČSN 73 6130. Druhy emulzních kalových vrstev Emulzní kalový zákryt – EKZ – tenká kalová vrstva, která je provedena při použití nemodifikované asfaltové kationaktivní emulze a kameniva s maximální velikostí zrna D ≤ 4 mm; tloušťka provedené úpravy zpravidla nepřesahuje maximální velikost zrna o více než 25 %; vrstva se provádí podle TKP kapitola 27. Emulzní mikrokoberec – EMK - kalová vrstva, která je provedena při použití modifikované asfaltové kationaktivní emulze a minimálně dvou frakcí kameniva (maximální velikost zrna zpravidla D ≤ 11 mm); vrstva se provádí podle TKP kapitola 28. Použití emulzních kalových vrstev Kalové zákryty jsou vhodné k ochraně proti pronikání vody. k prodloužení životnosti, pro dosažení jednotného optického vzhledu, omezení vzniku a šíření poruch a pro dosažení


19(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

bezprašnosti krytu. Emulzní kalový zákryt musí vytvářet na povrchu stávající vozovky nebo na stávajícím podkladu tenkou a souvislou vrstvu. Tato úprava nezvyšuje únosnost konstrukce a EMK může sloužit ke zlepšení protismykových vlastností povrchu vozovky a lze využít i jako ochrannou vrstvu při provádění pružné membrány podle TP 147. EKZ lze provádět na všech typech. asfaltových vrstev s výjimkou drenážního koberce PA, na cementobetonových krytech a na dlažbách. Při dodržení všech technologických postupů lze EKZ provádět na vozovkách s třídou dopravního zatížení (TDZ) III až VI v případě, že podélné nerovnosti měřené latí o délce 4 m nejsou větší než 8 mm a příčné nerovnosti měřené latí o délce 2 m nejsou větší než 6 mm. EMK lze provádět na všech typech vrstev jako EKZ na vozovkách s TDZ S, I až VI v případě, že podélné nerovnosti měřené latí o délce 4 m a příčné nerovnosti měřené latí o délce 2 m nejsou u TDZ S, I až III větší než 8 mm, případně že nejsou u TDZ IV až VI větší než 10 mm. Rovnost vozovky je možné upravit broušením nebo frézováním stávajícího povrchu vozovky. Materiály Zhotovitel je povinen předem doložit objednateli jakost použitých materiálů k výrobě a ověření zkouškou typu. Pojivo Druh i vlastnosti použitých pojiv musí splňovat podmínky a parametry uvedené v kap. 5.2 ČSN 73 6130. Kamenivo Kvalitativní parametry kameniva podle ČSN EN 13043 musí vyhovovat požadavkům uvedeným v tabulce 2 a 3 ČSN 73 6130. Přísady Pro regulaci doby štěpení, případně pro úpravu technologických vlastností směsi lze použít přísady (urychlovače/zpomalovače štěpení, přísady pro zlepšení přilnavosti), které byly doporučeny výrobcem a jejichž účinek byl ověřen průkazní zkouškou. Záměsová voda Při výrobě kalové směsi se používá záměsová voda, která vyhovuje požadavkům pro výrobu betonu podle ČSN EN 1008, případně pitná voda z veřejného vodovodu. Stavební směs Výsledná kvalita emulzních kalových vrstev závisí na správném výběru materiálů a složení směsi. Návrh složení kalové směsi vypracuje odborně způsobilá silniční laboratoř tak, aby splňovala parametry uvedené v kap. 6 ČSN 73 61230. Stavební práce Používané stavební mechanizmy, podmínky pokládky, příprava podkladu, vlastní provádění prací a ošetřování spojů včetně pravidel pro omezení silničního provozu jsou popsány v kap. 7 ČSN 73 6130 a TKP kap. 27 a 28. Předpokládaná doba životnosti je závislá na optimální volbě pojiva, kameniva, množství a přesnosti jejich dávkování, zejména ve vztahu ke třídě dopravního zatížení a ke klimatickým podmínkám stavby. Předpokládané doby životnosti kalových vrstev jsou u vedeny ČSN 73 6130. Zde uvedené hodnoty jsou značně konzervativní. Při použití na dálnicích a to i na cementobetonový kryt mají zejména EKM dobu životnosti vyšší než 10 let.

20(22)


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

Zkoušení Za výsledek průkazní zkoušky je v souladu s ustanoveními evropských norem považováno splnění parametrů v souladu s ČSN EN 12273. Tímto dokladem je protokol o počáteční zkoušce typu (TAIT). Předpokladem zpracování tohoto protokolu je provedení úseku TAIT pro skupinu příbuzných výrobků a jeho vyhodnocení po provedení pokládky a následně jeden rok po provedení a používání v podmínkách běžného provozu. Dalším dokladem je protokol o systému FPC u výrobce. Tyto protokoly dokladují technologickou způsobilost zhotovitele pro provádění předmětných úprav. Doklad o splnění parametrů výrobků dle příslušných norem musí být doložen protokolem, který zpracovala odborně způsobilá laboratoř. V souladu s ustanoveními evropských norem se kontrolními zkouškami rozumějí kontrolní postupy, které ověřují shodnost výrobku (tedy kalové vrstvy) s požadavky stanovenými pro zkoušku typu. Při kontrole funkčnosti kladeče se zkouší přesnost dávkování jednotlivých složek směsi (kamenivo, asfaltová emulze, cement) a rovnoměrnost pokládky. Přípustná odchylka je maximálně 5 % hmotnosti dávkovaného pojiva. Při kontrolních zkouškách v průběhu provádění prací musí být skutečné množství pojiva i kameniva v rozmezí 15 % hmotnosti od předepsaného množství materiálu. V odůvodněných případech může objednatel/správce stavby požadovat i doložení výsledků kontrolních zkoušek jednotlivých materiálů. Tyto kontrolní zkoušky zajišťuje zhotovitel, aby prokázal, že vlastnosti materiálů splňují smluvní vlastnosti stejně, jako prováděné úpravy. Zhotovitel musí zajistit provádění kontrolních zkoušek během provádění prací min. v rozsahu, který je stanoven v ČSN 73 6130. Zhotovitel je rovněž povinen před zahájením stavby zpracovat kontrolní a zkušební plán a předat jej objednateli/správci stavby ke schválení. Pro ověření kvality prováděných prací je objednatel/správce stavby oprávněn provádět zkoušky podle vlastního systému kontroly jakosti. Tyto zkoušky může provádět ve vlastní laboratoři nebo je zadává u nezávislé laboratoře na vlastní náklady. Odsouhlasení a převzetí Výsledky kontrolních zkoušek je zhotovitel povinen předkládat průběžně, protokoly evidovat i ve stavebním deníku jako součást podkladů pro odsouhlasení a převzetí prací. Vady Většina poruch se obecně projevuje během prvních dvanácti měsíců po provedení kalové vrstvy. Vizuální posouzení po dvanácti měsících slouží jako hodnocení stálosti kalové vrstvy a je použito v TAIT. Kromě ztráty makrotextury povrchu se u kalových vrstev setkáváme především s pocením, zatlačením, vyjížděním, odlupováním, ztrátou kameniva a opotřebením povrchu. Dále s mezerami v podélných spárách, vyjížděním kolejí, zvlněním, hřebeny a podélnými rýhami.

Recyklace vrstev vozovky na místě Recyklace na místě je způsob opravy vozovky s využitím stávajících vrstev vozovek a jejich zlepšením pro dosažení jejich nové funkce ve vozovce: 1. Recyklace asfaltových vrstev za horka – ohřátí vrstvy či souvrství na požadovanou teplotu infrazářiči, rozpojení za tepla, případné přidání nových materiálů pro zlepšení směsi a nové položení směsi v požadovaném profilu. Pro technologii platí TP 209.


21(22)

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Recyklace za studena – rozpojení vrstev frézováním nebo rozrytím a předrcením, případně s přidáním kameniva nebo recyklovatelné asfaltové směsi, promíchání za přidávání pojiv, vody a případně přísad, rozprostření a zhutnění. Recyklace za studena zpracovaná v TP 208 na místě se dále dělí na: 

Recyklace asfaltových vrstev s použitím asfaltových pojiv, jako je asfaltová emulze nebo zpěněný asfalt a případně přísad pro zlepšení pojiva (vápenný hydrát případně hydraulické pojivo na bázi cementu),



Recyklace asfaltových a podkladních vrstev (vrstev stmelených cementem nebo vrstev nestmelených) s použitím hydraulických pojiv, případně v kombinaci s přísadami na úpravu tvrdnutí nebo s asfaltovou emulzí nebo zpěněným asfaltem.

Tyto technologie budou představeny spolu s navrhování údržby a oprav v příštím semináři.

4

KONTROLA KVALITY (HODNOCENÍ SHODY)

Jako u všech vrstev vozovky a zemních těles je kontrola kvality asfaltových vrstev zajištěna kontrolou:  použitých materiálů, tj. kameniv a pojiv,  vyrobených směsí, tj. čar zrnitosti, objemové hmotnosti, vlhkosti, u nestmelených vrstev zkouškou CBR a u stmelených vrstev zkouškou pevnosti a  hotových vrstev. Celý postup kontroly shody je založen na třech druzích zkouškek:  průkazních nebo počátečních zkouškách typu (ITT, Initial Type Test), tj. zkoušky předkládané odběrateli před zahájením staveb, které prokazují splnění požadovaných charakteristik a parametrů při použití místně dostupných materiálů,  kontrolních zkouškách, které prokazují že jsou zabudovávány materiály nebo směsi ve shodě s ITT,  kontrolní zkoušky hotové vrstvy, které prokazují splnění požadavků a parametrů odevzdávané vrstvy. Všechny zkoušky zachovávají specifika pro daný druh vrstvy. Pouze požadavky na převzetí podkladních vrstev jsou shodné. Platí požadované hodnoty odchylek vrstvy z hlediska geometrického (výšky, nerovnost, příčný sklon a tloušťka) a technického (míra zhutnění a modul přetvárnosti u nestmelených vrstev) k předání se odevzdávají všechny kontrolní zkoušky materiálů a směsí.

5

CITOVANÁ LITERATURA

České technické normy ČSN 73 6121 Stavba vozovek - Hutněné asfaltové vrstvy - Provádění a kontrola shody ČSN 73 6122 Stavba vozovek -Lité asfalty - Provádění a kontrola shody ČSN 73 6127-2 Stavba vozovek – Prolévané vrstvy – Část 2: Penetrační makadam ČSN 73 6129 ČSN 73 6130 ČSN 73 6160 ČSN 73 6175 ČSN 73 6177

Stavba vozovek. Postřiky a nátěry Stavba vozovek – Emulzní kalové vrstvy Zkoušení asfaltových směsí Měření a hodnocení nerovnosti povrchů vozovek Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek


22(22)

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _

ČSN EN 932 ČSN EN 933 ČSN EN 1097 ČSN 73 6127-1

Zkoušení všeobecných vlastností kameniva – Část 1 až 3 Zkoušení geometrických vlastností kameniva – Část 1 až 11 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Část 1 až 10 Stavba vozovek – Prolévané vrstvy – Část 1: Vrstva ze štěrku částečně vyplněného cementovou maltou

ČSN EN 1367- Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání – Část 1 až 6 1 až 6 ČSN EN 1426 Asfalty a asfaltová pojiva. Stanovení penetrace jehlou ČSN EN 1427 Asfalty a asfaltová pojiva. Stanovení bodu měknutí. Metoda kroužek kulička ČSN EN 12271 Nátěry – Specifikace ČSN EN Nátěry - Zkušební metody - Část 1: Rozprostírané množství a 12272-1 rovnoměrnost nanesení pojiva a kameniva v příčném směru ČSN EN 12273 Kalové vrstvy – Specifikace ČSN EN 12591 Asfalty a asfaltová pojiva. Specifikace pro silniční asfalty ČSN EN 12593 Asfalty a asfaltová pojiva. Stanovení bodu lámavosti podle Fraasse ČSN EN 12970 Litý asfalt a asfaltový mastix pro vodotěsné úpravy – Definice, požadavky a zkušební metody ČSN EN 13036 Povrchové vlastnosti vozovek pozemních komunikací a letištních ploch Zkušební metody – Část 1, 4 a 7 ČSN EN 13043 Kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové vrstvy pozemních komunikací, letištních a jiných dopravních ploch ČSN EN 13108 Asfaltové směsi - Specifikace pro materiály -1 – Část 1: Asfaltový beton -2 – Část 2: Asfaltový beton pro velmi tenké vrstvy -5 – Část 5: Asfaltový koberec mastixový -6 – Část 6: Litý asfalt -7 – Část 7: Asfaltový koberec drenážní -8 – Část 8: R-materiál -20 – Část 20: Zkoušky typu -21 – Část 21: Řízení výroby u výrobce ČSN EN 14023 Asfalty a asfaltová pojiva – Systém specifikace pro modifikované asfalty

Technické předpisy MD ČR TP 82 TP 87 TP 96 TP 115 TP 138 TP 147 TP 148 TP 208 TP 209 TKP kap. 5 TKP kap.7 TKP kap. 8

Katalog poruch netuhých vozovek,2010 Navrhování údržby a oprav netuhých vozovek, 2010 Vysprávky vozovek tryskovou metodou, 1997 Opravy trhlin na vozovkách s asfaltovým krytem, 2009 Užití struskového kameniva do pozemních komunikací Užití asfaltových membrán a výztužných prvků v konstrukci vozovky Hutněné asfaltové vrstvy s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem Recyklace konstrukčních vrstev netuhých vozovek za studena, 2009 Recyklace asfaltových vrstev netuhých vozovek na místě za horka, 2009 Podkladní vrstvy Hutněné asfaltové vrstvy Litý asfalt pro vozovky a zpevněné plochy

NÁVRH A STAVBA VOZOVEK. KRYTOVÉ VRSTVY VOZOVEK

Recommend Documents