KAMENIVO Silniční stavby 2
POUŽITÍ KAMENIVA
betony asfaltovými pojivy stmelené materiály hydraulicky stmelené asfaltovými pojivy stmelené materiály nestmelené materiály
TERMINOLOGIE
kamenivo – směs zrn různé velikosti, která se stanovuje proséváním směsi na kontrolních sítech s čtvercovými otvory se stanovenými rozměry zrno kameniva – jednotlivá část kameniva charakterizovaná svojí velikostí a tvarem zrnitost kameniva – poměrná procentuální skladba směsi podle úhrnných objemů zrn jednotlivých velikostí, jejím grafickým vyjádřením je čára zrnitosti frakce kameniva – označení kameniva pomocí rozměrů dolního (d) a horního (D) síta vyjádřené jako poměr (d/D)
1
TERMINOLOGIE
úzká frakce – směs kameniva nacházející se v rozmezí dvou kontrolních sít, jejichž velikosti dosahují poměru maximálně 1:2 např.: 4/8, 8/11 široká frakce – směs kameniva nacházející se v rozmezí dvou kontrolních sít, jejichž velikosti přesahují poměr 1:2 např.: 4/16, 2/8 podsítné – část kameniva propadnutá dolním sítem používaným na označení frakce nadsítné – část kameniva zachycená na horním sítě používaným na označení frakce výsivky – odpad z výroby drceného kamene bez zaručení ukazatelů jakosti kameniva a velikosti zrn filer – kamenivo, kterého většina zrn propadne kontrolním sítem s velikostí ok 0,063 mm
ROZDĚLENÍ PODLE PŮVODU
přírodní umělé recyklované
ROZDĚLENÍ PODLE VZNIKU ZRN
drcené těžené těžené předrcené drcené těžené
2
DRCENÉ KAMENIVO DRŤ – hrubé drcené kamenivo zahrnující frakce v rozmezí 2 mm až 22 mm ŠTĚRK – hrubé drcené kamenivo s maximální velikostí zrna větší než 22 mm ŠTĚRKODRŤ – směs frakcí drobného a hrubého drceného kameniva
TĚŽENÉ KAMENIVO PÍSEK – drobné těžené kamenivo v rozmezí 0 mm až 4 mm HRUBÉ TĚZENÉ KAMENIVO – v rozmezí 4 mm až 45 mm ŠTĚRKOPÍSEK – směs drobného a hrubého těženého kameniva
ROZDĚLENÍ PODLE VELIKOSTI NEJVĚTŠÍHO ZRNA drobné směs hrubé drť štěrk štěrkodrť štěrkopísek předrcený štěrkopísek kamenná moučka
3
ROZDĚLENÍ PODLE OBJEMOVÉ HMOTNOSTI pórovité hutné těžké
ZKRATKY PK – přírodní kamenivo DK – drcené kamenivo TK – těžené kamenivo HK – hrubé kamenivo DK – drobné kamenivo SK – směs kameniva DDK – drobné drcené kamenivo HDK – hrubé drcené kamenivo DTK – drobné těžené kamenivo HTK – hrubé těžené kamenivo SDK – směs drceného kameniva STK – směs těženého kameniva ŠD – štěrkodrť ŠP - štěrkopísek
ROZDĚLENÍ PODLE POUŽITÍ Kamenivo do betonu (ČSN EN 12620) Kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové vrstvy pozemních komunikací, letištních a jiných dopravních ploch (ČSN EN 13043) Pórovité kamenivo (ČSN EN 13055) Kamenivo pro malty (ČSN EN 13139) Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace (ČSN EN 13242) Kamenivo pro vodní stavby (ČSN EN 13383) Kamenivo pro kolejové lože (ČSN EN 13450)
4
Požadavky na drobné kamenivo a směs kameniva
Zrnitost GF ,GA Tolerance zrnitosti GTC Obsah jemných částic f Kvalita jemných částic MBf
Požadavky na hrubé kamenivo Zrnitost GC Tolerance zrnitosti G Obsah jemných částic f Tvarový index SI Odolnost proti drcení LA Ohladitelnost PSV Nasákavost WA24 Trvanlivost síranem hořečnatým MS Odolnost proti zmrazování a rozmrazování F Odolnost proti rozpadavosti čediče SB Rozpínavost kameniva z ocelářské strusky V Přilnavost asfaltového pojiva ke kamenivu podle ČSN 73 6131
ZRNITOST – SÍTOVÝ ROZBOR
-
-
zkouška se skládá z roztřídění a oddělení materiálu pomocí sady sít do několika frakcí se sestupnou velikostí otvorů METODY: praní prosévání za sucha ČSN EN 933-1 Stanovení zrnitosti – sítový rozbor
5
TVAROVÝ INDEX
určuje se u hrubého kameniva, jednotlivá zrna jsou rozdělena podle poměru jejich délky k tloušťce. Tvarový index se vypočte jako hmotnostní podíl zrn. Jejichž poměr rozměrů L/E je větší než 3 a vyjádří jako procento celkové hmotnosti zkoušených zrn. Zrna o větším poměru než 3 nejsou vhodná z hlediska nestejnorodosti materiálu, při hutnění se zrna lámou.
ČSN EN 933-4 Stanovení tvaru zrn – Tvarový index
TVAROVÝ INDEX 1) vzorek se vysuší do ustálené hmotnosti při teplotě (110±5)°C, 2) rozčlenit kamenivo na úzké frakce (4, 5.6, 8, 11.2, 16, 22.4, 31.5, 45, 63) 3) zváží se jednotlivé frakce vysušeného kameniva 4) změří se délka a tloušťka každého zrna L/E a vyřadí se ty, u kterých je zjištěn poměr větší než 3 (nekubický tvar) – 100 zrn 5) stanovení tvarového indexu SI M2 ... hmotnost nekubických zrn v g M1 ... hmotnost zkušební navážky v g
SI =
M2 ⋅ 100 M1
Odolnost proti kameniva vůči teplotě a zvětrávání
ČSN EN 1367-1 Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání – Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování
6
Odolnost proti kameniva vůči teplotě a zvětrávání
- zkouška, která zjišťuje hrubého kameniva proti zmrazovaní a rozmrazování - 10 cyklů -17,5°C +20°C - Přesně dán teplotní rytmus cyklu
M1− M 2 F= M1
M1 – navážka M2 – zbytek na sítě d/2
Odolnost proti kameniva vůči teplotě a zvětrávání - urychlená zkouška síranem hořečnatým - síran hořečnatý krystalizací a rehydratací v pórech zrn kameniva rozrušuje jeho strukturu - pět cyklů, kdy kamenivo je ponořeno do roztoku vody se síranem hořečnatým a následně poté vysušeno při 110±5°C - Frakce 10/14, kontrolní síto 10 mm
OTLUKOVOST KAMENIVA
- existují dvě zkoušky: zkouška Los Angeles (referenční metoda), rázová zkouška (alternativní metoda) - principem zkoušky je porovnání zrnitosti před zkouškou a po ní, kdy vzorek kameniva je v bubnu s přepážkou vystaven negativnímu vlivu ocelových koulí, dochází tak k omílání obroušení a otírání kameniva ČSN EN 1097-2 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva – Metoda pro stanovení odolnosti proti drcení
7
Požadavky na filer Filer z drobného drceného kameniva a směsi kameniva s D < 5mm, frakce 0/0,125 mm Nevhodné částice MBF Delta kroužek kulička ∆R&B Přídavný filer – vápencový, dolomitický, frakce 0/0,125 mm Zrnitost Obsah vody w Obsah uhličitanů CC Měrná hmotnost ρt
NESTMELENÉ SMĚSI
Nestmelené směsi Zrnitý materiál s kontrolovanou zrnitostí od dolního síta d=0, který se obvykle používá v podkladních nebo ochranných vrstvách vozovek. Vrstva neobsahuje žádné přidané pojivo. Existuje vnitřní tření mezi zrny. (vhodné drcené kamenivo, SI, LA)
8
Nestmelené směsi ŠPA ŠPB – štěrkopísek ŠDA ŠDB – štěrkodrť MZK – mechanicky zpevněné kamenivo MZKO – mechanicky zpevněné kamenivo otevřené VŠ – vibrovaný štěrk
Nestmelené směsi ŠPA ŠPB – nestmelená směs z těženého kameniva zrnitosti GE (ŠPA) nebo GN (ŠPB) ŠDA ŠDB – nestmelená směs z drceného kameniva zrnitosti GE (ŠDA) nebo GN (ŠDB) MZK – vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi drceného kameniva zrnitosti GA nebo GC MZKO – vrstva vozovky vyrobená z nestmelené směsi drceného kameniva zrnitosti GO
Nestmelené směsi ŠPA ŠPB – směs drobného a hrubého těženého kameniva s omezenou velikostí max. zrna D ŠDA ŠDB – směs drobného a hrubého drceného kameniva s omezenou velikostí max. zrna D MZK, MZKO – směs drobného a hrubého drceného kameniva s omezenou velikostí max. zrna D, se zvýšenými požadavky na zrnitost, pokládaná za optimální vlhkosti VŠ – vrstva tvořená kostrou z hrubého kameniva se zavibrovaným výplňovým kamenivem
9
MZK - TECHNOLOGIE
Hrubé kamenivo – kostra Drobné kamenivo - výplň
ŠV - TECHNOLOGIE
úprava a zpevnění vrstvy na kterou bude ŠV pokládán rozprostření kostry 32/63 Jeden pojezd vibračního válce rozprostření výplňového kameniva 0/max. 16 infiltrační, spojovací postřik
Nestmelené směsi
ČSN EN 13242+A1 Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace ČSN EN 13285 Nestmelené směsi - Specifikace ČSN 73 6126-1 Stavba vozovek - Nestmelené vrstvy - Část 1: Provádění a kontrola shody ČSN 73 6126-2 Stavba vozovek - Nestmelené vrstvy - Část 2: Vrstva z vibrovaného štěrku
10
Nestmelené směsi – značení ve výkresové dokumentaci Značka technologie, zrnitost směsi, tloušťka vrstvy, označení směsi MZK 0/32 GC, 200 mm, ČSN 73 6126-1
Nestmelené směsi – užití ve vozovce Technologie MZK MZKO ŠDA ŠDB ŠPA ŠPB VŠ
Podkladní vrstva Bez omezení Bez omezení III – VI V - VI ----Bez omezení
Ochranná vrstva ----Bez omezení V – VI IV – VI VI ---
Nestmelené směsi – tloušťky vrstev
ŠD, ŠP, MZK Minimální tloušťka je 2,5 násobek D Maximální tloušťka 300 mm VŠ Minimální tloušťka 150 mm Maximální tloušťka 300 mm
11
ČSN EN 13285 Nestmelené směsi - Specifikace zrnitost propad středním sítem typická zrnitost index plochosti ostrohrannost obsah jemných částic jakost jemných částic otluk sírany obsah síry rozpad čediče nasákavost odolnost proti zmrazování trvanlivost
ČSN EN 13285 Nestmelené směsi - Specifikace maximální obsah jemných částic minimální obsah jemných částic nadsítné požadavky na zrnitost CBR objemová hmotnost optimální vlhkost vlhkost
ČSN 73 61266126-1 Stavba vozovek Nestmelené vrstvy - Část 1: Provádění a kontrola shody Stavební práce Podmínky pokládky Pokládka Kontrola
12
Stavební práce Pokládka ne při silném nebo dlouhotrvajícím dešti Ne při teplotě nižší jak 0°C Nesmí dojít ke znečištění Segregaci U MZK a MZKO ke změně vlhkosti
ROZPROSTÍRÁNÍ
Finišery Grejdry Jinými vhodnými prostředky Ručně Nadvýšení dle hutnícího pokusu
HUTNĚNÍ
Vibrační tandemové válce s hladkými běhouny (vibrace snižuje vnitřní tření mezi zrny) Pneumatikové válce (slouží k uzavření povrchu) Rychlost pohybu válce má vliv na rovnost povrchu a míru zhutnění (2 až 3 km/h)
13
Postup hutnění Hutnění se provádí podélnými pojezdy válce (1 pojezd je jízda tam a zpět) V jedné stopě jen jeden pojezd překrytí další jízdy válce minimálně o 15 cm první a poslední pojezd bez vibrace Hutnění od kraje vozovky do středu vozovky Nedoporučuje se vibrace při jízdě dolů při velkém podélném sklonu Při vysokých teplotách kropit
Kontrolní zkoušky stavebních materiálů a směsí Zrnitost Obsah jemných částic
Přejímací zkoušky hotové vrstvy Tloušťka vrstvy Nerovnost povrchu Odchylka od příčného sklonu Dodržení projektových výšek Míra zhutnění Modul přetvárnosti
14
OCHRANNÁ VRSTVA
štěrkopísek štěrkodrť upravené zeminy
NESTMELENÉ PODKLADNÍ VRSTVY
Mechanicky zpevněná zemina Štěrkopísek Štěrkodrť Vibrovaný štěrk Mechanicky zpevněné kamenivo
15
