Přednáška č. 6 – NAVRHOVÁNÍ A STAVBA POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ 1. Geotechnický průzkum Předchází vlastní stavbě a je součástí všech úrovní projektové dokumentace staveb. Zjišťují se inženýrskogeologické a hydrogeologické poměry. Rozlišuje se geotechnický průzkum: a) podle druhu výstavby
- pro novostavby - pro rekonstrukce a opravy komunikací,
b) podle předmětu šetření
- průzkum trasy a jejího bezprostředního okolí, - průzkum materiálových nalezišť, - průzkum pro objekt
c) podle etapovosti - průzkum jednoetapový, - průzkum víceetapový – pro novostavby: • orientační průzkum (pro studii) se provádí k posouzení území dotčeného navrhovanou stavbou z inženýrskogeologického a hydrogeologického hlediska. • předběžný průzkum (pro územní řízení) s vyšetřením z inženýrsko-geologických a hydrogeologických poměrů a jejich geotechnickou interpretací (těžitelnost a vhodnost hornin, ovlivnění spodních vod apod.), s návrhem založení objektů a zásad pro podrobný průzkum, případně s doporučením ke změně trasy. • podrobný průzkum (pro stavební povolení) vyžaduje s detailním komplexním hodnocením geomechanických vlastností hornin. • doplňující průzkum (pro zadání stavby) je spíše podetapou podrobného průzkumu. Jednotlivé etapy geotechnického průzkumu musí být provedeny v dostatečném předstihu před příslušným druhem dokumentace. Používají se poznatky základního geologického výzkumu a všech dřívějších průzkumných prací, inženýrsko-geologického mapování a přímé studium zkoumaného území. Geotechnické průzkumy provádí specializované firmy.
2. Zemní práce Představují v dopravních stavbách značný podíl z celkového objemu prací. Zemní práce se týkají hornin různých vlastností a v různých podmínkách uložení. V zemních pracích se uplatní také jiné materiály jako jsou pojiva, geosyntetika a objekty. 2.1 VLASTNOSTI HORNIN A ZEMIN Nejdůležitější z hlediska zemních prací jsou těžitelnost, zhutnitelnost, využitelnost při stavbě a schopnost plnit funkce v daném nebo pod daným objektem. Vlastnostmi hornin se zabývají předměty Inženýrská geologie, Mechanika zemin a Zakládání staveb. Horniny se dělí na: • horniny pevné (skalní a poloskalní) •
- v horninových masivech v přírodním stavu - rozrušené těžbou se označují jako kamenitá sypanina
zeminy (nezpevněné nebo slabě zpevněné horniny), mají zrnitostní složení a mohou být: - nesoudržné zeminy (neobsahují jemné částice jsou sypké) - soudržné zeminy (s podílem jemných částic, který zamezí vzájemnému dotyku písčitých a
Zrnitost zeminy vyjadřuje obsah zrn podle jejich velikosti. Podíly složek definované velikostí částic se uvádějí v procentech hmotnosti suché zeminy. Podle velikosti částic (zrn) se rozlišují složky: •
•
•
Velmi hrubé částice - balvanitá složka - kamenitá složka
(-b-) (-cb-)
200
Hrubé částice - štěrková složka - písčitá složka
(-g-) (-s-)
60 2
Jemné částice - prachovitá složka - jílová složka
(-f-) (-m-) (-c-)
> 200 až 60
mm mm
až až
2 0,06
mm mm
0,002 < 0,002
mm mm
0,06 až
1
Vlhkost zeminy vyjadřuje obsah vody v procentech suché zeminy. Důležité vlhkosti jsou znázorněny na obrázku tuhá konzistence
polotuhá konzistence
plastická konzistence
wS
wopt
tekutá konzistence
wp
wL
IP Znázornění stavu zeminy a mezí vlhkosti ws – mez smršťování, wopt – optimální vlhkost, wp – mez plasticity, wL – mez tekutosti, Ip – index plasticity Vlhkosti na mezi tekutosti a plasticity, tzv. meze konzistence, jejichž rozdíl udává index plasticity, rovněž přispívají ke klasifikaci zemin a předpovědi jejich chování. Zhutnitelnost zeminy - užívá se zkoušky zhutnitelnosti podle metody Proctor - standard nebo Proctor modifikovaný. Tato laboratorní zkouška odvozená z praktických pozorování chování zemin v dopravních stavbách stanovuje objemovou hmotnost dané zeminy, která zaručí její objemovou stálost. Zároveň stanovuje vlhkost, při níž lze tuto objemovou hmotnost dosáhnout.
Proctor-Standard
11,5
11
10,5
10
9,5
9
8,5
8
7,5
optimální vlhkost
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
3,5
3
objemová hmotnost (g/cm3)
max.objemová hmotnost
2,07 2,06 2,05 2,04 2,03 2,02 2,01 2 1,99 1,98 1,97 Vyhodnocení zkoušky zhutnitelnosti Proctor-standard 1,96
vlhkost (%) V zemních pracích je pak požadována míra zhutnění jako poměr dosažené objemové hmotnosti k maximální objemové hmotnosti. Požadovaná míra zhutnění je odlišná v závislosti na vlivu účinků zatížení a při provádění zemních prací se důsledně kontroluje; jakékoliv zanedbání zhutnění má za následek nerovnosti na povrchu dopravní stavby. Zkouška únosnosti CBR (California Bearing Ratio) určuje charakteristiku chování zeminy v dopravní stavbě z hlediska zatížení. Podstata zkoušky spočívá ve zhutnění vzorku na maximální objemovou hmotnost zeminy při návrhové vlhkosti (o 1 až 3% vyšší než je optimální vlhkost) a zatlačování trnu o ploše 20 cm2 do povrchu tohoto vzorku. Z pracovního diagramu záznamu síly v závislosti na zatlačení trnu se pak postupem výpočtu podle normy stanoví hodnota CBR vyjádřená v procentech. Namrzavost je schopnost zemin při postupném promrzání vytvářet ledové vrstvičky a čočky. O tloušťku těchto vrstviček a čoček se zvyšuje tloušťka promrznuté zeminy. Namrzavost je vlastností zemin obsahujících jemné částice. Třídy těžitelnosti horniny – horniny se pro účely jejich rozpojování nebo těžení zatřiďují do 7 tříd. Pro jejich označení se s výhodou používají charakteristiky způsobu rozpojování: 1. třída – sypké horniny (je možné je nabírat lopatou a nakladačem) 2. třída – rypné horniny (lze je rozpojovat rýčem a nakladačem) 3. třída – kopné horniny (rozpojují se krumpáčem a rypadlem)
2
4. třída – drobivé pevné horniny (rozpojitelné klíny a rypadlem) 5. třída – lehce trhatelné pevné horniny (rozpojitelné rozrývačem, těžkým rypadlem (40 t) a trhavinami) 6. třída – pevné horniny těžce trhatelné (rozpojitelné těžkým rozrývačem nebo trhavinami) 7. třída – pevné horniny velmi těžko trhatelné (rozpojitelné trhavinami) Zatřiďování hornin také ovlivňují osamělé kameny s objemem nad 0,1 m3, větší cizí tělesa jako jsou kmeny a podzemní konstrukce (piloty, základy apod.). Těžitelnost zhoršuje také lepivost zemin, vlhké jemnozrnné zeminy se nalepují na pracovní nástroje a dopravní prostředky, což snižuje pracovní výkon (ztráty objemu pracovních nástrojů a dopravních prostředků a ztráty času při odstraňování nalepené zeminy). Použití zemin v dopravních stavbách – zeminy se člení z hlediska jejich: vhodnosti do násypu (zeminy se člení do 4 skupin) vhodnosti do podloží vozovky (zeminy se člení do 10 skupin) Začlenění zeminy do příslušné skupiny závisí na těchto vlastnostech: • granulometrické složení a vlastnosti složek (např. přítomnost organických látek), • základní fyzikální vlastnosti, a to zejména vlhkost, mez tekutosti a plasticity, objemová hmotnost, pórovitost apod., • technické vlastnosti jako je únosnost a zhutnitelnost, • stupeň namrzavosti. Za málo vhodné a nevhodné se považují zeminy s vysokým obsahem jemných částic, jejich vlastnosti závisí na vlhkosti. Nevhodné jsou jíly. Opatření pro použití málo vhodných a nevhodných zemin v dopravních stavbách • úprava (zlepšení) vlastností zeminy - Mechanicky zlepšené zeminy se provádí mísením zeminy s jinou granulometricky odlišnou zeminou. Úpravou se dosáhne lepší zhutnitelnosti a lepších mechanických vlastností. - Zlepšením zeminy příměsí pojiva se zlepší zhutnitelnost snížením její vlhkosti, zvýší se únosnost, sníží se nepříznivý vliv vlhkosti a sníží se namrzavost. • vyztužení násypu geotextiliemi, případně jinými výztužnými prvky, zabudování zeminy do vrstevnatého násypu sendvičového typu, • úpravami, zpevněním a zabezpečením svahů, kterými musí být zabezpečena stabilita zemního tělesa po dokončení i ve všech stadiích výstavby.
2.2 VODNÍ REŽIM PODLOŽÍ
Příznivý (difuzní): Nepříznivý (pendulární): Velmi nepříznivý (kapilární): hpv hpr hs
hpv ≥ hpr + 2hs hpr + hs < hpv < hpr + 2hs hpr + hs ≥ hpv
- vzdálenost úrovně hladiny podzemní vody od nivelety vozovky (m) - hloubka promrzání vozovky a podloží (m) - výška kapilárního výstupu vody při úplném nasycení pórů zeminy vodou (m)
3
3. Kamenivo a) Podle původu: - přírodní - těžené z přírodních ložisek nebo drcené z přírodního kamene, - umělé - průmyslově vyráběné procesem tepelného nebo jiného zpracování, - recyklované – zpracováním anorganického materiálu dříve použitého ve stavebních konstrukcích. b) Podle vzniku zrn: - drcené - získané drcením kusového kamene nebo jiných anorganických látek, v rozmezí 2 mm až 22 mm se nazývá drť, frakce 32-63 je označována jako štěrk, - těžené – vzniklé přirozeným rozpadem hornin a uložením zrn vodou nebo větrem, méně než 40% hmotnostního obsahu tvoří zrna s nejméně jednou lomovou plochou, - těžené předrcené - vzniklé předrcením těženého kameniva nad 2 mm s podílem zrn s nejméně jednou lomovou plochou větším než 40%. c) Podle velikosti zrn: - hrubé – velikosti 4 mm až 125 mm (zrna, která projdou sítem se čtvercovými oky 125 mm a zůstanou na sítě 4 mm.. - drobné – velikosti do 4 mm, - štěrkodrť – směs drobného a hrubého drceného kameniva omezená horním sítem (např. 0-8,0-16, 0-22 atd.), - štěrkopísek – směs drobného a hrubého přírodního těženého kameniva omezená horním kontrolním sítem, - kamenná moučka – přírodní kamenivo vzniklé mletím větších zrn nebo odsáváním kamenného prachu omezené horním sítem 2 mm s propadem sítem 0,09 mm nejméně 60%. Propad sítem 0,09 mm se v asfaltových směsích nazývá filer. d) Podle objemové hmotnosti: - pórovité - objemová hmotnost je menší než 2000 kg.m-3, - hutné - objemová hmotnost je větší než 2000 kg.m-3, toto kamenivo nachází uplatnění v dopravních stavbách. - těžké - objemová hmotnost je větší než 3000 kg.m-3 Kamenivo se třídí proséváním na sítech. Prosátá směs zrn různých velikostí v rozsahu dvou mezních sít, z nichž síto s menšími otvory zadržuje a síto s většímu otvory propouští zrna, tvoří frakci. Pro použití ve stavbách pozemních komunikací rozlišujeme vlastnosti kameniva: Fyzikální popisující velikosti, tvar, hutnost a nasákavost zrn: •
frakce zrnitosti, čára zrnitosti a u štěrkopísku je čára zrnitosti charakterizována číslem nestejnozrnnosti (poměrem velikosti zrn odvozených z propadu 60% a 10%),
•
nadsítné,
•
podsítné,
•
tvar zrn - podíl plochých a protáhlých zrn (poměr nejmenšího rozměru k největšímu je 1:3) v procentech hmotnosti,
•
obsah cizorodých částic - procento hmotnosti jiných částic než zrn kameniva,
•
odplavitelné částice - obsah zrn v procentech hmotnosti kameniva, který promýváním projde sítem 005, zrna mohou pocházet i z jemnozrnných zemin,
•
nasákavost – procento hmotnosti vody vyplňující po uložení kameniva do vody póry v zrnech.
Mechanické •
mrazuvzdornost – charakterizuje rozpadání zrn působením vlhkosti a mrazových cyklů,
•
trvanlivost – vyjadřuje rozpadavost působením rozpínavých účinků krystalizujícího síranu sodného v pórech kameniva,
•
otlukovost nebo drtitelnost v rázu vyjadřující odolnost proti rozdrcení zrn působením ocelových koulí v ocelovém válci nebo pro železnice působením rázů pomocí beranu,
•
ohladitelnost – odolnosti vůči vyhlazení povrchu působením korundového písku; je důležitá pro kamenivo na povrchu vozovek.
4
4. Pojiva 4.1 HYDRAULICKÁ POJIVA
Hydraulická vlastnost pojiv je schopnost práškovitých látek po rozmíchání s vodou tuhnout na vzduchu nebo i ve vodě v trvale pevnou hmotu. Nyní se jako hydraulická pojiva používají: •
• •
Cementy – portlandské cementy struskové a vysokopecní, portlandské cementy a pro výstavbu cementobetonových krytů se používá velmi jemně mletý portlandský cement často označovaný jako silniční cement, Použití - na výrobu betonů - pro zpevnění nebo stabilizování písčitých zemin a kameniv Vápna – vzdušná vápna kusová, mletá nebo vápenný hydrát. Použití - na stabilizování a zlepšení jemných soudržných zemin Pomalu tuhnoucí pojiva – pojiva z vedlejších produktů jako jsou odprašky z rotačních pecí cementáren, pojiva získaná mletím vysokopecní granulované strusky, vytvořením směsi cementu s popílkem nebo vápna a popílku apod. Použití - na stabilizování a zlepšení jemných soudržných zemin
Ke tvrdnutí, zpevnění, stabilizování nebo zlepšení je zapotřebí vody. Tato se do směsí přidává nebo naopak pojivo váže vodu a zeminy jinak nezpracovatelné pro vysokou vlhkost se stanou využitelnými v zemních objektech. 4.2 ASFALTOVÁ POJIVA Asfalty a dehty = živičná pojiva. Kamenouhelný dehet se z důvodu karcinogenních účinků dnes již nepoužívá. Asfalt (zvaný též bitumen) je viskózní pojivo. Je to koloidní směs vysokomolekulárních uhlovodíků, kde je zastoupeno až kolem tisíce různých sloučenin. V zásadě se rozdělují na tekuté složky (oleje a pryskyřice nebo podle jiných označení maltény) a pevné částice – asfaltény. Směs se vyznačuje viskozitou (tekutostí) v závislosti na teplotě. ROZDĚLENÍ ASFALTŮ Asfalty se podle původu a vlastností dělí na: a) Přírodní získané těžením v přírodních nalezištích (Selenica v Albánii, Trinidad apod.), obvykle je to směs jemného kameniva (popelu) a asfaltu. b) Ropné získané destilací ropy jako zbytek destilace po získání benzinu, nafty a lehkých topných olejů. Asfalty nemusí být oddělovány a mohou být součástí těžkých topných olejů. Zvláštní skupinou jsou asfalty parafinické jako asfalty obsahující více než 4% parafinů (např. svíčka), které tají při teplotách mezi 25°C až 35°C. Tyto ropné asfalty se dále rozlišují na : • destilační získané přímo po destilaci vhodné pro použití, • polofoukané vyráběné z destilačních asfaltů umělým stárnutím za použití vzduchu (částečnou oxidací), • foukané (oxidační) vyráběné umělým stárnutím k získání vysoce viskózních asfaltů používaných v izolacích proti vodě a vlhkosti, • modifikované, kdy destilační nebo polofoukané asfalty jsou upravené přídavkem přísad zlepšujících jejich užití jak v asfaltových směsích, tak pro hydroizolace nebo zálivky. c) Ředěné asfalty, kde asfalty destilační a polofoukané jsou ředěny prchavými látkami (lakový benzin apod.) k získání řidší hmoty umožňující zpracování za běžných nebo mírně vyšších teplot. Z důvodů ekologických se ředěné asfalty nedoporučují používat. d) Asfaltové emulze jako stabilní směsi jemně mechanicky rozptýleného asfaltu ve vodě (podobně jako je mléko směs vody, tuku a jiných látek) za použití látek nazývaných emulgátory a stabilizátory, čímž je zajištěna řídkost umožňující zpracování při běžné teplotě bez zahřívání.
5
VLASTNOSTI ASFALTŮ Vlastnosti asfaltů se zjišťují na základě konvenčních zkoušek více méně charakterizujících viskozitu v závislosti na teplotě: •
Penetrace. Definovaná jehla zatížená 100 g je po dobu 5 s vtlačována do povrchu asfaltu. Zatlačení v jednotkách 0,1 mm vyjadřuje hodnotu penetrace, standardizována je při teplotě 25°C.
•
Bod měknutí. Je to teplota, při níž asfalt změkne natolik, že ocelová kulička položená na vrstvě asfaltu o tloušťce 6,4 mm v kroužku (prstýnku) ji protáhne na délku 25 mm.
•
Teplota lámavosti. Je to teplota, při níž vrstva asfaltu o tloušťce 0,1 mm nanesená na ocelový plíšek je s ním současně ochlazována a namáhána intenzívním prohýbáním až vrstvička asfaltu praskne.
•
Duktilita. Vyjadřuje tažnost vzorku asfaltu ve tvaru osmičky. Pomalou rychlostí se asfalt při dané teplotě, standardně 25°C, vytahuje, až do tvaru vlákna. Délka, při níž se vlákno přetrhne je hodnota duktility v cm. U modifikovaných asfaltů se stanovuje vratná duktilita, měří se zpětné zkrácení vlákna po jeho přestřižení.
•
Penetrační index. Charakterizuje teplotní citlivost, je možné ho stanovit z hodnot penetrací při dvou odlišných teplotách nebo z hodnot penetrace a bodu měknutí.
První čtyři vlastnosti jsou charakteristiky asfaltů uváděné ve všech normách nebo na všech dodávkách asfaltů a jsou východiskem pro předpoklad jejich vlastností z hlediska jejich použití.
5. Konstrukční vrstvy vozovky VOZOVKA je zpevněná část pozemní komunikace. Skládá se z vrstev: Krytové
- obrusné (tvoří povrch vozovky a je přímo ovlivňována dopravou a klimatickými vlivy) - ložné (napomáhá funkci obrusné vrstvy a není nutná u vozovek nižšího významu)
Podkladní - má hlavní nosnou funkci, roznáší zatížení a omezuje účinku zatížení na zemní těleso. Obvykle se rozděluje na horní a spodní podklad. Ochranné - má rovněž nosnou funkci a dále: - funkci přerušovací (k zamezení pronikání vody do vozovky kapilárním vzlínáním) - filtrační (k zamezení pronikání podložní zeminy do vrstvy ochranné a podkladních vrstev) - přispívá k ochraně vozovky před účinky mrazu v podloží (zvyšuje tloušťku konstrukce) - plní i funkci drenážní (plošná drenáž) k odvedení vody pronikající vozovkou nebo z podloží či zemního tělesa (pak se taková vrstva nazývá podsyp). PODLOŽÍ VOZOVKY – je to horní část zemního tělesa do níž pronikají účinky zatížení a účinky klimatické, výrazně ovlivňuje funkci vozovky. Podloží se také nazývá aktivní zónou. Povrch podloží se nazývá pláň zemního tělesa.
Schéma konstrukce vozovky
6
VLASTNOSTI KONSTRUKČNÍCH VRSTEV Vrstvy vozovky se rozdělují podle použitých materiálů. Pro konstrukční vrstvy je podstatná jejich odezva na zatížení vyjádřená jejich reologickými vlastnostmi a způsobem porušování. Reologické vlastnosti charakterizují způsob přetváření látky pod zatížením v závislosti na čase a znázorňují se reologickými modely a diagramy. Podle způsobu přetváření rozlišujeme materiály: •
pružné (elastické) t.j. vrstvy zpevněné cementem (cementový beton, kamenivo stmelené cementem a stabilizace zemin cementem). Tyto vrstvy se přetvářejí prakticky přímo úměrně velikosti zatížení jako jejich reologický model – pružina. Po odtížení zůstává jen zanedbatelná část deformace jako nevratná. Při překročení meze pevnosti se látky porušují trhlinou a v podmínce spolehlivosti při posuzování bude vystupovat návrhová pevnost v tahu nebo v tahu za ohybu.
•
plastické, přesněji pružnoplastické, t.j. nestmelená kameniva a nesoudržné zeminy. Až do jisté velikosti napětí se vrstvy z těchto materiálů přetvářejí jako pružné látky, ale překoná-li namáhání velikost vnitřního tření mezi zrny, materiál se přetváří, pokud působí zatížení. Při každém zatížení zůstane část přetvoření jako nevratná a kumulací nevratných přetvoření vznikají trvalé deformace.
•
vazké (viskózní) vlastnosti jsou charakteristické pro kapaliny, t.j. asfalt ve vrstvách stmelených asfaltem a voda v soudržných zeminách způsobují vazkopružné přetváření. Toto přetváření je výrazně závislé na charakteru zatížení, čím rychlejší je zatížení (kratší doba působení zatížení), tím méně se vrstvy přetvářejí. Při dlouhodobém zatížení zůstává po odtížení část deformace jako trvalá. Porušení takové vrstvy bude charakterizováno trvalou deformací.
Asfaltové vrstvy mají výraznou závislost vazkých vlastností na teplotě. Při teplotách pod - 10°C až 0°C (podle druhu a obsahu asfaltu) se směsi přetváří převážně pružně a porušení charakterizuje síť trhlin. Od teploty 30°C až 40°C se trhliny nevytvářejí a dochází k rychlejšímu nárůstu trvalých deformací. Při namáhání, které překročí vnitřní tření kameniva, se asfaltová směs trvale přetváří nade všechny meze (naprosto technologicky vadná směs). Vozovky se podle reologických vlastností rozdělují na: •
tuhé - vozovky s cementobetonovým krytem, jsou pružné a porušují se trhlinami
•
polotuhé - cementem stmelené vrstvy jsou překryty asfaltovými vrstvami, při porušování vznikají jak trhliny v důsledku pružného přetváření a tepelného namáhání cementem stmelených vrstev, tak trvalé deformace v asfaltových vrstvách
•
netuhé - vozovky s asfaltovými, nestmelenými, prolévanými vrstvami i vozovky s krytem z dlažby a tvárnic, porušují se trvalou deformací jak asfaltových vrstev i celé vozovky, tak trhlinami v případě chladného počasí.
5.1 NESTMELENÉ VRSTVY se vyznačují zrnitou skladbou materiálu, jehož vlastnosti ve vozovce záleží jen na vnitřním tření zrn kameniva. Použití v ochranné a podkladní vrstvě vozovky. Vrstva materiálu se rozprostře a mechanicky zhutní (nejčastěji vibračními válci). Patří sem: -
mechanicky zpevněná zemina (MZ) je materiál získaný těžením vhodné zeminy nebo mícháním více zemin na požadovanou čáru zrnitosti (v zásadě zrnitost 0-32)
-
vibrovaný štěrk (VŠ) je kamenivo frakce 32-63 (štěrk), rozprostřené do vrstvy a do jeho mezer se vibrováním vpravuje kamenivo nižších frakcí (nejprve 8-16 a pak 0-4). Tímto postupem se na vozovce vytváří vrstva, v níž jsou minimalizovány mezery mezi zrny kameniva, zvyšuje se tak vnitřní tření mezi zrny a tím i mechanické vlastnosti vrstvy.
-
štěrkodrť (ŠD) je kamenivo vyrobené již se zastoupením všech velikostí zrn v plynulé čáře zrnitosti, navezená vrstva se jen zhutní
-
mechanicky zpevněné kamenivo (MZK) je kamenivo nejméně dvou frakcí, které se v míchačce smíchá za přidání optimálního množství vody pro zamezení segregace zrn a usnadnění zhutnění
7
5.2 VRSTVY STABILIZOVANÉ A ZPEVNĚNÉ HYDRAULICKÝMI POJIVY jsou tvořeny z méně vhodných zemin až kvalitních kameniv s přidáním hydraulického pojiva. Použití v ochranné a podkladní vrstvě vozovky. Technologická zařízení pro stavbu vrstev stmelených hydraulickými pojivy jsou: - stacionární - míchací centra (betonárny nebo pro stabilizace jednodušší centra) - pojízdná - práškové pojivo se dávkuje na povrch vrstvy a pojízdná zemní fréza promíchávající pojivo se zeminou, pak je vrstva rozprostřena, vyrovnána a zhutněna jako u nestmelených vrstev.
5.3 CEMENTEM STMELENÉ PODKLADNÍ VRSTVY mohou být použity jako podklad pro cementobetonové i asfaltové kryty vozovek. -
podkladový beton – vrstva čerstvého betonu je hutněna povrchovou vibrací
-
válcovaný beton – cementobetonová směs se hutní válci. Lze použít i jako krytovou vrstvu. Nutno zřizovat spáry, jinak hrozí kontraktační trhliny.
-
mezerovitý beton – beton s min. 20 % pórů v zatvrdlé směsi, je schopen odvádět prosáklou vodu
-
kamenivo zpevněné cementem (KSC) – směs kameniva přírodního nebo umělého stmelená cementem
5.4 PROLÉVANÉ PODKLADNÍ VRSTVY jsou vrstvy tvořené kamennou kostrou prolitou výplňovou směsí pojiva (s částečným nebo úplným zaplněním mezer) a vibračně zhutněné. Použitým pojivem může být
- cementová malta - popílková suspenze - asfalt
-
vibrocem (cementový makadam) – kostra z hrubého kameniva plně prolitá cementovou maltou, která se do kostry zavibrovává. Lze použít i jako krytovou vrstvu.
-
štěrk částečně vyplněný cementovou maltou (ŠCM) – obdobná technologie jako vibrocem, ale zavibrovává se menší množství cementové malty. Lze použít i jako krytovou vrstvu.
-
kamenivo zpevněné popílkovou suspenzí (KAPS) – kostra z hrubého kameniva prolitá popílkovou suspenzí (někdy s přídavkem cementu) s následným zavibrováním
-
penetrační makadam (PM) – kamenná kostra prolitá asfaltem a posypaná drobným výplňovým kamenivem. Pokud se místo prolití a posypu použije na povrch kamenné kostry obalované kamenivo, jedná se o tzv. vsypný makadam (VM). Lze použít i jako krytovou vrstvu.
5.5 OBALOVANÉ PODKLADNÍ VRSTVY tvořené kamenivem, které se za horka obalí asfaltem – tzv. obalované kamenivo (OK). Lze použít i jako krytovou vrstvu.
5.6 KRYT Podle staviva krytu se vozovky dělí na - asfaltové - cementobetonové - dlážděné a z dílců - štěrkové - ze stabilizovaných zemin - zvláštní
Asfaltové kryty Podle technologie výroby a zpracování se dělí na
- prováděné postřikovou technologií - obalované - hutněné - lité
8
Postřiková technologie -
postřiky vozovek (P) – na povrch konstrukční vrstvy se nanese asfaltové pojivo. Podle funkce mohou být: - infiltrační (vnikne do povrchu vrstvy a tím zvýší její kvalitu) - spojovací (zajištující spojení jednotlivých asfaltových vrstev) - regenerační (zamezuje vzniku a šíření poruch asfaltových krytů)
-
nátěry vozovek (N) – na povrch vrstvy se nanese asfaltové pojivo, posype se kamenivem a zhutní. Nátěr podle funkce slouží k: - zlepšení protismykových vlastností starých povrchů - ochraně před pronikáním vody do konstrukce vozovky - uzavření povrchu nové úpravy - zlepšení vlastností původního pojiva v obrusné vrstvě - dočasná ochrana podkladu před položením dalších vrstev
Obalované hutněné směsi Asfaltové směsi se připravují v obalovnách, kde se kamenivo v míchačkách obalí asfaltem. Jedná se o směs kameniva a asfaltu, přičemž pojiva je tolik, že všechna zrna kameniva jsou dokonale obalena asfaltem a je tím zajištěno kompaktní spojení jednotlivých zrn ve směsi. -
asfaltový beton (AB) – asfaltová směs s uzavřenou zrnitostí kameniva, provádí se v tl. 30 až 90 mm podle zrnitosti použitého kameniva. Použití v obrusné i ložné vrstvě.
-
asfaltový koberec (AK) – asfaltová směs specifických vlastností, podle nich se rozlišuje: - koberec mastixový – mezery mezi zrny vyplněny mastixem (směs drobného kameniva do 2 mm a kamenné moučky obalená asfaltem). Použití v obrusné vrstvě, tvoří vodonepropustný kryt. - koberec drenážní – asfaltová směs s vysokou mezerovitostí, schopná odvádět vodu z povrchu vozovky. Použití v obrusné vrstvě. - koberec tenký – provádí se v tl. 15 – 30 mm. Použití při opravách netuhých vozovek. - koberec otevřený – asfaltová směs otevřené zrnitosti. Použití v obrusné i ložné vrstvě.
Lité asfaltové směsi - litý asfalt (LA) – směs kameniva a asfaltu, přičemž pojiva je tolik, že všechny mezery kamenné směsi jsou vyplněny asfaltem a ještě je ho malý přebytek. Rozprostřená vrstva se zdrsňuje pohozem drceného kameniva, které se do povrchu zatlačí lehkými ručními válci.
Cementobetonové kryty Výhody proti asfaltovým krytům:
-
Nevýhody proti asfaltovým krytům:
- povrch narušen příčnými a podélnými spárami - dlouhá technologická doba tuhnutí betonu před vpuštěním dopravy
-
vysoká únosnost delší životnost odolnost proti účinkům olejů a pohonných hmot světlý povrch
kryty kontinuálně vyztužené – k zamezení kontraktačních trhlin bez použití spár, u nás méně časté kryty lehce vyztužené – ke snížení počtu spár kryty z prostého betonu (nevyztužené)
Kryty z dlažby a dílců -
dlažba
- z přírodního kamene - z betonu - z konglomerovaného kamene (směs kameniva a syntetické pryskyřice) Dlažební prvky se kladou na podkladní vrstvy do pískového nebo maltového lože.
-
silniční dílce (panelů) se používají pro dočasné vozovky a dopravní plochy, pro staveništní komunikace, objížďky apod. Silniční dílec je prefabrikát ze železobetonu obdélníkového nebo lichoběžníkového tvaru o rozměrech nejméně 2000 mm x 1000 mm až 3000 mm a tloušťce 150 až 180 mm. Dílce se kladou jeřábem do písku nebo směsi drobného kameniva cementu a popílku.
-
vegetačních dílce vytváří zpevněnou plochu, ale cca 50% jeho plochy je tvořeno humusem a vegetací z různých travin. Užívá se na příjezdech ke garážím a na zpevněná travnatá parkoviště. Pravidelné pojíždění povrchu zastoupí sekání trávy. Přesto tyto plochy vyžadují údržbu, sekání trávy, hnojení a také obnovu humusu, případně obnovu plochy s novým položením vegetačních tvárnic.
9
