Aktuálne otázky správy a údržby pozemných komunikácií TENKOVRSTVOVÉ ÚPRAVY KOMUNIKÁCIÍ Znojmo Hatě Ján ŠTEFÍK 3. 4.5.2017 BITUNOVA spol. s r.o.
ASFALTOVÁ EMULZIA Asfaltová emulzia ako základný produkt emulzných technológií je disperzia malých mikroskopických častíc jednej kvapaliny v druhej. Jedná sa o kvapaliny s rôznou hustotou a polaritou, ktoré sú vzájomne samostatne nemiešateľné.
ASFALTOVÁ EMULZIA Princíp výroby asfaltovej emulzie: - kontinuálna výroba, - šaržová výroba.
ASFALTOVÁ EMULZIA ASFALTOVÉ EMULZIE V TECHNOLÓGIÁCH
ASFALTOVÁ EMULZIA KATIONAKTÍVNE ASFALTOVÉ EMULZIE rýchloštiepne stredneštiepne pomalyštiepne Označenie emulzie Cx B/BP-SP Cx B-RG Cx B-TR Cx B/BP-N Cx B/BP-IP Cx B-KZ Cx BP-MK Cx B-RC Cx B-OZ Cx B-OV Použitie spoj. postr.regen. postr. patcher nátery inf. postr. slurry mikro recyklážne obal. zmesi obal. vrstvy Obsah asfaltu (%) 40-60 35-50 60-65 65-70 50-60 55-60 60-65 60-65 60-65 60-65 - cestný 40-60 35-50 60-65 max. 65 50-60 55-60 -- 60-65 60-65 60-65 - PmB > 50 -- -- 65-70 -- -- 60-65 -- -- -- - modifikovaný latexom 40-60 -- 60-65 65-70 -- -- 60-65 -- -- 60-65 Zostatok na site áno áno áno áno áno áno áno áno áno áno Skladovacia stabilita áno áno áno áno áno áno áno áno áno áno Obsah destilátu (od > 2% fluxovadla Postreková viskozita áno áno áno áno áno Viskozita za nízkeho šmyk. napätia áno áno áno Štiepitelnosť a okamžitá prilnavosť (konkrétne kamenivo) Štiepitelnosť a prilnavosť k podkladu áno Penetračná schopnosť áno áno Obaľovacia schopnosť, spracovatelnosť áno áno áno Po vyštiepení Vplyv vody na prilnavosť áno áno áno Konzistencia (kohézia) spätné pretvorenie áno áno áno áno áno áno áno áno áno áno Schopnosť tuhnutia/tvrdnutia (pre fluxované emulzie > 2% fluxovadla) - vplyv na konzistenciu/kohéziu/spätné pretvorenie Po dlhodobom starnutí - chovanie za nízkych teplôt áno?? áno áno áno - kohéziu/spätné pretvorenie (emulzia modifikovaná PmB alebo latexom) áno áno áno?? áno?? áno áno áno áno áno áno áno áno áno áno áno x ) obsah asfaltu
SYSTÉM HOSPODÁRENIA S VOZOVKOU Správcovia priebežne monitorujú stav cestnej siete za účelom získavania aktuálnych informácií o ich celkovom stave. Získané informácie slúžia na plánovanie, navrhovanie a vykonávanie ich údržby a opravy. Tento proces spravidla prebieha systematicky s cieľom dosiahnuť technicky a ekonomicky optimálne riešenia. Tento proces sa nazýva systém hospodárenia s vozovkou.
KLASIFIKÁCIA PORÚCH Každá porucha má svoju závažnosť z hľadiska PS a PV a negatívne ovplyvňuje: - bezpečnosť cestnej premávky, - rýchlosť, plynulosť, hospodárnosť a pohodlie cestnej premávky.
KVALITATÍVNE TRIEDENIE PORÚCH Poruchy sa triedia podľa toho, v ktorej časti vozovky sa vyskytujú: - poruchy povrchu vozovky (odstránenie je najlacnejšie; spôsobuje spomalenie znižovania únosnosti vozovky), - poruchy krytu, - poruchy podkladových (nosných) vrstiev, - poruchy ochranných vrstiev a podložia, - iné poruchy. Vznik poruchy: Ak porucha vznikne na povrchu, rozširuje sa do všetkých strán a zároveň i do plochy, prípadne i do hĺbky konštrukcie vozovky (obr. 1 a 2) intenzita vývoja
KVANTITATÍVNE TRIEDENIE PORÚCH Ak porucha vzniká v konštrukčných vrstvách (podkladových), v podloží alebo v zemnom telese, šíri sa vrstvami vozovky hore, až na povrch vozovky viditeľná porucha konštrukcie vozovky a podložia (obr. 2). Kvantitatívne sa porucha šíri vo vozovke. Oprava poruchy je nákladná a vykonáva sa rekonštrukcia vozovky. Kvantitatívne triedenie porúch: Vývoj každej poruchy pokračuje aj v jej kvantitatívnej zmene, vo zväčšení množstva porúch a v ich šírení do okolitých plôch. Kvantitatívne sa poruchy rozdeľujú z hľadiska veľkosti porušenej plochy (obr. 3).
ŠTRUKTURÁLNE TRIEDENIE PORÚCH Kvalitatívne a kvantitatívne triedenie porúch (vykonané spoločne) určuje požiadavky na plnenie vzťahu porušenie odstránenie poruchy (obr. 4). Štrukturálne definície údržby a opravy: Údržba alebo oprava je definovaná nasledujúcim spôsobom: bežná údržba = porucha povrchu + ojedinelý výskyt súvislá údržba = porucha povrchu + súvislý výskyt lokálna oprava = porucha konštrukcie + ojedinelý výskyt súvislá oprava alebo rekonštrukcia = porucha konštrukcie + súvislý výskyt. Hranica medzi porušením povrchu a konštrukcie vozovky je daná hĺbkou porušenej vrstvy. Porušenie povrchu je porušenie do hĺbky najviac 30 mm. Porušenie do hĺbky najviac 7 mm sa môže odstrániť položením emulzného kalového zákrytu špeciálneho (mikrokoberec EKZS) alebo asfaltového koberca tenkého BBTM (starší názov AKT) s hrúbkou do 30 mm. Údržba vozovky je definovaná hrúbkou úpravy do 30 mm. Oprava vozovky je porušenie vozovky do hĺbky väčšej ako 30 mm s odstránením porušenej vrstvy.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Používajú sa hlavne v rámci údržby: - sú účinné na uzavretie povrchu ciest voči vnikaniu vody do konštrukcie vozovky, - sú charakterizované vysokou drsnosťou s jej relatívne malým úbytkom, - zabezpečujú pomerne rýchle odvedenie vody z povrchu vozovky a tým obmedzenie výskytu aquaplaningu, - umožňujú znižovanie spotreby soľných roztokov v zimnej údržbe, - obmedzujú tvorbu námraz na povrchu ciest, - umožňujú rýchlu realizáciu obnovy povrchových vlastností, - vyžadujú krátke obmedzenie verejnej dopravy pri ich realizácii, - vyžadujú minimálne prípravné práce, zvlášť v prieťahoch miest a obcí, - predlžujú životnosť vozoviek o 4 9 rokov.
OBNOVENIE PREVÁDZKOVEJ SPÔSOBILOSTI Obnovenie prevádzkovej spôsobilosti v rámci údržby dosiahneme pomocou asfaltových emulzií: - opravou lokálnych porúch v bežnej údržbe, - pri opravách, rekonštrukciách a novostavbách: spojovací postrek, infiltračný postrek, - v súvislej údržbe: regeneračným postrekom, emulzným náterom, emulzným mikrokobercom.
TRYSKOVÁ METÓDA Oprava výtlkov, sieťových rozpadov
TRYSKOVÁ METÓDA
TRYSKOVÁ METÓDA správna voľba a realizácia chybná realizácia
POSTREKY Postrek je úprava vytvorená z vrstvy spojiva nanesenej na povrch obrusnej alebo inej konštrukčnej vrstvy pomocou rozstrekovača spojiva (distribútora). Rozdelenie podľa účelu: Rozdelenie podľa použitého spojiva: - regeneračné, - asfaltové, - spojovacie, - emulzné, - infiltračné. - dechtové (v súčasnosti sa nepoužívajú).
REGENERAČNÝ POSTREK Rozhodujúcou podmienkou je správne dávkovanie emulzie a správne načasovanie súvislej údržby. Slúži na regeneráciu povrchu jestvujúcej asfaltovej vrstvy (doplnenie spojiva, oživenie zostarnutého spojiva). Podmienkou je správne načasovanie súvislej údržby. Používame spravidla KAE rýchloštiepnu max. 40% nemodifikovanú. Dávkovanie 0,15 0,40 kg/m 2 zbytkového spojiva. Predlžuje životnosť vozoviek o 1 2 roky
REGENERAČNÝ POSTREK priebeh štiepenia po aplikácii 1 rok po postreku
POSTREKY Spojovací postrek: - slúži k vzájomnému spojeniu asfaltových vrstiev (lepšie prenáša šmykové, ťahové a tlakové sily) vyššia stabilita a únosnosť konštrukcie, vyššia životnosť, - používame rýchloštiepne 40-60 % KAE nemodifikované alebo modifikované, - dávkovanie je 0,20 0,60 kg/m 2 zbytkového spojiva (podľa typu a stavu podkladu a typu spojovaných vrstiev), - požiadavky na pevnosť spojenia vrstiev sú uvedené v ČSN 73 6121 Infiltračný postrek: - ochranná funkcia, dosiahnutie krátkodobej bezprašnosti povrchu, - používame stredneštiepne 50 60 % KAE nemodifikované, - dávkovanie je 0,60 1,00 kg/m 2 zbytkového spojiva (podľa typu podkladu) - posyp kamenivom frakcie 2/4 alebo 2/5 v množstve 3 5 kg/m 2 možný.
NÁTERY - Emulzné nátery patria k veľmi ekonomickým technológiám pre súvislú údržbu vozoviek. Predlžujú životnosť vozoviek o 4 8 rokov. - používajú sa pre vozovky so skorodovaným asfaltovým povrchom, pre zlepšenie protišmykových vlastností alebo pre uzatvorenie povrchu s nepravidelnými sieťovými trhlinami. Nátery možno realizovať aj na CB povrch. - používame rýchloštiepne 60 70 % KAE nemodifikované alebo modifikované, v niektorých prípadoch aj cestný asfalt alebo PMB, kvalitné kamenivo (prané) frakcie 2/4 až 8/16.
EMULZNÝ NÁTER
EMULZNÝ NÁTER Emulzný náter je možné realizovať: - distribútorom v kombinácii s podrvovacím zariadením, - opravárenským vlakom.
EMULZNÝ NÁTER OPRAVÁRENSKÝ VLAK
EMULZNÝ MIKROKOBEREC sa používa na odstránenie porúch: - potenia povrchu vozovky, - straty makrotextúry, - vypierania povrchu vozovky, - odstraňovanie pozdĺžnych a priečnych nerovností. je zmes: - kameniva, - stredneštiepnej KAE modifikovanej, - cementu a iných prísad, - regulátora štiepenia a vody.
EMULZNÝ MIKROKOBEREC je charakterizovaný: - ľahkou pokládkou, - významnou úsporou stavebných materiálov, - veľmi dobrými protišmykovými vlastnosťami. rozoznávame: - jemnozrnný EMKJ do 6 mm, - strednozrnný EMKS do 8 mm, - hrubozrnný EMKH do 11 mm.
PRIEBEH ŠTIEPENIA VRSTVY Je rovnomerný bez ohľadu na hrúbku vrstvy. EMK sa môže klásť v hrúbke 15-20 mm vďaka zvláštnym podmienkam pri zložení kamennej zmesi a špeciálnej asfaltovej emulzie. Premávku je možné uvoľniť do 15-30 minút po položení podľa klimatických podmienok. Mikrokoberec poskytuje väčšiu drsnosť povrchu a životnosť úpravy ako kalová vrstva. Predlžuje životnosť vozoviek o 6 9 rokov.
POKLÁDKA MIKROKOBERCA MIKROKOBEREC je vhodný na všetky druhy pozemných komunikácií bez ohľadu na intenzitu dopravy.
EMULZNÝ MIKROKOBEREC + NÁTER Kombinácia emulzného náteru podľa ČSN 736129 a emulzného mikrokoberca podľa ČSN 736130 predlžuje životnosť vozovky o 7 10 rokov.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Emulzné technológie sú charakterizované výbornými protišmykovými vlastnosťami, čo je schopnosť povrchu vozovky zaťaženej dopravou zaisťovať prostredníctvom trenia, spolupôsobenie medzi pohybujúcou sa pneumatikou a povrchom vozovky.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Výborné protišmykové vlastnosti sú dané textúrou povrchu vozovky, t.j. vhodnou kombináciou medzi mikrotextúrou a makrotextúrou.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Porovnanie nameraných hodnôt súčiniteľa trenia rôznych technológií Tabuľka č. 1 : V roku pokládky Druh úpravy Jazdná rýchlosť meracieho prívesu v km.h 1 20 40 60 80 100 Φ index AKM 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 náter 1V2P 1,06 1,08 1,11 1,14 1,18 1,11 mikrokoberec EMKS 1,10 1,16 1,23 1,32 1,43 1,25 Tabuľka č.2 : V nasledujúcom roku Druh úpravy Jazdná rýchlosť meracieho prívesu v km.h 1 20 40 60 80 100 Φ index AKM 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 náter 1V2P 1,04 1,18 1,20 1,19 1,16 1,15 mikrokoberec EMKS 1,09 1,30 1,36 1,46 1,45 1,33
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Smerovanie systému hospodárenia s vozovkou - všeobecne zhoršujúci sa stav cestnej siete, rastúce dopravné zaťaženie s nárastom nápravových tlakov, klimatické zmeny a obmedzené finančné zdroje budú pravdepodobne znamenať efektívnejšie využívanie systému hospodárenia s vozovkou so zameraním na bezpečnosť a prevádzkyschopnosť, - znižovanie energetickej náročnosti a efektívnejšie využívanie materiálových zdrojov, - postupné obmedzovanie výstavby nových komunikácií a hľadanie iných typov dopravy.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Vývoj emulzných technológií - tenkovrstvové technológie spĺňajú požiadavky v súvislosti so zmenami očakávanými v oblasti cestnej infraštruktúry, - viac pozornosti bude potrebné venovať kvalite kameniva a asfaltovým spojivám s ohľadom na ich životnosť tenkovrstvových úprav. S ohľadom na situáciu v ropnom priemysle bude potrebné v oblasti spojív hľadať nové možné alternatívy, - z technologického hľadiska sa predpokladá ďalší rozvoj v oblasti strojného vybavenia, aj v oblasti skúšobníctva a kontroly, - už teraz sa hovorí o požiadavkách na emulzie pre jednotlivé technológie, prípadne na vstupné komponenty pre výrobu KAE.
EMULZNÉ TECHNOLÓGIE Záver: Použitie emulzných technológií nie je otázkou poznania, ale presvedčenia. ĎAKUJEM VÁM ZA POZORNOSŤ.