S e ria: B U D O W N I C T W O z. S7 Nr kol. 737 Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L Ą S K TEJ -_______________ icP-,2
M i e c z y s ł a w L E ś K O W ł o d z i m i e r z M A O C H E R C Z Y K
1. C E C H Y B E T O N U P R A S O W A N E G O I K O N S T R U K C O A N A W I E R Z C H N I Z P Ł Y T P R A S O W A N Y C H
S t r e s z c z e n i e . V; p r a c y o m ó w i o n o c e c hy b et o n u p r a s o w a n e g o p o d ka
tem p r z y d a t n o ś c i do p r o d u k c j i płyt a r o g o w y c h wielko«.ymiarowyeh i e- l e m e n t ó w g a l a n t e r i i drogowej w t e c h n o l o g i i PRAS-BET.
1. U W A G I W S T Ę P N E
Z j a w i s k i e m w y s t ę p u j a c y m w o s t a t n i c h l a ta c h jest s t a ł y wzrost ilości p o j a z d ó w w n a s z y m kraju i to za r ó w n o o s o b o w y c h , jak i c iężarov.Vch. Powo
d uje to z w i ę k s z e n i e o b c i ę ż e n i a r u c h e m dróg i ulic. N o w o c z e s n e n a w i e r z c h n i e d r o g o w e muszę, p rócz wysokiej w y t r z y m a ł o ś c i , c h a r a k t e r y z o w a ć s i ę rów
nież odporności«? na d z i a ł a n i e w p ł y w ó w k l i m a t y c z n y c h i ś r o d k ó w chemiczneoo u t r z y m a n i a oróg. P o s z u k u j e się w i Ą c takich m a t e r i a ł ó w i tech n o l o g i i , któ
re p r z y p o r ó w n y w a l n y c h z t r a d y c y j n y m ? n a k ł a d a c h f i n a n s o w y c h na b u dowę dro
gi p o z w o l i ł y b y p r z e d ł u ż y ć jej trwał o ś ć i p o pr a wi ć komfort u ż y t k owania.
Z a p r o p o n o w a n e r o z w i ą z a n i e p o l e g a na z a s t o s o w a n i u w w a r s t w a c h k o n s tr u k
c y j n y c h - j e z d n y c h n a w i e r z c h n i d ro g o w y c h płyt z b e tonu p r a s o w a n e g o .a tak
że e l e m e n t ó w g a l a n t e r i i drogowej w y k o n a n y c h w t e c h n o l o g i i P R A S - H E T . M e t o d a P R A S - B E T jest b e z w i b r a c y j n a m e t o d ę f o rm o w a n i a e l e m e n t ó w b etono
wych. Z o s t a ł a o p r a c o w a n a w I n s t y t u c i e T e c h n o l o g i i i O r g a n i z a c j i B u do w n i ctwa P o l i t e c h n i k i Slęskiej w G1 lwicach (5-5-8]. M e t o d a ta p o l e g a na p ra s o wa niu goręcej m a s y b etonowej z j e d n o c z e s n y m pr b ż n io w a n i e m . V: p r o c e s i e tech
n o l o g i c z n y m p r o d u k c j i e l e m e n t ó w b e t o n o w y c h łączy się n a s t ę p u j ę r e zabieai t e c h n o l o g i c z n e :
- s t o s o w a n i e w s k ł a d z i e m i e s z a n k i b etonowej m i k r o w y p e ł n i a c z a w oostaci p o p i o ł ó w lotn ych ,
- d w u e t a p o w y cykl p r z y g o t o w a n i a m a s y b e to n o w e j , p o l e g a j ę c y na:
1) m i e s z a n i u g r u b y c h z l a r n k r u s z y w a z m i k r o w y p e i n i a c z e m oraz częścią w o d y z a ro bow ej ,
2 ) d o d a n i u do m i e s z a n k i , w tr a k c i e m i e s z a n i a , c ementu i pozostałel ilo
ści w o o y z a r o b o w e j ,
- s t o s o w a n i e goręcej w o d y z a robo w e j i p o d g r z e w a n i e s k ł a d n i k ó w m a s y beto
nowej w c za sie Jej miesz a n i a ,
- p r a s o w a n i e e l e m e n t ó w pod p rasę h y d r a u l i c z n a z J e d n o c z e s n y m próżniowaniem.
82 M. Leśko. W. M a jc h e r c z y k
P r a c e b a d a w c z e [5f8] n ad t e c h n o l o g i ę P R A S - B E T w y k a z a ł y , że Jej s t os o w a n i e d aje o k r e ś l o n e k o r z y ś c i , a m i a n o w i c i e ;
1° p o p r z e z s t o s o w a n i e p r a s o w a n i a e l e m e n t u b e t o n o w e g o jest m o ż l i w e n a t y c h m i a s t o w e r o z f o r m o w a n i e o r a z p r z e m i e s z c z e n i e go za p o m o c ę z a w i e s i a p r ó ż n i o w e g o , a t a kże z w i ę k s z e n i e w y t r z y m a ł o ś c i n a t y c h m i a s t o w e j o o k o ł o 50%.
P r a s o w a n i e m a s y b e tonowej o t e m p e r a t u r z e 7 0 ° C p r z y r ó w n o c z e s n y m próż- n l o w a n i u p o z w a l a na z w i ę k s z e n i e średn i e j w y t r z y m a ł o ś c i n a t y c h m i a s t o w e j b e t o n u do o k o ł o 0 . 7 MPa,
2° e l e m e n t y w y k o n a n e w t e c h n o l o g i i P R A S - B E T m o gę być p o u p ł y w i e 2 4 godz in od m o m e n t u r o z f o r m o w a n i a t r a n s p o r t o w a n e na plac s k ł a d o w y lub w b u d o w a n e
w d a n y o b i e k t , '
3° b eton p r a s o w a n y c h a r a k t e r y z u j e się w y t r z y m a ł o ś c i ę na ś c i s k a n i e w i ęk s zę o o k o ł o 3 0 % od b e t o n u w i b r o w a n e g o o a n a l o g i c z n y m s k ł a d z i e m i e s z a n k i , 4° s t o s o w a n i e o b r ó b k i t e rmiczn e j w t e c h n o l o g i i P R A S - B E T nie o b n i ż a 28-
dniowej m i a r o d a j n e j w y t r z y m a ł o ś c i b e t o n u p r a s o w a n e g o .
P r z e z s t o s o w a n i e t e c h n o l o g i i P R A S - B E T w b u d o w n i c t w i e u z y s k a n o , p o t w i e r d z o n e p r z e z p r a c e b a d a w c z e (2, 5. 6j , w y m i e r n e efek t y , a m i a n o w i c i e : - o s z c z ę d n o ś ć z u ż y c i a c e m e n t u w g r a n i c a c h 20%,
- m o ż l i w o ś ć u z y s k a n i a b e t o n ó w w y s o k i c h k l a s z k r u s z y w n i ż s z y c h j a k o ś c i prz y z a c h o w a n i u wy s o k i e j J a k o ś c i f o r m o w a n y c h p r e f a b r y k a t ó w ,
- e l i m i n a c j ę z a b i e g ó w t e c h n o l o g i c z n y c h w i b r o w a n i a m a s y b e t o n o w e j i k o s z townej o b r ó b k i t e rm icznej e l e m e n t ó w o r az w y d a t n e s k r ó c e n i e c z a s u t rw a nia p r o c e s u w i ę z a n i a betonu,
- p o w a ż n e z m n i e j s z e n i e n a k ł a d ó w i n w e s t y c y j n y c h na b u d o w ę p o d s t a w o w e g o o d
d ziału f o r m o w a n i a p o p r z e z c a ł k o w i t ę m e c h a n i z a c j ę p r o c e s u p r o d u k c j i p r e fab ry k a t ó w , o b n i ż e n i e k o s z t ó w w ł a s n y c h p r o d u k c j i i z m n i e j s z e n i e p o w i e r z c h n i p r o d u k c y j n e j ,
- n a j k r ó t s z y , z d o t y c h c z a s u z y s k i w a n y c h , cykl p r o d u k c j i p r e f a b r y k a t ó w b e t onowych.
2. B A D A N I A L A B O R A T O R Y J N E B E T O N U P R A S O W A N E G O
2.1. Z a k r e s b a dań
C e l e m b a d a ń l a b o r a t o r y j n y c h b ył o o k r e ś l e n i e tych cech, k t ó r e s ta n o w i ę l
o p r z y d a t n o ś c i b e t o n u p r a s o w a n e g o do p r o d u k c j i w i e l k o w y m i a r o w y c h płyt dro
g o w ych o raz e l e m e n t ó w g a l a n t e r i i d rogowej.
B ad ania w y k o n a n o na p r ó b k a c h j e d n o w a r s t w o w y c h i d w u w a r s t w o w y c h z b e t o nu k l a s y B25 i B35 o w y t r z y m a ł o ś c i Rę = 2 5 i r q = 35 MPa, p r z y czym do b e tonu J a k o k r u s z y w o z a s t o s o w a n o łupek s a m o c z y n n i e p r z e p a l o n y ze z w a ł ó w i bazal t, zaś ja ko w y p e ł n i a c z u ż y t o p o p i o ł y e l e k t r o w n i a n e (lotne).
C e c h y b e t o n u p r a s o w a n e g o i k o n s t r u k c j a . 83
2.2. S t o s o w a n i e m a t e r i a ł ó w o d p a d o w y c h do n a w i e r z c h n i w t e c h n o l o g i i P R A S - B E T
Z a s o b y m a t e r i a ł ó w k a m i e n n y c h s t o s o w a n y c h do b e t o n ó w , mas m i n e r a l n o - b i tu m i c z n y c h c zy p o d b u d ó w są w n a s z y m k r a j u na w y c z e r p a n i u . D e d n o c z e ś n i e co
raz ostr zej r y s u j e s ię p r o b l e m u t y l i z a c j i o d p a d ó w p o p r z e m y s ł o w y c h , któ
rych z a s o b y w p o s t a c i hałd u l e g a j ą s t a ł e m u p o w i ę k s z a n i u . O p r ó c z skażenia ś r o d o w i s k a n a t u r a l n e g o z a b i e r a j ą one też c e n n e p od w z g l ę d e m u r b a n i s t y c z n y m lub r o l n i c z y m tereny. Z wyk o n a n e j a n a l i z y [2] w y n i k a , że z a s o b y łupka p r z y w ę g l o w e g o p r z e p a l o n e g o s z a c u j e się o b e c n i e na 36 m i n m 3 . Są to 33 du
że h a ł d y z n a j d u j ą c e się w p o b l i ż u k o p a l ń G O P - u . Z a s o b y p o p i o ł ó w lotnych s z a c u j e się na 19 min Mg, co p r z y o b e c n y m p o z i o m i e u t y l i z a c j i d a j e ponad 2 5 0 0 ha t e r e n ó w w y ł ą c z o n y c h ich s k ł a d o w a n i e m , p r z y czym i l o ś c i podane ul e g a j ą ciągłe j zmianie.
2.2.1. W y k o r z y s t a n i e łupka s a m o c z y n n i e p r z e p a l o n e g o
N a c ele d r o g o w n i c t w a m o ż e być p r z e z n a c z o n y J e d y n i e łupek samoczynnie p r z e p a l o n y (czerwony). K a ż d o r a z o w e k o r z y s t a n i e z n o w y c h złóż ł u p k ó w musi być p o p r z e d z o n e b a d a n i a m i cech i n d y w i d u a l n y c h . W p r z y p a d k u określenia p r z y d a t n o ś c i łupka na w a r s t w y n o ś n e n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h o k r e ś l a 9ię:
s k ł a d g r a n u l o m e t r y c z n y , g ęstość, z a w a r t o ś ć c z ę ś c i p a l n y c h , w i l g o t n o ś ć na
tura l ną, o p t y m a l n ą i m a k s y m a l n ą , g ę s t o ś ć po z o r n ą , opór na ś c i n a n i e , ści
ś l i w o ść o raz n a s i ą k l i w o ś ć i m r o z o o d p o r n o ś ć .
P o d d a n y b a d a n i o m [|2j m a t e r i a ł z h ałd: " R y m e r ” , " Halemba" i "Rydułtowy"
w y k a z a ł w i e l e cech, k t ó r e u p o d a b n i a j ą go do p o s p ó ł e k lub n i e s o r t u . Nie jest to J e d n a k m a t e r i a ł o d p o r n y na w p ł y w w o d y 1 m r o z u . Ł u p k i z a w i e r a j ą też w i e l e z a n i e c z y s z c z e ń w p o s t a c i łupka c z a r n e g o i żużla.
S t o s o w a n i e łupka p r z e p a l o n e g o n a l e ż y o g r a n i c z y ć do d o l n y c h w a r s t w pod
b u d o w y d róg w y s o k i c h klas t e c h n i c z n y c h i g ó r n y c h o r a z d o l n y c h w a r s t w pod
b u d o w y d r ó g p o z o s t a ł y c h klas.
N a j l e p s z e e f e k t y u t y l i z a c j i łupka c z e r w o n e g o u z y s k a n o w technologii P R A S -BET . Z a m k n i ę c i e tego m a t e r i a ł u w b e t o n i e p r a s o w a n y m i p r a k t y c z n i e od
c i ę c i e od w p ł y w u w o d y powo d u j e , że m i m o niskiej J a k o ś c i k r u s z y w a i mini
m a l n e g o z u ż y c i a c e m e n t u O t r z y m a n o w y s o k i e k l a s y betonu.
P o d k r e ś l i ć n a l eży, iż koszt p r z e k r u s z e n i a i r o z f r a k c j o n o w a n i a łupków Jest n i e w i e l k i w s t o s u n k u do c e n y m a t e r i a ł ó w k l a sy c z n y c h .
2.2.2. W y k o r z y s t a n i e p o p i o ł ó w lotn y ch
W y k o r z y s t a n i e p o p i o ł ó w l otnych musi być k a ż d o r a z o w o p o p r z e d z o n e bada
n i e m cech i n d y w i d u a l n y c h złoża. N a j w a ż n i e j s z e z nich o d n o s z ą się do:
- p r o c e n t o w y c h strat prażenia, - z a w a r t o ś c i SiOg.
- z a w a r t o ś c i MgO, N a 20, - z a w a r t o ś c i S O ^ ,
84 M. Lesko, W. M a j c he r c z y k
- p o w i e r z c h n i w ł a ś c i w e j w m /kg,
2
- z a w a r t o ś c i f r akcj i 0 , 0 7 5 mm.C e l o w o ś ć s t o s o w a n i a p o p i o ł ó w lotnych. J a k o d o d a t k u do b e t o n u p r a s o w a nego, p o t w i e r d z i ł y ba d a n i a l a b o r a t o r y j n e [ 2]. D z i ę k i d o m i e s z k o m p o p i o ł ó w u z y s k a n o :
- o s z c z ę d n o ś ć w z u ż y c i u c e m e n t u ,
- p o l e p s z e n i e cech t e c h n i c z n y c h i t e c h n o l o g i c z n y c h b e t o n u p r a s o w a n e g o , - o b n i ż e n i e c i e p ł a h y d r a t a c j i i z m n i e j s z e n i e s k u r c z u betonu,
- p o l e p s z e n i e u r a b i a l n o ś c i m a s y b e t o n o w e j ,
- z w i ę k s z e n i e o d p o r n o ś c i b e t o n u na a g r e s j ę ś r o d k ó w c h e m i c z n e g o u t r z y m a n i a d r ó g ,
- p o d n i e s i e n i e k o ńc owej w y t r z y m a ł o ś c i b e t o nu i z w i ę k s z e n i e J e g o o d p o r n o ści na d z i a ł a n i e mrozu.
S t o s u j ę c p o p i ó ł l o t n y u z y s k a n o w y s o k i e k l a s y b e t o n u p r a s o w a n e g o p o m i m o z m n i e j s z e n i a i l o ś c i z u ż y t e g o do b e t o n u cement u .
2.3. Ba d a n i a b e t o n ó w
S k ł a d m a s y b e ton owej z a p r o j e k t o w a n o m e t o d ę p r ó b l a b o r a t o r y j n y c h , p rz y z a ł o ż e n i u w każdej m i e s z a n c e stałej k o n s y s t e n c j i . I lość s k ł a d n i k ó w do p r ó b n e g o z a r o b u u s t a l o n o z p r z e k s z t a ł c o n y c h w z o r ó w z g o d n i e z m e todę trzech r ó w n a ń [2].
Do w y k o n a n i a m a s y b etonowej u ż y t o g r y s ó w b a z a l t o w y c h o r a z łupka s a m o c z y n n i e p r z e p a l o n e g o ze z wałów, c e m e n t u p o r t l a n d z k i e g o 350, p o p i o ł u l o t n e go i wody. O p t y m a l n y s k ł a d m a s y beto no w e j u s t a l o n y w t r a k c i e b a d ań z e s t a w i o n o w t a b l i c y 1 .
T a b l i c a 1 O p t y m a l n y s k ł a d m i e s z a n k i betonowej
Lp. Beton k l a s y B25 B eton k l a s y B35
1 Cement p o r t l a n d z k i 350 w kg
375 C e me n t p o r t l a n d z k i 350 w kg
350
2 P o p i ó ł e l e k t r o w n i a n y w kg
150 P o p i ó ł e l e k t r o w n i a n y
w kg 150
3 Ł u p e k p r z y w ę g l o n y w kg 1400 Bazalt w kg 1700
4 W o d a t e c h n o l o g i c z n a w 1 350 Woda t e c h n o l o g i c z n a w 1 2 9 0 5 W o d a o d p r o w a d z o n a w 1 60 W od a o d p r o w a d z o n a w 1 60
6 , 3
G ę s t o ś ć w kg/m 2 1 6 0 G ę s t o ś ć w k g/m^ 2 4 0 0
Na p r z y g o t o w a n y c h p r ó b k a c h J ed n o - i d w u w a r s t w o w y c h z b e t o n u p r a s o w a n e go w y k o n a n o n a s t ę p u j ę c e badania:
C e c h y b e to nu p r a s o w a n e g o i konstr u k c j a . 85
- b a d a n i e k l a s y b e ton u p r a s o w a n e g o , k tó r e w y k o n a n o na próbkach 2 8 - d n i o - w y c h ,
- b a d a n i e n a s i ę k l i w o ś c i ; o k r e ś l o n o n a s i ę k l i w o ś ć c i ę ż a r o w ę w p r o c e n tach m a s y pr ó b k i , z d o k ł a d n o ś c i ? 0 ,1%,
- m r o z o o d p o r n o ś ć b e t o n u p r a s o w a n e g o ; o k r e ś l o n o procentowy u b y t e k m a s y o r a z z m n i e j s z e n i e w y t r z y m a ł o ś c i p r ó be k R na ś c i s k a n i e po 2 5 cykla c h , - o d p o r n o ś c i b e t o n u p r a s o w a n e g o na w p ł y w ś r o d k ó w chemicznych z i m o w e g o u-
t r z y m a n i a dróg, t aki ch Jak s ole N a C l i MgClg .
D e d n o c z e ś n i e w y k o n a n o ba d a n i a na p r ó b k a c h p o ró w n a w c z y c h z i d e n t y c z n y c h m i e s z a n e k z a r o b o w y c h , lecz w t e c h n o l o g i i b e t o n u wibrowanego.
2.4. O p r a c o w a n i e s t a t y s t y c z n e w y n i k ó w b a d a ń laboratoryjnych b e t o n u p r a s o w a n e g o
A n a l i z ę 3 t a t y s t y c z n ę w y n i k ó w b a d a ń l a b o r a t o r y j n y c h objęto o k r e ś l e n i e t aki c h c h a r a k t e r y s t y k sz e r e g u r o z d z i e l c z e g o . Jak:
- o b l i c z e n i e w a r t o ś c i średniej y z za l eż n o ś c i :
n
(1)
\ i- 1
- o b l i c z e n i e w a r i a n c j i 9 2 z za l eż n o ś c i :
n
(
2
) i - 1- o b l i c z e n i e o d c h y l e n i a s t a n d a r d o w e g o s z z a le ż n o ś c i :
(3)
- o b l i c z e n i e w s p ó ł c z y n n i k a z m i e n n o ś c i W z z a l eż n o ś c i :
W - i 100%, (4)
- o b l i c z e n i e w s p ó ł c z y n n i k a J e d n o r o d n o ś c i K z zależności:
Rmin
K - (5)
y
/
86 M. Leśk o , W. M a j c h e r c z y k
g d z i e :
y i - w a r t o ś c i l i c z b o w e bada n ej cechy, n - l i c z e b n o ś ć p róby,
R B in - d o lna g r a n i c a p r z e d z i a ł u z m i e n n o ś c i bada n e j c e c h y w próbie.
O c e n y p a r a m e t r ó w w p o p u l a c j i d o k o n a n o na p o d s t a w i e c h a r a k t e r y s t y k obli
c z o n y c h z próby, a m i a n o w i c i e : u - w a r t o ś c i śre d n i e j ,
s
2
- w a r t o ś c i w a r i a n c j i ,s - w a r t o ś c i o d c h y l e n i a s t a n d a r d o w e g o .
W y n i k i d o k o n a n y c h o b l i c z e ń z e s t a w i o n o w t a b l i c a c h 2, 3 i 4.
T a b l i c a 2 W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h a r a k t e r y s t y k i p a r a m e t r ó w
dla b a d a ń w y k o n a n y c h na p r ó b k a c h z b e t o n u p r a s o w a n e g o
Lp. M i e r n i k
W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h a r a k t e r y s t y k i p a r a m e t r ó w dla b a d a ń w y k o n a n y c h na p r ó b k a c h z b e t o n u
K l a s y B25 K l a s y B35 D w u w a r
s t w o w e g o K l a s a
b e tonu
N a s i ę k l i - wość
K l a sa b e t o n u
N a s i ę k l i -
wość N a s i ę k l l - w o ść
1 y 2 5 , 2 1 0 6 , 3 4 0 3 5 , 4 2 0 3 , 4 7 0 4 , 5 8 0
2 s 2 3 , 3 8 9 0 , 3 7 3 9 , 4 3 0 0 , 0 5 4 0 , 5 8 7
3 s 1 ,841 0 , 6 11 3,071 0 , 2 3 3 0 , 7 6 6
4 W % 8,000 1 0 . 5 0 0 9 , 4 0 0 4 , 2 4 0 1 3 , 9 8 0
5 s 2 4 , 0 6 7 0 . < M 7 1 1 , 3 1 6 0 , 0 6 5 0 , 0 7 4
6 6 2 , 0 1 6 0,668 3 , 3 64 0 , 2 5 4 0 , 83 9
7 6 y 2 0 , 7 6 8 0 , 0 7 4 1,886 0 ,0 1 1 0 , 1 1 7
8 6 y 0 , 8 2 3 0 , 2 7 2 1 , 3 7 3 0 , 1 0 4 0 , 3 4 2
9 L0 ,95 1 ,766 0 , 5 8 3 2 , 9 4 6 0 , 2 2 3 0 , 7 3 5
10 *0,95■ 0 , 8 4 3 0 , 7 9 4 0 , 8 1 6 0 , 9 1 7 0 , 7 2 6
11 R 0 ,95 7 , 9 0 3 2 ,6 1 8 1 3 , 1 8 6 0 , 9 9 8 3 , 28 8
Z a n a l i z y w a r t o ś c i l i c z b o w y c h z e s t a w i o n y c h w t a b l i c a c h 2, 3, 4 w y n i k a , ż e :
- b a d a n y m a t e r i a ł - b e t o n p r a s o w a n y - o k e z a ł s i ę J e d n o r o d n y , ś w i a d c z y o tym w a r t o ś ć w s p ó ł c z y n n i k a z m i e n n o ś c i b a d a n y c h cech W < < 20%. R ó w n i e ż w a r t o ś c i w s p ó ł c z y n n i k a K Q g5 p o t w i e r d z a j ą j e d n o r o d n o ś ć b a d a n e g o m a t e r iału ,
- p r z y z a s t o s o w a n i u m e t o d y P R A S - B E T u z y s k a n o k l a s y b e t o n u w y ż s z e ś r e d n i o o ok. 8 0 % n iż p r z y z a s t o s o w a n i u m e t o d y t r a dy c y j n e j b e t o n u w i b r o w a n e g o (tabl ica 2 ). J e d n o c z e ś n i e u l e g ł o z m n i e j s z e n i u z u ż y c i e c e m e n t u w g r an i -
C e c h y b e tonu p r a s o w a n e g o i k o n s t r u k c j a . 87
T a b l i c a 3 W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h a r a k t e r y s t y k i p a r a m e t r ó w
dla b a d a ń w y k o n a n y c h na p r ó b k a c h z b etonu p r asowanego i w i b r o w a n e g o
Lp. M i e r n i k
W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h arakterystyk i p a r a m e t r ó w dla b adań w y k o n a n y c h na próbkach b e t o n o w y c h
p r a s o w a n y c h w i b r o w a n y c h
1 y 2 5 , 7 0 0 1 4 , 9 0 0
2 2
s 2 , 0 6 0 2 , 3 0 0
3 s 1,435 1 , 5 1 6
4 w % 6 , 1 0 0 1 1 , 1 0 0
5 2 ,472 2 , 7 6 1
6 a 1 ,572 1 ,661
7 § y 2 0,412 0 , 4 6 0
8 6 y 0 , 6 4 2 0 , 6 7 8
9 *"0 ,95 1 ,377 1 ,454
10 K 0,95 0 , 7 6 6 0 , 7 8 1
11 R n0 , 9 5 6,162 6 ,511
T a b l i c a 4 W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h a r a k t e /• 1 p a r a m e t r ó w
dla b a d a ń o d p o r n o ś c i b e t on u prasowanego
na w p ł y w ś r o d k ó w c h e m i c z n y c h zimowegc u t r z y m a n i a dróg
Lp. M i e r n i k
W a r t o ś c i o b l i c z o n y c h c h a r ak t er y s t y k i p a r a m e t r ó w dla b a d a ń w y k o n a n y c h na próbkach z b e t o n u p r a s o w a n e g o
w ś r o d o w i s k u wo d n y m
w w o d n y m roztworze NaCl
w w o d n y m r o z t w o r z e M g C l 2
1 y 22 ,770 21,450 2 2 , 0 7 0
2 s2 2 , 1 1 6 3,247 1,741
3 s 1 ,455 1,802 1,319
4 W % 6 , 6 6 7 8,770 6 , 2 4 0
5 s 2 2 ,308 3,542 1 ,899
6 ś 1,519 1,882 1 , 3 7 8
7 5 y2 0 ,192 0,295 0 , 1 5 8
8 6 y 0 ,438 0,543 0 , 3 9 8
9 L0 ,95 0,941 1,165 0 , 8 5 3
10 K 0 ,95 0,869 0,828 0 , 8 7 7
11 r 0
0 ,95 5 , 9 5 4 7,377 5 , 4 0 2
88 M. Leśko, Vi, M a j c h e r c z y k
cach o k o ł o 2 0 * 3 0 % , a t akże w y d a t n e s k r ó c e n i e c z a s u t r w a n i a p r o c e s ó w w i ą z a n i a o raz w z r o s t u w y t r z y m a ł o ś c i betonu,
- w t r a k c i e b ad ań u zy s k a n o , u ż y w a j ą c J a ko k r u s z y w a łupka s a m o c z y n n i e prze
p a l a n e g o , k l a s ę b etonu 825 pr z y iloś c i c e m e n t u p o r t l a n d z k i e g o 3 5 0 w y n o szącej 375 kg na 1 m^ masy b et o n o w e j o r az s t o s u j ą c k r u s z y w o b a z a l t o w e b eto nu k l a s y B35. D o b r e w y n i k i da ł y r ó w n i e ż b a d a n i a na p r ó b k a c h d w u w a r s t w o w y c h , p r z y czym w a r s t w ę d o l n ę w y k o n a n o z b e t o n u 825. a górnę - ś c i e r a l n ą z b e t o n u k l a s y B35 ( t ab l i c a 3),
- b eto n p r a s o w a n y z a r ó w n o na k r u s z y w i e b a z a l t o w y m , jak i ł upku s a m o c z y n n ie p r z e p a l o n y m w y k a z u j e m i n i m a l n ą nas ią k l i wo ś ć o r a z m r o z o o d p o r n o ś ć c a ł kowitą. 0 s z c z e g ó l n e j p r z y d a t n o ś c i t e c h n o l o g i i P R A S - B E T w b u d o w n i c t w i e d r o g o w y m ś w i a d c z y m i n i m a l n y w p ł y w (około 5%) na k l a s ę b e t o n u ś r o d k ó w c h e m i c z n y c h z i m o w e g o u t r z y m a n i a dróg ( t a bl i c a 4),
- w y n i k i e k s p l o a t a c j i o d c i n k a d o ś w i a d c z a l n e g o > w y k o n a n e g o z płyt m a ł ow y - m i a r o w y c h na ul. R y b n i c k i e j w G l i w i c a c h [9] r ó w n i e ż p o t w i e r d z a j ą tezę o s z c z e g ó l n e j p r z y d a t n o ś c i b e t o n u p r a s o w a n e g o do c e l ó w d r o g o w n i c t w a . P o m im o o l b r z y m i e g o n a t ę ż e n i a ruchu d r o g o w e g o i b r a k u k o n s e r w a c j i p ł y t y n i e w y k a z u j ą u s z k o d z e ń , a j e z d n i a na o d c i n k u nie u l e g a d e f o r m a c j i w p r o f i l u p o d ł u ż n y m i p r z e k r o j u p o p r z e c z n y m . t
3. K O N S T R U K C J A N A W I E R Z C H N I D R O G O W Y C H Z P R A S O W A N Y C H P Ł Y T B E T O N O W Y C H
W y m i a r o w a n i e g r u b o ś c i k o n s t r u k c j i n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h z z a s t o s o w a n i e m płyt z b e t o n u p r a s o w a n e g o n ie r ó żn i się od w y m i a r o w a n i a n a w i e r z c h n i z b e t o n u c e m e n t o w e g o w t e c h n o l o g i i t r a d y c y j n e j ("na mokro').
P ł y t y w i e l k o w y m i a r o w e typu P R A S - B E T m og ą być u ż y t e z a r ó w n o na w a r s t w y nośne, Jak i na w a r s t w y ś c i e r a l n e n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h (rys. 1 i 2 ) z w y k o r z y s t a n i e m płyt z b e t o n u k l a s y B25 i B35 MPa.
beton asfaltouy
płyta z betonu prasouonego klasy B 25 MPa
uarstua paitizgoua uarstua podbudoug podłoże gruntoue
Rys. 1. U k ł a d w a r s t w n a w i e r z c h n i p r z y z a s t o s o w a n i u w p o d b u d o w i e płyt z beto n u p r a s o w a n e g o
I n t e g r a l n ą część w y m i a r o w a n i a g r u b o ś c i płyt s t a n o w i ł o o k r e ś l e n i e z b r o j e n ia płyt [2]. D e c y d u j ą c y m p a r a m e t r e m o k a z a ł o się w y m i a r o w a n i e z w a r u n ków k o n s t r u k c y j n y c h na m i n i m a l n y p r o c e n t z b r o j en i a .
C e c h y b e t o n u p r a s o w a n e g o 1 konstr u k c j a . 89
u a r s t u a p o d b u d o u y
< uarstua poślizgana
podłoże gruntoue
Rys. 2. U k ł a d w a r s t w n a w i e r z c h n i p r z y z a s t o s o w a n i u na warstwę j e z d n ę płyt z b e t o n u p r a s o w a n e g o
ł
C a k o dane w y j ś c i o w e do o b l i c z e n i a g r u b o ś c i k o n s t r u k c j i Jezdni drogowej przyję to :
- o b c i ą ż e n i e r u c h e m s a m o c h o d o w y m b a r d z o ciężkim,
- w a r u n k i g r u n t o w o - w o d n e dla z r ó ż n i c o w a n y c h pod w z g l ę d e m w y s a d z i n ow o ś c i r o d z a j ó w podłoż a:
- g r u n t ó w n i e w y s a d z i n o w y c h ,
- g r u n t ó w w y s a d z i n o w y c h oraz n i ep e w n y c h ,
- m a t e r i a ł y k o n s t r u k c y j n e na w a r s t w y n oś n e n a w i e r z c h n i według o b o w i ą z u j ą cych norm, ze s z c z e g ó l n y m u w z g l ę d n i e n i e m m a t e r i a ł ó w odpadowych popr z e- m y s ł o w y c h ,
- s c h e m a t y s t a t y c z n e płyt dro g o w y c h j a k o z g i n a n e w d wóch p r o s t o p a d ł y c h k i eru n k a c h ,
- oraz inne z a ło żenia , z g o d n i e z o b o w i ą z u j ę c y m i m e t o d a m i wymi a r o w a n ia kon
s t r u k c j i j e z d n i d r o g o w y c h z be tonu cem e nt o w e go .
N a w i e r z c h n i e w y m i a r o w a n o m e t o d a m i V.'esterga’arda , Iwanowa oraz O S Ż D , a p o n a d t o s p r a w d z o n o n o m o g r a m e m [żj u g i ę c i a k o n s t r u k c j i od obciążeń dyna-
l.ynikiem o b l i c z e ń j est''zestawienie s c h e m a t ó w k o n s t r u k c j i n a w i e r z c h n i
P r z e z s t o s o w a n i e w w a r s t w a c h k o n s t r u k c y j n y c h n a w i e r z c h n i drogowych płyt z b e tonu p r a s o w a n e g o u z y s k u j e się z m n i e j s z e n i e c a łkowitej grubości k o n s t r u k c j i j e z d n i drogowej p rzy z a c h o w a n i u w y s o k i c h p a r a m e t r ó w w y t r z y m a ł o ścio wych , nawet w p r z y p a d k u stoso w a n i a na w a r s t w y r o ś n e m a t e r i a ł ó w o d p a dowych, takich jak łupki s a m o c z y n n i e p r z e p a l o n e ze zwałów.
m i c z n y c h .
d r o g o w y c h z płyt z b et onu p r a s o w a n e g o (rys. 3).
9 0 M. Leśko, W. M a j c h e r c z y k
3 M 0 N IZ C V M 3 IK 3NH 3d3!N
Schematykonstrukcyjnenawierzchnidrogowychz płytz betonuprasowanego
C e c h y b e t o n u p r a s o w a n e g o i k o n s t r u k c j - a ...
LITERATURA
[ l j E l e m e n t y ż e l b e t o w e , w i e l k o w y m i a r o w e pras o wa n e . W ( 7 0 ) PRAS-BET. I n s t y tut T e c h n i k i B u d o w l a n e j , W a r s z a w a 1977.
[2] L e w i n o w s k i Cz. , L e ś k o Ii. , M a j c h e r c z y k W.: O p r a c o w a n i e konstrukcji, t e c h n o l o g i i i o r g a n i z a c j i b u d o w y n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h z prasowanych płyt b e t o n o w y c h . P r a c a n a u k o w o - b a d a w c z a N B - 3 5 / R 8 - 3 / 7 8 , niepublikowana.
G l i w i c e 1981.
[ 3] L e w i n o w s k i Cz. : M a t e m a t y c z n a a n a l i z a wynikóv.' b a d a ń p r z e p r o w a d z o ny c h w l a b o r a t o r i a c h d rog o w y c h . P r a c e C O B i RTD, W K K , W a r s z a w a 1970.
[ 4J L e ś k o M. , M a j c h e r c z y k W. : U g i ę c i a k o n s t r u k c j i t r ó j warstwowych n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h od o b c i ą ż e ń d y n a m i c z n y c h . Z e s z y t y Naukowe P o l i t ec h n i k i ślą s k i e j . B u d o w n i c t w o Z. 50, G l i w i c e 1980.
[ 5] M i k o ś 0.: T e c h n o l o g i a PRAS - B E T . S e ri a - I n f o r m a c j e d o tyczące n ow y ch t e c h n o l o g i i . W y d a w n i c t w o C EBET. Z j e d n o c z e n i a P r z e m y s ł u Betonów, W a r s zawa 1973.
[6] M i k o ś 0.: Z a s t o s o w a n i e k r u s z y w a d r o b n o z i a r n i s t e g o w elementach w y k o n a n y c h wg t e c h n o l o g i i PRAS - B E T . M a t e r i a ł y VII K o n f e r e n c j i Naukowo- - T e c h n i c z n e j P r z e m y s ł u B e t o n ó w " K r u s z y w o - B e t o n " O a d w i s i n , 1 - 2 X 1 1 1 9 7 6 [ 7J M i k o ś 0., Z a r ę b s k i W., K a j r u n a j t y s 0.: T e c h n o l o g i a ł ą c z e n i a elementów
w i e l k o p ł y t o w y c h m e t o d ą z ł ą c z y k l a m ro w yc h . M a t e r i a ł y z XXI Konferencji K I L i W P A N i K N / P Z I T B , K r y n i c a 1977.
[8] M i k o ś 8., Z a r ę b s k i W ., K a j r u n a j t y s 3.: ¿Jezdnia d r o g i z p r e f a b ry k ow a nych elem e n t ó w . P a t e n t Nr 9 1 7 8 2 w y d a n y 1 1 .01.1978.
[ 9] M i c i ń s k i M . , S k o p l a k G . : Z a s t o s o w a n i e płyt z b e t o n u prasowanego do b u d o w y n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h (ko m un i k a t) . Z a s z y t y N a u k o w e Polit e ch n i ki Ś l ąsk iej , B u d o w n i c t w o z. 35. G l i w i c e 1975.
CB01ÍCTBA IIPECCOBAHHOrO EETOHA H KOHCTPyKUHH IIOKPHTHH H3 nPECCOBAHHUX IUIHI
P e 310 m e
B paCoie
npoaHajin3HpoBaHH CBoftcTBa n p e c c os a HH o r o Ó e TOHa cto^kh 3peHH/i ero npHronHOcm
a j mnpoH3BOnciBa KpynHopa3MepHHX
i u i h tajm aopoxHux
i i o k p h t hS h 3JieMeHT0B flopoxHoro oSopyjtoBaHH« npH npHMe He hhh TexHOJiornH IIP AO-B E T .C H A R A C T E R I S T I C S OF C O M P R E S S CON C R E T E A N D T H E C O N S T R U C T I O N OF A P A V E M E N T F RO M C O M P R E S S C O N C R E T E S LA B S
S u m m a r y
C h a r a c t e r i s t c s of co m p r e s s c o n c r e t e from the point of view of its u s a b i l i t y for m a n u f a c t u r i n g of big s i z e p a v e me n t slp-b a n d undersized road e l e m e n t s P R A S - B E T t e c h n o l o g y are disc u ss e d.
