Objednejte si bezplatné zasílání tištěné verze časopisuKONSTRUKCE Media, s. r. o.Com4In Group
ISSN 1803-8441
English - Google Translate Česky - Překladač Google French - Google Translate Italian - Google Translate German - Google Translate Polish - Google Translate Spanish - Google Translate Swedish - Google Translate   |   Přihlásit se   
Nacházíte se:  Úvod    Technologie    Revitalizace cementobetonových krytů vozovek technologií překryvných asfaltových vrstev

Revitalizace cementobetonových krytů vozovek technologií překryvných asfaltových vrstev

Publikováno: 6.6.2016
Rubrika: Technologie

Cementobetonové kryty (CBK) vozovek na konci své životnosti a efektivní způsoby jejich opravy jsou palčivým problémem naší dálniční sítě. Jedním z velice efektivních a ekonomicky výhodných způsobů revitalizace CBK je překrytí asfaltovými vrstvami. Článek popisuje výstupy z výzkumného projektu spolufinancovaného Technologickou agenturou České republiky, zaměřeného na problematiku optimalizace procesu revitalizace CBK technologií překryvných asfaltových vrstev. V rámci výzkumného projektu byla řešena problematika optimalizace segmentačního kroku pro CBK a dále byly provedeny zkoušky a porovnání různých variant asfaltových směsí pro vrstvy pohlcující tahová napětí CRL/SAL (Crack Relief Layer/Stress Absorbing Layer) s různými variantami asfaltových pojiv. Článek také popisuje zkušenosti z realizace zkušebního úseku s použitím asfaltové směsi s pojivem modifikovaným pryžovým granulátem pro aplikaci do vrstvy CRL/SAL.

ÚVOD
Poměrně často diskutovaným tématem současnosti v oblasti pozemních komunikací v ČR je problematika rekonstrukcí cementobetonových krytů vozovek na konci životnosti, které tvoří nezanedbatelnou část naší dálniční sítě. Rekonstrukce CBK je poměrně finančně náročná, ale existují i alternativy, které umožňují efektivní revitalizaci CB vozovky za výrazně nižší finanční prostředky, než je kompletní výměna. Jednou z těchto finančně zajímavých alternativ je revitalizace CBK pomocí takzvané metody C & S (Crack and Seat) a s tím spojené následné překrytí starého CBK asfaltovými vrstvami. S touto technologií jsou poměrně bohaté zkušenosti v různých zemích světa, zejména pak v USA, přičemž i v ČR tato technologie byla a je příležitostně používána. Technologie C & S s následným překrytím asfaltovými vrstvami je založena na částečném využití zbytkové únosnosti staré CB vozovky a eliminaci rizik vzniku reflexních trhlin v asfaltovém souvrství překryvných vrstev. V celém procesu návrhu a realizace takovéto technologie opravy však existuje celá řada oblastí pro zvýšení finanční efektivity tohoto konstrukčního řešení opravy CBK a těmito oblastmi se právě zabýval výzkumný projekt TA02030612 „Ekonomicky efektivní revitalizace cementobetonových krytů vozovek pro prodloužení jejich životnosti“.

Cílem tohoto výzkumného projektu, jehož hlavním řešitelem byla společnost Skanska a. s. a spoluřešitelem VUT v Brně, Fakulta stavební bylo optimalizovat procesy používané v rámci technologie C & S a optimalizovat složení a návrh materiálů použitých v překryvné konstrukci vozovky.

V rámci řešení výše zmíněného výzkumného projektu bylo provedeno níže uvedené:

  1. Návrh kompenzační, napětí pohlcující vrstvy CRL/SAL v různých variantách s různými typy asfaltových pojiv. Na laboratorně připravených vzorcích byly následně zkoušeny různé mechanicko‑fyzikální a funkční vlastnosti těchto asfaltových směsí.
  2. Optimalizace segmentačního kroku používaného při rozrušení starého CBK tak, aby byl eliminován vznik reflexních trhlin v asfaltových překryvných vrstvách. K optimalizaci segmentačního kroku posloužil soubor měření zbytkových únosností CB vozovky zařízením FWD (Falling Weight Deflectometer). Tato měření byla prováděna jak před, tak i po segmentaci CBK na různých pokusných úsecích. Zpracovatelem těchto měření byla společnost PavEx Consulting, s. r. o., která byla externím spolupracovníkem při řešení výzkumného projektu TA02030612. Výsledkem dílčí části řešení tohoto výzkumného projektu zabývající se optimalizací segmentačního kroku při opravách CBK metodou C & S (Crack and Seat) s následným překrytím asfaltovými vrstvami byla certifikovaná metodika schválená Ministerstvem dopravy. 
  3. Zpracování metodiky návrhu rehabilitace CBK technologií překryvných asfaltových vrstev.
  4. Ověření navržené technologie v praxi formou pokusných úseků.

1. NÁVRH A ZKOUŠENÍ ASFALTOVÉ SMĚSI PRO VRSTVU CRL/SAL
V rámci laboratorních testů předcházejících vlastnímu návrhu asfaltové směsi pro napětí pohlcující asfaltovou vrstvu CRL/SAL v několika variantách byly provedeny funkční zkoušky relaxace různých druhů asfaltových pojiv v dynamickém smykovém reometru DSR. V rámci tohoto testu byly porovnány tři základní druhy asfaltových pojiv. Teplota při provádění této zkoušky byla 50 °C, smykové přetvoření 1 % a doba zatěžování 10 sekund. Výsledky zkoušky relaxace asfaltových pojiv v DSR jsou uvedeny na obrázku 1.

Dalším krokem byl návrh asfaltové směsi pro napětí pohlcující asfaltovou vrstvu CRL/SAL v několika variantách. Nejprve byl stanoven plán laboratorního zkoušení asfaltové směsi pro navrhovanou napětí pohlcující asfaltovou vrstvu CRL/SAL, který zahrnoval níže uvedené laboratorní zkoušky:

  • Odolnost proti vzniku trvalých deformací zkouškou pojíždění kolem dle ČSN EN 12697‑22;
  • Stanovení vlastností asfaltové směsi zkouškou v tahu za ohybu;
  • Zkouška odbourání tahových napětí – relaxace.

Následně byl proveden návrh několika variant asfaltových směsí, na kterých byly zkoušeny výše popsané vlastnosti. Byly navrženy asfaltové směsi s dvěma variantami asfaltových pojiv modifikovaných pryžovým granulátem (pojivo typu Terminal Blend – TB a pojivo typu Asphalt Rubber – AR) a dvěma variantami asfaltových pojiv modifikovaných polymery. Při návrhu asfaltových směsí pro napětí pohlcující vrstvu CRL/SAL s pojivy modifikovanými polymery byl respektován předpis Ministerstva dopravy TP 147. Při návrhu asfaltových směsí pro vrstvu CRL/SAL s pojivy modifikovanými drcenou pryží bylo postupováno na základě zkušeností s používáním podobných vrstev v konstrukci vozovky v USA.

V tabulce 1 jsou uvedeny výsledky zkoušky odolnosti proti vzniku trvalých deformací zkouškou pojíždění kolem dle ČSN EN 12697‑22. Pro asfaltové směsi vyrobené s pojivy modifikovanými drcenou pryží (CRmB‑TB a CRmB‑AR) byla zvolena teplota zkoušky pojíždění kolem 50 °C z důvodu teoretické možnosti použití této asfaltové směsi těsně pod obrusnou vrstvu, tak jako se tyto typy asfaltových směsí používají v USA při variantě překrytí CBK na konci životnosti bez předcházející segmentace. Pro asfaltové směsi s pojivy modifikovanými polymery byla zvolena teplota zkoušky pojíždění kolem 40 °C v souladu s TP 147.

Tabulka 1 – Výsledky zkoušky odolnost proti vzniku trvalých deformací dle ČSN EN 12697‑22

Asfaltová směs

Obsah pojiva B
(% hm.)

Teplota
(°C)

WTSAIR
(mm/103 cyklu)

PRDAIR
(%)

SAL CRmB‑TB 11,0 50 0,15 8,5
SAL CRmB‑AR 11,0 50 0,03 3,1
SAL CRmB‑AR (varianta 1) 9,0 50 0,04 3,5
SAL CRmB‑AR (varianta 2) 9,0 50 0,04 2,1
SAL PmB 7,5 40 0,01 3,1
SAL PmB 7,6 40 0,03 3,0
SAL HPmB 7,6 40 0,05 2,0

V tabulce 2 jsou pak uvedeny výsledky zkoušky pevnosti asfaltové směsi v tahu za ohybu při teplotě 0 °C na trámečcích o rozměru 40 x 40 x 160 mm. Vzdálenost podpor byla 100 mm. Následně byla provedena zkouška relaxace na trámečcích o stejných rozměrech jako v případě zkoušky pevnosti v tahu za ohybu. Teplota při provádění zkoušky relaxace byla taktéž 0 °C a zatížení, které při zkoušce bylo do zkušebního trámečku vnášeno, bylo rovno 2/3 pevnosti dané asfaltové směsi v tahu za ohybu. Výsledky zkoušky relaxace jsou taktéž uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2 – Výsledky zkoušky vlastností asfaltových směsi v tahu za ohybu a zkoušky relaxace

Asfaltová směs

Obsah pojiva B
(% hm.)

Ri
(MPa)

Reziduální napětí
σ18 (%)

Reziduální napětí
σ120 (%)

SAL CRmB‑TB 11,0 8,4 57,6 29,0
SAL CRmB‑AR 11,0 10,1 63,4 34,2
SAL CRmB‑AR (varianta 1) 9,0 10,3 65,8 33,9
SAL CRmB‑AR (varianta 2) 9,0 8,1 48,4 25,2
SAL PmB 7,5 5,4 31,0 15,0
SAL PmB 7,6 7,4 54,2 28,6
SAL HPmB 7,6 5,9 50,7 23,0

2. OPTIMALIZACE SEGMENTACE CBK
Další podstatnou částí řešení výzkumného projektu TA02030612 byla optimalizace segmentačního kroku CBK. Za tímto účelem byla vytvořena metodika, která je podrobněji popsána níže. Podstatou této metodiky je zjistit velikost optimálního kroku při segmentování původního cementobetonového krytu tuhé vozovky před jeho překrýváním netuhými (asfaltovými) vrstvami. Metodika byla navržena pro nevyztužený CB kryt se spárami bez kluzných trnů a kotev při použití jednolamelové gilotiny. Metodika může být po ověření použita i na jiných typech konstrukcí.

A) Hodnocení variability únosnosti vozovky určené k segmentaci
Na celém úseku, kde je plánována technologie segmentace s překrytím původního CB krytu asfaltovými vrstvami, se provede měření průhybů a hodnocení únosnosti vozovky, spočívající ve stanovení celkové tuhosti konstrukce vozovky v krocích max. po 100 metrech. Měření se provádí vždy ve středu desky. Měření průhybů vozovek se provede zařízením vyvozujícím dynamické zatížení (rázové zařízení FWD – Falling Weight Deflectometer) s platným oprávněním vydaným Ministerstvem dopravy.

Vzhledem k typu zkoušených konstrukcí je nutné, aby měřicí zařízení bylo schopné provádět měření s větším zatížením než 50 kN. V souladu s platnou ČSN 73 6192 je nezbytné, aby měřené deformace dosahovaly alespoň:

  • 200 μm na snímači pod středem zatěžovací desky,
  • 20 μm na nejvíce vzdáleném snímači, tj. ve vzdálenosti alespoň 1 800 mm od středu zatěžovací desky.

Poznámky: Hodnoty výše uvedených deformací lze na cementobetonových vozovkách dosahovat zpravidla při zatížení 100 kN až 150 kN. Působení rázového pulzu, tj. standardní amplituda musí mít délku v intervalu 25 ms až 30 ms.

B) Výběr reprezentativního homogenního úseku
Měření únosnosti je nutné provádět na povrchu CB krytu. V případě, že byl původní cementobetonový kryt zesílen asfaltovými vrstvami, je nutné tyto vrstvy frézováním odstranit. Úsek původní vozovky před segmentací, na kterém se bude provádět experiment, musí ve smyslu únosnosti vykazovat homogenní vlastnosti. Výběr úseku se doporučuje provést na základě podrobného vyhledávacího měření provedeného v délce alespoň cca 100 m a současně v minimálně dvou jízdních pruzích (pomalý a vedlejší pojížděný) na středech desek a v blízkosti příčných spár. Experiment se nedovoluje provádět v lokalitách s předpokládanou nehomogenní únosností podloží, v blízkosti mostních objektů (30 m), a v místech s výskytem trhlin v krytu apod.

Měření je nutné provést na dostatečném počtu po sobě následujících desek tak, aby bylo možné statisticky vyhodnotit účinek segmentace. Doporučený minimální počet po sobě následujících desek je 17.

Homogenní úsek musí vykazovat nízký variační koeficient (max. 15 %) parametru ISM. Parametr ISM vyjadřuje tuhost celého poloprostoru, který se vypočítá z velikosti rázu uprostřed zatěžovací desky a odezvy celé konstrukce vyjádřené měřeným průhybem. Variační koeficient je podílem směrodatné odchylky a střední hodnoty. Je‑li po šířce vozovky rozdílná konstrukční skladba vozovky, je nutné homogenitu posuzovat pro každý pruh samostatně. Homogenní úsek se rozdělí na sekce. Pro každý způsob segmentace lišící se velikostí segmentů (krokem segmentace) se zvolí jedna sekce o velikosti min. tří po sobě jdoucích desek. V případě tří sekcí může být homogenní úsek členěn následovně:

  • Minimálně tři nesegmentované desky.
  • Tři za sebou následující desky, na nichž bude provedena segmentace s krokem A.
  • Jedna deska, která nebude segmentována.
  • Tři za sebou následující desky, na nichž bude provedena segmentace s krokem B.
  • Jedna deska, která nebude segmentována.
  • Tři za sebou následující desky, na nichž bude provedena segmentace s krokem C.
  • Minimálně tři nesegmentované desky.

Krok je vzdálenost segmentačních rázů prováděných gilotinou.

C) Provedení experimentu
Měření únosnosti vozovky slouží jako podklad pro volbu kroku segmentace desek CB krytu. Měření musí probíhat za podmínek obecně platných pro měření zařízením FWD. Experiment je proveden ve třech fázích:

Fáze 1 – Podrobné měření průhybů vozovky před provedením segmentace – na všech středech desek nesegmentovaného krytu v rámci jednotlivých sekcí (při volbě třech kroků je to min. 9 desek). Při měření jsou využívány vždy všechny snímače zařízení FWD.

Fáze 2 – Provedení segmentace (na deskách bez kluzných trnů a kotev). Velikost segmentů může být v rozsahu 400 mm až 2 000 mm. Usazení vzniklých segmentů pojezdem těžkým pneumatikovým válcem (o hmotnosti min. 22 tun).

Fáze 3 – Podrobné měření průhybů vozovky provedené po segmentaci následovně:

  • Obecné podmínky:
    • Zatěžovací deska nesmí být položena na rozhraní segmentů.
  • Měření na segmentech:
    • Na deskách se segmenty o délce hrany 400 mm se doporučuje zkoušet každý druhý segment tak, že zatěžovací deska o průměru 300 mm je pokládána přibližně do středu segmentu. Na deskách se segmenty o délce hrany > 400 mm se doporučuje zkoušet každý segment.

D) Vyhodnocení experimentu
Volba optimálního segmentačního kroku se provede po provedení experimentu na základě statistického vyhodnocení závislosti mezi velikostí segmentu a poklesem modulu únosnosti ISM. Další eventuální možností je případný výběr optimálního kroku segmentace na základě modulu pružnosti segmentovaného a usazeného CB krytu, kdy by se měl tento modul pohybovat v rozmezí 3 500 MPa až 7 000 MPa.

3. NÁVRH PŘEKRYVNÉHO SOUVRSTVÍ ASFALTOVÝCH VRSTEV
Návrh zesílení vozovky je založen na výpočtu takzvané efektivní tloušťky vozovky (Effective Thickness – ET) podle amerického manuálu Asphalt Overlays for Highway and Street Rehabilitation – Asphalt Institute MS 17 [1]. Výpočtová metoda pracuje s modelem vrstevnatého poloprostoru a je aplikovatelná jak pro vozovky netuhé, tak pro vozovky tuhé. Pro tuhé vozovky se nutně musí uvažovat s některými specifiky, jako jsou například příčné a podélné spáry nebo pumpující desky. Návrhová metoda vychází z předpokladu, že u všech typů vozovek dochází vlivem zatížení dopravou a klimatickými účinky k postupné degradaci jednotlivých konstrukčních vrstev. Konstrukční vrstvy se pak chovají tak, jako kdyby měly nižší konstrukční tloušťky, to znamená, že jejich tzv. „efektivní tloušťky“ klesají. Tloušťky všech stávajících konstrukčních vrstev jsou převedeny pomocí převodních koeficientů pro jednotlivé typy konstrukčních vrstev na ekvivalentní tloušťky odpovídající vrstvě z asfaltového betonu (rovnice 1). Tloušťka zesílení novými překryvnými vrstvami je potom rozdíl mezi tloušťkou vozovky navrženou pro dané návrhové období + dopravní zatížení a vypočtenou ekvivalentní tloušťkou stávající konstrukce (rovnice 2).

Te = ΣTi Ci     (rovnice 1)

Te = efektivní tloušťka vozovky
Ti = skutečná tloušťka jednotlivých vrstev
Ci = konverzní faktor v závislosti na typu vrstvy a jejím poškození

To = Tn - Te     (rovnice 2)

To = tloušťka překrytí stávající vozovky
Tn = celková tloušťka vozovky po překrytí navržená na výhledovou intenzitu dopravy a návrhové období

Příklad výpočtu tloušťky zesílení
Ukázkový výpočet je proveden pro konstrukci nacházející se na dálnici D11, konkrétně v úseku se sčítacím číslem 1‑8330 (Sadská – Vrbová Lhota). Návrhové intenzity dopravy jsou převzaty z celostátního sčítání dopravy z roku 2010.

Přepočet zatížení těžkými nákladními vozidly TNV na 100 kN (10 t) nápravy byl proveden podle TP 170. Návrhová hodnota celkového počtu přejezdů návrhových náprav za návrhové období 25 let Ncd odpovídá hodnotě 43 169 006 10 t náprav za 25 let.

Přepočet zatížení ze 100 kN náprav na ekvivalentní standardní nápravy 80 kN používané v USA (ESAL) je proveden podle rovnice 3.

ESAL = (100 t / 80 t)4 x Ncd     (rovnice 3)

ESAL = celkový počet ekvivalentních návrhových náprav 80 kN za návrhové období

ESAL = (100/80)4 x 43 169 006 = 105 393 081

Tn se poté stanoví z grafu 1 na základě modulu tuhosti podloží Ma na základě výhledové intenzity dopravy ESAL. Při návrhu bylo uvažováno s hodnotou modulu tuhosti podloží MR ~ 50 MPa (zjištěno z měření únosnosti FWD).

Celková tloušťka vozovky po překrytí asfaltovými vrstvami:

Tn = 370 mm

Výpočet efektivní tloušťky jednotlivých vrstev konstrukce na dálnici D11:

Te (CB) = 240 mm x 0,7 = 168 mm (segmentace gilotinou)
Te (AC) = 40 mm x 0,5 = 20 mm
Te (SC) = 150 mm x 0,4 = 60 mm
Te (SP) = 150 mm x 0,1 = 15 mm

Σ Te (celková efektivní tloušťka) = 263 mm
To = 370 – 263 = 107 mm

Překrytí usazeného nesegmentovaného CB krytu se uvažuje v tloušťce 107 mm. Možné složení konstrukčních vrstev – např. SAL 25 mm, ACL 22S 60 mm, SMA 11S 40 mm.

Další faktory ovlivňující návrh zesílení
Při provádění zesílení vozovky je nutné dále věnovat větší pozornost zejména těmto problematikám:

  • Aktuální stav povrchu vozovky;
  • Pohyb desek ve vertikálním a horizontálním směru;
  • Charakteristiky zeminy v podloží;
  • Odvodnění a průjezdné profily z ohledem na změny průběhu nivelety;
  • Některé z charakteristik jsou v návrhu uvažovány pomocí koeficientu Ci, který se stanovuje vždy z určitého intervalu v závislosti na typu konstrukční vrstvy a jejím stavu.

4. REALIZACE POKUSNÝCH ÚSEKŮ
V rámci řešení výše zmíněného výzkumného projektu TA02030612 byly realizovány dva pokusné úseky, na kterých byla technologie překrývání CB krytů asfaltovými vrstvami aplikována. Konkrétně se jednalo o úseky realizované v rámci rekonstrukce dálnice D11, z nichž jeden byl realizován v roce 2013 a druhý v roce 2014. Na úseku realizovaném v roce 2013 byla použita vrstva CRL/SAL s asfaltovým pojivem modifikovaným pryžovým granulátem (ARC‑SAL 8 CRmB 25/55‑60). Na druhém úseku realizovaném v roce 2014 byla použita vrstva SAL s polymerem modifikovaným asfaltovým pojivem (SAL 8 PmB 45/80‑65). Asfaltové směsi použité pro aplikaci do napětí pohlcujících vrstev na pokusných úsecích byly vybrány na základě vhodných fyzikálně‑mechanických a funkčních vlastností zjištěných při laboratorním návrhu a zkoušení daných asfaltových směsí.

Práce na jednotlivých pokusných úsecích se vždy řídily následujícím postupem:

  1. Provedení měření únosnosti vozovky metodou FWD dle metodiky popsané v kapitole 2 tohoto článku. Optimalizace segmentačního kroku.
  2. Segmentace starého CBK dle výsledků optimalizace segmentačního kroku.
  3. Ověření únosnosti segmentované vozovky.
  4. Provedení spojovacího postřiku v množství dle projektové dokumentace kationaktivní modifikovanou asfaltovou emulzí.
  5. Pokládka kompenzační, napětí pohlcující vrstvy CRL/SAL.
  6. Provedení spojovacího postřiku v množství dle projektové dokumentace kationaktivní modifikovanou asfaltovou emulzí.
  7. Pokládka ložní vrstvy z asfaltové směsi ACL 22 S PmB v proměnné tloušťce 70 mm až 120 mm. Pokládka byla prováděna v proměnné tloušťce z důvodu nutnosti korekce příčných sklonů původní cementobetonové vozovky.
  8. Provedení spojovacího postřiku v množství dle projektové dokumentace kationaktivní modifikovanou asfaltovou emulzí.
  9. Pokládka obrusné vrstvy z asfaltové směsi SMA 11 S PmB v tloušťce 40 mm.

V roce 2013 byl realizován první z pokusných úseků, na kterém byla použita kompenzační, napětí pohlcující vrstva CRL/SAL s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem. Jednalo se o úsek dálnice D11 v km 24,385 – km 25,568 (pravá strana).

V tabulce 3 jsou uvedeny základní technické informace o překryvném souvrství použitém na pokusném úseku realizovaném v roce 2013.

Tabulka 3 – Základní technické informace o překryvném souvrství – D11 km 24,385 – km 25,568

Asfaltová vrstva Tloušťka (mm)
SMA 11 S PmB 45/80‑65 40
ACL 22S PmB 25/55‑65 70 až 120 
ARC‑SAL CRmB 25/55‑60 30 

V roce 2014 byl realizován druhý z pokusných úseků, na kterém byla použita kompenzační, napětí pohlcující vrstva SAL s polymerem modifikovaným asfaltovým pojivem. Jednalo se o úsek dálnice D11 v km 10,915 – km 13,500 (pravá strana).

V tabulce 4 jsou uvedeny základní technické informace o překryvném souvrství použitém na pokusném úseku realizovaném v roce 2014.

Tabulka 4 – Základní technické informace o překryvném souvrství – D11 km 10,915 – km 13,500

Asfaltová vrstva Tloušťka (mm)
SMA 11S PmB 45/80‑65 40
ACL 22S PmB 25/55‑60 70 až 120
SAL 8 PmB 45/80‑65 30

Asfaltové směsi pro obě použité varianty kompenzační, napětí pohlcující vrstvy CRL/SAL byly vyráběny na obalovací soupravě Ammann Uniglobe 160, vlastněné společností Skanska Asfalt s. r. o. Základní parametry fyzikálně‑mechanických a funkčních vlastností použitých asfaltových směsí pro napětí pohlcující vrstvu CRL/SAL v rámci pokusných úseků na dálnici D11 jsou uvedeny v tabulce 5.

Tabulka 5 – Základní vlastnosti použitých asfaltových směsí a vrstev CRL/SAL

Asfaltová směs ARC‑SAL CRmB 25/55‑60 SAL PmB 45/80‑65
Obsah pojiva – dávkované množství (% hmot.) 9,0 7,5
Obj. hmotnost ρbssd (ČSN EN 12697‑6 postup B) (Mg.m–3) 2,413 2,444
Obj. hmotnost ρmv (ČSN EN 12697‑5 postup A ve vodě) (Mg.m–3) 2,492 2,496
Mezerovitost Vm (ČSN EN 12697‑8) (% obj.) 3,2 2,1
Poměrná hloubka koleje PRDAIR (ČSN EN 12697‑22) (%) 2,1 1) 3,1 2)
Přírůstek hloubky koleje WTSAIR (ČSN EN 12697‑22) (mm/103 cyklu) 0,04 1) 0,01 2)
Pevnost asf. směsi v tahu za ohybu Ri (MPa) 8,1 5,7
Zkouška relaxace – reziduální napětí σ18 (%) 48,4 31,0
Zkouška relaxace – reziduální napětí σ120 (%) 25,2 15,0
Mezerovitost asfaltové vrstvy 2,2 - 3,9 1,4 - 2,7

1) Zkouška pojíždění kolem byla provedena při teplotě 50 °C.
2) Zkouška pojíždění kolem byla provedena při teplotě 40 °C.

5. ZÁVĚR
V rámci realizovaného výzkumného projektu TA02030612 spolufinancovaného Technologickou agenturou ČR se podařilo v praxi ověřit navržené postupy optimalizace segmentačního kroku starého CBK při použití metody C & S s následným překrytím asfaltovými vrstvami. Dále byl na základě zkušeností z USA [1] ověřen postup návrhu zesílení konstrukce CB vozovky při uplatnění technologie C & S s následným překrytím asfaltovými vrstvami. Bylo provedeno laboratorní porovnání různých variant napětí pohlcujících vrstev CRL/SAL s různými druhy asfaltových pojiv. Dále byly také realizovány dva pokusné úseky s použitím různých typů napětí pohlcujících vrstev CRL/SAL, s pojivy typu PmB a CRmB, které budou dále v čase sledovány.

Na základě výsledků realizovaného výzkumného projektu TA02030612 je možné konstatovat, že použití metody C & S s následným překrytím asfaltovými vrstvami může být velice efektivním nástrojem pro rekonstrukce některých dálničních úseků s CBK na konci životnosti. Je však potřeba vhodnost použití této technologie vždy pečlivě posoudit pro každý realizovaný úsek. Správné použití technologie C & S s následným překrytím asfaltovými vrstvami může majetkovým správcům pozemních komunikací přinést značné finanční úspory při rekonstrukcích CBK na konci životnosti.

LITERATURA:
[1] Asphalt Institute, Manual Series No. 17, Asphalt Overlays for Highway and Street Rehabilitation
[2] H. C. Korsgaard, J. P. Pedersen, M. Rasmussen, S. Königsfeldt. Rehabilitation by cracking and seating of concrete pavement optimized by FWD analysis. 11s. 2002.
[3] State of California Department of Transportation – Technical Report: An Evaluation of Crack, Seat and Overlay in California (Phase II). 108s. 2011.
[4] TP 147 – Užití asfaltových membrán a geosyntetik v konstrukci vozovky. Ministerstvo dopravy ČR. 29s. 2010.
[5] Kachyňa Z., Špaček P., Varaus M., Hýzl P., Kaděrka R. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2012: Výzkumný projekt TA02030612. 83s. 2012.
[6] Špaček P., Hegr Z., Varaus M., Hýzl P., Kaděrka R. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2013: Výzkumný projekt TA02030612. 69s. 2013.
[7] Špaček P., Hegr Z., Varaus M., Hýzl P., Kaděrka R. Závěrečná odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok: Výzkumný projekt TA02030612. 65s. 2014.
[8] Kalfeřt M. Návrh speciálních asfaltových směsí SAL určených pro opravu cementobetonových krytů. Diplomová práce. 127s., 2013.
[9] Vlk R. Návrh asfaltových směsí typu SAL určených pro opravu cementobetonových krytů. Diplomová práce. 85s. 2014.
[10] Luxemburk F. Znalecký posudek č. 37/2012 – Vybrané reologické vlastnosti směsi ARC‑SAL. 6s. 2012.
[11] Luxemburk F. Znalecký posudek č. 24/2014 – Vybrané reologické vlastnosti směsi SAL 8 PmB 45/80‑65. 4s. 2014. 

Revitalization of Cement Concrete Pavements by Asphalt Layers Overlay
Cement concrete pavements at the end of their life cycle and effective ways of their rehabilitation are very urgent topics of our highway network. One of the very effective and financially valuable ways how to rehabilitate cement concrete pavement is asphalt layers overlay. This paper describes results of research project focused on optimization of cement concrete pavement rehabilitation by asphalt layers overlay, which was co‑financed by Technology Agency of the Czech Republic. The focus of this research project were the topics such as optimization of segmentation step for cement concrete pavement and development, testing and comparison of different types of asphalt mixtures for CRL/SAL (Crack Reflective Layer/Stress Absorbing Layer) application with different types of bituminous binders. This paper also describes experiences from realization of experimental trail section with usage  of Crumb Rubber modified Bitumen for CRL/SAL application.

Bookmark
Ohodnoďte článek:

Fotogalerie
Obr. 1 – Relaxace smykového napětí zjištěná v zařízení DSRObr. 2 – Zařízení FWD – Falling Weight DeflectometerObr. 3 – Výběr homogenního úsekuObr. 4 – Zařízení pro segmentaci CBK – „Gilotina“Obr. 5 – Těžký pneumatikový válecObr. 6 – Podrobné měření průhybů po segmentaci a usazení desekObr. 7 – Odvození celkové tloušťky vozovky z počtu ekvivalentních návrhových náprav a hodnoty modulu tuhosti podložíObr. 8 – Pokusný úsek dálnice D11 km 24,385 – km 25,568 (pravá strana)Obr. 9 – Pokusný úsek dálnice D11 km 10,915 – km 13,500 (pravá strana)

NEJčtenější souvisejicí články (v posledních 30-ti dnech)

Mosty s kabely typu extradosed (1200x)
Historie mostů, předepjatých kabely typu extradosed, se datuje do roku 1980, kdy byl ve Švýcarsku realizován most Ganter...
Obalovny a nové technologieObalovny a nové technologie (164x)
COLAS v České republice je jedním z předních výrobců asfaltových směsí, které používá jednak pro vlastní výstavbu, ale t...
Geopolymery: budoucnost mostního stavitelství?Geopolymery: budoucnost mostního stavitelství? (137x)
Velký obdiv zcela jednoznačně patří stavitelům z dob minulých, jejichž důmyslné a propracované stavby po staletí zdobí k...

NEJlépe hodnocené související články

Technologie a finanční zhodnocení pro opravu a výměnu lepených izolovaných stykůTechnologie a finanční zhodnocení pro opravu a výměnu lepených izolovaných styků (5 b.)
Příspěvek je zaměřen na lepené izolované styky, jejich nižší životnost v porovnání s ostatními pojížděnými částmi železn...
Možnosti zlepšení technologie hutnění asfaltových směsí (5 b.)
Míra zhutnění a mezerovitost asfaltové vrstvy významně ovlivňují její kvalitu a životnost. Současná i dřívější praxe uka...
Alternativní trendy v oblasti technologií recyklace za studenaAlternativní trendy v oblasti technologií recyklace za studena (4.7 b.)
Převážná část článků autorů katedry silničních staveb Fakulty stavební ČVUT se v roce 2011 věnovala z velké části proble...

NEJdiskutovanější související články

Geopolymery: budoucnost mostního stavitelství?Geopolymery: budoucnost mostního stavitelství? (1x)
Velký obdiv zcela jednoznačně patří stavitelům z dob minulých, jejichž důmyslné a propracované stavby po staletí zdobí k...