CZ27604U1 - Prolévaná podkladní vrstva s obsahem betonového recyklátu pro vozovku - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení spadá do oblasti konstrukčních materiálů pro výstavbu vozovek a týká se prolévané podkladní vrstvy s obsahem recyklovaného betonového materiálu, dále označovaného jako betonový recyklát, pro vozovky s dlážděným nebo asfaltovým krytem, zejména pro vozovky městských a místních komunikací.

Dosavadní stav techniky

Do prolévaných vrstev vozovek se zpravidla používá jako konstrukční materiál přírodní kamenivo frakce o velikosti zrna 32 až 63 mm, které se nezhutněné prolévá výplňovou maltou, zpravidla do jedné třetiny tloušťky vrstvy, za účelem zvýšení únosnosti celé vrstvy. Plnivem je zpravidla malta s drceného nebo těženého kameniva frakce o velikosti zrna do 4 mm. Vrstvu kameniva částečně stmelenou cementovou maltou lze vyrábět in šitu, přímo na stavbě. Technologie výstavby sestává z pracovních postupů, které ve finálním provedení vytváří vzájemně zaklíněnou a prolitou kostru kameniva frakce 32 až 63 mm.

Způsob vytváření krytu vozovky na principu prolévaných vrstev je znám například z patentu CZ 304374, podle kterého základní část prolévané vrstvy krytu vozovky tvoří kostra z hrubého drceného kameniva, která se pro alespoň částečné vyplnění mezer prolévá výplňovou směsí, přičemž se do kostry kameniva vpravuje směs čistého pojivá tvořená hydraulickou maltovinou s vodou.

Častým problémem při hodnocení požadovaných vlastností těchto vrstev je špatné spojení zrn kostry z kameniva o zrnitosti 32 až 63 mm s maltou umožňující částečné stmelení konstrukční vrstvy. Tento jev může být způsoben různými vlivy, nej častěji nevhodným typem kameniva nebo znečištěním kameniva. Nevýhodou je také vysoká cena přírodního kameniva, zejména štěrku úzké frakce zrnitosti.

Úkolem technického řešení je poskytnout prolévané vrstvy se zlepšenou výslednou vazbou mezi zrny vrstvy a dosáhnout úspory v použitém kamenivu.

Podstata technického řešení

Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo technickým řešením, jehož podstatou je vytvoření prolévané podkladní vrstvy z tříděného betonového recyklátu úzké frakce.

Prolévaná podkladní vrstva s obsahem betonového recyklátu pro vozovku s dlážděným nebo asfaltovým krytem podle technického řešení sestává z kostry hrubozmného betonového recyklátu, obsahujícího alespoň 85 % hmotn. frakce zrn větších než 32 mm, a z výplňové malty sestávající z drobného kameniva, které obsahuje alespoň 90 % hmotn. frakce zrn menších než 4 mm, a hydraulického pojivá a vody.

Betonový recyklát vykazuje zbytkovou hydraulickou reakci, která podporuje účinek použité prolévané výplňové malty, čímž dochází k velmi pevnému kontaktu mezi pevnými zrny betonového recyklátu a cementovou maltou.

Kostra hrubého betonového recyklátu s výhodou obsahuje nejvýše 4 % hmotn. frakce zrn menších než 15 mm, přičemž s výhodou obsahuje alespoň 90 % hmotn. frakce zrn o velikosti 32 až 63 mm.

Příklady provedení technického řešení

V následujících příkladech provedení byl použit betonový recyklát frakce 32 až 63 mm. Separované, tříděné betonové recykláty jsou podle ČSN 73 6133 klasifikovány jako štěrk úzké frakce.

-1 CZ 27604 Ul

Tento materiál je nenamrzavý, vyhovuje pro použití do násypu a aktivní zóny pozemních komunikací. Vyhovuje také technickým podmínkám ministerstva dopravy TP 146 pro povolování a provádění výkopů a zásypů rýh pro inženýrské sítě ve vozovkách pozemních komunikací, a to samostatně jako drenážní materiál, nebo ve směsi s jinými recyklovanými materiály zrnitosti do 63 mm jako zásypový materiál. Vytříděný betonový recyklát splňuje požadavek na interval zrnitosti směsi kameniva frakce 32 až 63 mm podle ČSN EN 13285.

Obsah jemných částic podle ČSN EN 933-1 je 0 až 3 % hmotn., objemová hmotnost zm je 2320 kg/m³.

Konstrukce vozovky s využitím těchto nových vrstev z betonových recyklátů jsou v souladu s platnými technickými podmínkami ministerstva dopravy TP 170 pro navrhování vozovek pozemních komunikací.

Příklad 1

Na vrstvu z mechanicky zpevněné zeminy byla položena vrstva z betonového recyklátů sestávajícího z 5 % hmotn. frakce o velikosti zrna 0,063 až 32 mm, 80 % hmotn. frakce 32 až 63 mm a 15 % hmotn. nadsítného podílu s velikostí zrna větší než 63 mm. Tato vrstva z betonového recyklátů byla prolita výplňovou maltou. Výplňová malta byla vytvořena z drobného drceného přírodního kameniva sestávajícího z 5 % hmotn. frakce do 0,063 mm, 45 % hmotn. frakce 0,063 až 2 mm a 50 % hmotn. frakce 2 až 4 mm, smíšeného se struskoportlandským cementem třídy CEM IE32,5 R v hmotnostním poměru 6:1 a s obvyklým množstvím vody, v tomto příkladu provedení v hmotnostním poměru voda: cement 1:2.

Odolnost proti drcení kostry kameniva vrstvy z recyklátů frakce 32 až 63 mm byla posouzena používanou otlukovou metodou, takzvanou metodou Los Angeles pro hodnocení drtitelnosti zm recyklátů v prolévané vrstvě podle normy ČSN EN 1097-2. Podle této metody se vzorek umístí spolu s otlukovými koulemi do otlukového bubnu, který se po stanovenou dobu otáčí stanovenou rychlostí. Vzorek se pak proseje sítem s velikostí oka odpovídající spodní mezi velikosti zrna. Zjištěná odolnost proti drcení byla, vyjádřeno jako propad příslušným sítem, 45 %.

Ze směsi byla vytvořena prolévaná podkladní vrstva pro vozovku s netuhým (asfaltovým) krytem. Zbytkový modul pružnosti M_r stanovený metodou pro zkoušení opakovaným zatěžováním podle ČSN EN 13286-7 při teplotě 10 °C byl 1150 MPa. Na tuto prolévanou podkladní vrstvu byl aplikován spojovací postřik kationaktivní asfaltovou emulzí KAE 60 v množství 0,4 kg/m² zbytkového asfaltu. Poté byl položen dvouvrstvý asfaltový kryt sestávající z podkladní asfaltové vrstvy tloušťky 50 mm z asfaltového betonu ACP 16 (označení ACP 16 znamená asfaltový beton pro podkladní vrstvy o zrnitosti do 16 mm) a obrusné vrstvy tloušťky 50 mm z asfaltového betonu ACO 11 (označení ACO 11 znamená asfaltový beton pro obrusné vrstvy s maximální velikostí zrna 11 mm).

Příklad 2

Na upravené podloží vozovky, tvořené jemnozmnou zeminou zamíchanou se vzdušným vápnem v množství 3 % hmotn. do tloušťky upravené zhutněné vrstvy 300 mm, byla položena vrstva betonového recyklátů vytříděného na velikost zrna 32 až 63 mm, která byla následně prolita výplňovou maltou s maximální velikostí zrna 4 mm. Výplňová malta byla vytvořena z drobného betonového recyklátů sestávajícího z 5 % hmotn. frakce do 0,063 mm, 45 % hmotn. frakce 0,063 až 2 mm a 50 % hmotn. frakce 2 až 4 mm, smíšeného s cementem v hmotnostním poměru 6:1 a s obvyklým množstvím vody, v tomto příkladu provedení v hmotnostním poměru voda: cement 1:2. Na tuto podkladní vrstvu bylo rozprostřeno lože pro dlažbu z drobného drceného kameniva o velikosti zrna do 4 mm v tloušťce 50 mm a do tohoto nezhutněného lože byla uložena dlažba z betonových prvků tloušťky 80 mm a zhutněna ručními vibračními deskami. Po zhutnění byly spáry mezi deskami zasypány zásypovou směsí drobného těženého kameniva o velikosti zrna do 2 mm s příměsí 2 % hmotn. cementu třídy CEM V/22,5.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Prolévaná podkladní vrstva s obsahem betonového recyklátu pro vozovku s dlážděným nebo asfaltovým krytem, vyznačující se tím, že sestává z kostry hrubozmného betonového recyklátu, obsahujícího alespoň 85 % hmotn. frakce zrn větších než 32 mm, a z výplňové

   5 malty sestávající z drobného kameniva, které obsahuje alespoň 90 % hmotn. frakce zrn menších než 4 mm, a hydraulického pojivá a vody.
2. 2. Prolévaná podkladní vrstva podle nároku 1, vyznačující se tím, že kostra hrubozmného betonového recyklátu obsahuje nejvýše 4 % hmotn. frakce zrn menších než 15 mm.
3. 3. Prolévaná podkladní vrstva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ío kostra hrubého betonového recyklátu obsahuje alespoň 90 % hmotn. frakce zrn o velikosti 32 až

   63 mm.