Microsoft PowerPoint - Predavanje 7 - Preventivno odrzavanje.ppt [Compatibility Mode]

Транскрипт

1 Tretmani preventivnog održavanja kolovoznih konstrukcija Održavanje puteva 2018/19 Vrste održavanja Redovno (rutinsko) održavanje Preventivno održavanje Rehabilitacija Rekonstrukcija 1 2 Vrste održavanja kolovoznih konstrukcija Preventivno održavanje Preventivno održavanje kolovoznih konstrukcija Rehabilitacija 40% Veka trajanja $ 0.70 PCI Rekonstrukcija PCI 70% Veka trajanja $ 3.50 Redovno održavanje 90% Veka trajanja $ 6.15 $ Starost Starost Izvor: Pavement Management Systems, NHI Course 3 4 Preventivno održavanje kolovoznih konstrukcija Cilj: Usporavanje razvoja oštećenja i propadanja kolovoza Vraćanje(popravka)funkcionalnih karakteristika kolovoza Uslovi: Relativno mali obim oštećenja na kolovozu Bez oštećenja vezanih za slabu nosivost podloge i posteljice kolovozne konstrukcije Bez velikih deformacija površine kolovoza Definicija preventivnog održavanja kolovoznih konstrukcija Usporava dalje propadanje kolovozne konstrukcije Održava ili unapređuje funkcionalno stanje površine kolovozne konstrukcije Ne povećava nosivost kolovozne konstrukcije 5 6 1

2 Tretmani preventivnog održavanja Zalivanje pukotina Tretmani po hladnom postupku Prskanje emulzijom ( fog seal ) Površinska obrada ( chip seal ) Jednostruka Dvostruka... Peščani asfalt ( slurry seal ) Microsurfacing Cape Seal = površinska obrada + slurry seal Tanki slojevi po toplom postupku, debljine 2-3 (4) cm Tretmani preventivnog održavanja Izbor tretmana zavisi od konkretnog projekta: Tip kolovozne konstrukcije Istorija nanošenja tretmana održavanja Stanje kolovozne konstrukcije vrsta oštećenja Prognozirani nivo saobraćajnog opterećenja Analiza troškova i koristi 7 8 Okvirni troškovi tretmana preventivnog održavanja Prskanje emulzijom Prskanje emulzijom + pesak Jednostruka površinska obrada Dvostruka površinska obrada Slurry seal Micro-surfacing Cape seal Prosečan asfalt-beton $ $0.17 /m² $ $0.48 /m² $0.90 /m² $1.35 /m² $0.84 -$1.14/m² $ $2.00 /m² $1.70 -$2.40/m² $1.20 -$2.50/m 2 /cm Prskanje emulzijom bez i sa nanošenjem peska Nanošenje tankog uniformnog sloja bitumenske emulzije preko postojećeg zastora Pogodno za saobraćajnice sa malim saobraćajnim opterećenjem (PGDS < 2000 voz/dan) Emulzija Da zatvori pukotine Radi osvežavanja veziva u postojećem zastoru Katjonska ili anjonska emulzija g/m Prskanje emulzijom bez i sa nanošenjem peska Prskanje emulzijom bez i sa nanošenjem peska Tipovi zastora na kojima se primenjuje: Površinske obrade Porozni zastori Klasični asfalt betonski zastori Ređe: Microsurfacing Slurry Seal Period aplikacije najčešće 3 10 godina nakon izvođenja zastora zavisno od intenziteta saobraćaja Trajnost: 1-2 godine

3 Prskanje emulzijom bez i sa nanošenjem peska Posebno pogodno za: Zaustavne trake na autoputu: vizuelno odvajanje zaustavnih od voznih traka Održavanje saobraćajnica sa pešačkim saobraćajem (parkovi) ili rekreativnih staza Kolovozne konstrukcije na manje opterećenim aerodromima sprečava FOD foreign object damage Prskanje emulzijom bez i sa nanošenjem peska Prednosti: Smanjuje poroznost zastora zaptiva manje pukotine Vezuje slabo vezana zrna agregata u površinskom sloju smanjuje odnošenje zrna (ravelling) Usporava starenje veziva u zastoru Obezbeđuje bolji kontrast u odnosu na horizontalnu signalizaciju Nedostaci: Smanjuje koeficijent trenja Trenje se vraća posle određenog perioda vremena U međuvremenu neophodna stroža kontrola saobraćaja Nanošenjem peska neposredno nakon aplikacije emulzije se ovaj nedostatak umanjuje Površinske obrade Nanošenje sloja veziva i sloja agregata na površinu kolovoza Vezivo Obična ili polimer modifikovana bitumenska emuluzija (SRPS EN 13808) Razređeni ili omekšani bitumen (obični ili polimer modifikovani) (SRPS EN 15322) Bitumen (SRPS EN 12591) Polimer-modifikovani bitumen (SRPS EN 14023) Agregat (SRPS EN 13043) Vrste površinskih obrada (šematski prikaz) Jednostruka površinska obrada Jednostruka površinska obrada sa krupnim i sitnim agregatom Dvostruka površinska obrada Vrste površinskih obrada (šematski prikaz) Inverzna dvostruka površinska obrada Sendvič obrada Površinske obrade Kao zastor na manje opterećenim saobraćajnicama (Novi Zeland, Australija, Južna Afrika, USA) Kao tehnika preventivnog održavanja saobraćajnica (USA i Evropa) Uloga: Zaptiva pukotine i obezbeđuje vodonepropusnost površine kolovoza Poboljšava trenje i drenažu vode sa kolovozne površine

4 Površinske obrade Prednosti: Usporavaju starenje i propadanje kolovoza Poboljšavaju izgled saobraćajnice Vizuelno odvajajuvoznetrake(sa površinskom obradom) od bankine Veliki kapacitet do m 2 na dan Nedostaci Povećana buka Odnošenje materijala - leteći kamenčići Površinske obrade - projektovanje Odrediti optimalnu količinu veziva i količinu agregata Parametri koje treba imati u vidu: Postojeće stanje kolovoza Tip veziva Agregat Lokalni uslovi Vezivo treba da popuni oko % šupljina između zrna agregata Površinska obrada postojeće stanje kolovoza Trajnost površinskih obrada umnogome zavisi od postojećeg stanja kolovoza Kolovoz mora imati dobru nosivost Količina oštećenja može ograničiti primenu površinskih obrada Pukotine do 6 mm širine(koje ne rade) Bez pukotina zbog zamora srednjeg ili visokog intenziteta Deformisana površina kolovoza može zahtevati izravnanje pre nanošenja površinske obrade kolotrazi do 25 mm Projektovanje površinskih obrada Površina kolovoza Površina kolovoza Zrno agregata 11.2 mm 100% isp. šupljina = 2.67 l/m 2 70% isp. šupljina = 1.87 l/m 2 Razlika = 0.80 l/m 2 Zrno agregata 8.0 mm 100% isp.šupljina= 1.90 l/m 2 70% isp.šupljina= 1.33 l/m 2 *Razlika = 0.57 l/m 2 * Manji agregat zahteva mnogo rigorozniju kontrolu nanošenja emulzije Površinske obrade zahtevi u pogledu agregata Čist agregat manje od 1% povratnog filera Los Angeles-< 35 % Min. 80 % zrna sa jednom drobljenom površinom Povoljan je kubičasti oblik zrna max 25 % izduženih i pljosnatih zrna Obezbeđuje bolju eksponiranost agregata, pa samim tim i koeficijent trenja Bolja veza zrna agregata i veziva, posebno u zoni van kolotraga premalo prava previše veziva količina veziva prevelika prava pločasta premala zrna veličina zrna zrna zrna

5 Oblik zrna agregata Uticaj oblika zrna agregata Kubičasti agregat Površina postojećeg kolovoza Izduženi agregat Izduženi agregat Kubičasti agregat Površina postojećeg kolovoza Jednostruka površinska obrada Problem odnošenje agregata iz kolotraga Agregat Vezivo Postojeći kolovoz Tip bitumena Količina (kg/m2) Frakcija agregata Bitumenska emulzija /5 5/8 Zagrejani bitumen /5 5/8 Preporučene količine prema uslovima u Nemačkoj 27 Jednostruka površinska obrada sa dvostrukom aplikacijom agregata Slajd preuzet iz prezentacije firme 28 Dvostruka površinska obrada Drugi sloj agregata Osnovni sloj agregata Drugi sloj veziva Drugi sloj agregata Prvi sloj agregata Vezivo Prvi sloj veziva Postojeći kolovoz Postojeći kolovoz Tip bitumena Količina (kg/m2) Frakcija agregata Bitumenska emulzija /11 i 2/5 5/8 i 2/5 Zagrejani bitumen /11 i 2/5 5/8 i 2/5 Preporučene količine prema uslovima u Nemačkoj Tip bitumena Količina (kg/m2) Bitumenska emulzija 1. sloj: sloj: /11 (5/8) 2/5 Zagrejani bitumen 1. sloj: sloj: /11 2/5 (5/8) Frakcija agregata Preporučene količine prema uslovima u Nemačkoj Slajd preuzet iz prezentacije firme 29 Slajd preuzet iz prezentacije firme 30 5

6 1 Površinska obrada kao zastor na putevima sa manjim i srednjim s.o Tip bitumena Podloga Količina (kg/m 2 ) Frakcija agregata Bitumenska emulzija šljunak Mehanički stabilizovan drob. Agregat ( wet mix ) 1.Sloj : Sloj : Sloj : Sloj : Preporučene količine prema uslovima u Nemačkoj 11/16 (8/11) 8/11 (5/8) 8/11 5/8 šljunak 1.sloj: /16 (8/11) 2. sloj: /11 (5/8) Zagrejani bitumen Mehanički stabilizovan 1.Sloj : /11 drob. agregat( wet mix ) Slajd preuzet 2. Sloj : prezentacije firme 5/8 31 iz Postupak izvođenja površinske obrade Kalibracija opreme količina nanetog veziva i nanetog agregata Priprema površine kolovoza Nanošenje emulzije Nanošenje agregata Valjanje agregata Negovanje veziva Uklanjanje slabo vezanog agregata 32 Nanošenje emulzije Distributer emulzije Prskalice Distributer Jednostruko preklapanje Dvostruko preklapanje Distributeri emulzije širine do 7000 mm Direktno ili indirektno grejanje Trostruko preklapanje Preporučuje se dvostruko preklapanje Nanošenje agregata Aplikacija emulzije i agregata Radna širina do

7 Kombinovane jedinice za nanošenje emulzije i agregata Kombinovane jedinice za nanošenje emulzije i agregata Rezervoar sa vezivom i pumpom Distributer sa podesivom širinom apliciranja Nanošenje agregata neposredno po nanošenju veziva u odgovarajućoj širini Dopunjavanje agregata na licu mesta Integrisani valjci za početno zbijanje agregata u vezivo 37 Aplikacija emulzije i agregata Optimalna količina agregata 39 Valjanje / Zbijanje Valjanje / Utiskivanje

8 Čišćenje kolovoza od nevezanih zrna Površinska obrada sa agregatom od 19 mm Površinska obrada sa agregatom od 12 mm Evropski standardi za površinske obrade SRPS EN 12271:2011 Površinske obrade Zahtevi SRPS EN : 2012 Površinske obrade Metode ispitivanja Deo 1: Stepen razastiranja i tačnost razastiranja veziva i agregata SRPS EN : 2012 Površinske obrade Metode ispitivanja Deo 2: Vizuelna ocena oštećenosti SRPS EN : 2012 Površinske obrade Metode ispitivanja Deo 3: Određivanje prionljivosti veziva i agregata metodom Vialit Zahtevi prema SRPS EN 12271:2011 Izrada probne deonice (TAIT Type Approval Instalation Trial) Vrednovanje stanja posle 12 meseci Većina oštećenja na površinskim obradama se dogodi u prvih 12 meseci Dobar indikator trajnosti površinske obrade Makrotekstura (prema SRPS EN :2012) dubina teksture -metoda sa peskom nivo buke Kohezija veziva (metoda klatnom, SRPS EN 13588:2012) Agregat otpornost na poliranje (PSV -Polished Stone Value) i otpornost na habanje (Micro Deval) 47 Zahtevi prema SRPS EN 12271:2011 Kontrola količine nanošenja veziva i agregata (SRPS EN ) Vizuelna kontrola oštećenosti (SRPS EN ) 4 kategorije oštećenja: Isplivavanje veziva (bleeding) ili utiskivanje agregata (fatting up) posebno u kolotrazima (tracking) odvajanje bitumena i agregata od postojeće površine (scabbing) ili odnošenje agregata na lokacijama sa velikim smičućim naponima (tearing) odnošenje agregata na pojedinačnim lokacijama (fretting) odnošenje agregata tako da se pojavljuju paralelne trake paralelno u pravcu nanošenja (streaking) Kontrola adhezije agregata i bitumena metodom Vialit (SRPS EN ) 48 8

9 Put sa površinskom obradom Tankoslojne asfaltne presvlake po hladnom postupku Slurry Surfacings Slurry Seal sitnozrnija mešavina - peščani asfalt Microsurfacing krupnozrnija mešavina Mešavine agregata, bitumenske emulzije, vode i aditiva Mešaju se i ugrađuju na licu mesta Slurry Seal i Microsurfacing Materijali: 100 % drobljena kamena sitnež (SRPS EN 13043:2007) Čista Suva Kameno brašno (0 3 % od mase agregata) ili portland cement (0.5 2 %) Bitumenska emulzija (obična, ili češće polimer-modifikovana, preostalo vezivo % za Slurry seal i % za microsurfacing) (SRPS EN 13808:2013) Voda Aditivi (cement, kreč, vlakna) Slurry Seal Slurry Seal Opis tretmana: Mešavina dobro granulisanog sitnozrnog agregata i stabilne polimer modifikovane bitumenske emulzije Prosečna debljina: 3 12 mm Uloga: Sprečava odnošenje materijala i starenje veziva Poboljšava trenje na površini kolovoza Može se koristiti za popunjavanje manjih kolotraga i neravnina Zaptiva površinu kolovoza Trajnost: 5 7 godina Tip mešavine Maksimalna veličina zrna agregata (mm) Sadržaj preostalog veziva (%) Tip Tip Tip Primena Zalivanje pukotina na saobraćajnicama sa malim saobraćajem Korekcija odnošenja materijala i starenja veziva na saobraćajnicama sa srednjim do velikim saobraćajem Popunjavanje manjih deformacija, korekcija odnošenjamaterijala i starenja i poboljšanje trenja 53 Izvor: International Slurry Seal Association (ISSA) 54 9

10 Slurry Seal - oprema Microsurfacing Boks za agregat Boks za kameno brašno Otvor za agregat Puž za transport agregata Ubacivanje emulzije Ubacivanje vode Mešalica Rasprostiranje sloja Izveden sloj 8 9 Opis tretmana: Mešavina kvalitetne kamene sitneži i polimer modifikovane bitumenske emulzije Razvijen u Nemačkoj tih Uloga: Sprečava odnošenje materijala i starenje veziva Poboljšava trenje na površini kolovoza Može se koristiti za popunjavanje manjih kolotraga i neravnina Zaptiva površinu kolovoza Trajnost: 5 7 godina Micro-surfacing zahtevi u pogledu agregata Microsurfacing granulometrijski sastav (ISSA) Čist agregat ekvivalent peska > 65 Los Angeles-< 35 % 100% drobljenih zrna Mineralni filer poboljšava koheziju, apsorbuje vodu iz emulzije tako da ona brže otparava Prolaz na situ (% m/m) Otvor sita (mm) Tip I TIP II Micro-surfacing Specijalna oprema ista kao i za Slurry Seal Popunjavanje kolotraga Rut Box Pre Micro-surfacing Posle Sitniji agregat Krupniji agregat Sitniji agregat

11 Micro-surfacing Prednosti Poboljšava trenje Vizuelno odvaja vozne trake Može se koristiti za sanaciju poprečnog profila kolotraga do dubine od 40 mm Brzo puštanje u saobraćaj -emulzija otparava na bazi hemijske reakcije (puštanje 1 h nakon nanošenja) Aplikacija na saobraćajnicama sa izuzetno velikim saobraćajem (Interstate, Autobahn, aerodromi) Veliki učinak opreme (500 t na dan, preko 10 km po saobraćajnoj traci) Smanjenje buke 61 Micro-Surfacing 62 Izraženi kolotrazi na putu Popunjavanje kolotraga Micro-Surfacing- izveden sloj Evropski standardi za tankoslojne asfaltne presvlake po hladnom postupku SRPS EN 12273:2011 Tankoslojne asfaltne presvlake po hladnom postupku Zahtevi SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 1: Uzorkovanje za ekstrakciju veziva SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 2: Određivanje preostalog sadržaja veziva SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 3: Konzistencija SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 4: Određivanje kohezije mešavine SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 5: Određivanje habanja

12 Evropski standardi za tankoslojne asfaltne presvlake po hladnom postupku, nast. SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 6: Stepen nanošenja SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 7: Ispitivanje habanja metodom trešenja SRPS EN : 2012 Metode ispitivanja Deo 8: Vizuelna ocena oštećenosti Zahtevi prema SRPS EN 12273:2011 Izrada probne deonice (TAIT Type Approval Instalation Trial) Vrednovanje stanja posle 12 meseci Većina oštećenja na SS i MS tretmanima se dogodi u prvih 12 meseci Dobar indikator trajnosti SS i MS tretmana Makrotekstura (prema SRPS EN :2012) dubina teksture -metoda sa peskom nivo buke Kohezija veziva (metoda klatnom, SRPS EN 13588:2012) Agregat otpornost na poliranje (PSV -Polished Stone Value), otpornost na habanje (Micro Deval) i otpornost na pneumatike sa klinovima Zahtevi prema SRPS EN 12273:2011 Vizuelna kontrola oštećenosti (SRPS EN ) 5 kategorija oštećenja: Isplivavanje veziva (bleeding) ili utiskivanje agregata (fretting) posebno u kolotrazima (tracking) odvajanje mešavine od postojećeg sloja (delamination), gubitak agregata (loss of aggregate) ili materijala (wearing), nedostatak materijala na spoju saobraćajnih traka (lane joint gaps), kolotrazi (rutting) ili proklizavanje - deformacija usled smičućih sila (slippage) poprečni nabori na manje više pravilnim rastojanjima (corrugation) ili lokalna uzvišenja u poprečnom i podužnom pravcu (bumps and ridges) mala oštećenja površine manje od 1 m 2, a veća od 10 D 2 (groups of small and repetitive defects in not more than rectangles (n)) dužina udubljenja (žljebova) paralelnih s pravcem postavljanja (longitudinal grooves scoremarks) Cape Seal Površinska obrada + Slurry seal Kombinacija prednosti dva tretmana Koristi se kada je površinska obrada suviše gruba npr. u stambenim četvrtima Pogodno ukoliko je kolovoz ispucao Cape Seal Cape Seal

13 Tanki zastori po principu asfalt-betona Mešavine po toplom postupku Vrste mešavina: Klasične kontinualne mešavine Porozne Diskontinualne skeletna struktura Tanki zastori Debljina do 30 (40) mm Maksimalna veličina zrna agregata ~ 1/3 debljine sloja Gradacija 0/6, 0/8, 0/10, 0/12 mm Klasična mešavina Diskontinualna mešavina Porozna mešavina Tanki zastori po principu asfalt-betona Primena: Klasične mešavine samo na kolovozima bez velikih oštećenja Ukoliko ima oštećenja usled zamora niskog intenziteta SAMI + tanko ojačanje Trajnost: 2 10 (tipično 4 6) godina Tanki zastori po principu asfalt-betona Primena: Osnovna oštećenja postojećeg kolovoza: Odnošenje materijala Oksidacija veziva Manji obim ispucalosti ili deformacija kolovoza Problemi sa trenjem Zaptivanje kolovoza Osnovni vidovi propadanja Trajna deformacija usled teškog saobraćaja Pukotine usled zamora Reflektovane pukotine Odnošenje materijala Narušavanje veze sa postojećim kolovozom Tanki zastori po principu poroznih mešavina Procenat šupljina: % Porozna mešavina Prednost poroznih mešavina: redukcija splash and spray smanjenje buke Klasična mešavina Tanki zastori po principu poroznih asfalta Osnovna oštećenja postojećeg kolovoza: Otpornost na trenje/hidroplaning Splash and Spray Problemi sa bukom Odnošenje materijala Oksidacija veziva Manji obim ispucalosti ili deformacija kolovoza Problemi sa trenjem

14 Tanki zastori po principu poroznih asfalta Osnovni vidovi propadanja Trajna deformacija usled teškog saobraćaja Deformacije usled smicanja u opterećenim zonama Pukotine usled zamora Reflektovane pukotine Odnošenje materijala Narušavanje veze sa postojećim kolovozom Zapunjavanje šupljina Isplivavanje bitumena Tanki zastori po principu diskontinualnih mešavina Osnovna oštećenja postojećeg kolovoza: Odnošenje materijala Oksidacija veziva Reflektovane pukotine Manji obim deformacija kolovoza Problemi sa trenjem Tanki zastori po principu diskontinualnih mešavina Osnovni vidovi propadanja Trajna deformacija usled teškog saobraćaja Deformacije usled smicanja u opterećenim zonama Pukotine usled zamora Reflektovane pukotine Odnošenje materijala Narušavanje veze sa postojećim kolovozom Zapunjavanje šupljina Isplivavanje bitumena 81 Tanki zastori - Francuska Parametar Tanki zastori (BBTM10) Vrsta mešavine Vrlo tanki zastori (BBTM6 ili PAx- BBDr, x = 6, 8ili 10) Debljina (mm) Tip mešavine Maksimalna veličina zrna agregata (mm) Minimalni sadržajveziva (%) Asfalt-beton ili diskontinualna Asfalt-beton, diskontinualna ili porozna mešavina 10 6,8 ili