Ocena przydatności kruszyw polodowcowych do nawierzchni … · 2017-03-29 · Skały osadowe:...

Wykorzystanie lokalnych zasobów kruszyw

naturalnych do budowy dróg

II Warmińsko-Mazurskie Forum Drogowe

Lidzbark Warmiński, 5 października 2015r.

Marta WASILEWSKA Politechnika Białostocka

I. WPROWADZENIE

II. WYMAGANIA WOBEC KRUSZYW DO POSZCZEGÓLNYCH WARSTW KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI DROGOWYCH

V. WYNIKI BADAŃ PODSTAWOWYCH WŁAŚCIWOŚCI KRUSZYW

III. BAZA DO PRODUKCJI KRUSZYW DROGOWYCH

IV. CHARAKTERYSTYKA KRUSZYWA ZE ZŁÓŻ POLODOWCOWYCH

VI. PODSUMOWANIE

warstwa ścieralna

warstwa wiążąca

podbudowa zasadnicza

podbudowa pomocnicza

I. WPROWADZENIE

Kruszywo w warstwach nawierzchni drogowej

Lepiszcze

Wypełniacz

Kruszywo drobne

Kruszywo grube

II. WYMAGANIA WOBEC KRUSZYWA DROGOWEGO

Wytyczne Techniczne WT-5, „Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych”

Wytyczne Techniczne WT-4, „Mieszanki niezwiązane do dróg krajowych”

Wytyczne Techniczne WT–1, „Kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych i powierzchniowych utrwaleń na drogach krajowych”

KRUSZYWA GRUBE PRZEZNACZONE DO WARSTWY PODBUDOWY (według Wytycznych Technicznych WT 1 – 2014)

Właściwość kruszywa Wymagana kategoria

KR1-KR2 KR3-KR4 KR5-KR7

Uziarnienie; kategoria co najmniej: GC85/20

Tolerancje uziarnienia; odchylenia nie większe niż: G20/17,5

Zawartość pyłów ;kategoria nie wyższa niż: f2

Kształt kruszywa ;kategoria nie wyższa niż: SI50 (F50) SI30 (F30 )

Procentowa zawartość ziaren o powierzchni przekruszonej i łamanej

w kruszywie grubym; kategoria nie niższa niż: Cdeklarowana C50/30

Odporność kruszywa na rozdrabnianie; kategoria co najmniej LA50 LA40

Gęstość ziaren deklarowana przez producenta

Gęstość nasypowa deklarowana przez producenta

Nasiąkliwość; kategoria nie wyższa niż: W24deklarowana

Mrozoodporność; kategoria nie wyższa niż: F4

,,Zgorzel słoneczna” dla bazaltu SBLA

Skład chemiczny – uproszczony opis petrograficzny deklarowana przez producenta

Grube zanieczyszczenia lekkie ; kategoria nie wyższa niż: mLPC0,1

Rozpad krzemianowy żużla wielkopiecowego chłodzonego powietrzem : wymagana odporność

Rozpad krzemianowy żużla wielkopiecowego chłodzonego powietrzem wymagana odporność

Stałość objętości kruszywa z żużla stalowniczego, kategoria nie wyższa niż: V6,5

KRUSZYWA GRUBE PRZEZNACZONEGO DO WARSTWY WIĄŻĄCEJ, WYRÓWNAWCZEJ I WZMACNIAJĄCEJ

(według Wytycznych Technicznych WT 1 – 2014)



Uziarnienie; kategoria co najmniej: GC85/20 GC90/20

Tolerancje uziarnienia; odchylenia nie większe niż: G20/17,5 G20/15


Kształt kruszywa ;kategoria nie wyższa niż: SI35 (F35) SI25 (F25)


w kruszywie grubym; kategoria nie niższa niż: Cdeklarowana C50/10





Mrozoodporność; kategoria nie wyższa niż: F 2









Uziarnienie; kategoria co najmniej: GC85/20 GC90/20*

GC90/15** GC90/15

Tolerancje uziarnienia; odchylenia nie większe niż: G20/15 G25/15 G25/15


Kształt kruszywa ; kategoria nie wyższa niż: SI25 (F25) SI20 (F20) SI20 (F20)


w kruszywie grubym; kategoria nie niższa niż: Cdeklarowana

C95/1*

C100/0**

C95/1*

C100/0**

Odporność kruszywa na rozdrabnianie; kategoria co najmniej LA30 LA30 LA25

Odporność na polerowanie kruszywa ;kategoria nie niższa niż: PSV44 PSV48 PSV50




Mrozoodporność; Załącznik B w 1% NaCl; kategoria nie wyższa niż: FNaCl 10 FNaCl 7







*dla betonu asfaltowego i asfaltu lanego; **dla SMA i BBTM;

BADANIA KRUSZYWA GRUBEGO PRZEZNACZONEGO DO WARSTWY ŚCIERALNEJ

(według Wytycznych Technicznych WT 1 – 2014)

KRUSZYWO GRUBE PRZEZNACZONEGO DO BETONU CEMENTOWEGO

Właściwość kruszywa Dolna warstwa Górna warstwa Uziarnienie; kategoria co najmniej:

D/d>2 i D>11,2 GC90/15

D/d≤2lub D≤11,2 GC85/20

GC85/20

Tolerancje uziarnienia; odchylenia nie większe niż: G20/17,5 G20/15


Kształt kruszywa ;kategoria nie wyższa niż: SI20 (F20) SI15 (F15)

Procentowa zawartość ziaren o powierzchni przekruszonej i

łamanej w kruszywie grubym; kategoria nie niższa niż:

C100/0

polodowcowe - C95/1 C100/0


Odporność na polerowanie; kategoria wyższa niż: - PSV53

Potencjalna reaktywność alkaliczna (ASTM C 1260-14) – wymaganie tylko dla polodowcowych

Zwiększenie wymiarów liniowych beleczek nie więcej niż 0,1%

-

Reaktywność alkaliczna PN-B-06714-34 Zwiększenie wymiarów liniowych beleczek nie więcej niż 0,1%




Mrozoodporność; Załącznik B w 1% NaCl; kategoria nie wyższa niż: F NaCl6




Potencjalna reaktywność alkaliczna (PN-B-06714-46) Stopień reaktywności alkalicznej 0

Zawartość siarki całkowitej: wartość nie wyższa niż 1

Przy budowie dróg publicznych powinna

obowiązywać wobec kruszyw

zasada wystarczających wymagań

Rozmieszczenie zasobów bilansowych złóż surowców skalnych do produkcji kruszyw łamanych i kamienia budowlanego

BAZA DO PRODUKCJI KRUSZYW DROGOWYCH

BAZA DO PRODUKCJI KRUSZYW DROGOWYCH

Powiaty o największym wydobyciu piasków i żwirów w 2011 roku oraz na tle budowy dróg w północno-

wschodniej Polsce (stan na 31.08.2012r) (GUZIK, SZLUGAJ, 2012)

Zasoby do produkcji kruszyw ze złóż

polodowcowych (Kozioł, Kawalec)

KRUSZYWA ZE ZŁÓŻ POLODOWCOWYCH

Geneza powstania złóż polodowcowych

Około 1,87 milionów lat temu …

Transport lodowcowy materiału skalnego

Rodzaje kruszyw drogowych ze złóż polodowcowych


Kruszywo drobne 0-2 Kruszywo łamane drobne 0-2

Kruszywo grube 2-16

Kruszywo grube 8-16 Kruszywo grube 2-5 Kruszywo grube 8-11

Kruszywo o ciągłym uziarnieniu 0-31,5 Kruszywo grube 8-16

KRUSZYWA DROGOWE ZE ZŁÓŻ POLODOWCOWYCH

Skały magmowe i metamorficzne: Granity i gnejsy z jasnymi skaleniami; Granity i gnejsy oraz porfiry z różowymi i czerwonymi skaleniami; • Granity i gnejsy z szarymi skaleniami; • Granodioryty i dioryty (ciemne); • Sjenity, anortozyty; • Mikrodiobazy, mikrogabra; • Melafiry; • Bazaltoidy; • Krzemienie;

Skład litologiczny kruszyw ze złóż polodowcowych

Skały osadowe: piaskowce i kwarcyty; wapienie; dolomity;

Zawartość poszczególnych typów skał jest zróżnicowana w zależności od złoża


Produkcja kruszyw ze złóż polodowcowych o bardzo dobrych właściwościach fizycznych – czyli KNOW HOW


Produkcja kruszyw ze złóż polodowcowych o bardzo dobrych właściwościach fizycznych

Doświadczenie + wiedza = sukces rynkowy

WYNIKI BADAŃ WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH

44

35

28

14 19

13 9 11 13 12

17 21

29

22 18

23

30 28

34

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Odporność na rozdrabnianie LA PN-EN 1097-2:2010 „Badania mechanicznych i fizycznych

właściwości kruszyw – Metody oznaczeniea odporności na rozdrabnianie.”

Podbudowa KR3-KR7

Wiążąca KR3-KR7

Ścieralna KR3-KR7


Nasiąkliwość PN-EN 1097-6:2002, załącznik B: „Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 6: Oznaczenie gęstości ziarn i nasiąkliwości.”.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

gran

it 1

gran

it 2

gran

it 3

gran

od

iory

t

sjen

it

baz

alt

1

baz

alt

2

baz

alt

3

mel

afir

1

mel

afir

2

kwar

cyt

po

lod

ow

cow

e 1

po

lod

ow

cow

e 2

po

lod

ow

cow

e 3

do

lom

it

do

lom

it

wap

ień

wap

ień

gnej

s

W24deklarowana

Mrozoodporność PN-EN 1367-1:2007 Badania właściwości cieplnych i odporności kruszyw na działanie czynników atmosferycznych -- Część 1: Oznaczanie mrozoodporności


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

Wiążąca KR1-KR7

Podbudowa KR1-KR7

Mrozoodporność w obecności soli PN-EN 1367-6:2008 Badania właściwości cieplnych i odporności kruszyw na działanie czynników atmosferycznych -- Część 6: Mrozoodporność w obecności soli


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Ścieralna KR3-KR7

FNaCl 7

Ścieralna KR1-KR2

FNaCl 10

PSV = S + 52,5 – C gdzie:

S – średnia z pomiarów szorstkości wahadłem angielskim na czterech próbkach danego rodzaju kruszywa

C – średnia z pomiarów szorstkości wahadłem angielskim na czterech próbkach z kruszywa wzorcowego

Urządzenie do przyspieszonego

polerowania próbek kruszyw

drogowych

Wahadło angielskie do pomiaru tarcia wypolerowanych próbek

Odporność na polerowanie PN-EN 1097-8:2009


54

47

52

49

48

51

56

48

48

51

50

47

48

51

49

46

48

53

52

56

56

63

62

59

58

46

55

49

53

36

40

42

43

43

48

49

45

41

56

67

61

10

20

30

40

50

60

70

Gra

nit

1

Gra

nit

2

Gra

nit

3

Gra

nit

4

Gra

no

dio

ryt

Dio

ryt

Gab

ro 1

Gab

ro 2

Dia

baz

1

Dia

baz

2

Baz

alt

1

Baz

alt

2

Baz

alt

3

Baz

alt

4

Baz

alt

5

Baz

alt

6

Baz

alt

7

Mel

afir

1

Mel

afir

2

Po

rfir

Sza

rogła

z

Sza

rogła

z

Pia

sko

wie

c

Kw

arcy

t

Pia

sko

wie

c kw

arc.

Żw

iry

Gry

sy p

olo

do

wco

we

Gry

sy p

olo

do

wco

we

Gry

sy p

olo

do

wco

we

Wap

ień

Wap

ień

do

lom

.

Do

lom

it 1

Do

lom

it 1

Ser

pen

tyn

it

Am

fib

oli

t

Gn

ejs

Kw

arce

Żu

żel

po

mie

dz.

Żu

żel

wie

lk.

Żu

żel

stal

ow

. 1

Żu

żel

stal

ow

. 2


Odporność na polerowanie PN-EN 1097-8:2009 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw . Część 8: Oznaczanie polerowalności kamienia

PSV50

PSV48

PSV53


Kruszywo polodowcowe

PSV kruszywa grubego a właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni drogowych

Kruszywo bazaltowe

Porównanie właściwości przeciwpoślizgowych

Kruszywo bazaltowe i dolomitowe

Pomiar urządzeniem DFTester


Kruszywo ze złoża polodowcowego – słaba mrozoodporność w soli, ale PSV = 52 Kruszywo granodiorytowe – dobra mrozoodporność w soli, ale PSV =48

Mieszanka mineralna : Kruszywo z złoża polodowcowego i kruszywa granodiorytowego – dobra mrozoodporność w soli i PSV powyżej 50

Nie ma złych kruszyw do nawierzchni drogowych, są tylko nieumiejętne ich zastosowania

WNIOSKI

Przy budowie dróg publiczny powinna obowiązywać wobec kruszyw zasada wystarczających wymagań

Mając na uwadze wyniki badań właściwości geometrycznych i fizycznych, kruszywa ze złóż polodowcowych mogą być stosowane do warstw konstrukcji nawierzchni drogowych

W rejonie północno-wschodniej Polski znajdują się jedne z największych kopalin piaskowo-żwirowych, z których są produkowane kruszywa bardzo dobrej jakości do budowy dróg

Dziękuję za uwagę

Obwodnica Augustowa

S8 Białystok - Jeżewo

Obwodnica Wasilkowa

dk8 Białystok - Katrynka

Ocena przydatności kruszyw polodowcowych do nawierzchni … · 2017-03-29 · Skały osadowe:...

Documents

Transcript of Ocena przydatności kruszyw polodowcowych do nawierzchni … · 2017-03-29 · Skały osadowe:...