Technologia Gripfibre®– poprawa parametrów eksploatacyjnych oraz wydłużenie okresu użytkowania

nawierzchni

Dawid Żymełka

Co to jest GRIPFIBRE®?

Gripfibre® to cienki dywanik mineralno- emulsyjny używany w celu odnowy właściwości powierzchniowych warstw ścieralnych.Użycie technologii jest zasadne w momencie kiedy lokalne powierzchniowe uszkodzenia warstwy ścieralnej mogłyby wpłynąć na jakość warstwy wiążącej i podbudowy.

Zalecane użycie cienkich dywaników mineralno-emulsyjnych Gripfibre® : - polepszenie szorstkości warstwy ścieralnej, - uszczelnienie nawierzchni, - naprawa drobnych, lokalnych uszkodzeń, - wyrównanie niewielkich nierówności, - polepszenie właściwości akustycznych.

I warstwa - wyrównawcza II warstwa - ścieralna

Lokalne nierówności podłoża odbijają się niekorzystnie na efekcie wizualnym

Wizualnie jednorodna warstwa

• Uziarnienie mieszanki kruszywa – 0/5 mm • Emulsja na bazie asfaltu

modyfikowanego/niemodyfikowanego • Dodatek regulujący rozpad emulsji • Wydatek materiału: 10-20 kg/m²

• Uziarnienie mieszanki kruszywa – 0/8 mm • Emulsja na bazie asfaltu

modyfikowanego/niemodyfikowanego • Dodatek regulujący rozpad emulsji • Syntetyczne włókna (4 do 6 mm długości) w ilości

0,1- 0,2% w stosunku do masy kruszywa

GRIPFIBRE® to nawierzchnia 2 warstwowa

Uziarnienie mieszanki GRIPFIBRE®?

Typowe krzywe graniczne uziarnienia Gripfibre® wg wytycznych francuskich – uziarnienie nieciągłe.

Wytworzona nieciągłość uziarnienia mieszanki mineralnej wpływa na makroteksturę powierzchni warstwy – pozytywny wpływ na współczynnik tarcia nawierzchni.

GRIFIBRE® - autostrada A87, Francja - po 1 roku eksploatacji

Zastosowanie syntetycznych włókien umożliwia projektowanie mieszanek mineralno-emulsyjnych o nieciągłym uziarnieniu. Włókna stanowią swoiste ,,zbrojenie” mieszanki.

Wpływ włókien na cechy mieszanki:

• polepszenie jednorodności mieszanki - wykluczenie wpływu niewielkich różnic zawartości wody na konsystencję,

• zmniejszenie ubytków kruszywa po oddaniu nawierzchni do ruchu,

• możliwe rozkładanie na dużej szerokości (do 3,85 m) bez ryzyka segregacji,

• zwiększenie odporności na zużycie – możliwość zastosowania dla dróg o dużym obciążeniu ruchem drogowym.

Wpływ włókien syntetycznych na właściwości mieszanki Gripfibre®

Projektowanie i badania mieszanki Gripfibre®

Konsolidacja wg PN-EN 12274-4 Konsolidacja mieszanki rozpoczyna się w momencie początku rozpadu emulsji. Przy rozpadzie emulsji rozpoczyna sie proces oddzialenia faz, a następnie mieszanka traci urabialność. Czas konsolidacji w warunkach budowy to czas liczony od momentu rozłożenia mieszanki, po którego upływie można oddać gotową warstwę do ruchu.

Oznaczenie kohezji mieszanki wg PN-EN 12274-4 Kohezja lub spójność wg normy oznacza opór mieszanki przeciwko obrotowi stempla pomiarowego o 900 - 120°. Podczas badania próbka jest umieszczana na nieruchomej podstawie. Następnie uruchamiamy urządzenie - stempel opuszczamy na powierzchnię próbki i dociskamy stałą siłą (200 ± 4) kPa. Nakłada się klucz obrotowy i obraca się o kąt 900 - 1200. Rejestrowany jest moment obrotowy.

Projektowanie i badania mieszanki Gripfibre®

Oznaczenie zużycia (ścieralności) mieszanki wg PN-EN 12274-5 Abrazja mieszanki – Wet Track Abrasion Test (WTAT) Badanie polega na oznaczeniu ubytku masy mieszanki. Po rozłożonej próbce mieszanki porusza się ruchem obrotowym głowica gumowa (80 w skali twardości Shore‘a) przez 300 sek. symulując ruch pojazdu.

Wpływ włókien syntetycznych na właściwości mieszanki Gripfibre®

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5 10 15 20 25 30 35 40

% ubytku masy

czas badania [min] z włóknami bez włókien

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5 10 15 20 25 30 35 40

% ubytku masy

czas badania [min] z włóknami bez włókien

Próbka kondycjonowana w wilgotności 50% Próbka kondycjonowana w wilgotności 100%

WTAT – Gripfibre 0/10, uziarnienie nieciągłe

Właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni Gripfibre®

Pomiary współczynnika tarcia – 14.07.2016, Słowacja

Nr odc. Nr drogi, lokalizacja Rok wykonania

nawierzchni

Odc. 1 I 18 - Lipniky 2011

Odc. 2 I 68 - Cerrenica 2015

Odc. 3 I74 - Steakcin-Ubla 2012

Odc. 4 KSK Semsa 2006

Właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni Gripfibre®

Pomiary współczynnika tarcia – 14.07.2016, Słowacja – nawierzchnia GRIPFIBRE®

Nr odc. Nr drogi, lokalizacja Rok wykonania

nawierzchni Długość odcinka

[m]

Prędkość pomiarowa

[km/h] Wynik

Odc. 2 I 68 Cerrenica, str. prawa

2015 1650 60 0,48

I 68 Cerrenica, str. lewa 0,49

Odc. 3 I74 Steakcin-Ubla, str. prawa

2012 2750 60 0,43

I74 Steakcin-Ubla, str. lewa 0,46

Odc. 1 I 18 - Lipniky, str. prawa

2011 1150 60 0,39

I 18 - Lipniky, str. lewa 0,38

Odc. 4 KSK Semsa, str. prawa

2006 750 60 0,54

KSK Semsa, str.lewa 0,59

Droga, lokalizacja Rok wykonania

nawierzchni Długość odcinka

[m]

Prędkość pomiarowa

[km/h] Wynik

SMA 11, 100% gabro, PSV 56 2004 1000 60 0,26

SMA 11, PSV 52* 2010 - 60 0,39

SMA 11, PSV 53* 2010 - 60 0,35

SMA 11, PSV 53* 2012 - 60 0,37

Dane dla porównania - nawierzchnia SMA 11

*wyniki pomiarów zaczerpnięto z pracy ,,Evaluation of skid resistance using CTM, DFT and SRT-3 devices” – Politechnika Białostocka, 2016

Właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni Gripfibre®

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

30 km/h 60 km/h 90 km/h

μ

strona prawa, km 60+500 - 64+500

strona lewa, km 60+500 - 64+500

strona prawa, km 73+150 - 75+750

strona lewa, km 73+150 - 75+750

Pomiar współczynnika tarcia na DK17 w m. Ryki, po ułożeniu nawierzchni - rok 2002

Lokalizacja 30 km/h 60 km/h 90 km/h

km 60+500 -

64+500

str. prawa 0,63 0,50 0,44

str. lewa 0,66 0,52 0,46

km 73+150 -

75+750

str. prawa 0,64 0,52 0,46

str. lewa 0,63 0,52 0,47

Właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni Gripfibre®

Monitoring właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni GRIPFIBRE® po 6 oraz 18 miesiącach od ułożenia – autostrada A71, Francja

Układanie nawierzchni GRIPFIBRE®, A87

Właściwości akustyczne nawierzchni Gripfibre®

Pomiary akustyczne przeprowadzono metodą CPX wg normy ISO 11819-2 i zeszytu metodycznego n°63 LCPC

Właściwości akustyczne nawierzchni Gripfibre®

Pomiary akustyczne przeprowadzono metodą CPX wg normy ISO 11819-2 i zeszytu metodycznego n°63 LCPC

Prędkość pomiarowa

[km/h] Miejsce pomiaru Typ nawierzchni

Data ułożenia

Data pomiaru

Wynik [dBA]

70 D54, Fretin, Francja - kier. Avelin GRIPFIBRE 0/6 09.2014 08.2016 96,2

70 D54, Fretin, Francja - kier. A23 GRIPFIBRE 0/6 09.2014 08.2016 95,0

70 DW768 Rudy Rysie-Mokrzyska BBTM 8 10.2015 07.2016 95,1

70 S7, Kraków SMA 8 2011 07.2016 98,3

70 Autostrada A4, Kraków SMA 11 2011 07.2016 100,3

Odcinek próbny, 08.09.2016

Droga dojazdowa do strefy przemysłowej w Myślenicach – ułożono 2 rodzaje mieszanki Gripfibre®: 0/5 oraz 0/8 mm

Materiały do recept:

- Emulsja C60BP5 modyfikowana lateksem na bazie asfaltu drogowego 70/100 Nynas

- Kruszywo granitowe frakcji 0/2; 2/5; 2/8 mm

Realizacje – Słowacja

Lokalizacja: Červenica k/Sabinova Wykonanie: 06/2015 Klasa drogi I - droga krajowa

Realizacje – Słowacja

Lokalizacja: Autostrada D1, odcinek Behárovce – tunel Branisko Wykonanie: 10/2016