technologia r3 s5 wykład 5 spoiwa hydrauliczne

30
1 Technologia, rok 3, wykład 5 1 Spoiwa hydrauliczne Prof. dr hab. inż. Dariusz Sybilski [email protected] Technologia, rok 3, wykład 5 2 Poprzedni wykład Odpady przemysłowe po przetworzeniu i spełnieniu odpowiednich wymagań są pełnowartościowymi produktami Materiały alternatywne są poprawniejszym określeniem produktów z odpadów przemysłowych Obiektywna ocena przydatności materiału alternatywnego na podstawie badań właściwości funkcjonalnych, na równi z materiałami naturalnymi Zużycie odpadów to eliminacja składowisk i ochrona złóż surowców naturalnych Wśród materiałów alternatywnych stosowanych w budownictwie drogowym na szczególną uwagę zasługują: odpady hutnicze (żużle hutnicze, stalownicze i nieżelazne), odpady energetyczne (popioły i żużle), odpady górnicze, tworzywa sztuczne, odpady gumowe (opony samochodowe) Nie ma złych materiałów, są jedynie złe zastosowania

Upload: api-3838845

Post on 07-Jun-2015

3.684 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

1

Technologia rok 3 wykład 5 1

Spoiwa hydrauliczne

Prof dr hab inż Dariusz Sybilskisybilskiibdimedupl

Technologia rok 3 wykład 5 2

Poprzedni wykładOdpady przemysłowe po przetworzeniu i spełnieniu odpowiednich wymagań są pełnowartościowymi produktamiMateriały alternatywne są poprawniejszym określeniem produktoacutew z odpadoacutew przemysłowychObiektywna ocena przydatności materiału alternatywnego na podstawie badań właściwości funkcjonalnych na roacutewni z materiałami naturalnymiZużycie odpadoacutew to eliminacja składowisk i ochrona złoacuteżsurowcoacutew naturalnychWśroacuted materiałoacutew alternatywnych stosowanych w budownictwie drogowym na szczegoacutelną uwagę zasługują odpady hutnicze (żużle hutnicze stalownicze i nieżelazne) odpady energetyczne (popioły i żużle) odpady goacuternicze tworzywa sztuczne odpady gumowe (opony samochodowe)Nie ma złych materiałoacutew są jedynie złe zastosowania

2

Technologia rok 3 wykład 5 3

Plan wykładu

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 4

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

3

Technologia rok 3 wykład 5 5

Spoiwa hydrauliczne

Spoiwa hydrauliczneSproszkowane materiały pochodzenia mineralnego ktoacutere po zmieszaniu z wodą wiążą i twardnieją Reakcje chemiczne powodują przechodzenie mieszaniny w stan stały Wytrzymałośćmateriału wzrasta z czasemPodstawowe składniki tlenek wapnia (CaO) krzemionka (SiO2) tlenek glinu (Al2O3)

Technologia rok 3 wykład 5 6

Spoiwa hydrauliczne

Pierwsze znane w historii spoiwa hydrauliczne to spoiwa pucolanowe ndashaktywne popioły wulkaniczne z Wezuwiusza mieszane z wapnem produkt zwany bdquocementem pucolanowym)bdquoPucolanowyrdquo od Pozzuola koło Neapolu (u podnoacuteża Wezuwiusza)Stosowane w starożytnym Rzymie w konstrukcjach inżynierskich i budownictwie drogowym

4

Technologia rok 3 wykład 5 7

Spoiwa hydrauliczne

CementWapnoPopioły lotne aktywne

Technologia rok 3 wykład 5 8

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

5

Technologia rok 3 wykład 5 9

CementCement pucolanowy RzymWspoacutełczesny cement wynaleziony w 1845 r przez Izaaka Johnsona w Anglii (koło Portland ndash stąd bdquocement portlandzkirdquo)Cement spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowegoKlinkier cementowy produkt wypalenia w wysokiej temperaturze mieszaniny rozdrobnionych odpowiednio dobranych składnikoacutew (przede wszystkim węglanu wapnia i glinokrzemianoacutew)

Technologia rok 3 wykład 5 10

Cement

Cement portlandzki ze zmielenia klinkieru portlandzkiego (węglany wapnia i glinokrzemiany) z dodatkiem gipsuCement hutniczy ze zmielenia klinkieru portlandzkiego z zasadowym żużlem wielkopiecowym granulowanym i gipsem palonymCement glinowy ze zmielenia klinkieru glinowego (boksyty i wapień)

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 2: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

2

Technologia rok 3 wykład 5 3

Plan wykładu

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 4

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

3

Technologia rok 3 wykład 5 5

Spoiwa hydrauliczne

Spoiwa hydrauliczneSproszkowane materiały pochodzenia mineralnego ktoacutere po zmieszaniu z wodą wiążą i twardnieją Reakcje chemiczne powodują przechodzenie mieszaniny w stan stały Wytrzymałośćmateriału wzrasta z czasemPodstawowe składniki tlenek wapnia (CaO) krzemionka (SiO2) tlenek glinu (Al2O3)

Technologia rok 3 wykład 5 6

Spoiwa hydrauliczne

Pierwsze znane w historii spoiwa hydrauliczne to spoiwa pucolanowe ndashaktywne popioły wulkaniczne z Wezuwiusza mieszane z wapnem produkt zwany bdquocementem pucolanowym)bdquoPucolanowyrdquo od Pozzuola koło Neapolu (u podnoacuteża Wezuwiusza)Stosowane w starożytnym Rzymie w konstrukcjach inżynierskich i budownictwie drogowym

4

Technologia rok 3 wykład 5 7

Spoiwa hydrauliczne

CementWapnoPopioły lotne aktywne

Technologia rok 3 wykład 5 8

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

5

Technologia rok 3 wykład 5 9

CementCement pucolanowy RzymWspoacutełczesny cement wynaleziony w 1845 r przez Izaaka Johnsona w Anglii (koło Portland ndash stąd bdquocement portlandzkirdquo)Cement spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowegoKlinkier cementowy produkt wypalenia w wysokiej temperaturze mieszaniny rozdrobnionych odpowiednio dobranych składnikoacutew (przede wszystkim węglanu wapnia i glinokrzemianoacutew)

Technologia rok 3 wykład 5 10

Cement

Cement portlandzki ze zmielenia klinkieru portlandzkiego (węglany wapnia i glinokrzemiany) z dodatkiem gipsuCement hutniczy ze zmielenia klinkieru portlandzkiego z zasadowym żużlem wielkopiecowym granulowanym i gipsem palonymCement glinowy ze zmielenia klinkieru glinowego (boksyty i wapień)

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 3: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

3

Technologia rok 3 wykład 5 5

Spoiwa hydrauliczne

Spoiwa hydrauliczneSproszkowane materiały pochodzenia mineralnego ktoacutere po zmieszaniu z wodą wiążą i twardnieją Reakcje chemiczne powodują przechodzenie mieszaniny w stan stały Wytrzymałośćmateriału wzrasta z czasemPodstawowe składniki tlenek wapnia (CaO) krzemionka (SiO2) tlenek glinu (Al2O3)

Technologia rok 3 wykład 5 6

Spoiwa hydrauliczne

Pierwsze znane w historii spoiwa hydrauliczne to spoiwa pucolanowe ndashaktywne popioły wulkaniczne z Wezuwiusza mieszane z wapnem produkt zwany bdquocementem pucolanowym)bdquoPucolanowyrdquo od Pozzuola koło Neapolu (u podnoacuteża Wezuwiusza)Stosowane w starożytnym Rzymie w konstrukcjach inżynierskich i budownictwie drogowym

4

Technologia rok 3 wykład 5 7

Spoiwa hydrauliczne

CementWapnoPopioły lotne aktywne

Technologia rok 3 wykład 5 8

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

5

Technologia rok 3 wykład 5 9

CementCement pucolanowy RzymWspoacutełczesny cement wynaleziony w 1845 r przez Izaaka Johnsona w Anglii (koło Portland ndash stąd bdquocement portlandzkirdquo)Cement spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowegoKlinkier cementowy produkt wypalenia w wysokiej temperaturze mieszaniny rozdrobnionych odpowiednio dobranych składnikoacutew (przede wszystkim węglanu wapnia i glinokrzemianoacutew)

Technologia rok 3 wykład 5 10

Cement

Cement portlandzki ze zmielenia klinkieru portlandzkiego (węglany wapnia i glinokrzemiany) z dodatkiem gipsuCement hutniczy ze zmielenia klinkieru portlandzkiego z zasadowym żużlem wielkopiecowym granulowanym i gipsem palonymCement glinowy ze zmielenia klinkieru glinowego (boksyty i wapień)

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 4: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

4

Technologia rok 3 wykład 5 7

Spoiwa hydrauliczne

CementWapnoPopioły lotne aktywne

Technologia rok 3 wykład 5 8

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

5

Technologia rok 3 wykład 5 9

CementCement pucolanowy RzymWspoacutełczesny cement wynaleziony w 1845 r przez Izaaka Johnsona w Anglii (koło Portland ndash stąd bdquocement portlandzkirdquo)Cement spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowegoKlinkier cementowy produkt wypalenia w wysokiej temperaturze mieszaniny rozdrobnionych odpowiednio dobranych składnikoacutew (przede wszystkim węglanu wapnia i glinokrzemianoacutew)

Technologia rok 3 wykład 5 10

Cement

Cement portlandzki ze zmielenia klinkieru portlandzkiego (węglany wapnia i glinokrzemiany) z dodatkiem gipsuCement hutniczy ze zmielenia klinkieru portlandzkiego z zasadowym żużlem wielkopiecowym granulowanym i gipsem palonymCement glinowy ze zmielenia klinkieru glinowego (boksyty i wapień)

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 5: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

5

Technologia rok 3 wykład 5 9

CementCement pucolanowy RzymWspoacutełczesny cement wynaleziony w 1845 r przez Izaaka Johnsona w Anglii (koło Portland ndash stąd bdquocement portlandzkirdquo)Cement spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowegoKlinkier cementowy produkt wypalenia w wysokiej temperaturze mieszaniny rozdrobnionych odpowiednio dobranych składnikoacutew (przede wszystkim węglanu wapnia i glinokrzemianoacutew)

Technologia rok 3 wykład 5 10

Cement

Cement portlandzki ze zmielenia klinkieru portlandzkiego (węglany wapnia i glinokrzemiany) z dodatkiem gipsuCement hutniczy ze zmielenia klinkieru portlandzkiego z zasadowym żużlem wielkopiecowym granulowanym i gipsem palonymCement glinowy ze zmielenia klinkieru glinowego (boksyty i wapień)

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 6: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

6

Technologia rok 3 wykład 5 11

Cement Definicjetlenek wapnia reaktywny (CaO) część tlenku wapnia ktoacutera w normalnych warunkach twardnienia może tworzyć hydraty krzemianoacutew wapnia lub hydraty glinianoacutew wapniadwutlenek krzemu reaktywny (SiO2) część dwutlenku krzemu ktoacutera po działaniu kwasu chlorowodorowego (HCl) przechodzi do roztworu we wrzącym roztworze wodorotlenku potasuskładnik głoacutewny specjalnie wybrany materiał nieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych przekracza 5 masyskładnik drugorzędny specjalnie wybrany materiałnieorganiczny ktoacuterego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składnikoacutew głoacutewnych i składnikoacutew drugorzędnych nie przekracza 5 masyrodzaj cementu powszechnego użytku jeden z 27 wyroboacutew z grupy cementoacutew powszechnego użytkuklasa wytrzymałości cementu klasa wytrzymałości na ściskanie

Technologia rok 3 wykład 5 12

Cement norma

PN-EN 197-1 2002 Cement Część 1 Skład wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementoacutew powszechnego użytku

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 7: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

7

Technologia rok 3 wykład 5 13

Cement

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj drobno zmielony materiałnieorganiczny ktoacutery po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesoacutew hydratacji ktoacutery po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą

Technologia rok 3 wykład 5 14

Cement

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głoacutewnie przez hydratacjękrzemianoacutew wapnia a także innych związkoacutew chemicznych ktoacutere mogą braćudział w procesie twardnienia np glinianoacutew Suma udziałoacutew reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO2) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 masy

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 8: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

8

Technologia rok 3 wykład 5 15

Cement Składniki głoacutewne

Klinkier cementu portlandzkiegoGranulowany żużel wielkopiecowyPucolanyPopioacuteł lotnyŁupek palonyWapieńPył krzemionkowy

Technologia rok 3 wykład 5 16

Cement Składniki głoacutewne Klinkier cementu portlandzkiego (K)

otrzymywany ze spiekania dokładnie zestawionej mieszaniny rozdrobnionych i ujednorodnionych surowcoacutew (mąka surowcowa zaczyn i szlam) zawierających tlenki ndash CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 i niewielkie ilości innych materiałoacutew

Granulowany żużel wielkopiecowy (S)wytwarzany przez gwałtowne chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie otrzymywanego przy wytapianiu rudy żelaza w wielkim piecuzawiera co najmniej dwie trzecie masy żużla zeszklonego oraz wykazuje właściwości hydrauliczne przy odpowiedniej aktywacji

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 9: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

9

Technologia rok 3 wykład 5 17

Cement Składniki głoacutewnePucolany (P Q)

naturalne materiały krzemionkowe lub glino-krzemianowe lub kombinacja obydwupucolanami są roacutewnież popioacuteł lotny i pył krzemionkowysame nie twardnieją po zmieszaniu z wodą lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują w normalnej temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) tworząc związki krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia o rosnącej wytrzymałościpucolany naturalne (P) zwykle materiały pochodzenia wulkanicznego lub skały osadowe o odpowiednim składzie chemiczno-mineralogicznymPucolany naturalne wypalane (Q) materiały pochodzenia wulkanicznego gliny łupki lub skały osadowe aktywowane przez obroacutebkę termiczną

Technologia rok 3 wykład 5 18

Cement Składniki głoacutewnePopioacuteł lotny (V W)

otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym Popioacuteł otrzymywany innymi metodami nie powinien być stosowany w cemencie CEMmoże być z natury krzemionkowy lub wapiennypopioacuteł o naturze krzemionkowej wykazuje właściwości pucolanowepopioacuteł o naturze wapiennej wykazuje właściwości pucolanowe i hydrauliczne

Łupek palony (T)łupek palony w szczegoacutelności łupek palony bitumiczny wytwarzany jest w specjalnym piecu w temperaturze około 800ordmCzawiera fazy klinkierowe (krzemiany) oraz tlenki o reaktywności pucolanowew drobno zmielonym stanie łupek palony wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne oraz dodatkowo pucolanowe

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 10: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

10

Technologia rok 3 wykład 5 19

Cement Składniki głoacutewneWapień (L LL)

stosowany w produkcji cementu powinien zawierać co najmniej 75 węglanu wapnia (CaCO3) oraz ograniczoną ilość gliny i węgla organicznego

Pył krzemionkowy (D)powstaje podczas redukcji kwarcu wysokiej czystości za pomocą węgla w elektrycznych piecach łukowych przy pomocy krzemu lub stopoacutew żelazokrzemuskłada się z drobnych kulistych cząstek zawierających co najmniej 85 masy bezpostaciowego dwutlenku krzemu

Technologia rok 3 wykład 5 20

Cement Składniki drugorzędne

Specjalnie wyselekcjonowane mineralne materiały nieorganiczne naturalne lub pochodzące z procesu produkcji klinkieruUlepszają fizyczne właściwości cementu (takie jak urabialność i wodożądność)Mogą być one obojętne lub miećnieznaczące właściwości hydrauliczne lub pucolanowe

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 11: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

11

Technologia rok 3 wykład 5 21

Cement Składniki drugorzędneSiarczan wapnia

dodawany jest do innych składnikoacutew cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązaniamoże występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia CaSO4 2H2O) poacutełhydrat (CaSO4 frac12 H2O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia CaSO4) lub ich mieszanina

Dodatkiinne nie wymienione składniki dodawane w celu poprawy wytwarzania lub właściwości cementucałkowita ilość dodatkoacutew nie powinna przekraczać 10 masy cementu (z wyjątkiem pigmentoacutew)ilość dodatkoacutew organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 05 masy cementudodatki nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu lub zaprawy

Technologia rok 3 wykład 5 22

CementCEM I (1 rodzaj) - Cement portlandzki

Zawiera klinkierCEM II (19 rodzajoacutew) - Cement portlandzki wieloskładnikowy

Zawiera klinkier i inne składniki głoacutewneCEM III (3 rodzaje) - Cement hutniczy

Zawiera klinkier i żużel wielkopiecowyCEM IV (2 rodzaje) - Cement pucolanowy

Zawiera klinkier i pucolanyCEM V (2 rodzaje) - Cement wieloskładnikowy

Zawiera klinkier żużel wielkopiecowy i pucolanyŁącznie 27 rodzajoacutew cementu

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 12: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

12

Technologia rok 3 wykład 5 23

Technologia rok 3 wykład 5 24

Cement Wymagania

Właściwości mechaniczneWytrzymałość normowa

Wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach Wyroacuteżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej 325 425 525

Wytrzymałość wczesnaWytrzymałość na ściskanie oznaczana po 2 lub po 7 dniachKlasa normalna N klasa wysoka R

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 13: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

13

Technologia rok 3 wykład 5 25

Cement Wymagania

Właściwości fizycznePoczątek czasu wiązaniaStałość objętości

Właściwości chemiczneStrata prażeniaPozostałość nierozpuszczalnaZawartość siarczanoacutew (jako SO3)Zawartość chlorkoacutewPucolanowość

Technologia rok 3 wykład 5 26

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 14: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

14

Technologia rok 3 wykład 5 27

Technologia rok 3 wykład 5 28

Cement Wymagania

Wymagania dotyczące trwałościSzczegoacutelne wymagania określone wobec zapraw lub betonoacutew odnoszące się do warunkoacutew środowiskowych stosowania cementu uwzględniające mrozoodporność odporność chemiczną i ochronę zbrojenia

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 15: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

15

Technologia rok 3 wykład 5 29

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 30

Wapno normy

PN-EN 459-1 2003 Wapno budowlane Część 1 Definicje wymagania i kryteria zgodnościPN-EN 459-2 2003 Wapno budowlane Część 2 Metody badańPN-EN 459-3 2003 Wapno budowlane Część 3 Ocena zgodności

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 16: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

16

Technologia rok 3 wykład 5 31

Wapno

Wapno budowlane stosowane jest jako spoiwo w zaprawach murarskich do obrzutek i tynkoacutew do produkcji wyroboacutew budowlanych(oraz do stabilizacji gruntu)

Technologia rok 3 wykład 5 32

Wapno Definicje wapno

materiał zawierający wszelkie fizyczne i chemiczne odmiany tlenku wapnia ilub tlenku magnezu (CaO i MgO) lub wodorotlenkoacutew wapnia i magnezu (Ca(OH)2 i Mg(OH)2)

wapno budowlanewapno stosowane w budownictwie i inżynierii lądowej i wodnej

wapno powietrznewapno składające się głoacutewnie z tlenku wapnia lub wodorotlenku wapnia powoli twardniejące w powietrzu pod wpływem działania atmosferycznego dwutlenku węgla W zasadzie nie twardnieje pod wodą i nie ma właściwości hydraulicznych może to być zaroacutewno wapno palone jak i wapno hydratyzowane

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 17: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

17

Technologia rok 3 wykład 5 33

Wapno Definicjewapno palone (Q) (dawniej niegaszone)

wapno powietrzne składające się głoacutewnie z tlenku wapnia i tlenku magnezu wytwarzane poprzez palenie prażenie kamienia wapiennego ilub dolomitu Wapno palone wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą Oferowane są w roacuteżnych stanach rozdrobnienia od brył do materiału drobno zmielonego Termin ten obejmuje wapno wapniowe i wapno dolomitowe

wapno hydratyzowane (S) (dawniej gaszone)wapno powietrzne wapno wapniowe lub wapno dolomitowe otrzymywane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego Wytwarzane jest w postaci suchego proszku lub ciasta lub jako zawiesina (mleko wapienne)

wapno wapniowe (CL)wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

Uwaga wapno muszlowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe wytwarzane poprzez prażenie kamienia muszlowego a następnie gaszenie Wapno pokarbidowe jest to hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu

Technologia rok 3 wykład 5 34

Wapno Definicjewapno dolomitowe (DL)

wapno zawierające głoacutewnie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez żadnych dodatkoacutew materiałoacutew hydraulicznych lub pucolanowych

wapno dolomitowe poacutełhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu

wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowanewapno dolomitowe hydratyzowane składające sięgłoacutewnie z wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 18: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

18

Technologia rok 3 wykład 5 35

Wapno Definicjewapno hydrauliczne naturalne (NHL)

wapno wytwarzane poprzez wypalanie bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego sproszkowane w procesie gaszenia mielone lub nie mielone Wszystkie NHL mają właściwość wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (Z)wapno hydrauliczne naturalne (NHL) Produkty specjalne ktoacutere mogą zawierać do 20 mm odpowiednich dodatkoacutew materiałoacutew pucolanowych lub hydraulicznych są dodatkowo oznaczone bdquoZrdquo

wapno hydrauliczne (HL)wapno składające się głoacutewnie z wodorotlenku wapnia krzemianoacutew wapnia i glinianoacutew wapnia wytwarzane poprzez mieszanie odpowiednich surowcoacutew Ma ono właściwości wiązania i twardnienia pod wodą Do procesu twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla

Technologia rok 3 wykład 5 36

Wapno KlasyfikacjaWapno powietrzne należy klasyfikować według zawartości (CaO+MgO) a wapno hydrauliczne w zależności od wytrzymałości na ściskanie

CL 90CL 80CL 70DL 85DL 80HL 2HL 35HL 5NHL 2NHL 35NHL 5

Wapno wapniowe 90Wapno wapniowe 80Wapno wapniowe 70Wapno dolomitowe 85Wapno dolomitowe 80Wapno hydrauliczne 2Wapno hydrauliczne 35Wapno hydrauliczne 5Wapno hydrauliczne naturalne 2Wapno hydrauliczne naturalne 35Wapno hydrauliczne naturalne 5

SymbolOznaczenie

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 19: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

19

Technologia rok 3 wykład 5 37

Wapno Oznaczenie normowe rodzaj stan dostawy (palone lub hydratyzowane) stopień hydratyzowania

wapno wapniowe 90 paloneEN 459-1 CL 90-Q

wapno wapniowe 80 hydratyzowane (gaszone)EN 459-1 CL 80-S

wapno dolomitowe 85 poacutełhydratyzowaneEN 459-1 DL 85-S1

wapno hydrauliczne 5EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 35 z dodatkiem pucolany

EN 459-1 NHL 35-Z

Technologia rok 3 wykład 5 38

Wapno Wymagania chemiczne (skład chemiczny)

zawartość CaO+MgOzawartość MgOzawartość CO2zawartość SO3zawartość wapna czynnego (wapna CaO i Ca(OH)2 nie związanego)

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 20: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

20

Technologia rok 3 wykład 5 39

Tablica 2 Wymagania chemiczne wobec wapna

ge 3le 3NHL 5ge 9le 3NHL 35ge 15le 3NHL 2ge 3le 3HL 5ge 6le 3HL 35ge 8le 3HL 2

le 2le 7le 5ge 80DL 80le 2le 7le 30ge 85DL 85le 2le 12le 5ge 70CL 70le 2le 7le 5ge 80CL 80le 2le 4le 5ge 90CL 90

Wapno czynne

SO3CO2MgOCaO + MgORodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 40

Wapno Wymagania fizycznewytrzymałość normowa ndash wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniachstopień zmieleniazawartość wolnej wodystałość objętości po gaszeniubadania zaprawy

głębokość wnikaniazawartość powietrza

czas wiązaniapoczątekkoniec

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 21: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

21

Technologia rok 3 wykład 5 41

Tablica 3 Wytrzymałość na ściskanie wapna hydraulicznegoi hydraulicznego naturalnego

ge 5 do le 15ge 2HL 5 i NHL 5

ge 35 do le 10-HL 35 i NHL 35

ge 2 do le 7-HL 2 i NHL 2

po 28 dniachpo 7 dniach

Wytrzymałość na ściskanie MPaRodzaj wapna budowlanego

Technologia rok 3 wykład 5 42

Wapno Wymagania fizyczne dodatkowe (informacyjne)

reaktywność (wapno palone)wodożądność (badanie zaprawy)zatrzymywanie wody (badanie zaprawy)gęstość nasypowastopień zmielenia (wapno palone)stopień białości (metoda badania według uzgodnień pomiędzy dostawcą a odbiorcą)

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 22: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

22

Technologia rok 3 wykład 5 43

Spoiwa hydrauliczneCement pochodzenie skład właściwościWapno pochodzenie skład właściwościZastosowanie w budownictwie drogowym

Technologia rok 3 wykład 5 44

CementNawierzchnie drogowe z betonu cementowegoNawierzchnie drogowe z drobnowymiarowych elementoacutew betonowych debElementy wyposażenia droacuteg krawężniki bariery itpStabilizacja gruntoacutew podłoża nawierzchniPodbudowa z kruszyw stabilizowanych cementemPodbudowa z chudego betonuPodbudowa z betonu cementowegoMieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne w technologii recyklingu na zimno na miejscu

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 23: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

23

Technologia rok 3 wykład 5 45

Cement w nawierzchni betonowejDuża wytrzymałość zapewniająca uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu do przeniesienia obciążenia ruchem pojazdoacutewCzas wiązania odpowiedni do wyprodukowania transportu i wbudowania betonu początek wiązania cementu powinien być dłuższy niż 120 minutUmiarkowane ciepło twardnienia aby uniknąćnaprężeń cieplnych w świeżym betonie i powstania powierzchniowych spękań termicznychWodożądność nie większą niż 28 pozwalającą na uzyskanie żądanej konsystencji betonu przy niskim wspoacutełczynniku wc (wodacement) ndash wytworzony beton będzie woacutewczas wykazywał dużą wytrzymałość i mały skurcz

Technologia rok 3 wykład 5 46

Cement w nawierzchni betonowej

Cement o wysokiej wytrzymałości (525N i 525R) ma wysokie ciepło twardnienia co powoduje znaczny skurcz zaprawy z nim wytworzonejTaki cement stosowany jest w naprawach nawierzchni betonowych gdy wymagane jest szybkie twardnienie i oddanie nawierzchni do ruchu

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 24: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

24

Technologia rok 3 wykład 5 47

Cement w nawierzchni betonowej

Dobierając cement do betonu należy zwroacutecić uwagę na możliwość reakcji związkoacutew zawartych w cemencie i w kruszywie mineralnymDuża zawartość w cemencie tlenkoacutew wapnia krzemu i glinu (CaO SiO2 Al2O3) może z kruszywem zawierającym reaktywne formy krzemionki wywołaćreakcję ktoacuterej efektem jest korozja alkaliczno-krzemionkowa betonuKorozja ta objawia się siatką drobnych rys powstających na powierzchni betonu

Technologia rok 3 wykład 5 48

Cement w nawierzchni betonowej

Nadmierna łączna zawartość tlenkoacutew wapnia i magnezu (CaO + MgO) może powodować pęcznienie betonu

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 25: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

25

Technologia rok 3 wykład 5 49

Cement w nawierzchni betonowej

Stopień rozdrobnienia cementu nie powinien być zbyt dużyDrobny przemiał (duże rozdrobnienie)

większa wytrzymałość na ściskania i zginanie zwłaszcza w okresie początkowego wiązania i twardnieniawiększa wodożądność cementu

Zbyt gruby przemiał (małe rozdrobnienie)trudności w utrzymaniu wody w mieszance betonowej

Technologia rok 3 wykład 5 50

Cement w nawierzchni betonowej

Doboacuter cementu powinien uwzględniaćuzyskanie odpowiednich właściwości funkcjonalnych betonu

Dużej wytrzymałości na ściskanieDużej wytrzymałości na rozciąganie (przy zginaniu)Dużej szczelności (małej porowatości)Małej nasiąkliwościDużej mrozoodpornościDużej odporności na środki odladzające

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 26: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

26

Technologia rok 3 wykład 5 51

Cement w nawierzchni betonowej

Stosowane rodzaje cementoacutew wg KTKNS

drogi o kategorii ruchu KR4 KR5 KR6CEM I 325NCEM I 325RCEM I 425NCEM I 425R

drogi o kategorii ruchu KR1 KR2 KR3bez ograniczeń w stosunku do rodzaju cementu - od CEM I do CEM V

Technologia rok 3 wykład 5 52

Cement w podbudowie nawierzchni

Podbudowa nawierzchni z dodatkiem cementu może być wykonana jako

podbudowa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementempodbudowa z chudego betonu

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 27: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

27

Technologia rok 3 wykład 5 53

Cement w podbudowie nawierzchni

Stabilizacja gruntu lub kruszywa cementem -mieszanka mineralną w ktoacuterej spoiwem hydraulicznym jest cementR28 = 50 MPaChudy beton - mieszanka kruszywa mineralnego związanego spoiwem hydraulicznym ktoacuterym jest cementR28 = od 6 do 9 MPaR7 = od 35 do 55 MPaGrubość warstwy podbudowy z chudego betonu według KTKNPP - zależnie od kategorii ruchu od 16 (KR1) do 22 cm (KR6)

Technologia rok 3 wykład 5 54

WapnoWapno w budownictwie drogowym stosowane jest do

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych wapnem

Stabilizacja gruntoacutew wapnem stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane wapnem używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane jest wapno palone lub wapno hydratyzowane

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 28: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

28

Technologia rok 3 wykład 5 55

Aktywne popioły lotnePopioły lotne w budownictwie drogowym stosowane sądo

stabilizacji gruntoacutew podłoża nawierzchnipodbudoacutew z kruszyw stabilizowanych aktywnym popiołem lotnym

Stabilizacja gruntoacutew popiołem aktywnym lotnym stosowana jest do ulepszenia podłoża gruntowego w tym do wzmocnienia podłoża gruntowego G2 G3 G4 w celu uzyskania gruntu o nośności G1 wymaganej według KTKNPPKruszywo stabilizowane aktywnym popiołem lotnym używane jest od wykonania dolnej warstwy podbudowy nawierzchni droacutegStosowane są aktywne popioły lotne z węgla brunatnego

Technologia rok 3 wykład 5 56

Podbudowa z betonu popiołowegoW podbudowie z betonu popiołowego można stosowaćnastępujące materiały

Kruszywa mineralne piasek żwir i pospoacutełka kruszywa łamaneKruszywa sztuczne żużel wielkopiecowy kawałkowy łupki węglowe keramzytPopioły lotne

PKb z węgla kamiennegoPKa z węgla kamiennego (jako dodatek pucolanowe do spoiwa)PBc aktywne z węgla brunatnego (jako samodzielne spoiwo) orazPBa i PBb z węgla brunatnego (jako dodatek pucolanowy do spoiwa)

Spoiwa hydrauliczne wapno cement

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 29: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

29

Technologia rok 3 wykład 5 57

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite

Nawierzchnie asfaltowe z warstwami podbudowy związanej spoiwem hydraulicznym są konstrukcjami poacutełsztywnymi nawierzchni drogowejNawierzchnie poacutełsztywne są narażone na powstawanie spękań odbitychSpękania są zapoczątkowane w warstwie podbudowy ze spoiwem hydraulicznym wskutek skurczu fizyko-chemicznegoNastępnie mogą być przenoszone do warstw asfaltowych położonych bezpośrednio na takiej podbudowieSpękania te nazywane są spękaniami odbitymi

Technologia rok 3 wykład 5 58

Nawierzchnie poacutełsztywne spękania odbite - zapobieganie

Redukcja zawartości spoiwa hydraulicznego (np cementu) do niezbędnej ilości zapewniającej wymaganąwytrzymałość z jednoczesną optymalizacją składu mieszanki mineralnejSztuczne celowe wywołanie (np przez nacięcie) pęknięćpoprzecznych w podbudowie sztywnejZastosowanie warstwy pośredniej rozpraszającej naprężenia rozciągające położonej na warstwie podbudowy sztywnej pod warstwami asfaltowymi ktoacuterą może być

membrana z polimeroasfaltu (warstwa SAMI Stress AbsorbingMembrane Interlayer)warstwa o grubości 12 cm z zagęszczonej mieszanki mineralnejsiatka polimerowa metalowa szklana lub węglanowawłoacuteknina nasączona polimeroasfaltem

Połączenie kilku z podanych technik

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę

Page 30: Technologia R3 S5 Wykład 5 Spoiwa Hydrauliczne

30

Technologia rok 3 wykład 5 59

PodsumowanieSpoiwa hydrauliczne znane i stosowane jużw starożytnym Rzymie (spoiwa pucolanowe pochodzenia wulkanicznego)Obecnie stosowane w drogownictwie cement wapno aktywny popioacuteł lotny27 rodzajoacutew cementu powszechnego użytku (+cementy specjalne)Wszechstronne zastosowanie w drogownictwie nawierzchnie podbudowy podłoże stabilizacja gruntuNawierzchnie poacutełsztywne koniecznośćzapobiegania powstawania spękań odbitych

Technologia rok 3 wykład 5 60

Dziękuję za uwagę