Z tego też powodu w momencie charakteryzowania jakości betonu nawierzchniowego konieczne jest podawanie obu powyższych wartości. Te wymagania są istotne ze względu na:
– różnorodne obciążenia,
– podatność podłoża gruntowego,
– wpływów atmosferycznych,
– właściwości betonu.
Beton nawierzchniowy
Wymagania wytrzymałościowe
Warunki pracy nawierzchni pogarsza to, że złożona jest ona z szeregu stosunkowo cienkich płyt leżących obok siebie, które są narażone na bezpośrednie oddziaływanie ruchu oraz czynniki atmosferyczne. Z tego też powodu projektując betony drogowe powinno się wziąć pod uwagę jakość składników. Jednak tak samo ważne są podstawowe wymagania, które stawia się betonom konstrukcyjnym. Są one zgodne z normą PN-61/S-96015.
Beton nawierzchniowy składa się z takich materiałów składowych:
– cement,
– kruszywo,
– woda,
– dodatki specjalne.
Żeby beton nawierzchniowy miał zapewnione wysokie własności, cement powinien się charakteryzować:
– wysoką wytrzymałością,
– małym skurczem (zwłaszcza w początkowym okresie),
– wydzielaniem małej ilości ciepła przy wiązaniu.
Każda drogowa nawierzchnia betonowa dzieli się szczelinami na płyty. Jednak narażona jest ona na naprężenia, które w efekcie mogą powodować pęknięcia. Spowodowane to jest małą grubością tych płyt w stosunku do ich długości i szerokości oraz kurczeniem się betonu. Istnieje jednak możliwość, żeby zmniejszyć liczbę pęknięć skurczowych (informacje na temat egzamin na uprawnienia architektoniczne). Jest to możliwe dzięki zastosowaniu np. cementu o małym skurczu.
Cement do budowy nawierzchni betonowych
W efekcie wielu przeprowadzonych badań stwierdzono, że najodpowiedniejszym cementem do budowy nawierzchni betonowych jest cement portlandzki w stanie zupełnie świeżym. Powinien się on charakteryzować:
– wytrzymałością zaprawy na ściskanie po 28 dniach w granicach 300-H400 kG/cm2,
– powolnym czasem wiązania – początek wiązania po upływie 2 godzin,
– średnim przemiałem, czyli o pozostałości na sicie nr 80 (6400 oczek na cm2) w granicach od 5 do 15%.
Z tego też powodu w polskich przepisach jest zaznaczone, żeby do nawierzchni betonowej powinno się stosować cement portlandzki marki co najmniej 350, a początek wiązania powinien mieć miejsce nie szybciej niż po 2 godzinach.
Nie zaleca się stosowania innych cementów wysokiej jakości, które mają przyspieszony okres twardnienia. Dotyczy to zarówno cementów portlandzkich (przednich lub szybkotwardniejących), jak i o innym składzie chemicznym (glinowy). Nie znajdują one szerszego zastosowania przy budowie nawierzchni betonowych. Jednak w dużej ilości krajów są one dopuszczone do użytku w sytuacji, kiedy konieczne jest szybkie oddanie drogi do ruchu (egzamin na uprawnienia architektoniczne). Może mieć to miejsce przy:
– budowie odcinków końcowych,
– zbliżających się przymrozkach,
– naprawie bądź pełnej wymianie zniszczonych płyt nawierzchni.
Główną zasadą jest to, że nie powinno się mieszać ze sobą cementów, które są różnych rodzajów marek bądź różnego pochodzenia. Dodatkowo płytę betonową nawierzchni powinno się wykonać jednym ciągiem od szczeliny do szczeliny dylatacyjnej. Cement, który dodaje się do tej płyty powinien być:
– tej samej marki,
– z jednej fabryki,
– z tego samego transportu.
Dotyczy to szczególnie cementu glinowego. Nie można go stosować w bezpośrednim zetknięciu z niezwiązanym jeszcze cementem portlandzkim. Należy pamiętać o tym, że produkcja specjalnych cementów drogowych, które będą przeznaczone do budowy nawierzchni betonowych dróg lub lotnisk nie jest jeszcze do końca rozwiązana. Prowadzi się nadal studia technologiczne, dzięki którym ustali się właściwe parametry chemiczne przy produkcji cementu. W efekcie będzie można zyskać produkt wysokiej wytrzymałości przy wolnym wiązaniu, małym skurczu i małym wydzielaniu ciepła przy hydratacji. Niezależnie od właściwości technicznych cementu, należy przestrzegać zużycia nadesłanego na budowę cementu w odpowiednim czasie.
