Kompaktasfalt metodą na krótki sezon budowlany - K.Jabłoński

Naukowo – techniczna konferencja szkoleniowa 

„Jakość w realizacji robót drogowych” 

Ostróda, 7-8 październik 2010 r.

‣ Wstęp 

‣ Co to jest asfaltowa warstwa kompaktowa? 

‣ Cele wynalazców technologii warstw kompaktowych 

‣ Ograniczenia w tradycyjnym wykonawstwie warstw 

asfaltowych na gorąco 

‣ Przesłanki do wykonywania asfaltowych warstw 

kompaktowych 

‣ Środki techniczne do realizacji idei asfaltowych warstw 

kompaktowych i inauguracja w Polsce 

‣ Środki techniczne do realizacji idei asfaltowych warstw 

kompaktowych na drogach niższych klas technicznych 

‣ Zalety asfaltowych warstw kompaktowych 

‣ Podsumowanie 

„Jakość w realizacji robót drogowych”, Ostróda 08.10.2010; Konrad Jabłoński -AIP 2

‣ W bieżącym roku minęło15latodpodjęciaprzezprof.E.RichterawspólniezfirmąHERMANKIRCHNERpracnadnowątechnologiąwbudowywaniawarstwmineralno-asfaltowych,która wniosła nową jakośćw technice 

wykonawstwa nawierzchni asfaltowych. 

‣ Jest to technologia zwana w Niemczech pod nazwą Kompaktasphalt. 

‣ Polska nazwa tej technologii to asfaltowewarstwykompaktowe. 

‣ W ciągu tych 15lat zalety tej technologii zostały sprawdzone 

w praktyce (D, NL, S, N, J). 


Jako asfaltową warstwę kompaktową, 

(znaną pod nazwą „Kompaktasphalt” lub Kompakt-asfalt”), 

określa się wbudowaną w jednym cyklu 

roboczym warstwę ścieralną i warstwę 

wiążącą, lub warstwę wiążącą i warstwę 

podbudowy, z różniących się składem 

mieszanek mineralno-asfaltowych, w 

technologii „gorące na gorące”. 

Najczęściej wykonywane są warstwy kompaktowe 

składające się z warstwy ścieralnej i warstwy 

wiążącej. 


Drogowcy poszukiwali od dziesiątków lat rozwiązania 

technologicznego, które umożliwiłoby : 

‣ wykonywanie warstw z mieszanek mineralnoasfaltowych 

w mniej sprzyjających, dla 

standardowych technologii, warunkach 

atmosferycznych np. wczesnowiosennych 

i późnojesiennych, 

‣uzyskanie wysokiej jakości i trwałości 

wykonywanych warstw z ma oraz 

‣ uzyskanie wysokiego tempa realizacji robót 

„Jakość w realizacji robót drogowych”, Ostróda 08.10.2010; Konrad Jabłoński -AIP 

5

Wiadomo, że zagęszczeniewarstwzmazależy przede wszystkim od: 

temperaturymieszankimineralno-asfaltowej w trakcie jej zagęszczania (lepkość 

lepiszcza: 2 Pa.s ≤ μ d ≤20 Pa.s), 

warunkówatmosferycznychna drodze, które wpływają na tempo schładzania 

mma (wzrostu lepkość: μ d ) 

możliwościrozkładarkido wysokiego wstępnego zagęszczenia mma, 

zastosowanegozestawuwalcówi przyjętej technologii zagęszczania. 


Zależność zagęszczenia od temperatury mma 

Gęstość objętościowa 

Marshall próbek Marshalla test 

Liczba uderzeń ubijaka Marshalla na stronę próbki 

specimens[g/cm³] 

0 25 50 75 100 

2.500 

2.450 

2.400 

2.350 

2.300 

2.250 

2.200 

150° C 

140°C 

120°C 

100°C 

, 

theoretical compaction degree 101,2 

100,0 

98,3 

95,3 

0 

2 

4 

6 

8 

10 

12 

Void 

Contest Próżnia 

[Vol%] [%]V/V 

2.150 

2.100 

2.050 

2.000 

14 

16 

18 

20 


Wpływ temperatury zagęszczania mma na głębokości koleiny 

[Richter, Dietrich, 1997] 


Grubość warstwy w cm 

 

8 

7 

6 

5 

4 

Wpływtemperaturyigrubościwbudowywanejwarstwymanaczaszagęszczania[Bossemayer, 1966] 

Temperatura Mischguttemperatur mma=135°C135°C 

Mischguttemperatur Temperatura mma = 160°C 

3 

2 

1 

0 

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 

Czas zagęszczania mma w minutach przy temperaturze powietrza: 0°C) 

Ta zależność wskazywała na zalety wbudowywania grubych warstw ! 


9

Temperatura w 5 i 15 cm warstwie mma w zależności od czasu (Vwiatru=0m/s) 

[wg B. Stefańczyk i P. Mieczkowski: „Mieszanki mineralno-asfaltowe – Wykonawstwo i badania” 

Warszawa, 2008] 

(WKŁ, 

Ts – temperatura w środku warstwy 

Tk – temperatura na krawędzi warstwy 


Temperatura w 10 cm warstwie mma w zależności czasu i wiatru (Vwiatru=16 lub 24 m/s) 

[wg B. Stefańczyk i P. Mieczkowski: „Mieszanki mineralno-asfaltowe – Wykonawstwo i badania” 

Warszawa, 2008] 

(WKŁ, 

Ts – temperatura w środku warstwy 

Tk – temperatura na krawędzi warstwy 


Z przedstawionych wyników badań wynika, że wbudowywanie 

grubszych warstw zmniejsza straty ciepła spowodowane 

niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi, takimi jak: 

niska temperatura powietrza, 

wiatr, 

które najczęściej występują w okresach wczesnowiosennych 

orazpóźnojesiennych i wczesnozimowych. 

Spowolnienie procesu schładzania rozłożonej warstwy ma, dodatkowo 

wstępnie zagęszczonej belką rozkładarki(do ok. 95 %, wg 

Marshalla), umożliwia zagęszczenie jej do wymaganegopoziomu, a w 

konsekwencji uzyskania trwałej nawierzchni. 

Rozłożenie dwóch warstw nawierzchni w jednym cyklu 

roboczym – idea warstwy kompaktowej – zapewnia więc sukces. 


Teoria i badania wskazywały, że idea asfaltowej 

warstwy kompaktowej jest bardzo dobrze udokumentowana, 

ale dopiero firmy: HERMANKIRCHNER GmbH wspólnie z firmą 

DYNAPAC opracowały rozwiązania techniczne i 

technologiczne do praktycznego wykonywania 

asfaltowych warstw kompaktowych. 

Najważniejszymrozwiązaniem jest konstrukcja modułowej 

rozkładarki mieszanek mineralno-asfaltowych, 

umożliwiająca jednoczesne wbudowywanie dwóch 

warstw z mma w jednym cyklu roboczym. 


Uczestnicy pokazu w dniu 29 września 

2005 r. wbudowywania na 18,1 km odcinku 

autostrady A2, od węzła Emilia do węzła 

Styków II asfaltowej warstwy 

kompaktowej,mogli zapoznać się z zastosowanym 

zestawemdo realizacji tego zadania: 


Zastosowany zestaw sprzętu na A-2: 

‣ Wytwórnie ma : Beninighofen TBA 240 i 

Amann 160 

‣ Rozkładarka ma: Kompaktowa rozkładarka 

modułowa Dynapac F 300 CS z modułemAM 300 

‣ Samojezdny podajnik ma : MF 300 

‣ Walce drogowe: 2 x DYNAPAC 3,75 t; (2÷3 X przejazd statyczny) 

3 x BOMAG 10 t; (1÷2 X przejazd. stat. + 2-3 z wibr.) 

1 x DYNAPAC 13t; (2÷3 X przejazd statyczny) 

1 x BOMAG 12,5 t z nożami (2÷3 x przejazd statyczny) 

‣Belkowa rozsypywarka kruszywa : BOMAG 

‣ Samochody samowyładowcze : MAN25 t. 


15

Podstawowy sprzęt: 


16

Podstawowy sprzęt: 


17




Zestaw sprzętu zastosowany na A-2, w 2005 r., 

przez firmę HERMANN KIRCHNER był 

dostosowany do robót autostradowych. 

Obecnie firma DYNAPAC oferuje modułową 

rozkładarkę CM2500 do wykonywania 

asfaltowych warstw kompaktowych na drogach 

dwupasowych, dwukierunkowych. 

Charakterystyka podstawowych parametrów 

rozkładarki CM2500: 


Compactasphalt ® 2500 

Rozkładarka modułowa 



Rozkładarka modułowa model DF145CSCompactasphalt ® 2500 


RozkładarkamodelDF145CSCompactasphalt ® 2500 

Danecharakterystyczne 

Masa całkowita rozkładarki 

19 000 kg 

Pojemnośćkosza zasypowego rozkładarki 

15ton 

Prędkośćrobocza/transportowa rozkładarki 

0-13 m/min / 0-3,5km/h 

Masa belki rozkładarki VB605TVPlus-E 

3900 kg 

System ogrzewania belki 

elektryczny 

Profil daszkowy -2% do 4% 

Szerokośćpodstawowa/maksymalna 

2,5m /7,5m 

Długośćelementów do wydłużenia belki 

750 mm 

Szerokośćrobocza z belką: SB1250TV 13,5m 

Grubośćwbudowywanej warstwy mma 

0-35cm 

Teoretyczna wydajnośćwbudowywania mma 900 t/h 



Rozkładarka modułowa 


Compactasphalt CharakterystycznewłaściwościmodułuCM2500 

® 2500 

Rozkładarka Moc silnika Deutz TCD2013 modułowa L04 

Masa łącznie z belką rozkładarki 

Pojemnośćzasobnika mma do warstwy: wiążącej / ścieralnej 

Szerokośćukładania warstwy do 

Teoretyczna grubośćwbudowywanej warstwy 

Masa belki rozkładarki typu: VB5100TV-E 

System podgrzewania belki 

118 KW (2100 obr./min) 

22 000 kg 

31 t/ 17 t 

7,50 m 

0-30 cm 

3400 kg 

elektryczny 

Profil daszkowy -2% do 4% 

Szerokośćpodstawowa/maksymalna 

2,5m – 8,80*)m 

Wydajnośćwbudowywania 

160 t/h 

*) maksymalna szerokośćrobocza z modułem CM2500 *7,50 m 


Jednoczesne wbudowywanie warstwy wiążącej i 

ścieralnej pozwala na uniknięcie jakiegokolwiek schłodzenia 

górnej powierzchni warstwy wiążącej przed ułożeniem warstwy 

ścieralnej, aprzez to wytworzenie doskonałych warunków do: 

‣ lepszego zagęszczenia warstwy wiążącej, bo wbudowywana w tą 

warstwę mieszanka mineralno-asfaltowa charakteryzuje się przez 

dłuższy okres czasu wyższątemperaturą, gdyż jej górnapowierzchnia 

jest chroniona przed schładzaniem się warstwą ścieralną z 

gorącejmieszankimineralno-asfaltowej, 


‣ doskonałego związania 

gorącej mieszanki mineralno-asfaltowej warstwy 

wiążącej z gorącą mieszanką mineralno-asfaltową 

warstwy ścieralnej, które są zagęszczane 

jednocześnie w jednymcyklu roboczym, 

‣ bardzo dobrego zagęszczenia cienkiej 

warstwy ścieralnej, która jest podgrzewana od 

dołu przez gorącą, bardzo wolno schładzającą się, 

grubą warstwę wiążącą. 


Przy tradycyjnymwykonywaniu warstw 

oddzielnie, każda rozłożona 

warstwa mieszanki mineralno-asfaltowej jest 

schładzana od dołu przez podłoże (np. 

warstwę podbudowy) a od góry przez powietrze i 

wiatr. 

Schładzanie to jest tymwiększe imniższa jest 

temperatura podłoża i powietrza oraz imwyższa 

jest prędkość wiatru. Z wcześniejszych badań 

terenowych oraz teoretycznych obliczeń wynika, 

że schładzanie zależy również od grubości 

rozłożonej warstwy – imgrubsza warstwa, tym tempo 

schładzania jest mniejsze. 


Najistotniejszymi zaletami technologii 

jednoczesnego wbudowywania dwóch warstw z 

gorących mieszanek mineralno-asfaltowych o różnym 

składzie, np. warstwy wiążącej z betonu asfaltowego 

i warstwy ścieralnej z mieszanki mastyksowogrysowej 

SMA; 

jak to było w 2005 r. na odcinku: Emilia – Stryków, 

na A-4, 

są: 


możliwość redukcji grubości warstwy 

ścieralnej z 4-5 cm do 1,5 – 2,5 cm, ( bo warstwa 

ścieralnaprzy bardzo intensywnymruchu, np. autostradowym, 

ulega starciu nie więcej niż 1 m/rok i grubości warstw 

ścieralnych 4-5 cm stosuje się tylko ze względów 

technologicznych) 

zmniejszenie skłonności do odkształceń 

szczególnie warstwy ścieralnej, bo jest cienka 

i doskonale związana z warstwąwiążącą 


oszczędność wysokojakościowychmateriałów 

w tej warstwie ścieralnej , ze względu 

namniejsząjej grubość, 

wyższa pojemność cieplna pakietu warstw i 

wynikający z tego dłuższy czas 

zagęszczania, bo brak strat ciepła na granicy 

dwóch warstw: warstwy wiążącej i ścieralnej, 

zmniejszona wrażliwość na warunki 

atmosferyczne, ze względu na wysokąpojemność 

cieplnągrubegopakietu warstw, 


najlepsze 

z możliwych połączenie międzywarstwowe, przez 

doskonałe zazębienie się i sklejenie, między 

warstwąścieralnąi wiążącą. 


Reasumując, do najważniejszych zalet warstw 

kompaktowych, szczególnie istotnych przy realizacji 

robót nawierzchniowych na drogach, jest: 

wysoka jakość i trwałość takich warstw oraz 

wysokie tempo realizacji robót, i 

możliwość wykonywania tych robót w 

niesprzyjających, dla standardowych technologii, 

warunkach atmosferycznych np. późnojesiennych i 

wczesnozimowych. 


34

Kompaktasfalt metodą na krótki sezon budowlany - K.Jabłoński

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?