Ciche nawierzchnie - prof. D.Sybilski
Ciche nawierzchnie - prof. D.Sybilski
Ciche nawierzchnie - prof. D.Sybilski
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong><br />
Prof. dr hab. inż. Dariusz <strong>Sybilski</strong><br />
Instytut Badawczy Dróg i Mostów<br />
Politechnika Lubelska<br />
d.sybilski@ibdim.edu.pl<br />
Zakopane, 15 września 2010 1<br />
O czym opowiem<br />
Problem hałasu drogowego<br />
Metody redukcji hałasu w otoczeniu drogi<br />
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> drogowe<br />
Zakopane, 15 września 2010 2<br />
1
Problem hałasu w Europie<br />
55 dB(A) ‐ dźwięk nieprzyjemny<br />
65 dB(A) ‐ dźwięk nie do zniesienia, i i np. poważne ż<br />
zakłócenia snu<br />
80 mln Europejczyków cierpi wskutek<br />
niedopuszczalnego natężenia hałasu<br />
170 milionów Europejczyków żyje w„szarej<br />
strefie” dokuczliwości hałasu<br />
38 mld euro rocznie ‐ szkody ekonomiczne z<br />
powodu hałasu wUE (zakłócenia snu, utrata<br />
efektywności pracy, spadek wartości<br />
nieruchomości)<br />
Zakopane, 15 września 2010 3<br />
Hałas<br />
Każdy dźwięk, niezależnie od jego sposobu<br />
powstawania, głośności i czasu trwania, który<br />
powoduje dyskomfort psychiczny lub jest<br />
odczuwany jako uciążliwość<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
4<br />
2
Metody zmniejszenia hałasu ruchu<br />
pojazdów<br />
Zmniejszenie natężenia ruchu<br />
Ograniczenie prędkości ruchu<br />
• Graniczna prędkość 55 km/h, samochody<br />
Ściany dźwiękochłonne<br />
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong><br />
• Asfalt porowaty<br />
• Dwuwarstwowe <strong>nawierzchnie</strong> i porowate<br />
• Drobnoziarnista mieszanka o nieciągłym uziarnieniu<br />
(SMA, BBTM –MNU)<br />
• Mieszanka modyfikowana gumą<br />
Zakopane, 15 września 2010 5<br />
Hałas drogowy<br />
Przyczyny<br />
• Interakcja opona‐nawierzchnia<br />
• Dźwięki pojazdu<br />
Silnik<br />
System napędowy<br />
System wydechowy<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
6<br />
3
Zakopane, 15 września 2010<br />
7<br />
Hałas drogowy<br />
Kontakt opony z nawierzchnią jest głównym<br />
źródłem hałasu<br />
• większości samochodów przy prędkości powyżej 55<br />
km/h<br />
• samochodów ciężarowych przy prędkości powyżej<br />
70 km/h<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
8<br />
4
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> drogowe<br />
Powstawanie hałasu:<br />
• Zwiększenie szerokości opony o 10 mm powoduje<br />
wzrost hałasu od 0,2 do 0,4 dB(A)<br />
• Szorstkość nawierzchni – również bardzo gładkie<br />
<strong>nawierzchnie</strong> mogą być powodem powstawania<br />
hałasu<br />
• Szybkie tłoczenie ł i rozprężanie ż powietrza w miejscu ij<br />
kontaktu opony z nawierzchnią<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
9<br />
To nie jest cicha nawierzchnia<br />
Zakopane, 15 września 2010 10<br />
5
Asfalt porowaty<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
11<br />
Hałaśliwość: wpływ nawierzchni<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
Cicha<br />
nawierzch<br />
asfaltowa<br />
Cienka warst<br />
asfaltowa MN<br />
0/6<br />
nia<br />
a<br />
twa<br />
N U<br />
twa<br />
N U<br />
wy<br />
wy<br />
wy<br />
we<br />
Hałas, dB(A)<br />
Cienka warst<br />
asfaltowa MN<br />
0/10<br />
Beton asfalto<br />
porowaty<br />
Beton asfalto<br />
Beton<br />
cemento<br />
Powierzchnio<br />
utrwalenie<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
12<br />
6
Beton asfaltowy porowaty<br />
Zmniejszenie hałasu o 3 dB(A) jest równoważne:<br />
lub<br />
100 km/h 80 km/h<br />
Cicha<br />
nawierzchnia<br />
jest równoważna<br />
ścianie<br />
dźwiękochłonnej<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
13<br />
Przegrody Akustyczne:<br />
Ekrany dźwiękochłonne<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
14<br />
7
Przegrody Akustyczne:<br />
Przekrycia akustyczne<br />
Zakopane, 15 września 2010 15<br />
Przegrody akustyczne:<br />
Wały ziemne i przekopy<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
16<br />
8
Przegrody akustyczne:<br />
Zieleń izolacyjna<br />
Zakopane, 15 września 2010 17<br />
Przegrody akustyczne:<br />
Zieleń izolacyjna<br />
Zakopane, 15 września 2010 18<br />
9
Szwajcaria, Bazylea<br />
Zakopane, 15 września 2010 19<br />
Redukcja hałasu tramwajowego<br />
Zakopane, 15 września 2010 20<br />
10
Redukcja hałasu tramwajowego<br />
Zakopane, 15 września 2010 21<br />
Redukcja hałasu tramwajowego<br />
Zakopane, 15 września 2010 22<br />
11
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> drogowe<br />
Zakopane, 15 września 2010 23<br />
Klasyfikacja hałaśliwości nawierzchni<br />
we Francji<br />
Kategoria<br />
Rodzaj nawierzchni<br />
BBTM 6<br />
R1 Cicha<br />
BBUTM 6<br />
PA 10<br />
BBTM 10<br />
AC 10<br />
R2<br />
CWZ<br />
BBUTM 10<br />
Beton cementowy<br />
R3 BBTM 14<br />
AC 14<br />
Bruk kamienny<br />
R4 Głośna<br />
Kostka kamienna lub betonowa.<br />
Zakopane, 15 września 2010 24<br />
12
Klasyfikacja hałaśliwości nawierzchni, IBDiM,<br />
2005<br />
Klasa<br />
hałaśliwościł ś i Warstwa ścieralna i l nawierzchni<br />
i<br />
nawierzchni<br />
Cicha<br />
Normalna<br />
Głośna<br />
AC (BA) 5lub AC 8<br />
SMA 5, SMA 8<br />
BBTM (MNU) 8 (GUFI)<br />
PA (asfalt porowaty)<br />
BBTM (MNU) 11<br />
SMA 11<br />
BA 11<br />
BC (beton cementowy)<br />
CWZ (cienka warstwa na zimno)<br />
Zakopane, 15 września 2010 25<br />
Asfalt porowaty<br />
Zwiększenie zawartości wolnych przestrzeni w asfalcie<br />
porowatym z 15‐1818 % v/v do co najmniej 22 % v/v pozwala na<br />
redukcję hałasu samochodów osobowych o około ‐6,5 dB (A)<br />
i ciężarowych o około ‐4,5 dB (A)<br />
Układ dwóch warstw asfaltu porowatego zmniejsza hałas<br />
drogowy o dodatkowe około 2dB(A)<br />
Układ dwuwarstwowy –zmniejszenie hałasu drogowego o 8‐<br />
10 dB(A)<br />
Uwaga: warstwa nawierzchni (podłoże) pod asfaltem<br />
porowatym musi być ć uszczelniona membraną asfaltową flt<br />
• skropienie asfaltem 2‐3 kg/m 2 lub<br />
• rolowa membrana asfaltowa zbrojona siatką szklaną<br />
Zakopane, 15 września 2010 26<br />
13
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> ‐ możliwości stosowania<br />
w Polsce<br />
Asfalt porowaty:<br />
• Trudniejsze zimowe utrzymanie<br />
• Mniejsza trwałość (średnio 8 lat, szczelna warstwa<br />
10 lat)<br />
Zakopane, 15 września 2010 27<br />
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> ‐ możliwości stosowania<br />
w Polsce<br />
Asfalt porowaty:<br />
• Układ dwuwarstwowy<br />
Większa efektywność (zmniejszenie hałasu nawet o 10<br />
dB(A)<br />
Mniejsze problemy zimowego utrzymania<br />
Lepsze odwodnienie<br />
Mniejsze zanieczyszczenie<br />
Zakopane, 15 września 2010 28<br />
14
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> ‐ możliwości stosowania<br />
w Polsce<br />
Szczelne mieszanki o nieciągłym uziarnieniu, np.<br />
SMA 5, SMA 8, BBTM 8<br />
Mieszanki z dodatkiem gumy<br />
• Granulat gumowy (GUFI)<br />
• Nowa technologia –tecROAD: granulat gumowoasfaltowy<br />
Zakopane, 15 września 2010 29<br />
Asfalt porowaty<br />
Zakopane, 15 września 2010 30<br />
15
Asfalt porowaty<br />
Zakopane, 15 września 2010 31<br />
Nawierzchnie prefabrykowane<br />
Zakopane, 15 września 2010 32<br />
16
Nawierzchnie prefabrykowane<br />
Zakopane, 15 września 2010 33<br />
<strong>Ciche</strong> <strong>nawierzchnie</strong> modyfikowane<br />
gumą<br />
Zakopane, 15 września 2010 34<br />
17
Bilans odpadów gumowych w Polsce<br />
140000<br />
120000<br />
Masa, Mg<br />
100000<br />
80000<br />
60000<br />
40000<br />
Opony<br />
Artykuły gumowe<br />
Taśmy przenośnikowe i pasy pędne<br />
Wyroby gumowe samochodowe (poza<br />
oponami)<br />
Odpady produkcyjne<br />
20000<br />
0<br />
1995 2000 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 35<br />
Metody modyfikacji nawierzchni gumą<br />
Metody modyfikacji gumą<br />
• Metoda mokra<br />
Pył lub miał gumowy (< 1,0 mm)<br />
Dodatek do asfaltu<br />
• Metoda sucha<br />
Miał lub granulat<br />
Modyfikator asfaltu lub frakcja kruszywa<br />
Dodatek do mieszanki mineralno‐asfaltowej<br />
asfaltowej<br />
• Nowość: Granulat asfaltowo‐gumowy (tecROAD)<br />
Dodatek do mieszanki mineralno‐asfaltowej podczas<br />
produkcji w otaczarce<br />
Zakopane, 15 września 2010 36<br />
18
Przykłady nawierzchni z gumą<br />
Zakopane, 15 września 2010 37<br />
Arizona, USA<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
38<br />
19
Arizona, USA<br />
Zakopane, 15 września 2010<br />
39<br />
Poszły konie po betonie<br />
Zakopane, 15 września 2010 40<br />
20
Ale wolały asfalt<br />
Zakopane, 15 września 2010 41<br />
Nevada, USA<br />
Zakopane, 15 września 2010 42<br />
21
Szybkie remonty ulic w Warszawie:<br />
Frezowanie i Wzmocnienie<br />
Zakopane, 15 września 2010 43<br />
Typowa konstrukcja nowej nawierzchni<br />
3 cm SMA 8<br />
9 cm AC WMS 20<br />
Siatka przeciwspękaniowa<br />
szklana powlekana asfaltem<br />
? cm istniejąca podbudowa z ?<br />
Podłoże gruntowe<br />
Zakopane, 15 września 2010 44<br />
22
Lokalizacja siatki w nawierzchni<br />
Nawierzchnia podatna<br />
Modernizowana<br />
Nowa warstwa ścieralna mma<br />
Nowa warstwa wiążąca mma<br />
Stara warstwa podbudowy mma<br />
Stara warstwa podbudowy mineralnej<br />
Siatka<br />
Cele:<br />
• Wzmocnienie<br />
Zwiększenie trwałości<br />
zmęczeniowej<br />
kompozytu mieszanki<br />
mma + siatki<br />
Zmniejszenie naprężeń<br />
i odkształceń w<br />
podbudowie<br />
Zwiększenie nośności<br />
Zakopane, 15 września 2010 45<br />
Lokalizacja siatki w nawierzchni<br />
Nawierzchnia podatna<br />
(lub półsztywna)<br />
Modernizowana<br />
Nowa warstwa ścieralna mma<br />
Nowa warstwa wiążąca mma<br />
Siatka szklanowęglowa<br />
Cele:<br />
Siatka szklana<br />
Stara warstwa podbudowy mma<br />
lub związana hydraulicznie<br />
Stara warstwa podbudowy mineralnej<br />
• Zwiększenie odporności<br />
na koleinowanie<br />
• Wzmocnienie<br />
Zwiększenie trwałości<br />
zmęczeniowej<br />
kompozytu mieszanki<br />
mma + siatki<br />
Zmniejszenie naprężeń i<br />
odkształceń w<br />
podbudowie<br />
Zwiększenie nośności<br />
Zakopane, 15 września 2010 46<br />
23
Lokalizacja siatki w nawierzchni<br />
Nawierzchnia podatna<br />
(lub półsztywna)<br />
Modernizowana<br />
Siatka szklanowęglowa<br />
Nowa warstwa ścieralna mma<br />
Stara nawierzchnia z kostki kamiennej<br />
Stara warstwa podbudowy<br />
związana hydraulicznie<br />
Stara warstwa podbudowy mineralnej<br />
Cele:<br />
• Zwiększenie odporności<br />
na koleinowanie<br />
• Wzmocnienie<br />
Zwiększenie trwałości<br />
zmęczeniowej<br />
kompozytu mieszanki<br />
mma + siatki<br />
Zmniejszenie naprężeń i<br />
odkształceń w<br />
podbudowie<br />
Zwiększenie nośności<br />
Zakopane, 15 września 2010 47<br />
Skuteczność siatki<br />
Bardzo dobre<br />
połączenie<br />
międzywarstwowe (w<br />
przeciwieństwie do<br />
włókniny)<br />
Sztywność siatki<br />
Ujawnienie działania<br />
siatki na spękanym,<br />
osłabionym podłożu<br />
Zakopane, 15 września 2010 48<br />
24
Efekty frezowania i wzmocnienia<br />
Wzmocnienie nawierzchni<br />
• AC WMS<br />
Wysoki moduł sztywności<br />
Duża trwałość zmęczeniowa<br />
• Siatka<br />
Wzmocnienie nawierzchni<br />
Zapobieganie spękaniom odbitym<br />
Zapobieganie deformacjom trwałym<br />
• SMA 8<br />
Lepsza tekstura niż BA<br />
Dobre właściwości przeciwpoślizgowe<br />
Mniejsza hałaśliwość ruchu<br />
PmB – większa wodo‐ i mrozoodporność<br />
Zakopane, 15 września 2010 49<br />
Frezowanie i wzmocnienie: Doświadczenia<br />
warszawskie<br />
Harmonogram robót<br />
• Rozpoczęcie robót: piątek 18.00<br />
• Oddanie nawierzchni do ruchu: poniedziałek 6.00<br />
W ciągu 7 lat (2004‐2010) wykonano ponad<br />
odnowę nawierzchni ponad 300 km ulic<br />
warszawskich<br />
Dotychczasowy rekord w 2008 r. ponad 100 km<br />
Zakopane, 15 września 2010 50<br />
25
Frezowanie i wzmocnienie: Doświadczenia<br />
warszawskie<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Szybka i skuteczna poprawa stanu nawierzchni ulic<br />
Mniejsze koszty odnowy niż generalnego remontu<br />
• od 2,5 do 10‐ciokrotnie niż klasycznych przebudów<br />
Szybkość odnowy i zmniejszenie utrudnienia ruchu ‐ małe koszty<br />
społeczne<br />
• 1 miesiąc utrudnień ruchu z powodu przebudowy skrzyżowania to<br />
1,2 mld PLN kosztów społecznych<br />
Utrudnienia ruchu tylko w weekend<br />
Poprawa komfortu jazdy po mieście (wzrost komfortu życia<br />
użytkowników)<br />
Poprawa komfortu otoczenia –zmniejszenie hałasu<br />
Zakopane, 15 września 2010 51<br />
ul. Marszałkowska, Zakopane, 15 września 2004 2010 52<br />
26
ul. Marszałkowska, 2004<br />
Zakopane, 15 września 2010 53<br />
ul. Marszałkowska, 2004<br />
Zakopane, 15 września 2010 54<br />
27
ul. Koszykowa, 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 55<br />
ul. Koszykowa, 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 56<br />
28
ul. Koszykowa, 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 57<br />
Zakopane, 15 września ul. 2010Koszykowa, 2005 58<br />
29
ul. Koszykowa,<br />
2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 59<br />
Plac Teatralny, 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 60<br />
30
ul. Moliera, 2005<br />
Zakopane, 15 września 2010 61<br />
Al. Krakowska, 2006<br />
Zakopane, 15 września 2010 62<br />
31
Al. Krakowska, 2006<br />
Zakopane, 15 września 2010 63<br />
Al. Krakowska, 2006<br />
Zakopane, 15 września 2010 64<br />
32
Dziękuję za uwagę<br />
Zakopane, 15 września 2010 65<br />
33
Change language