A kompaktaszfalt pályaszerkezetek építése és alkalmazásának céljai Dr. Pethő László, 1 Burkolattal szemben támasztott követelmények utazáskényelem forgalombiztonság a forgalom okozta emisszió minimalizálása 2
Burkolat tönkremeneteli módok az alapréteg fáradási repedéseinek továbbterjedése a burkolatba reflexiós repedések kialakulása és terjedése termikus repedések kialakulása a kopóréteg és kötőréteg közötti tapadáshiány következtében kialakuló fáradási repedések a magas hőmérséklet és a nagyarányú nehézforgalom okozta keréknyomképződés 3 Előnyök kihasználása, korlátok feloldása kompaktaszfalt építési mód: a kötő- és a kopóréteg egyidejű terítése és hengerlése 4
5 6
7 A kompaktaszfalt alkalmazásának indokoltsága alacsony léghőmérsékleti körülmények között is tartós burkolat építhető (október-március) alkalmazásfeltétel: organizáció Aszfaltkeverék-típus Megengedett legkisebb léghőmérséklet, C ZMA +5 Egyéb hengerelt aszfalt 40 mm-nél vékonyabb rétegben építve +5 költséghatékonyság az építéskivitelezésben 8
Vékony kopórétegek építésének korlátai D max tömöríthetőség Vékony kopórétegek építésének előnyei szerkezeti stabilitás költséghatékony építés 9 A fenntartás és építés során adódó előnyök rossz időjárási körülmények között is tartós burkolat főutakon rövidebb ideig tartó forgalomkorlátozás 10
vastagság (cm) Modulus (Mpa) Poisson tényező rétegrend az alatt levő réteggel a kapcsolat NM pályaszerkezet NM pályaszerkezet NM kompakt pályaszerkezet 4.00 7 900 0.35 mzma-12/nm tapadó 7.00 18 400 0.35 mk-20/nm tapadó 7.00 18 400 0.35 mk-20/nm elcsúszó 20.00 2 000 0.30 Ckt elcsúszó 15.00 1 500 0.30 Ckh elcsúszó 70 0.45 földmunka tükör 4.00 7 900 0.35 mzma-12/nm elcsúszó 7.00 18 400 0.35 mk-20/nm tapadó 7.00 18 400 0.35 mk-20/nm elcsúszó 20.00 2 000 0.30 Ckt elcsúszó 15.00 1 500 0.30 Ckh elcsúszó 70 0.45 földmunka tükör 2.00 7 900 0.35 mzma-12/nm tapadó 8.00 18 400 0.35 mk-20/nm tapadó 8.00 18 400 0.35 mk-20/nm elcsúszó 20.00 2 000 0.30 Ckt elcsúszó 15.00 1 500 0.30 Ckh elcsúszó 70 0.45 földmunka tükör 11 12
vízszintes megnyúlások az aszfalt pályaszerkezetben NM pályaszerkezet (tapadó kopóréteg) NM pályaszerkezet (elcsúszó kopóréteg) NM kompakt pályaszerkezet (tapadó kopóréteg) 100 80 megnyúlás (microstrain) 60 40 20 0-20 -40-60 -80-100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 mélység (cm) 13 Az építés során adódó előnyök aszfaltkeverékek árkülönbségéből származó előny 4 cm mzma-12/nm helyett 2 cm mzma-12/nm 6% 7 cm mk-20/nm 9 cm mk-20/nm beépítő géplánc hatékonyságából származó előny hagyományos géplánc helyett speciális géplánc 45% 14
Gazdaságossági számítások alapja 10 km autópálya, 2*10,5 m széles burkolat referencia pályaszerkezet: 8,5 cm mk-20/f 3,5 cm mzma-12 alternatív pályaszerkezet 10 cm mk-20/f 2 cm mzma-12 15 referencia kompakt aszfalt pályaszerkezet (cm) szükséges mennyiség (m3) szükséges mennyiség (to) bruttó ára (Ft/to) bruttó ára összesen (Ft) kötőréteg Abi 0/22 S 7 14 700 35 280 16 000 564 480 000 kopóréteg SMA 0/8 S 4 8 400 20 160 22 000 443 520 000 kötő- és kopóréteg összesen (to) 55 440 1 008 000 000 pályaszerkezet (cm) szükséges mennyiség (m3) szükséges mennyiség (to) bruttó ára (Ft/to) bruttó ára összesen (Ft) kötőréteg Abi 0/22 S 9 18 900 45 360 16 000 725 760 000 kopóréteg SMA 0/8 S 2 4 200 10 080 22 000 221 760 000 kötő- és kopóréteg összesen (to) 55 440 947 520 000 költségkülönbség 60 480 000 16
tevékenység géplánc (800 to/nap átlagos teljesítménnyel); 2 db finiser, 6 db henger, hézagvágó, 1 db rakodó, 1 db seprűskocsi, emberi erőforrás) (Ft/nap) hagyományos géplánc költségek (Ft/nap) építési napok költségek speciális géplánc költségek (Ft/nap) építési napok költségek 1 000 000 76 76 000 000 1 260 000 38 47 880 000 rezsi 100 000 76 7 600 000 126 000 38 4 788 000 emulziószórás (Ft/m2) 170 35 700 000 0 0 gépköltségek összesen (Ft) 119 300 000 52 668 000 gépköltség különbségek 66 632 000 17 variáció km összes kiszállított szállítási megoszlási alternatív termelt mennyiség mennyiség távolság Ft/(to*km) költség (Ft) arány költség (Ft) veszteség (Ft) (to) (to) (km) referencia A keverőtelep 10 64 700 100 64 700 10 20 12 940 000 12 940 000 0 A keverőtelep 10 64 700 20 12 940 10 20 2 588 000 alternatív B keverőtelep 20 64 700 40 25 880 20 20 10 352 000 C keverőtelep 20 64 700 40 25 880 20 20 10 352 000 23 292 000-10 352 000 A keverőtelep 10 64 700 20 12 940 10 20 2 588 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 40 25 880 30 20 15 528 000 C keverőtelep 30 64 700 40 25 880 30 20 15 528 000 33 644 000-20 704 000 A keverőtelep 10 64 700 20 12 940 10 20 2 588 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 40 25 880 30 20 15 528 000 C keverőtelep 40 64 700 40 25 880 40 20 20 704 000 38 820 000-25 880 000 A keverőtelep 10 64 700 30 19 410 10 20 3 882 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 35 22 645 30 20 13 587 000 C keverőtelep 40 64 700 35 22 645 40 20 18 116 000 35 585 000-22 645 000 A keverőtelep 10 64 700 40 25 880 10 20 5 176 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 30 19 410 30 20 11 646 000 C keverőtelep 40 64 700 30 19 410 40 20 15 528 000 32 350 000-19 410 000 A keverőtelep 10 64 700 40 25 880 10 20 5 176 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 30 19 410 30 20 11 646 000 C keverőtelep 30 64 700 30 19 410 30 20 11 646 000 28 468 000-15 528 000 A keverőtelep 10 64 700 10 6 470 10 20 1 294 000 alternatív B keverőtelep 30 64 700 45 29 115 30 20 17 469 000 C keverőtelep 30 64 700 45 29 115 30 20 17 469 000 36 232 000-23 292 000 A keverőtelep 10 64 700 10 6 470 10 20 1 294 000 alternatív B keverőtelep 40 64 700 45 29 115 40 20 23 292 000 C keverőtelep 40 64 700 45 29 115 40 20 23 292 000 47 878 000-34 938 000 A keverőtelep 10 64 700 20 12 940 10 20 2 588 000 B keverőtelep alternatív 30 64 700 27 17 469 30 20 10 481 400 C keverőtelep 30 64 700 27 17 469 30 20 10 481 400 D keverőtelep 30 64 700 26 16 822 30 20 10 093 200 33 644 000-20 704 000 A keverőtelep 10 64 700 10 6 470 10 20 1 294 000 B keverőtelep alternatív 40 64 700 30 19 410 40 20 15 528 000 C keverőtelep 40 64 700 30 19 410 40 20 15 528 000 D keverőtelep 40 64 700 30 19 410 40 20 15 528 000 47 878 000-34 938 000 18
Kompaktaszfalt építés Mühldorf BAB 94, München-Pocking, Bayern 2 x 10,7 km (autópálya) 10,5 14,5 m szélesség 10 cm kötőréteg (0/22 S) 2 cm kopóréteg (SMA 0/11 S) kötő- és kopóréteg beépítése: 2006.08.10-08.28 380 tonna kötőréteg/óra 80 tonna kopóréteg/óra 19 20
21 22
23 24
25 26
27 28
29 30
31 32
33 34
35 36
37 38
39 40
41 városi autópálya, Göteborg, Svédország 10.000 tonna aszfalt beépítése 4 nap alatt 5,5 cm 0/22 kötőréteg 2,5 cm 0/16 S kopóréteg 50 % anyagmegtakarítás a kopórétegben kedvezőtlen időjárási körülmények 42
BAB 20 Lübeck-Stettin 21,2 km autópálya (mindkét pálya) 10,5 m szélesség 244.000 m2 felület 10 cm kötőréteg (0/22 S) 57.000 tonna 2 cm kopóréteg (SMA 0/11 S) 13.000 tonna 770 tonna/óra teljesítmény 43 A 50 Veghel (Hollandia) kétrétegű drénaszfalt 18 km autópálya 4,5 cm 11/16 drénaszfalt 2,5 cm 4/8 drénaszfalt a megfelelő rétegtapadás és vízáteresztő képesség megtartásának elérése rövid építési idő 44
B 68 Bersenbrück (Németország) 10.500 tonna kompaktaszfalt 7,5 m szélesség 5,4 km hosszban 10 cm kötőréteg 0/22 S 2 cm kopóréteg SMA 0/11 S A világon összesen 1,2 millió m2 kompaktaszfalt épült eddig 45 46
47 A kopóréteg hőmérsékletének változása A B C 180 160 140 120 hőmérséklet ( C) 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 idő (perc) 48
A kopóréteg hőmérsékletének változása A B C Expon. (A) Expon. (C) Expon. (B) 180 160 140 hőmérséklet ( C) 120 100 80 60 40 y = 165.6310226021e -0.0343143855x R 2 = 0.9803062882 y = 143.6455124451e -0.0090800635x R 2 = 0.9640486888 y = 142.2293603594e -0.0191639487x R 2 = 0.9706895170 20 0 0 10 20 30 40 50 60 idő (perc) 49 A kopóréteg hőmérsékletének változása forrót a melegre beépítési mód alkalmazásával Lipót 2006.10.31. hőmérséklet ( C) A B C A extrapolált B extrapolált C extrapolált 180 170 160 150 Tömöríthetőség határa 140 130 (90 C) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 idő (perc) 18 perc 24 perc 52 perc 50
hőmérséklet ( C) A kopóréteg hőmérsékletének változása forrót a melegre beépítési mód alkalmazásával Nyírbogdány, 2006.11.08. A B C A extrapolált B extrapolált C extrapolált 180 170 160 150 Tömöríthetőség határa 140 130 (90 C) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 idő (perc) 4 perc 6 perc 16 perc 51 52
53 54
55 56
kompaktaszfalt forrót a forróra forrót a melegre két finiserrel speciális géplánccal 57 Köszönöm a figyelmet! petho@uvt.bme.hu 30/971-22-36 58