PREZ 2 Kruszywa wapienne dla drogownictwa.ppt [Tylko do … · 2013-04-16 · Głębokomorskie skały w ęglanowe wczesnego paleozoiku (kambr-dewon) charakteryzuj ąsi ę bardzo dobrymi

Seminarium SPW K. Jabłoński - Kielce, 12 maja 2005 r. 1

KRUSZYWO WAPIENNE DLA

DROGOWNICTWA

Konrad Jabłoński


• 1. Stereotypy:Funkcjonujące stereotypy w odniesieniu do

kruszyw wapiennych, to najczęściej:

• kruszywo wapienne „lasuje się”,

• kruszywo wapienne jest zbyt nasiąkliwe.

• kruszywo wapienne jest zbyt miękkie.

Stereotypy te funkcjonują w odniesieniu do większości osadowych skał węglanowych, o różnej genezie i składzie chemicznym.


2. Podział skał węglanowych w zależności od składu chemicznego:

> 50

0

/ < (33)

< 10

< 10

< 10

ilaste

( 33 – 67)

90 ÷ 100

/ (67 ÷ 90)

10 ÷ 50

< 15(MgCO3)

< 10

CaMg[CaCO3]2CaCO3

< 50margle /(dolomityczne)

0 ÷ 10

/(10 ÷ 33)

dolomity

/ (dolomity margliste)

≥ 50wapienie dolomityczne

> 50wapienie magnezowe

> 90wapienie i kredy

Zawartośćminerałów, % (mol):Nazwa skały


2. Podział skał węglanowych w

zależności od okresu geologicznego:

354-290

417-354

443-417

495-443

543-495

mln lat temu

**, głównie przywęglowekarbon

Jak wyżejdewon

Jak wyżejsylur

Jak wyżejordowik

*- o najlepszych właściwościach,

** - o gorszych właściwościach

kambr

głębokomorskie*/płytkomorskie**nazwa

Rodzaje skał węglanowychOkres geologiczny


2. Podział skał węglanowych w

zależności od okresu geologicznego:

142-65

206-142

251-206

290-251

mln lat temu

** wapienie rafowe, margle i kredykreda

** wapienie rafowe i marglejura

**wapieńmuszlowy, dolomity, margletrias

** wapienie rafowe i dolomityperm

głębokomorskie*/płytkomorskie**nazwa

Rodzaje skał węglanowychOkres geologiczny


3. Właściwości kruszyw węglanowych

• Geneza i wiek skał węglanowych oraz ich

skład chemiczny decydują o właściwościach

kruszyw produkowanych z tego surowca. Od

bardzo wytrzymałych i odpornych na wpływy

klimatyczne głębokomorskich dolomitów i

wapieni dewońskich do zupełnie słabych i

nieodpornych jurajskich margli oraz kredy.


3. Właściwości kruszyw węglanowych cd.

• Kruszywa z dewońskich dolomitów i wapieni płytkowodnych charakteryzują się znacznie gorszymi właściwościami budowlanymi niż z dewońskich dolomitów i wapieni głębokomorskich.

• Przydatność do robót drogowych kruszyw z„młodszych” skał węglanowych (np.karbońskich, permskich, triasowych, jurajskich) jest ograniczona, ale ze względów ekonomicznych były i są one stosowane wielu krajach świata, w tym i w Polsce.


3. Właściwości kruszyw węglanowych cd.• Przydatność kruszyw z węglanowych skał jurajskich była

przedmiotem badań IBDiM w latach 1979-1982 i na podstawie

tych badań w 1983 roku IBDiM opublikował następujące

Wstępne wytyczne wykonywania podbudowy:

• z chudego betonu z kruszywem ze słabych wapieni, (zeszyt 17)

• z kruszywa ze słabych wapieni stabilizowanego mechanicznie,

• z kruszywa ze słabych wapieni stabilizowanego żużlem

granulowanym, ( zeszyt 19)

„Wstępne wytyczne wykonania nawierzchni z mieszanek

mineralno-bitumicznych z kruszywem ze słabych wapieni”,

(zeszyt 20).



cd.



cd.Wspomniane wytyczne wymagają aby kruszywo do

podbudów charakteryzowało się :

• ścieralnością LA nie wyższą niż 60 %,

• mrozoodpornością nie większą niż 10%,

• nasiąkliwością nie większą niż 6 %,

• zawartością pyłów nie więcej niż 10 %,

• WP po 5 krotnym zagęszczaniu wg Proctora: 30-75.



Wspomniane wytyczne wymagają aby kruszywo do MMA charakteryzowało się :

• ścieralnością LA nie wyższą niż 55 %,

• mrozoodpornością nie większą niż 10%,

• nasiąkliwością nie większą niż 6 %,

• zawartością pyłów nie większą niż 3,5 %,

• zawartością ziarn nieforemnych nie większą niż 35 %.



Wspomniane wytyczne wymagają dodatkowo aby

kruszywo ze słabych wapieni do MMA

charakteryzowało sięmaksymalnym wymiarem ziarn

kruszywa do wykonywania warstw ścieralnych nie większym

od 8 mm, a do warstw wyrównawczych i wiążących nie

większym niż 12 mm, a dopuszczalny udział kruszyw ze

słabych wapieni w mieszance mineralnej nie powinien

przekraczać 40 %.

Wytyczne ograniczają zastosowanie tych kruszyw do

ruchu bardzo lekkiego i lekkiego (obecnie KR1).



cd.Głębokomorskie skały węglanowe wczesnego

paleozoiku (kambr-dewon) charakteryzują się

bardzo dobrymi właściwościami

fizykomechanicznymi (klasa I/II), a jurajskie

znacznie gorszymi (klasa III i pozaklasowe) i te

zostały nazwane „słabymi wapieniami” we

wspomnianej pracy n.-b. IBDiM.


4. Przykłady zastosowań kruszyw węglanowych w drogownictwie

Kruszywa z najstarszych, głębokomorskich skał węglanowych (wapieni i dolomitów) od lat były i są stosowane do wykonywania podbudów z kruszyw stabilizowanych mechanicznie i do podbudów z MMA nawierzchni dróg obciążonych najcięższym ruchem samochodowym, takich jak autostrada A-4 (Kraków –Katowice), A-2 (Konin – Stryków), obwodnic miast: Kielce, Skarżysko-Kamienna, Jędrzejów, Szubin, rozbudowa lotniska w Warszawie i Rzeszowie itp.

Kruszywa ze płytkomorskich skał węglanowych, z młodszych okresów geologicznych, były i są stosowane również do warstw z MMA na drogach obciążonych ruchem lekkim (KR1) w ilości do 40 %(m/m) mieszanki mineralnej, głównie na drogach gminnych i powiatowych Lubelszczyzny, Rzeszowszczyzny i Kielecczyzny.






5. Zamiast zakończenia

Przegląd właściwości skał węglanowych

ułatwia odpowiedź, czy dotychczasowe

stereotypy, że:

• kruszywo wapienne „lasuje się”,

• kruszywo wapienne jest zbyt nasiąkliwe.

• kruszywo wapienne jest zbyt miękkie,

w odniesieniu do ich właściwości są słuszne.



Wszystkie trzy przytoczone stwierdzenia są na pewno słuszne w odniesieniu do kredy i margli.

• Wszystkie trzy przytoczone stwierdzenia są na pewno niesłuszne w odniesieniu do głębokomorskich skałwęglanowych wczesnego paleozoiku ( okresy: od kambru do dewonu) i kruszywa z tych skał są w pełni przydatne do robót nawierzchniowych. Ograniczeniem: niska odporność na polerowanie - PSV).

• Płytkomorskie skały węglanowe (rafowe) z okresów od kambru do dewonu charakteryzują się gorszymi parametrami wytrzymałościowymi od głębokomorskich.



• Pomiędzy kruszywami z głębokomorskich skał węglanowych z wczesnego paleozoiku, a najsłabszymi kruszywami ze płytkomorskich skał węglanowych okresu jury i kredy znajduje się rozległe spektrum kruszyw o bardzo zróżnicowanych właściwościach w zależności od ich składu chemicznego, a w szczególności od zawartości poszczególnych minerałów minerałów skałotwórczych , w tym dolomitu oraz ilastych. Dolomit poprawia właściwości budowlane, a minerały ilaste pogarszają je i to tym bardziej im większa ich zawartość w skale. Margle wapienne i dolomityczne, bądź wapienie margliste nie nadają się do robót nawierzchniowych, gdyż ulegająrozpadowi pod wpływem czynników atmosferycznych.



• Ze względu na skład chemiczny kruszyw węglanowych

nie będzie możliwe ich zastosowanie do podbudów z

kruszyw związanych hydraulicznie, gdyż spadek

wytrzymałości mieszanek jest nawet 10-krotnie wyższy

od dopuszczalnego (< 20).



• Technicznymi kryteriami przydatności kruszyw z poszczególnych rodzajów skał węglanowych dotychczas jest ich klasa i gatunek wg PN-B-11112:1996 Kruszywa mineralne – Kruszywa łamane do nawierzchni drogowych.

• Po zatwierdzeniu projektu dokumentu aplikacyjnego DA/PN-EN 13043 będą nimi: odporność na rozdrabnianie wg LA (od 20 do 50), nasiąkliwość, mrozoodporność (F1%NaCl≤≤≤≤ 7 %), kategoria uziarnienia, kształt ziaren oraz jakość pyłów w kruszywie.

• Oznacza to, że mrozoodporne kruszywa węglanowe znajdąrównież w następnych latach zastosowanie w drogownictwie, a w szczególności do wykonywania warstw podbudów z mieszanek kruszyw stabilizowanych mechanicznie oraz warstw z MMA.

Documents

PREZ 2 Kruszywa wapienne dla drogownictwa.ppt [Tylko do … · 2013-04-16 · Głębokomorskie skały w ęglanowe wczesnego paleozoiku (kambr-dewon) charakteryzuj ąsi ę bardzo dobrymi