ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

110
Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ ΟΔΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ: ΣΚΑΜΠΑΡΔΩΝΗ ΜΑΡΙΑ ΖΑΜΑΝΤΖΑΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΜΑΝΙΑΤΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ

Transcript of ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Page 1: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ

Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ: ΣΚΑΜΠΑΡ∆ΩΝΗ ΜΑΡΙΑ

ΖΑΜΑΝΤΖΑΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ

ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΜΑΝΙΑΤΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ

Page 2: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

1

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ

ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το οδόστρωµα είναι µία κατασκευή η οποία έχει σκοπό να εξασφαλίσει την

απαιτούµενη ποιότητα κύλισης των οχηµάτων για όλο το χρονικό διάστηµα

λειτουργίας του. Για να επιτευχθεί αυτό πρέπει να εξασφαλίζεται :

1. Η µετάδοση στο έδαφος των φορτίων των κυκλοφορούντων

οχηµάτων ελαττωµένων σε τέτοιο βαθµό, που να αποτρέπονται

ανεπίτρεπτες σε µέγεθος µόνιµες παραµορφώσεις.

2. Η δοµική επάρκεια του ίδιου του οδοστρώµατος στις

επαναλαµβανόµενες επιπονήσεις της κυκλοφορίας και του

περιβάλλοντος δηλαδή αποφυγή ρηγµατώσεων,

παραµορφώσεων και αποφλοιώσεων.

3. Η προστασία του εδάφους θεµελίωσης του οδοστρώµατος από

τις επιδράσεις του περιβάλλοντος (παγετός, νερό), οι οποίες θα

προκαλέσουν απώλεια φέρουσας ικανότητας και µόνιµες

παραµορφώσεις.

4. Η διατήρηση ενός ελάχιστου επιτρεπόµενου επίπεδου

αντιολισθητικών χαρακτηριστικών της στρώσεως κύλισης.

Page 3: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

2

1. ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Τα οδοστρώµατα, υπό την επίδραση του κυκλοφοριακού φόρτου, φθείρονται

σταδιακά. Ο άξονας κάθε τροχού προκαλεί µια ορισµένη στιγµιαία φθορά η

οποία συσσωρεύεται και φαίνεται στο τέλος της διάρκειας ζωής του

οδοστρώµατος σαν βύθιση ή/και ρηγµάτωση. Αυτό χαρακτηρίζεται ως δοµική

αστοχία και είναι προφανής στο τέλος ή κοντά στο τέλος της διάρκειας ζωής

του οδοστρώµατος. Ο ρυθµός της φθοράς του οδοστρώµατος µεταβάλλεται

µε το χρόνο. Είναι πολύ µικρός στην αρχή, µε την πάροδο του χρόνου

αυξάνεται βαθµιαία και καθώς το οδόστρωµα φτάνει στην κρίσιµη κατάστασή

του αυξάνεται σηµαντικά. Κρίσιµη κατάσταση µπορεί να οριστεί ως αυτή που

το βάθος βύθισης είναι 10mm ή/και όταν εµφανίζεται µια διαµήκης ρωγµή.

Εκτός από τα παραπάνω, η επιφάνεια του οδοστρώµατος µπορεί να χάσει

την αντιολισθηρότητά της ή να παρουσιάσει σηµάδια αποσύνθεσης

(αποκόλληση αδρανών ή µικρές λακκούβες) ή πτυχώσεις (κυµατώσεις) και

απώθηση ασφαλτικού υλικού. Αυτά είναι επίσης αστοχίες αλλά

χαρακτηρίζονται σαν µη δοµικές αστοχίες (αστοχία του τάπητα κυκλοφορίας).

Η απώλεια της αντίστασης σε ολίσθηση έχει σχέση µε το είδος των αδρανών

και τον κυκλοφοριακό φόρτο και αρχίζει από την πρώτη µέρα, σχεδόν µε τον

ίδιο ρυθµό. Τα άλλα είδη αστοχίας έχουν σχέση µε το ασφαλτόµιγµα και, αν

πρόκειται να εµφανιστούν, εµφανίζονται σε σύντοµο σχετικά χρονικό διάστηµα

µετά την κατασκευή.

Κατά τη διαστασιολόγηση ενός οδοστρώµατος το κύριο µέληµα είναι να

διαστασιολογηθεί το οδόστρωµα κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αντέχει σε όλα τα

φορτία της κυκλοφορίας που αναµένονται καθ’ όλη τη διάρκεια σχεδιασµού

που επιλέχθηκε. ∆ηλαδή να έχει το κατάλληλο πάχος ώστε η δοµική αστοχία

να λαµβάνει χώρα στο τέλος της διάρκειας σχεδιασµού. Κατά την κατασκευή

το κύριο µέληµα είναι να χρησιµοποιούνται και να ενσωµατώνονται τα

προδιαγραφόµενα υλικά και µίγµατα, ώστε να µην υφίσταται το οδόστρωµα

πρόωρες φθορές. Η απώλεια της αντιολισθηρότητας µε την πάροδο του

Page 4: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

3

χρόνου καθώς και οι άλλες µη δοµικές αστοχίες πρέπει να αποκαθίστανται το

συντοµότερο δυνατόν κάθε φορά που παρουσιάζονται.

Γενικά, για τον έλεγχο της συµπεριφοράς του οδοστρώµατος, από δοµική ή

άλλη άποψη, ο υπεύθυνος φορέας θα πρέπει να χρησιµοποιεί κατάλληλες

συσκευές και µεθόδους. Η περιγραφή των συσκευών και των µεθόδων αυτών

δεν είναι µέσα στα πλαίσια της παρούσης µελέτης.

2. ΣΧΕ∆ΙΑΣΤΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ

Τα βασικά σχεδιαστικά κριτήρια που χρησιµοποιούνται ώστε να διασφαλίζεται

η ικανοποιητική λειτουργία του οδοστρώµατος καθ’ όλη τη διάρκεια

σχεδιασµού, αλλά και κατά τη διάρκεια της κατασκευής, είναι:

α) Οι ασφαλτικές στρώσεις δεν θα πρέπει να ρηγµατώνονται κάτω από την

επίδραση των φορτίων της κυκλοφορίας. Αυτό ελέγχεται από την

αναπτυσσόµενη εφελκυστική τάση ή εφελκυστική ανηγµένη παραµόρφωση

στην κατώτατη επιφάνεια της ασφαλτικής βάσης.

β) Το υπέδαφος θα πρέπει να µπορεί να παραλάβει τα επαναλαµβανόµενα

φορτία της κυκλοφορίας δίχως να επέρχεται υπερβολική παραµόρφωση

αυτού. Αυτό ελέγχεται από την αναπτυσσόµενη θλιπτική τάση ή θλιπτική

ανηγµένη παραµόρφωση στην ανώτατη επιφάνεια της σκάφης (ανώτατη

επιφάνεια υπεδάφους ή εξυγιαντικής στρώσης).

γ) Το πάχος της βάσης/υπόβασης από ασύνδετα αδρανή και της εξυγιαντικής

στρώσης (όταν κατασκευάζεται) πρέπει να είναι επαρκές έτσι ώστε κατά τη

διάρκεια της κατασκευής (πριν τη διάστρωση των ασφαλτικών στρώσεων)

να µην υπερφορτίζεται το υπέδαφος από τις διελεύσεις των

κατασκευαστικών οχηµάτων.

Ο κυκλοφοριακός φόρτος εκφράζεται σε φορτία τυπικών αξόνων που δρουν

κάθετα ή/και οριζόντια στην επιφάνεια και θεωρείται ότι κατανέµονται

οµοιόµορφα σε δύο κυκλικές περιοχές. Το οδόστρωµα θεωρείται ότι

αποτελείται από 3 ή περισσότερες διακεκριµένες στρώσεις, ανάλογα µε το

είδος των υλικών σε κάθε στρώση.

Page 5: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

4

3. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Η κατασκευή ενός αυτοκινητοδρόµου θεωρείται ως µία επένδυση κεφαλαίου.

Είναι εποµένως απαραίτητη η διεξαγωγή οικονοµικής σύγκρισης µεταξύ

εναλλακτικών λύσεων σχεδιασµού. Μια εναλλακτική λύση σχεδιασµού

επηρεάζεται από τη διάρκεια ζωής που επιλέγεται, δηλ. πόσα χρόνια θα

πρέπει το οδόστρωµα να εξυπηρετεί το κοινό, ή από τα υλικά και τις τεχνικές

που χρησιµοποιούνται στην κατασκευή του. Ο µελετητής πρέπει να εξετάζει

όλες τις εναλλακτικές για να καταλήξει στην πιο οικονοµικά συµφέρουσα ή

πλέον αρµόζουσα λύση. Οι διαδικασίες που ακολουθούνται είναι αυτές που

εφαρµόζονται στις επενδύσεις κεφαλαίου.

Οι βασικές µέθοδοι ανάλυσης κόστους των έργων είναι δύο. Η πρώτη

λαµβάνει υπόψη της όλα τα κόστη που εµπλέκονται για πλήρη κατασκευή του

έργου (αυτοκινητόδροµος ή οδόστρωµα µόνο) και χρησιµοποιείται συνήθως

για την εκτίµηση του κόστους κατασκευής για βραχυπρόθεσµες τραπεζικές

εκταµιεύσεις. Η δεύτερη µέθοδος συνυπολογίζει όχι µόνο το κόστος

κατασκευής αλλά και το κόστος της συντήρησης ή/και ανακατασκευής, το

κόστος χρήστη λόγω καθυστερήσεων κατά την εκτέλεση εργασιών στο

οδόστρωµα, το κόστος πιθανών ατυχηµάτων και κάθε άλλο κόστος που

πιθανόν να ανακύψει κατά την περίοδο ανάλυσης. Από τις δύο µεθόδους,

µόνο η δεύτερη µέθοδος είναι χρήσιµη και απαραίτητη στην αξιολόγηση και

σύγκριση των εναλλακτικών λύσεων σχεδιασµού ώστε να επιλεγεί η

καταλληλότερη λύση για ένα συγκεκριµένο έργο. Αυτή η οικονοµική ανάλυση

είναι γνωστή σαν ανάλυση κόστους διάρκειας ζωής.

Για την ανάλυση κόστους διάρκειας ζωής πρέπει να είναι γνωστές οι εξής

κύριες παράµετροι:

α) το αρχικό κόστος κατασκευής του οδοστρώµατος (µε ή χωρίς το κόστος

των στραγγιστικών έργων, των στηθαίων ασφαλείας, του φωτισµού κλπ.)

β) το κόστος των µελλοντικών συντηρήσεων, ενισχυτικών επιστρώσεων,

ανακατασκευής και παρόµοιων δραστηριοτήτων

γ) ο χρόνος, σε έτη, από την κατασκευή µέχρι τη στιγµή που

πραγµατοποιείται κάθε κύρια επέµβαση

Page 6: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

5

δ) η περίοδος ανάλυσης

ε) το επιτόκιο, ο πληθωρισµός ή το επιτόκιο επικαιροποίησης

στ) η υπολειµµατική αξία της τελευταίας επέµβασης ή η υπολειµµατική αξία

του οδοστρώµατος

Η αειφόρος ή βιώσιµη διαχείριση των φυσικών πόρων απαιτεί την

αποσύνδεση της οικονοµικής ανάπτυξης, της χρήσης των πόρων και της

δηµιουργίας των αποβλήτων. Η κατασκευή των οδικών έργων χαρακτηρίζεται

από τη χρήση µεγάλης ποσότητας πρώτων υλών (αδρανών, τσιµέντου και

ασφάλτου), που η παραγωγική τους διαδικασία είναι συνδυασµένη µε την

κατανάλωση ενέργειας και παραγωγής σηµαντικών ποσοτήτων αέριων

ρύπων. Από την άλλη πλευρά, στις ανεπτυγµένες και αναπτυσσόµενες

χώρες, η παραγωγή βιοµηχανικών αποβλήτων ή παραπροϊόντων είναι

σηµαντική. Η ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίηση των υλικών αυτών, κάτω

από ένα συγκεκριµένο πλαίσιο µελέτης και αξιολόγησης, µπορεί να µειώσει τις

περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εξόρυξη και επεξεργασία των πρώτων

υλών. Στην παρούσα µελέτη, εξετάζεται η προοπτική χρήσης των

βιοµηχανικών παραπροϊόντων και αποβλήτων στην κατασκευή των οδικών

έργων, συγκρίνονται τα προσδοκώµενα αποτελέσµατα σε σχέση µε τα

συµβατικά υλικά, ελέγχοντας διαφορετικές παραµέτρους όπως την τεχνική,

περιβαλλοντική, οικονοµική και κοινωνική παράµετρο. Η εφαρµογή της

αειφόρου ανάπτυξης και διαχείρισης των φυσικών πόρων οδηγεί σε ένα

ολοκληρωµένο πλαίσιο µελέτης, λαµβάνοντας υπόψη, εκτός από το τεχνικό

κόστος, και το κοινωνικό και περιβαλλοντικό κόστος των επιλογών.

Page 7: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

6

1.ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ 1. ∆ΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Η τυπική διατοµή ενός ευκάµπτου οδοστρώµατος είναι αυτή του Σχήµατος 1. Σχήµα 1 Τυπική διατοµή ευκάµπτου οδοστρώµατος 1. 1 ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΣΤΡΩΣΕΙΣ Ο τάπητας κυκλοφορίας, η συνδετική στρώση και η ασφαλτική βάση έχουν

όλα σαν συνδετικό υλικό την άσφαλτο. Η βάση και η υπόβαση αποτελούνται

συνήθως από ασύνδετα υλικά και σε µερικές περιπτώσεις από

σταθεροποιηµένα µε τσιµέντο κοκκώδη υλικά ή εδαφικά υλικά.

Ο τάπητας κυκλοφορίας είναι η ανώτατη ασφαλτική στρώση του

οδοστρώµατος. Κύριος σκοπός του είναι να παρέχει επίπεδη και αντιολισθηρή

επιφάνεια κύλισης. Η αντιολισθηρή του ικανότητα µπορεί να προέλθει από την

κοκκοµετρική διαβάθµιση και σκληρότητα και ανθεκτικότητα των αδρανών

υλικών του ασφαλτοµίγµατος από το οποίο κατασκευάζεται, ή από ειδική

αντιολισθηρή στρώση η οποία διαστρώνεται πάνω σ’ αυτόν. Επιπροσθέτως, ο

τάπητας κυκλοφορίας δεν πρέπει να παραµορφώνεται υπό την επίδραση της

κυκλοφορίας και πρέπει να ανθίσταται στη ρηγµάτωση. Είναι επιθυµητό να

Συνδετική στρώση

Ασφαλτική βάση

Βάση

Υπόβαση

Εξυγιαντική στρώση

Υπέδαφος ή στρώση έδρασης

οδοστρώµατος

Σκάφη

Αντιολισθηρή επιφάνεια Τάπητας κυκλοφορίας

Page 8: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

7

συµβάλλει στην αντοχή του οδοστρώµατος καθώς και να είναι αδιαπέρατος

από το νερό και να περιορίζει το θόρυβο της κυκλοφορίας. Αν δεν

συνυπάρχουν οι πρώτες δύο ιδιότητες, που αναφέρονται στην προηγούµενη

πρόταση, θα πρέπει αυτές να παρέχονται από τις υποκείµενες ασφαλτικές

στρώσεις.

Η συνδετική στρώση παρέχει την επιφάνεια πάνω στην οποία εδράζεται ο

τάπητας κυκλοφορίας. Μαζί µε την υποκείµενη ασφαλτική στρώση συµβάλλει

στην αντοχή του οδοστρώµατος και αποτελεί την κύρια δοµική στρώση του

εύκαµπτου οδοστρώµατος. Αν ο τάπητας κυκλοφορίας είναι διαπερατός από

το νερό, η συνδετική στρώση πρέπει να είναι οπωσδήποτε από ασφαλτόµιγµα

πυκνής κοκκοµετρικής διαβάθµισης (ασφαλτόµιγµα κλειστού τύπου).

Επιπροσθέτως, η συνδετική στρώση δεν πρέπει να παραµορφώνεται εύκολα

υπό την επίδραση της κυκλοφορίας, πρέπει να είναι ανθεκτική στη

ρηγµάτωση και να έχει καλή συµπεριφορά σε κόπωση.

Η ασφαλτική βάση µαζί µε τη συνδετική στρώση είναι η βασική δοµική

ασφαλτική στρώση του εύκαµπτου οδοστρώµατος που κατανέµει την

εφαρµοζόµενη φόρτιση της κυκλοφορίας, ώστε να µην υπερφορτίζονται οι

υποκείµενες στρώσεις. Θα πρέπει να παραλαµβάνει τις τάσεις που

αναπτύσσονται στο εσωτερικό αυτής. Είναι η στρώση µε τη µεγαλύτερη

συµµετοχή στη συνολική ακαµψία του οδοστρώµατος και στην αντίστασή του

σε κόπωση. Λόγω του ασφαλτικού υλικού που περιέχει και του µεγαλύτερου

πάχους σε σχέση µε τις άλλες ασφαλτικές στρώσεις συµβάλλει ουσιαστικά

στη συµπεριφορά του οδοστρώµατος σε παραµένουσα παραµόρφωση. Είναι

εποµένως απαραίτητο η ασφαλτική βάση να έχει καλό δυναµικό και στατικό

µέτρο δυσκαµψίας καθώς και καλή συµπεριφορά σε κόπωση.

Page 9: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

8

Πίνακας 1 Καθορισµός πάχους επιµέρους ασφαλτικών στρώσεων Συνολικό πάχος ασφ/κών στρώσεων

Τάπητας

κυκλοφορίας

Συνδετική στρώση

Ασφαλτική βάση

(mm)

Πάχος (mm)(1,2) Πάχος (mm) Πάχος (mm)

100

125

150

200

250

300

350

400

450

500

550

40mm ή λιγότερο, ανάλογα µε τον τύπο του ασφ/τος που χρησιµο- ποιείται(1)

- -

50

50

50

100

100

100

100

100

100

60

85

60

110

160

160

210

260

310

360

410

Για ενδιάµεσες τιµές συνολικού πάχους ασφαλτικών στρώσεων, το υπολειπόµενο πάχος προστίθεται στην ασφαλτική βάση (1) Το πάχος του τάπητα κυκλοφορίας µε αντιολισθηρές ιδιότητες µπορεί να είναι µέχρι και

10mm, περίπου. Αν, σε κάθε περίπτωση, το πάχος του τάπητα κυκλοφορίας είναι <30mm τότε απλά προστίθεται στην επιφάνεια, αυξάνοντας το συνολικό πάχος του οδοστρώµατος. Η υποκείµενη στρώση σ’ αυτές τις περιπτώσεις είναι 40mm πυκνού ασφαλτικού σκυροδέµατος Α265Β (Ν12,5). Αν το πάχος της αντιολισθηρής στρώσης είναι ≥30mm, το υπολοιπόµενο πάχος (≤10mm) προστίθεται στο πάχος της συνδετικής στρώσης ή στο πάχος της ασφαλτικής βάσης..

(2) Το πάχος του ασφαλτικού σκυροδέµατος για αντιολισθηρή στρώση, του πορώδους τάπητα και των ανοικτής διαβάθµισης ασφαλτικών µιγµάτων, για νέα κατασκευή, συνιστάται να είναι 40mm σε κάθε περίπτωση.

.

Page 10: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

9

1.2 ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Η βάση/υπόβαση είναι η στρώση από ασύνδετα διαβαθµισθένα αδρανή

υλικά (µερικές φορές τα υλικά είναι σταθεροποιηµένα-κατεργασµένα µε

τσιµέντο) που µπορεί να αποτελείται από δύο στρώσεις: τη βάση και την

υπόβαση. Σκοπός της είναι να µειώσει περαιτέρω τα κατακόρυφα φορτία της

κυκλοφορίας που µεταβιβάζονται στο υπέδαφος. Προσφέρει µια καλή

επιφάνεια για τη διάστρωση και συµπύκνωση της ασφαλτικής βάσης. Κατά

την κατασκευή, προσφέρει επίσης καλή επιφάνεια για την κυκλοφορία των

µηχανηµάτων οδοποιίας. Έµµεσα λειτουργεί επίσης ως αντιπαγετική στρώση.

Η εξυγιαντική στρώση σκοπό έχει τη βελτίωση της φέρουσας ικανότητας του

ασθενούς υπεδάφους και την προστασία αυτού από καταστροφή κατά τη

διάρκεια της κατασκευής αλλά και καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του

οδοστρώµατος. Κατασκευάζεται από σχετικά φθηνά κατάλληλα αδρανή υλικά

ή από σταθεροποιηµένα επί του έργου κοκκώδη ή λεπτόκοκκα συνεκτικά

εδαφικά υλικά (εξυγίανση εδάφους). Κατασκευάζεται µεταξύ του φυσικού

εδάφους και της βάσης/υπόβασης, σαν υποκατάστατο του φυσικού εδάφους

(δηλ. έστω απαιτούνται 600mm εξυγιαντικής στρώσης, 600mm φυσικού

εδάφους αντικαθίστανται µε καλύτερης ποιότητας υλικό ή εξυγιαίνονται µε

τσιµέντο ή υδράσβεστο).

Οι στρώσεις της υπόβασης και της βάσης αντιµετωπίζονται σαν µία στρώση

ασύνδετου υλικού. Για πρακτικούς λόγους, το πάχος της στρώσης από

ασύνδετα αδρανή επιλέχθηκε να έχει τρεις διακεκριµένες τιµές: 400mm,

300mm και 200mm. Εποµένως ο µελετητής πρέπει να επιλέξει ένα από τα

τρία προτεινόµενα πάχη για να προχωρήσει στη διαστασιολόγηση των

ασφαλτικών στρώσεων. Ωστόσο, το πάχος της βάσης/υπόβασης και ο

καθορισµός απαίτησης εξυγιαντικής στρώσης συνδέεται άµεσα µε το είδος

του υπεδάφους.

Page 11: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

10

Υπέδαφος

Η αντοχή του υπεδάφους είναι ουσιαστικής σηµασίας στη

διαστασιολόγηση του οδοστρώµατος. Ασθενές υπέδαφος απαιτεί µεγαλύτερο

πάχος υπερκείµενων στρώσεων, σε σύγκριση µε υψηλής αντοχής υπέδαφος,

για να παραλάβει τα αναπτυσσόµενα από την κυκλοφορία φορτία. Η αντοχή

του υπεδάφους στη µεθοδολογία αυτή καθορίζεται µε βάση τον Καλιφορνιακό

δείκτη (CBR).

Το CBR πρέπει να ελέγχεται εργαστηριακά σύµφωνα µε την

προδιαγραφή Ε 105-86, αλλά µετά από τετραήµερο υδρεµποτισµό, και σε

όλες τις περιπτώσεις σαν αντιπροσωπευτική τιµή CBR για τη

διαστασιολόγηση πρέπει να λαµβάνεται αυτή που αντιστοιχεί στο 90% της

µέγιστης ξηρής πυκνότητας που καθορίζεται από την τροποποιηµένη µέθοδο

Proctor.

Εξυγιαντική στρώση απαιτείται όταν το CBR του υπεδάφους είναι

µικρότερο από 5%. Το πάχος της εξυγιαντικής στρώσης καθορίζεται από το

CBR του υπεδάφους. Η µεθοδολογία αυτή διακρίνει δύο τιµές CBR και

εποµένως δύο πάχη εξυγιαντικής στρώσης. Ειδικότερα, όταν:

• το CBR είναι µικρότερο ή ίσο µε 2,5% το πάχος της εξυγιαντικής στρώσης

πρέπει να είναι 600mm

• το CBR είναι µεγαλύτερο από 2,5% και µικρότερο ή ίσο µε 5% το πάχος

της εξυγιαντικής στρώσης πρέπει να είναι 300mm.

Τα προαναφερόµενα πάχη της εξυγιαντικής στρώσης συνδυάζονται µε το

πάχος της βάσης και υπόβασης, βλέπε επίσης Πίνακα 4.

Εποµένως η επιλογή πάχους βάσης/υπόβασης γίνεται σύµφωνα µε τον

Πίνακα 2.

Page 12: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

11

Πίνακας 2. Απαιτούµενα και συνιστώµενα πάχη βάσης/υπόβασης

CBR Υπεδάφους (%)

Εξυγιαντική στρώση (mm)

Πάχος Βάσης/υπόβασης (mm)

Απαιτούµενο πάχος

≤ 2,5 600 400 2,6 - 5,0 300 400 5,1 - 10,0 0 400 Συνιστώµενο πάχος 10,1 - 20,0 0 300 >20,0 0 200

Το κοκκώδες υλικό που χρησιµοποιείται στην κατασκευή της

βάσης/υπόβασης πρέπει να είναι σύµφωνο µε την προδιαγραφή ΠΤΠ Ο-155

και το άρθρο 67 της ΤΣΥ.

Όταν το πάχος της βάσης/υπόβασης είναι 400mm επιτρέπεται η κατασκευή

των πρώτων 200mm, σε επαφή µε το υπέδαφος, να είναι από φυσικό

αµµοχάλικο, σύµφωνα µε την προδιαγραφή ΠΤΠ Ο-150 και το άρθρο 66 της

ΤΣΥ. Τα υπόλοιπα όµως 200mm θα πρέπει να είναι από θραυστό αδρανές

υλικό ή θραυστό αµµοχάλικο, σύµφωνα µε την προδιαγραφή ΠΤΠ Ο-155 και

το άρθρο 67. Πλην όµως, όταν η διάρκεια ζωής σε ΙΤΑ είναι µεγαλύτερη από

1x107, ή σε έργα όπου αναµένονται κατά τη διάρκεια των χειµερινών µηνών

θερµοκρασίες υπό του µηδενός, ανεξάρτητα του κυκλοφοριακού φόρτου,

συνιστάται η αποκλειστική χρήση υλικού σύµφωνα µε την ΠΤΠ Ο-155 και το

άρθρο 67 της ΤΣΥ.

Page 13: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

12

2. ΜΗ ∆ΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ

Εκτός από τα προαναφερόµενα στοιχεία του οδοστρώµατος υπάρχει επίσης η

στραγγιστική στρώση και, σε ορισµένες περιπτώσεις, η αντιπαγετική στρώση.

Η κάθε στρώση ή και οι δύο µαζί, όταν κατασκευάζονται, δεν θεωρούνται ότι

συµβάλλουν ουσιαστικά στην αντοχή του οδοστρώµατος και γι’ αυτό

χαρακτηρίζονται σαν µη δοµικές στρώσεις.

Η στραγγιστική στρώση σκοπό έχει την προστασία του υπεδάφους, της

εξυγιαντικής στρώσης και της βάσης/υπόβασης, τόσο κατά τη διάρκεια

κατασκευής όσο και κατά τη διάρκεια ζωής του οδοστρώµατος, από τα

εισερχόµενα όµβρια ύδατα διαµέσω των υπερκείµενων στρώσεων. Η

στραγγιστική στρώση είναι επίσης χρήσιµη όταν ο υδροφόρος ορίζοντας είναι

υψηλά και το υπέδαφος ευαίσθητο στην υγρασία. Η στραγγιστική στρώση

κατασκευάζεται µεταξύ του υπεδάφους ή της εξυγιαντικής στρώσης και της

βάσης/υπόβασης και συνδέεται µε τα γραµµικά στραγγιστήρια. Το πάχος της

είναι συνήθως 200mm και ποτέ µικρότερο από 150mm.

Η στραγγιστική στρώση, όταν τοποθετείται στη θέση που προαναφέρθηκε,

δεν δρα, σε καµιά περίπτωση, σαν στραγγιστική στρώση για την ταπείνωση

του υδροφόρου ορίζοντα. Στην περίπτωση που απαιτείται ταπείνωση του

υδροφόρου ορίζοντα και επιλεγεί η λύση της στραγγιστικής στρώσης η θέση

της πρέπει να είναι βαθύτερα στο υπέδαφος. Για να εµποδιστεί η διείσδυση

πολύ λεπτών σωµατιδίων (ιλύος) από το περιβάλλον έδαφος µπορούν, σε

κάθε περίπτωση, να χρησιµοποιηθούν και γεωσυνθετικές πλαστικές

µεµβράνες.

Η αντιπαγετική στρώση, όταν απαιτείται, κατασκευάζεται για την προστασία

του ευαίσθητου σε παγοπληξία υπεδάφους. Η στρώση αυτή είναι προέκταση

της βάσης /υπόβασης και το πάχος της πρέπει να είναι τέτοιο ώστε το

συνολικό πάχος του οδοστρώµατος να είναι ίσο ή µεγαλύτερο του βάθους

διείσδυσης παγετού.

Page 14: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

13

2.ΥΛΙΚΑ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η χρήση των κατάλληλων υλικών και ο σωστός τρόπος ενσωµάτωσής τους

στη δοµή του οδοστρώµατος είναι ζωτικής σηµασίας για τη συµβατότητα του

σχεδιασµού µε τη µελλοντική συµπεριφορά του οδοστρώµατος.

2. ΥΛΙΚΑ ΕΞΥΓΙΑΝΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ, ΥΠΟΒΑΣΗΣ ΚΑΙ ΒΑΣΗΣ

Το υλικό που χρησιµοποιείται στην εξυγιαντική στρώση µπορεί να είναι

επιλεγµένο κοκκώδες εδαφικό υλικό, οποιαδήποτε κοκκώδη παρα-προϊόντα

ορυχείων, θραυστά/µη θραυστά βραχώδη υλικά, σταθεροποιηµένα επι του

έργου κοκκώδη ή λεπτόκοκκα συνεκτικά εδαφικά υλικά τα οποία είναι

σύµφωνα µε τις ισχύουσες ελληνικές προδιαγραφές.

Το υλικό της υπόβασης µπορεί να είναι κάθε φυσικό κοκκώδες υλικό (µη

θραυσµένο ή µερικώς θραυσµένο), το οποίο είναι σύµφωνο µε τις ισχύουσες

ελληνικές προδιαγραφές.

Το υλικό της βάσης από ασύνδετα αδρανή µπορεί να είναι οποιοδήποτε

θραυστό υλικό, σύµφωνο µε τις ισχύουσες ελληνικές προδιαγραφές.

Το υλικό της βάσης και υπόβασης µπορεί επίσης να είναι κοκκώδες υλικό

σταθεροποιηµένο-κατεργασµένο µε τσιµέντο, σύµφωνο µε τις ισχύουσες

ελληνικές προδιαγραφές.

Η κατασκευή των στρώσεων αυτών πρέπει επίσης να γίνεται σύµφωνα µε τις

σχετικές προδιαγραφές.

Στραγγιστική στρώση

Το κοκκώδες υλικό και η κατασκευή της στραγγιστικής στρώσης πρέπει να

γίνεται σύµφωνα µε το άρθρου 8 της ΤΣΥ.

Page 15: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

14

Η στραγγιστική στρώση µπορεί επίσης να είναι από ανοικτής διαβάθµισης

ασφαλτόµιγµα, σύµφωνο µε την προδιαγραφή ASTM 3515. Τέτοια µίγµατα

παρέχουν µεγαλύτερη ευστάθεια στρώσης, είναι όµως ακριβότερα από το

ασύνδετο υλικό.

Αντιπαγετική στρώση

Το κοκκώδες υλικό και η κατασκευή της αντιπαγετικής στρώσης πρέπει να

γίνεται σύµφωνα µε το άρθρο 65 της ΤΣΥ.

3. ΑΣΦΑΛΤΟΜΙΓΜΑΤΑ ΓΙΑ ΑΣΦΑΛΤΙΚΕΣ ΣΤΡΩΣΕΙΣ

Τα ασφαλτοµίγµατα για την κατασκευή των ασφαλτικών στρώσεων πρέπει

όλα να είναι από πυκνό ασφαλτικό σκυρόδεµα, σύµφωνα µε την

προδιαγραφή ΠΤΠ Α-260 και το άρθρο 68 της Τ.Σ.Υ., για την ασφαλτική

βάση, και σύµφωνα µε την προδιαγραφή ΠΤΠ Α-265 και το άρθρο 69 της

Τ.Σ.Υ., για τον τάπητα κυκλοφορίας.

Ο σχεδιασµός, διάστρωση, συµπύκνωση και έγκριση πρέπει επίσης να είναι

σύµφωνα µε τις προαναφερόµενες προδιαγραφές και άρθρα της Τ.Σ.Υ.

Page 16: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

15

3. ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΗ ΣΤΡΩΣΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΟΥ ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑΤΟΣ 1. Τάπητας κυκλοφορίας µε αντιολισθηρές ιδιότητες Η επιφάνεια της ανώτερης στρώσης ενός οδοστρώµατος πρέπει πάντα να

έχει καλές αντιολισθηρές ιδιότητες. Το ασφαλτικό σκυρόδεµα που

χρησιµοποιείται για την κατασκευή αντιολισθηρής στρώσης, είναι

ασφαλτόµιγµα παραγόµενο και διαστρωνόµενο "εν θερµώ", αυστηρά

ελεγµένης σύνθεσης, από καθαρή ή τροποποιηµένη µε βελτιωτικά άσφαλτο

και σκληρά αδρανή υλικά. Με αυτή τη µέθοδο, λόγω της υψηλής µηχανικής

αντοχής του ασφαλτικού σκυροδέµατος, εξασφαλίζεται αφενός η ενίσχυση του

οδοστρώµατος (όταν γίνεται σε πάχη µεγαλύτερα των 4 cm) και αφετέρου η

επίτευξη ικανοποιητικών επιφανειακών χαρακτηριστικών οµαλότητας,

οµοιοµορφίας, αντίστασης σε ολίσθηση και επιφανειακής τραχύτητας. Σε

περίπτωση εφαρµογής λεπτών στρώσεων σε παλαιά οδοστρώµατα, θα

πρέπει προηγουµένως να ελέγχεται η επάρκεια της φέρουσας ικανότητας του

υποκείµενου οδοστρώµατος (και η οµαλότητα της επιφάνειας) και να

εξασφαλίζεται η ικανοποιητική συγκόλληση της τελικής στρώσης. Μία

αποτελεσµατική προετοιµασία, για τις συνήθεις περιπτώσεις φθορών, είναι το

φρεζάρισµα "εν ψυχρώ" και στη συνέχεια η εφαρµογή ισχυρής συγκολλητικής

επάλειψης µε κατιονικό γαλάκτωµα.

Ο µελετητής µπορεί να επιλέξει ανάµεσα σε πέντε εναλλακτικά

ασφαλτοµίγµατα τα οποία παρέχουν καλή αντιολισθηρή επιφάνεια. Τα

µίγµατα αυτά καλούνται αντιολισθηρές στρώσεις κυκλοφορίας και είναι τα

εξής:

α) Πορώδης τάπητας

β) Ανοικτής διαβάθµισης ασφαλτοµίγµατα για αντιολισθηρή στρώση

γ) Πυκνό ασφαλτικό σκυρόδεµα για αντιολισθηρή στρώση

δ) Slurry seal (microsurfacing) και

ε) Stone (ή split) Mastic Asphalt (SMA)

Page 17: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

16

Οι βασικές διαφορές µεταξύ των παραπάνω µιγµάτων σχετίζονται µε:

α) την αντιολισθηρότητα και το βάθος υφής,

β) την αντίσταση σε παραµένουσα παραµόρφωση,

γ) το πορώδες,

δ) την αναµενόµενη διάρκεια ζωής,

ε) την ποσότητα των χρησιµοποιούµενων σκληρών αδρανών και

στ) τη συµµετοχή στην αντοχή του οδοστρώµατος.

1.1 Πορώδεις τάπητες και µίγµατα ανοικτής διαβάθµισης

Οι πορώδεις τάπητες και τα µίγµατα ανοικτής διαβάθµισης παρέχουν το

υψηλότερο βάθος υφής από οποιοδήποτε άλλο µίγµα και, µε την προϋπόθεση

ότι τα αδρανή έχουν καλή επιφανειακή µικρο-υφή, η αντιολισθηρότητα

αναµένεται να είναι η υψηλότερη από κάθε άλλο µίγµα. Αυτά τα δύο µίγµατα,

λόγω του πολύ υψηλού πορώδους που διαθέτουν, δρουν σαν επιφανειακές

στραγγιστικές στρώσεις, γεγονός που αφενός διατηρεί υψηλό ποσοστό

στεγνών επιφανειών επαφής µεταξύ της επιφάνειας της οδού και των τροχών,

αφετέρου εκµηδενίζει την εκποµπή σωµατιδίων νερού από την κίνηση των

τροχών σε υγρή επιφάνεια. Επιπρόσθετα, λόγω του υψηλού βάθους υφής και

του υψηλού ποσοστού των κενών, έχουν την ικανότητα µείωσης του θορύβου

που προκαλείται από την κυκλοφορία (µείωση της τάξης των 4dB). Η

αναµενόµενη διάρκεια ζωής (περίπου 7 χρόνια, για µέση κυκλοφορία) δεν

είναι τόσο υψηλή όσο των µιγµάτων (γ) και (ε) και η συµβολή τους στην

αντοχή του οδοστρώµατος είναι περίπου το ήµισυ αυτής που παρέχεται από

τα µίγµατα (γ) και (ε). Παράγονται σχεδόν αποκλειστικά από µονόκοκκα

σκληρά αδρανή. Τέλος, λόγω του πολύ υψηλού πορώδους είναι απολύτως

απαραίτητο η υποκείµενη στρώση να κατασκευαστεί από πυκνό ασφαλτικό

σκυρόδεµα. Η συµπεριφορά τους σε παραµένουσα παραµόρφωση είναι καλή,

µε την προϋπόθεση ότι έχουν συµπυκνωθεί κατάλληλα (ωστόσο, η

συµπύκνωση δεν αποτελεί πρόβληµα µε αυτού του είδους τα µίγµατα).

Page 18: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

17

1.2 Πυκνό ασφαλτικό σκυρόδεµα για αντιολισθηρή στρώση Το πυκνό ασφαλτικό σκυρόδεµα για αντιολισθηρή στρώση είναι παρόµοιο µε

το ασφαλτικό σκυρόδεµα για τάπητα κυκλοφορίας. Η µόνη διαφορά είναι το

είδος των αδρανών που χρησιµοποιείται. Τουλάχιστον το χονδρόκοκκο µέρος

των αδρανών που χρησιµοποιούνται στο µίγµα πρέπει να είναι από

κατάλληλα σκληρά αδρανή για αντιολισθηρές στρώσεις. Το µίγµα είναι πυκνό

και σχεδόν αδιαπέρατο. Παρέχει χαµηλό βάθος υφής και η αναµενόµενη

αντίσταση σε ολίσθηση είναι η χαµηλότερη σε σύγκριση µε όλα τα παραπάνω

µίγµατα. Η αντίσταση σε παραµένουσα παραµόρφωση επηρεάζεται από τη

σκληρότητα του ασφαλτικού υλικού αλλά, σε κάθε περίπτωση, όπως κάθε

ασφαλτικό µίγµα, τείνει να παραµορφώνεται µετά από ορισµένο χρονικό

διάστηµα. Αν το µίγµα σχεδιαστεί κατάλληλα (σωστή σύνθεση µίγµατος) το

οδόστρωµα δεν παραµορφώνεται πρόωρα. Η αναµενόµενη διάρκεια ζωής

είναι µεγαλύτερη από τα ανοικτής διαβάθµισης και τα πορώδη µίγµατα

(περίπου 10 χρόνια, υπό µέσους κυκλοφοριακούς φόρτους). Εντούτοις, η

αναµενόµενη διάρκεια ζωής, όπως και σε όλες τις αντιολισθηρές στρώσεις,

υπαγορεύεται και από το βαθµό σκληρότητας των χρησιµοποιούµενων

αδρανών.

1.3 Slurry seal (microsurfacing) Το µίγµα slurry seal, σε αντίθεση µε όλα τα άλλα θερµά µίγµατα, είναι ένα

µίγµα που παράγεται και διαστρώνεται εν ψυχρώ. Παράγεται µε

τροποποιηµένο ελαστοµερές ασφαλτικό γαλάκτωµα, διαστρώνεται σε πάχος

10mm περίπου και παρέχει καλή µακρο- και µικρουφή επιφανείας. Η

παρουσία καλής µακρο και µικρουφής έχει σαν αποτέλεσµα την ανάπτυξη

υψηλής αντίστασης σε ολίσθηση. Η αναµενόµενη διάρκεια ζωής του είναι η

µικρότερη από όλα τα άλλα µίγµατα για αντιολισθηρές στρώσεις (περίπου 5

χρόνια, για µέσους κυκλοφοριακούς φόρτους). Η συµµετοχή του στην αντοχή

του οδοστρώµατος είναι µηδενική. Το µεγάλο του πλεονέκτηµα σε σύγκριση

µε τα υπόλοιπα µίγµατα είναι το γεγονός ότι απαιτεί µόνο, περίπου, 12% έως

15% της ποσότητας σκληρών αδρανών που χρησιµοποιούνται σε άλλα

µίγµατα για αντιολισθηρές στρώσεις (πάχους 40mm). Εκτός από το γεγονός

ότι δεν µολύνει το περιβάλλον και παρέχει ασφαλέστερες συνθήκες εργασίας,

Page 19: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

18

µπορεί να επισκευαστεί και να ανανεωθεί ευκολότερα και ταχύτερα από

οποιαδήποτε άλλη αντιολισθηρή στρώση. Όσον αφορά τη µείωση του

θορύβου, έχει αποδειχτεί ότι επέρχεται µια µικρή µείωση του θορύβου. Η

ύπαρξη µιας σχετικά µεγάλης ποσότητας ασφάλτου έχει σαν αποτέλεσµα την

προστασία της υποκείµενης στρώσης από οξείδωση και γήρανση της

ασφάλτου.

1.4 Stone Mastic Asphalt (SMA) Τα µίγµατα Stone (ή Split) Mastic Asphalt αναπτύχθηκαν στη Γερµανία και τις

Σκανδιναβικές χώρες στα µέσα της δεκαετίας του ’60. Ο κύριος λόγος για την

ανάπτυξη των µιγµάτων αυτών ήταν η απαίτηση ενός τάπητα κυκλοφορίας

που θα συνδύαζε αυξηµένη αντίσταση σε φθορά από ελαστικά µε καρφιά,

ικανοποιητική συµπεριφορά σε ολίσθηση, αυξηµένη αντίσταση σε

παραµόρφωση και µεγάλη διάρκεια ζωής. Σήµερα, παρόλο που δεν υφίσταται

η πρώτη απαίτηση, τα µίγµατα SMA χρησιµοποιούνται για τους υπόλοιπους

αναφερόµενους λόγους σαν τάπητες κυκλοφορίας κυρίως σε οδούς βαριάς

κυκλοφορίας. Λόγω των καλών ιδιοτήτων τους σε ολίσθηση, καθώς και

κυρίως της αντοχής τους σε παραµόρφωση, τα µίγµατα αυτά άρχισαν να

χρησιµοποιούνται και σε άλλες χώρες. Τα µίγµατα SMA δεν έχουν ακόµη

χρησιµοποιηθεί στην Ελλάδα.

Το SMA αποτελείται από µίγµα αδρανών µη συνεχούς κοκκοµετρικής

διαβάθµισης, µε κοινή άσφαλτο σαν συνδετικό υλικό και σταθεροποιητικά

πρόσθετα (κυρίως κατάλληλες ίνες). Η υψηλή περιεκτικότητα σε χονδρόκοκκα

αδρανή έχει σαν αποτέλεσµα τη δόµηση ενός σκελετού αδρανών που

παρουσιάζει ο ίδιος µηχανική αντοχή, µε τα περισσότερα κενά γεµάτα µε

άσφαλτο. Η υψηλή περιεκτικότητα ασφάλτου που χρησιµοποιείται στο SMA το

διαφοροποιεί από τους άλλους τύπους θερµών µιγµάτων και συµβάλλει στη

µεγαλύτερη διάρκεια ζωής, λόγω του βραδύτερου ρυθµού οξείδωσης της

ασφάλτου.

Page 20: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

19

Υλικά

Τα αδρανή που χρησιµοποιούνται είναι θραυστά και σκληρά χονδρόκοκκα και

λεπτόκοκκα αδρανή και ασβεστολιθική παιπάλη. Τα αδρανή πρέπει να είναι

κατάλληλα για αντιολισθηρές στρώσεις. Η άσφαλτος που χρησιµοποιείται είναι

συνήθως 50/70pen. Τα σταθεροποιητικά πρόσθετα είναι κυρίως ίνες και

σκοπό έχουν την αύξηση της σχετικής επιφάνειας που καλύπτεται µε

άσφαλτο. Οι ίνες δεν πρέπει να απορροφούν την άσφαλτο. Οι απαιτήσεις

σχετικά µε τη διαβάθµιση των αδρανών καθώς και άλλες χαρακτηριστικές

ιδιότητες των µιγµάτων δίνονται στον Πίνακα 3.

Σύνθεση µίγµατος, παραγωγή και διάστρωση

Η σύνθεση του µίγµατος είναι σχεδόν τυποποιηµένη. Η µόνη απαίτηση είναι

το ποσοστό των κενών να είναι µεταξύ 3% και 4%. Ο προσδιορισµός του

ποσοστού των κενών γίνεται από δοκίµια Marshall.

Τα µίγµατα SMA παράγονται σε κοινά ασφαλτικά συγκροτήµατα.

∆ιαστρώνονται και συµπυκνώνονται µε κοινούς διαστρωτήρες (finisher) και

λαστιχοφόρους οδοστρωτήρες, αντίστοιχα. Οι απαιτήσεις για το βαθµό

συµπύκνωσης στο έργο και το πάχος που πρέπει να διαστρωθεί σύµφωνα µε

το ονοµαστικό µέγεθος µέγιστου κόκκου των αδρανών δίνονται επίσης στον

Πίνακα 3.

Συµπερασµατικά, το SMA, αν και δεν χρησιµοποιείται ακόµη στην Ελλάδα,

µπορεί να θεωρηθεί αξιόλογο εναλλακτικό υλικό για τµήµατα οδού µε βαριά

έως πολύ βαριά κυκλοφορία. Είναι πολύ ανθεκτικό στην παραµόρφωση µε

καλές τιµές αντιολίσθησης. Ωστόσο, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας

συνδετικού υλικού, είναι το ακριβότερο από όλα τα υλικά που

προαναφέρθηκαν. Η διάρκεια ζωής του είναι περίπου 12-13 χρόνια (κατά

δήλωση των παραγωγών).

Page 21: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

20

Πίνακας 3. Απαιτήσεις µιγµάτων SMAΓ

SMA : 0/11S 0/8S

1. Αδρανή Καλής ποιότητας θραυστό χονδρόκοκκο και λεπτόκοκκο υλικό, παιπάλη λατοµείου

(% κατά βάρος)

∆ιαβάθµιση (mm) 0/11 0/8

≤ 0,09 mm 9 - 13 10 - 13

≥ 2,0 mm 75 - 80 75 - 80

≥ 5,0 mm 60 - 70 ≥ 55

≥ 8,0 mm ≥ 40 ≥ 10

≥11,2 mm ≥ 10 -

2. Συνδετικό

Τύπος ασφάλτου 50/70 pen 50/70 pen

Ποσοστό ασφάλτου (% κατά βάρος) ≥ 6,5 ≥ 7,0

3. Σταθεροποιητικά πρόσθετα (ίνες κλπ.)

Ποσοστό στο µίγµα (% κατά βάρος) 0,3 - 1,5

4. Μίγµα

∆οκίµια Marshall

Κενά αέρος (% κατ’ όγκο) 3,0 - 4,0 3,0 - 4,0

Θερµοκρασία συµπύκνωσης (°C) 135 ± 5

5. Συµπυκνωθείσα στρώση

Πάχος (mm) 35 - 40 25 - 35

Ποσότητα ανά m2 (kg/m2) 85 - 100 70 - 100

Βαθµός συµπύκνωσης (%) ≥ 97

Κενά αέρος (% κατ’ όγκο) ≤ 6,0

Ο µελετητής µπορεί βέβαια να χρησιµοποιήσει οποιοδήποτε άλλο υλικό, εκτός

των προαναφερόµενων, για την κατασκευή αντιολισθηρής στρώσης, εάν αυτό

έχει αποδειχθεί ότι είναι κατάλληλο για αντιολισθηρές στρώσεις.

Page 22: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

21

2. ΕΠΙΛΟΓΗ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ

Η επιλογή του τύπου της αντιολισθηρής στρώσης είναι συνάρτηση διαφόρων

παραµέτρων που διαφέρουν από έργο σε έργο. Είναι εποµένως απόφαση του

µελετητή, αφού συνυπολογίσει όλες τις παραµέτρους, να επιλέξει την

καταλληλότερη αντιολισθηρή στρώση.

Οι κυριότερες παράµετροι που πρέπει να συνυπολογιστούν είναι:

α) αντιολισθηρότητα (συντελεστής ολίσθησης ή αντίστασης σε

ολίσθηση)

β) κόστος (υλικού και κατασκευής λαµβάνοντας επίσης υπόψη τη

συµβολή ή µη στη φέρουσα ικανότητα του οδοστρώµατος, αφού

πρόκειται για νέα κατασκευή. Άρα πρέπει να λαµβάνεται το

συνολικό αποτελεσµατικό κόστος)

γ) διαθεσιµότητα υλικού στην αγορά

δ) οικονοµία σε σκληρά αδρανή (σε σχέση µε τη διαθεσιµότητα

σκληρών αδρανών και την προστασία των φυσικών πόρων)

ε) αναµενόµενη διάρκεια ζωής

στ) µείωση του παραγόµενου θορύβου

ζ) ευκολία ανανέωσης ή συντήρησης

Για τη διευκόλυνση του µελετητή στην επιλογή της καταλληλότερης

αντιολισθηρής στρώσης προτείνεται όπως ακολουθείται η παρακάτω

διαδικασία:

Αρχικά βαθµολογείται κάθε µίγµα συναρτήσει καθεµιάς από τις

προαναφερόµενες παραµέτρους σε κλίµακα από 1 έως 5. Το 5 χαρακτηρίζει

το µίγµα µε την υψηλότερη αντιολισθηρότητα, το πιο φθηνό, το πιο άµεσα

διαθέσιµο στην αγορά, µε τη µικρότερη απαίτηση σκληρών αδρανών, µε τη

µεγαλύτερη διάρκεια ζωής, τη µεγαλύτερη µείωση θορύβου και το πιο εύκολο

στην ανανέωση και συντήρηση. Για τις αντιολισθηρές στρώσεις που

εξετάστηκαν, κατά υποκειµενική άποψη, η βαθµολογία τους είναι αυτή που

δίνεται στον Πίνακα 4.

Page 23: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

22

Πίνακας 4 Βαθµολογία αντιολισθηρών στρώσεων

Τύπος αντιολισ-θηρής στρώσης

Αντι-ολισθη-ρότητα

Κόστος ∆ιαθεσι-µότητα στην αγορά

Οικονοµία σε σκληρά αδρανή

Αναµε-νόµενη διάρκεια ζωής

Μείωση θορύβου

Ευκολία ανανέ-ωσης/ συντήρ.

AΣας

Α∆ασ

ΠΤ

SMA

SLms

2

4

5

4

4

5

2

2

3

4

5

3

3

1

5

1

2

2

1

5

4

2

3

5

1

1

5

5

3

2

3

2

2

3

5 Κατόπιν εξετάζεται ποια από τις παραπάνω παραµέτρους είναι πιο σηµαντική

σε κάθε συγκεκριµένο έργο. Οι παράµετροι µπαίνουν σε φθίνουσα σειρά

σπουδαιότητας και λαµβάνουν ένα συντελεστή βαρύτητας από το 7 ως το 1.

∆ηλαδή, εάν η σειρά σπουδαιότητας για ένα συγκεκριµένο έργο είναι:

αντιολισθηρότητα, κόστος, οικονοµία σε σκληρά αδρανή, αναµενόµενη

διάρκεια ζωής, διαθεσιµότητα στην αγορά, µείωση.

θορύβου και ευκολία ανανέωσης, οι συντελεστές βαρύτητας είναι από 7, η

περισσότερο σηµαντική, έως 1, η λιγότερο σηµαντική παράµετρος.

Το αθροιστικό γινόµενο της βαθµολογίας της κάθε παραµέτρου ανά

αντιολισθηρή στρώση και του αντίστοιχου συντελεστή βαρύτητας δίνει το

συντελεστή λήψης απόφασης για κάθε αντιολισθηρή στρώση. ∆ηλαδή,

ΛΑ = ∑ (ΣΒ)i x (ΣΚ)I (1) όπου, ΛΑ = λήψη απόφασης για την αντιολισθηρή στρώση

ΣΒ = συντελεστής βαρύτητας, από το 1 ως το 7

ΣΚ = συντελεστής κατάταξης, από τον Πίνακα 4

i = παράµετρος που εξετάζεται

Συγκρινόµενες οι αριθµητικές τιµές ΛΑ για κάθε εναλλακτική αντιολισθηρή

στρώση παρέχουν τη δυνατότητα αντικειµενικής επιλογής της βέλτιστης

λύσης. Η καλύτερη επιλογή αντιολισθηρής στρώσης για το έργο είναι αυτή

που έχει τη µεγαλύτερη τιµή ΛΑ.

Page 24: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

23

Θα πρέπει να αναφερθεί ότι οι παράµετροι που ελήφθησαν υπόψη µπορούν

να επαυξηθούν όπως και ο αριθµός των εναλλακτικών για την κατασκευή

αντιολισθηρής στρώσης. Επίσης θα µπορούσε να τροποποιηθεί ελαφρώς η

προτεινόµενη βαθµολόγηση των παραµέτρων ανά αντιολισθηρή στρώση.

Πλην όµως, διατηρώντας τις βασικές αρχές, η διαδικασία επιλογής της

βέλτιστης αντιολισθηρής στρώσης παραµένει η ίδια.

Με την προαναφερθείσα διαδικασία επιτυγχάνεται µια πιο αντικειµενική

επιλογή της αντιολισθηρής στρώσης για το έργο. Για την τελική επιλογή,

πάντως, θα πρέπει επίσης να λαµβάνεται υπόψη και το αποτέλεσµα της

οικονοµικής ανάλυσης (ανάλυση κόστους διάρκειας ζωής) του οδοστρώµατος,

Ο συνδυασµός των παραπάνω δύο διαδικασιών αποτελεί την πλέον

επιστηµονική και ορθότερη προσέγγιση κατά τη διαδικασία λήψης των

αποφάσεων.

Page 25: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

24

3. Κριτήρια επιλογής τύπου στρώσης βάσει τεχνικών προδιαγραφών.

ΤΥΠΟΣ 1: Ασφαλτικό σκυρόδεµα πυκνής σύνθεσης, µε ονοµαστικό µέγεθος

αδρανών 12,5 mm, ή 9,5 mm. Εφαρµόζεται σε περιπτώσεις, που ενδιαφέρει,

πέραν από την εξασφάλιση της αντιολισθηρότητας, η ενίσχυση και η

στεγανότητα του οδοστρώµατος. Με αυτό τον τρόπο, δεν επιτυγχάνεται

µεγάλο βάθος επιφανειακής τραχύτητας.

ΤΥΠΟΣ 2: Ασφαλτικό σκυρόδεµα ανοικτής σύνθεσης, µε ονοµαστικό µέγεθος

αδρανών 12,5 mm, ή 9,5 mm. Με αυτόν τον τύπο, εξασφαλίζεται καλύτερη

επιφανειακή τραχύτητα, µε αποτέλεσµα την καλύτερη διατήρηση της αντί-

στασης σε ολίσθηση και σε υψηλές ταχύτητες. Λόγω αυξηµένου ποσοστού

κενών, η διάρκεια ζωής του ασφαλτοτάπητα είναι σχετικά µικρότερη, σε

σύγκριση µε τον Τύπο 1.

Τα συνιστώµενα πάχη στρώσεων των εν λόγω τύπων ασφαλτοµιγµάτων είναι

4 cm (για ονοµαστικό µέγεθος µέγιστου κόκκου 12,5 mm), ή 3 cm (για

ονοµαστικό µέγεθος µέγιστου κόκκου 9,5 mm).

Page 26: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

25

4. ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΑΠΟ∆ΟΧΗΣ ΕΝΣΩΜΑΤΟΥΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

4.1. Α∆ΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ

Τα αδρανή διακρίνονται σε χονδρόκοκκα συγκρατούµενα στο κόσκινο

ανοίγµατος 2 mm (2,36 mm),σε λεπτόκοκκα διερχόµενα από το κόσκινο

ανοίγµατος 2 mm και συγκρατούµενα στο κόσκινο ανοίγµατος 0,063 mm και

σε παιπάλη διερχόµενη από το κόσκινο ανοίγµατος 0,063 mm.

Χονδρόκοκκο υλικό. Στις ασφαλτικές στρώσεις το χονδρόκοκκο κλάσµα των

αδρανών είναι εκείνο που προσδίδει κυρίως τις χαρακτηριστικές

αντιολισθηρές ιδιότητες (µικροτραχύτητα και µακροτραχύτητα) της επιφανείας

του οδοστρώµατος και για αυτό θα πρέπει να αποτελείται κατά 100% από

αδρανές υλικό µε εξαιρετικά µηχανικά χαρακτηριστικά, µεγάλη καθαρότητα και

κατάλληλο σχήµα κόκκων.

Kαθαρότητα και σχήµα κόκκων. Το χονδρόκοκκο κλάσµα πρέπει να

προέρχεται από θραύση πετρώµατος µε τα προδιαγραφόµενα µηχανικά

χαρακτηριστικά και να είναι απαλλαγµένο από επιβλαβείς προσµίξεις (άργιλο,

οργανικά ή άλλα µαλακά εύθρυπτα υλικά). Στην περίπτωση που προέρχεται

από φυσικές αποθέσεις ποταµών ή χειµάρρων, οι προς θραύση κροκάλες θα

πρέπει να συγκρατούνται από κόσκινο µε άνοιγµα οπής τριπλάσιο του

ονοµαστικού µεγέθους των κόκκων και το 80% τουλάχιστον των κόκκων που

συγκρατούνται στο κόσκινο ανοίγµατος οπών 4 mm, να έχει µία τουλάχιστον

θραυσιγενή επιφάνεια.

Οι κόκκοι πρέπει να είναι κατά το δυνατόν κυβοειδούς µορφής. Ο έλεγχος του

σχήµατός τους θα γίνεται κατά EN 1097-8:1999 «Tests for mechanical and

physical properties of aggregates - Part 8:Determination of the polished stone

value -- ∆οκιµές των µηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων των αδρανών - Μέρος

8: Προσδιορισµός αντοχής σε στίλβωση (Polished Stone Value)», µε

προσδιορισµό για το συγκρατούµενο στο κόσκινο 6,3 mm (1/4”) υλικό του

“δείκτη πλακοειδούς”(Flakiness Index) κατά EN 933-3:1997 «Tests for geo-

metrical properties of aggregates - Part 3:Determination of particle shape -

Flakiness index -- ∆οκιµές γεωµετρικών ιδιοτήτων των αδρανών.

Page 27: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

26

Μέρος 3: Προσδιορισµός της µορφής των κόκκων. ∆είκτης πλακοειδούς.», ο

οποίος θα πρέπει να είναι µικρότερος από 30%.

Μηχανικές ιδιότητες: Εκτός εάν ορίζεται διαφορετικά στα συµβατικά τεύχη,

οι επιτρεπόµενες τιµές των µηχανικών ιδιοτήτων του χονδρόκοκκου αδρανούς

θα πληρούν τις εξής απαιτήσεις:

• Αντοχή σε στίλβωση (Polished Stone Value), σύµφωνα µε EN 1097-

8:1999, PSV ≥50.

• Αντοχή σε απότριψη (Aggregate Abrasion Value), σύµφωνα µε EN

1097-8:1999, AAV≤10.

• Αντοχή σε θρυµµατισµό κατά Los Angeles, σύµφωνα µε EN 1097-

2:1998 «Tests for mechanical and physical properties of aggregates -

Part 2: Methods for the determination of resistance to fragmentation. --

∆οκιµές για τον προσδιορισµό των µηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων

των αδρανών - Μέρος 2: Μέθοδοι προσδιορισµού της αντίστασης σε

απότριψη»,

Λεπτόκοκκο υλικό. Το λεπτόκοκκο κλάσµα (διερχόµενο από το κόσκινο

ανοίγµατος οπής 2 mm και συγκρατούµενο στο κόσκινο ανοίγµατος οπής

0,063 mm), πρέπει να αποτελείται από κόκκους γωνιώδεις, θραυσιγενείς και

απαλλαγµένους από άργιλο ή άλλες επιβλαβείς προσµίξεις. Σε

περιπτώσεις βαριάς κυκλοφορίας, είναι προτιµότερο να είναι της ίδιας

προέλευσης µε το χονδρόκοκκο υλικό. Στις λοιπές περιπτώσεις, µπορεί να

είναι θραυστό ασβεστολιθικής σύστασης ή φυσικής προέλευσης.

Παιπάλη. Η παιπάλη προστίθεται (σε περίπτωση έλλειψης), για να

συµπληρώσει την κοκκοµετρική διαβάθµιση του µίγµατος των αδρανών.

Μπορεί να είναι λιθοσύντριµµα ορυκτής ή άλλης προέλευσης (σκόνη από

σκωρίες), υδράσβεστος, τσιµέντο, ιπτάµενη τέφρα, ή άλλη κατάλληλη ορυκτή

ύλη, η οποία κατά το χρόνο χρησιµοποίησής της θα είναι αρκετά ξηρή, ώστε

να ρέει ελεύθερα και να µη δηµιουργεί συσσωµατώµατα. Η παιπάλη δεν

πρέπει να περιέχει άργιλο ή οργανικές προσµίξεις, ούτε να έχει πλαστικότητα,

Page 28: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

27

εκτός αν πρόκειται για τσιµέντο ή υδράσβεστο. Η συνιστώµενη κοκκοµετρική

διαβάθµιση της παιπάλης φαίνεται στον Πίνακα 5.

Πίνακας 5: Συνιστώµενη κοκκοµετρική διαβάθµιση παιπάλης

Κοκκοµετρική διαβάθµιση παιπάλης

Κόσκινο τετραγωνικής οπής ∆ιερχόµενο %

600 µ (Νο 30) 100

300 µ (Νο 50) 90-100

75 µ (Νο 200) 70-100

4.2 ΑΣΦΑΛΤΙΚΟ ΣΥΝ∆ΕΤΙΚΟ

Θα χρησιµοποιείται καθαρή άσφαλτος, η οποία πρέπει είναι σύµφωνη µε τις

απαιτήσεις της ΠΕΤΕΠ 05-03-10-00 ή, για όσους τύπους δεν εµπεριέχονται

σε αυτή, σύµφωνα µε το πρότυπο EN 12591:1999 [1]).

O τύπος της ασφάλτου συνιστάται να είναι 60/70, ή εναλλακτικά µπορεί να

χρησιµοποιηθεί µίγµα ασφάλτου 80/100 και 40/50 σε αναλογία 50:50.

Για την εξασφάλιση υψηλών απαιτήσεων και σε ειδικές περιπτώσεις π.χ.

γέφυρες, όπου απαιτούνται αυξηµένα µηχανικά χαρακτηριστικά και µεγάλη

διάρκεια ζωής, µπορεί να χρησιµοποιηθεί, τροποποιηµένη άσφαλτος (η

βασική είναι συνήθως 80/100 µε πρόσθετα βελτιωτικά πολυµερή, θερµο-

πλαστικά, ελαστοµερή κτλ.), ύστερα από ειδική εργαστηριακή µελέτη.

Προσθήκη βελτιωτικού πρόσφυσης στην άσφαλτο θα γίνεται όταν τα αδρανή

παρουσιάζουν υδροφιλία, ή σε ειδικές περιπτώσεις που καθορίζει η

Υπηρεσία. Ο τύπος και το ακριβές ποσοστό του αντιυδροφίλου, θα καθο-

ρίζεται από το εργαστήριο, µε τη δοκιµή εµβάπτισης-θλίψης EN 12697-

12:2000[2]

Page 29: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

28

4.3 ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗΣ

Κοκκοµετρική διαβάθµιση. Το συνολικό µίγµα των αδρανών µπορεί να

προκύπτει από σύνθεση δύο ή περισσοτέρων επί µέρους κλασµάτων, είτε να

προσκοµίζεται ενιαίο στο εργοστάσιο παραγωγής ασφαλτοµίγµατος και να

χρησιµοποιείται χωρίς διαχωρισµό και ανασύνθεση, εφόσον είναι οµοιόµορφο

και µε σταθερή κοκκοµετρική σύνθεση.

Η κοκκοµετρική διαβάθµιση του συνολικού µίγµατος των αδρανών υλικών

(χονδρόκοκκο, λεπτόκοκκο και παιπάλη), ανάλογα µε τον τύπο του ασφαλ-

τικού σκυροδέµατος και το ονοµαστικό µέγεθος του µέγιστου κόκκου, πρέπει

να βρίσκεται µέσα στα όρια του Πίνακα 6.

Το ποσοστό (στο συνολικό µίγµα των αδρανών) του διερχόµενου από το

κόσκινο Νο 8 υλικού, είναι σηµαντικό στοιχείο για τον εργοταξιακό έλεγχο,

επειδή διαχωρίζεται το χονδρόκοκκο από το λεπτόκοκκο υλικό. Μίγµατα που

περιέχουν ποσοστό υλικού διερχόµενου από το κόσκινο 2,36 mm κοντά στο

µέγιστο επιτρεπόµενο, δίνουν επιφάνεια µε σχετικά λεπτή υφή, ενώ

διαβαθµίσεις που πλησιάζουν στο ελάχιστο, δίνουν επιφάνεια µε σχετικά αδρή

υφή.

Τα όρια κοκκοµετρικής διαβάθµισης του Πίνακα 6, ισχύουν κατά βάρος,

εφόσον τα ειδικά βάρη του χονδρόκοκκου και του λεπτόκοκκου υλικού δε

διαφέρουν πάνω από 5%. Αν υπάρχει

µεγαλύτερη διαφορά, τα όρια του πίνακα και οι αναλογίες σύνθεσης κατά

βάρος του συνολικού µίγµατος αδρανών, θα πρέπει να αναχθούν, σύµφωνα

µε τα ειδικά βάρη τους.

Ανθεκτικότητα σε αποσάθρωση (υγεία). Η δοκιµή θα γίνεται µε την

πρότυπη µέθοδο EN 1367-2:1998 «Tests for thermal and weathering

properties of aggregates - Part 2: Magnesium sulphate test -- ∆οκιµές για τον

προσδιορισµό των ιδιοτήτων των αδρανών σε θερµικές και καιρικές Μετα-

βολές - Μέρος 2: ∆οκιµή θειικού µαγνησίου» (µε χρήση θειικού µαγνησίου). Η

απώλεια (σε ποσοστό του βάρους) δεν θα πρέπει να είναι µεγαλύτερη από

9%.

Page 30: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

29

Ισοδύναµο άµµου. Το ισοδύναµο άµµου θα προσδιορίζεται σύµφωνα µε την

πρότυπη µέθοδο EN 933-8:1999 «Test for geometrical properties of

aggregates - Part 8: Assessment of fines – Sand equivalent test -- Μέρος 8:

∆οκιµή ισοδυνάµου άµµου του λεπτόκοκκου υλικού» επί του µίγµατος

των αδρανών (πριν από την προσθήκη της ασφάλτου και της πρόσθετης

παιπάλης). Αυτό πρέπει να έχει τιµή µεγαλύτερη από 55.

Πίνακας 6: Κοκκοµετρική διαβάθµιση των αδρανών και συνιστώµενο πάχος στρώσης

ΤΥΠΟΣ 1 (πυκνής σύνθεσης)

ΤΥΠΟΣ 2 (ανοικτής σύνθεσης)

Ονοµαστικό µέγεθος µέγιστου κόκκου Μέγεθος κόσκινου τετραγωνικής οπής

12,5 mm 9,5 mm 12,5 mm 9,5 mm (ASTM) Ποσοστό διερχόµενων από τα αντίστοιχα κόσκινα

19,00 mm (3/4'') 12,50 mm (1/2'') 9,50 mm (3/8'') 4,75 mm (No 4) 2,36 mm (No 8)

1,18 mm (No 16) 0,30 mm (No 50)

0,07 mm (No 200)

100 90 - 100

- 44 - 74 28 - 58

- 5 - 21 2 - 10

- 100

90 - 100 55 - 85 32 - 67

- 7 - 23 2 - 10

100 85 - 100 60 - 90 20 - 50 5 - 25 3 - 19 0 - 10

-

- 100

85 - 100 40 - 70 10 - 35 5 - 25 0 - 12

-

Συνιστώµενο πάχος στρώσης

3-4 cm 2,5-3 cm 3-4 cm 2,5-3 cm

Page 31: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

30

4.4 ΠΟΣΟΣΤΟ ΑΣΦΑΛΤΟΥ - ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΤΑ MARSHALL

Μετά τον καθορισµό των αναλογιών των αδρανών για την επίτευξη της επι-

θυµητής κοκκοµετρικής διαβάθµισης, ακολουθεί ο προσδιορισµός του βέλ-

τιστου ποσοστού ασφάλτου µε τη µέθοδο Marshall. Τα χαρακτηριστικά κατά

Marshall, τα κενά, καθώς και τα κριτήρια για τον έλεγχο της υδροφιλίας µε τη

δοκιµή εµβάπτισης-θλίψης, δίνονται στον Πίνακα 7.

Πίνακας 7: Χαρακτηριστικά δοκιµής Marshall

Χαρακτηριστικά Τύπος 1 Τύπος 2

Συµπύκνωση (αριθµός κτύπων σε κάθε πλευρά του δοκιµίου)

75 75

Ευστάθεια στους 50°C (N) ≥ 8000 ≥ 6000

Παραµόρφωση δοκιµίου [mm] 2 - 4 2 - 5

Κενά αέρος (% συµπυκνωµένου ασφαλτοµίγµατος) 3 - 5 5 - 15

Ελάχιστος λόγος αντοχής στη δοκιµή εµβάπτισης-θλίψης

0,8 0,7

5. ΜΕΘΟ∆ΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ – ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΕΛΕΙΩΜΕΝΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

5.1 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΑΣΦΑΛΤΟΜΙΓΜΑΤΟΣ

Παράγεται στις ίδιες εγκαταστάσεις µε τα συνήθη ασφαλτοµίγµατα, σύµφωνα

µε την αντίστοιχη προδιαγραφή.

Επειδή η ψύξη των ασφαλτοµιγµάτων που διαστρώνονται σε λεπτό πάχος

είναι ταχεία, οι θερµοκρασίες παραγωγής είναι κάπως υψηλότερες από τις

αντίστοιχες των ασφαλτοµιγµάτων συνήθους πάχους. Οι συνιστώµενες

θερµοκρασίες ανάµιξης (θερµοκρασία στην έξοδο του αναµικτήρα) είναι 130°

έως 170°C. Σε περίπτωση χρήσης τροποποιηµένης ασφάλτου, θα ζητούνται

πληροφορίες από το αρµόδιο εργαστήριο ελέγχου, σε συνδυασµό µε τις

οδηγίες του κατασκευαστή του βελτιωτικού-τροποποιητικού της ασφάλτου.

Page 32: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

31

Επισηµαίνεται η ανάγκη τήρησης των θερµοκρασιών και κυρίως κατά την

ανάµιξη, λόγω του κινδύνου αλλοίωσης της ασφάλτου. Κατά τη µεταφορά του

ασφαλτοµίγµατος πρέπει να λαµβάνονται τα κατάλληλα µέτρα για ελαχιστο-

ποίηση των θερµικών απωλειών, ώστε κατά τη διάστρωση να τηρούνται οι

ελάχιστες θερµοκρασίες. Για αυτό συνιστάται να επιβάλλεται η κάλυψη των

φορτηγών µεταφοράς ασφαλτοµίγµατος.

Η χρήση πετρελαίου, για την ευχερή εκφόρτωση των αυτοκινήτων µεταφοράς,

απαγορεύεται.

5.2 ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΕΠΑΛΕΙΨΗ

Λόγω του µικρού πάχους των αντιολισθηρών ταπήτων, απαιτείται συγκολ-

λητική επάλειψη µε µικρή ποσότητα ασφαλτικού γαλακτώµατος (να παρα-

µένουν τελικά τουλάχιστον 300 g/m2 ασφαλτικού συνδετικού), για την απο-

φυγή δηµιουργίας επιφάνειας ολίσθησης του τάπητα πάνω στην επιφάνεια

έδρασης.

Για την επίτευξη της οµοιογένειας της επάλειψης πάνω σε όλη την επιφάνεια,

η διάχυση πρέπει να πραγµατοποιείται µε διανοµέα ασφάλτου και µε αραιω-

µένο ασφαλτικό γαλάκτωµα µε περιεκτικότητα 30% σε άσφαλτο. (Γαλάκτωµα

µε περιεκτικότητα σε άσφαλτο π.χ. 60% αραιώνεται µε προσθήκη υδατικής

φάσης 100% - ζητούνται οδηγίες από το εργοστάσιο παραγωγής του

γαλακτώµατος - για λήψη γαλακτώµατος που να δίνει υπόλειµµα ασφαλτικού

30%).

5.3 ∆ΙΑΣΤΡΩΣΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΟΥ ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑΤΟΣ

Οι ελάχιστες θερµοκρασίες διάστρωσης οι οποίες εξαρτώνται από τον τύπο

του ασφαλτοµίγµατος και της ασφάλτου, το πάχος της στρώσης και τις επι-

κρατούσες καιρικές συνθήκες, θα καθορίζονται από την Υπηρεσία. Τα συνήθη

όρια θερµοκρασιών είναι 120° έως 140°C.

Page 33: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

32

Περιορισµοί καιρικών συνθηκών. Σε περίπτωση βροχής, δυνατού ανέµου

και χαµηλών θερµοκρασιών περιβάλλοντος (κάτω των 10°C), οι εργασίες θα

διακόπτονται. Ειδικά στις περιπτώσεις λεπτών στρώσεων (2,5 έως 3 cm), θα

πρέπει η θερµοκρασία περιβάλλοντος να είναι άνω των 20°C.

5.4 ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ

Ισχύουν τα αναφερόµενα στην ΠΕΤΕΠ 05-03-11-04. Ειδικά για τους τάπητες

τύπου 2, απαιτείται ελαφρύτερη κυλίνδρωση µε οδοστρωτήρα 10-12 t, µε

λείους κυλίνδρους. Συνήθως αρκούν 2 έως 3 διελεύσεις. Η υπερβολική

συµπύκνωση, ή συµπύκνωση όταν το ασφαλτόµιγµα έχει ψυχθεί, θα οδηγήσει

σε θραύση των αδρανών.

6. ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΠΟΙΟΤΙΚΩΝ ΕΛΕΓΧΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΛΑΒΗ

6.1 ΓΕΝΙΚΑ

Ισχύουν οι γενικές αρχές που εφαρµόζονται και για τα συνήθη

ασφαλτοµίγµατα (βλέπε ΠΕΤΕΠ 05-03-11-04).Ιδιαίτερη προσοχή εφιστάται

στην ποιότητα των χονδρόκοκκων αδρανών, από τα οποία κυρίως

εξαρτώνται τα επιφανειακά χαρακτηριστικά της αντιολισθηρής στρώσης.

6.2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ

Εκτελούνται οι εργαστηριακοί έλεγχοι που προβλέπονται στην ΠΕΤΕΠ 05-03-

11-04 και επιπλέον εκτελούνται και οι ακόλουθες δοκιµές"

• ∆είκτης πλακοειδούς EN 933-3:1997

• Αντοχή σε στίλβωση (PSV) EN 1097-8:1999

• Αντοχή σε απότριψη (AAV) EN 1097-8:1999

• Αντοχή σε θρυµµατισµό κατά Los Angeles EN 1097-2:1998

Page 34: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

33

Ασφαλτόµιγµα

Κενά αέρος στο συµπυκνωµένο ασφαλτόµιγµα EN 12697-8:2003 «Bituminous

mixtures – Test methods for hot mix asphalt - Part 8: Determination of void

characteristics of bituminous specimens -- Ασφαλτικά µίγµατα - Μέθοδοι

δοκιµής θερµού ασφαλτοµίγµατος - Μέρος 8: Προσδιορισµός της περιεκτικό-

τητας σε κενά των ασφαλτικών δοκιµίων»

Τελική επιφάνεια

Επιφανειακή τραχύτητα (µέθοδος της άµµου) EN 13036-1:2001 «Road and

airfield surface characteristics - Test methods - Part 1: Measurement of pave-

met surface macrotexture depth using a volumetric patch technique – Χαρα-

κτηριστικά επιφάνειας οδών και αεροδροµίων -Μέθοδοι δοκιµής - Μέρος 1:

Μέτρηση του βάθους της µακροδοµής της επιφάνειας µε την βοήθεια της τεχ-

νικής µέτρησης όγκου κηλίδας»

6.3 ΕΛΕΓΧΟΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΣΦΑΛΤΙΚΟΥ

ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑΤΟΣ

• Ο έλεγχος καλής λειτουργίας της κεντρικής εγκατάστασης παραγωγής

και της οµοιοµορφίας του παραγόµενου ασφαλτικού σκυροδέµατος θα

γίνεται σύµφωνα µε τα προβλεπόµενα για τα συνήθη ασφαλτοµίγµατα.

• Ο έλεγχος της οµοιοµορφίας του παραγόµενου ασφαλτοµίγµατος και

της εφαρµογής της µελέτης σύνθεσης, θα γίνεται µε εξέταση τριών

τουλάχιστον δειγµάτων, µε βάση το µέσο όρο τους.

Αν µε την εφαρµογή των παραπάνω ανοχών προκύψει καµπύλη εκτός των

επιτρεπόµενων ορίων του Πίνακα 2.4-2, αυτό δεν θα αποτελέσει λόγο

απόρριψης του υλικού.

Οι µέγιστες επιτρεπόµενες αποκλίσεις (µέσος όρος δειγµάτων), ως προς τα

αντίστοιχα ποσοστά της µελέτης σύνθεσης, των ποσοστών κοκκοµετρικής

διαβάθµισης αδρανών και ποσοστού ασφάλτου, δίνονται στον Πίνακα 8.

Page 35: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

34

Επί πλέον, σε κανένα µεµονωµένο δείγµα οι αποκλίσεις δε θα υπερβαίνουν

αυτά τα όρια, επαυξηµένα κατά 20%.

Πίνακας 8:Μέγιστες επιτρεπόµενες αποκλίσεις από τη µελέτη σύνθεσης (Μ.Ο. δειγµάτων)

Μέγεθος κόσκινου Ανοχή επί των ποσοστών διερχόµενων %

12,50 mm (1/2'') και άνω 9,50 mm (3/8'') 4,75 mm (No 4) 2,36 mm (No 8) 1,18 mm (No 16) 0,60 mm (No 30) 0,30 mm (No 50) 0,075 mm (No 200)

Άσφαλτος % κατά βάρος στο

ασφαλτόµιγµα

± 8 ± 7 ± 7 ± 6 ± 6 ± 5 ± 5 ± 3

± 0,4

6.4 ΕΛΕΓΧΟΙ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΕΛΙΚΗ ΣΤΡΩΣΗ Μετά την τελική συµπύκνωση, ακολουθούν έλεγχοι της ασφαλτικής στρώσης,

για να διαπιστωθεί, κατά πόσον ανταποκρίνεται στις εξής απαιτήσεις:

α. Στάθµη. Η τελική επιφάνεια πρέπει να ανταποκρίνεται στην “ερυθρά” της

µελέτης (σε

συνδυασµό µε την προβλεπόµενη επίκλιση), µε αποκλίσεις όχι µεγαλύτερες

των ± 6 mm.

β. Οµαλότητα. Παράλληλα στον άξονα της οδού, οι κυµατισµοί ή άλλες

τοπικές ανωµαλίες δεν

πρέπει να υπερβαίνουν τα 5 mm. Η µέτρηση θα πραγµατοποιείται µε 4µετρο

πήχη.

Εγκάρσια στον άξονα της οδού, οι αποκλίσεις δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα

3 mm. Η µέτρηση θα πραγµατοποιείται µε 3µετρο πήχη.

Page 36: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

35

Οι µεγαλύτερου µήκους κυµατισµοί και η άνεση κυκλοφορίας, θα ελέγχονται,

σε τάπητες αυτοκινητοδρόµων µε οµαλόµετρο τύπου Bump-Integrator, εκτός

αν αλλιώς προδιαγράφεται στα τεύχη δηµοπράτησης. Ο δείκτης ανωµαλιών

θα πρέπει να µην υπερβαίνει την τιµή των 130 cm/km.

Συνιστάται ο έλεγχος της οµαλότητας µε προφιλόµετρο σύµφωνα µε τις

απαιτήσεις που ορίζονται στην ΠΕΤΕΠ 05-03-09-01.

γ. Πάχος στρώσης. Το πάχος της στρώσης θα ελέγχεται µε λήψη καρότων,

σε πυκνότητα τρία (3) τουλάχιστον ανά 4000 m2. Ο αριθµητικός µέσος όλων

των µετρήσεων πρέπει να είναι ίσος ή µεγαλύτερος από το πάχος που

καθορίζει η σύµβαση του έργου. Καµία µεµονωµένη µέτρηση δεν πρέπει να

υπολείπεται του προδιαγραφόµενου πάχους περισσότερο από 10%, εκτός

εάν καθορίζεται διαφορετικά στα συµβατικά τεύχη (π.χ. επιστρώσεις σε

παλαιό ασφαλτικό υπόστρωµα).

δ. Βαθµός συµπύκνωσης. Η µέση τιµή του βαθµού συµπύκνωσης, δεν

πρέπει να είναι µικρότερη

από 96% και καµία µεµονωµένη τιµή δεν πρέπει να είναι µικρότερη από 94%.

Ο έλεγχος γίνεται µε τη µέθοδο EN 12697-5:2002 «Bituminous mixtures - Test

methods for hot mix asphalt – Part 5: Determination of the maximum density --

Ασφαλτικά µίγµατα - Μέθοδοι δοκιµής για ασφαλτοµίγµατα θερµής ανάµιξης -

Μέρος 5: Προσδιορισµός της µέγιστης πυκνότητας», EN 12697-9:2002

«Bituminous mixtures - Test methods for hot mix asphalt - Part 9: Deter-

mination of the reference density -- Ασφαλτικά µίγµατα - Μέθοδοι δοκιµής για

ασφαλτοµίγµατα θερµής ανάµιξης - Μέρος 9: Προσδιορισµός της πυκνότητας

αναφοράς» στα δοκίµια που κόπηκαν για τον έλεγχο του πάχους

ε. Επιφανειακή τραχύτητα. Η επιφανειακή τραχύτητα θα ελέγχεται µε τη

µέθοδο της κηλίδας της άµµου κατά EN 13036-1:2001 το αργότερο 7 ηµέρες

µετά την ολοκλήρωση της κατασκευής και πριν η οδός δοθεί στην κυκλο-

φορία. Για κάθε λωρίδα, θα γίνεται έλεγχος σε σηµεία απέχοντα τουλάχιστον

50 m µεταξύ τους και 50 cm από το άκρο του καταστρώµατος της οδού. Το

συνιστώµενο και επιδιωκόµενο µε τη µελέτη ελάχιστο µέσο βάθος υφής είναι

1,0 mm για τον τύπο 1 και 1,5 mm, για τον τύπο 2.

Page 37: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

36

7. ΤΡΟΠΟΣ ΕΠΙΜΕΤΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΩΜΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Οι εργασίες κατασκευής αντιολισθηρής ασφαλτικής στρώσης θα επιµετρώνται

για κάθε τύπο (κλειστού) ασφαλτοσκυροδέµατος σε τετραγωνικά µέτρα [m2].

Στις τιµές µονάδος περιλαµβάνονται:

• Η προµήθεια µεταφορά και αποθήκευση επιτόπου του έργου του

κατάλληλου υλικού.

• Η προετοιµασία της επιφάνειας που πρόκειται να επαλειφθεί.

• Η εργασία διάστρωσης της αντιολισθηρής στρώσης.

• Οι εργαστηριακοί έλεγχοι των υλικών, καθώς και η δαπάνη διενέργειας

ποιοτικών ελέγχων κατά τη κατασκευή.

• Η χρήση του απαιτούµενου εξοπλισµού.

• Οτιδήποτε άλλο απαιτηθεί για τη πλήρη ολοκλήρωση της εργασίας.

Page 38: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

37

4.Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΜΕ ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΚΑΤΕΡΓΑΣΜΕΝΑ ΜΕ Υ∆ΡΑΥΛΙΚΕΣ ΚΟΝΙΕΣ Α∆ΡΑΝΗ Η΄ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΜΕΝΑ Ε∆ΑΦΙΚΑ

ΥΛΙΚΑ ∆οµικά ένα εύκαµπτο οδόστρωµα ή ένα οδόστρωµα µε στρώσεις από

κατεργασµένες µε υδραυλικές κονίες αδρανή (ηµιάκαµπτο οδόστρωµα) ή ένα

οδόστρωµα µε στρώση έδρασης από σταθεροποιηµένα επιτόπου εδαφικά

υλικά αποτελείται από την εξής δοµή:(Σχήµα 2):

Οδόστρωµα µε στρώση έδρασης από σταθεροποιηµένο επιτόπου εδαφικό υλικό

Ασφαλτικές στρώσεις

Βάση από θραυστό ασύνδετο αµµοχάλικο ή από κατεργασµένη µε υδραυλικές κονίες

στρώση Υπόβαση από ασύνδετο αµµοχάλικο ή από κατεργασµένη µε υδραυλικές κονίες στρώση

Στρώση έδρασης από σταθεροποιηµένο επιτόπου εδαφικό υλικό

Φυσικό έδαφος

Σχήµα 2: ∆οµή ευκάµπτων και ηµιακάµπτων οδοστρωµάτων.

Εύκαµπτο οδόστρωµα

Ασφαλτικές στρώσεις 4- 35 cm Βάση Θραυστό αµµοχάλικο 10 - 30 cm Υπόβαση Αµµοχάλικο 10 - 30 cm

Στρώση έδρασης (Επιλεγµένο εδαφικό υλικό ή συλλεκτό αµµοχάλικο) 50 - 70 cm

Φυσικό έδαφος ή επίχωµα

Ηµιάκαµπτο οδόστρωµα 1 στρώση Ασφαλτικές στρώσεις 6 - 18 cm Κατεργασµένη στρώση 20 - 35 cm

Στρώση έδρασης

Φυσικό έδαφος ή επίχωµα

Ηµιάκαµπτο

οδόστρωµα 2 στρώσεις

Ασφαλτικές στρώσεις 6 - 18 cm Κατεργασµένη στρώση 15 - 25 cm

Κατεργασµένη στρώση 15 - 25 cm

Στρώση έδρασης

Φυσικό έδαφος ή επίχωµα

Page 39: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

38

2. Σταθεροποιηµένα/κατεργασµένα µε υδραυλικές κονίες εδαφικά ή

κοκκώδη υλικά - Ευρωπαϊκά Πρότυπα

Πρόκειται για µίγµατα εδαφικών υλικών ή αδρανών υλικών αναµεµιγµένων µε

υδραυλικές κονίες και νερό. Μετά την ανάµιξή τους διαστρώνονται στο προς

κατασκευή οδόστρωµα, σε στρώσεις προκαθορισµένου πάχους και

συµπυκνώνονται, συνήθως µε οδοστρωτήρα και σε σπανιότερες περιπτώσεις

µε ειδικά µηχανήµατα. Οι στρώσεις που κατασκευάζονται µε τον τρόπο αυτό

αποτελούν τη βάση, την υπόβαση ή τη στρώση έδρασης του οδοστρώµατος.

Οι στρώσεις αυτές έχουν µεγάλη φέρουσα ικανότητα σε σχέση µε τις

αντίστοιχες στρώσεις που κατασκευάζονται από ασύνδετα υλικά.

Τα κατεργασµένα µίγµατα διακρίνονται ανάλογα µε το υλικό που υφίσταται

κατεργασία σε:

• Εδαφικά υλικά σταθεροποιηµένα µε υδραυλικές κονίες

• Κοκκώδη αδρανή υλικά (φυσικά - συλλεκτά ή θραυστά λατοµείου ή φυσικές

αποθέσεις) κατεργασµένα µε υδραυλικές κονίες

Η πρώτη κατηγορία αφορά εργασίες που, κατά κανόνα, γίνονται επιτόπου µε

ειδικά αναµοχλευτικά - αναµικτικά µηχανήµατα (φρέζες) χρησιµοποιώντας το

επιτόπου εδαφικό υλικό, χωρίς µεταφορές υλικών (από το εργοτάξιο στον

τόπο ανάµιξης και αντιστρόφως).Η δεύτερη συνήθως εκτελείται µε ανάµιξη

των αδρανών υλικών σε κεντρική εγκατάσταση ανάµιξης και στη συνέχεια µε

µεταφορά στη θέση κατασκευής του οδοστρώµατος µε ανατρεπόµενα

αυτοκίνητα, διάστρωση µε περαιωτές (finishers που έχουν υποστεί κάποιες

τροποποιήσεις για να µπορούν να διαστρώνουν πάχη στρώσεων µέχρι και 30

cm ) και συµπύκνωση του µίγµατος µε δονητικούς οδοστρωτήρες. Το

συµπυκνωµένο µίγµα προφυλάσσεται από εξάτµιση του περιεχόµενου νερού

µε επάλειψη µε ασφαλτικό γαλάκτωµα ή σπανιότερα, µε συχνά καταβρέγµατα.

Αν το µίγµα πληροί ορισµένες απαιτήσεις (συνήθως το µίγµα πρέπει να έχει

CBR>60) η κυκλοφορία των αυτοκινήτων επιτρέπεται αµέσως µετά το πέρας

της συµπύκνωσης, εφόσον ληφθούν µέτρα για την αποφυγή επιφανειακών

Page 40: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

39

φθορών (όπως ροδιές ή αποφλοιώσεις από απότοµες αλλαγές επιτάχυνσης ή

από απότοµες στροφές κ.α). Εννοείται ότι η ασφαλτική επάλειψη

προστατεύεται µε διασκορπισµό ψηφίδας. Στις περιπτώσεις που δεν ικανο-

ποιούνται οι προαναφερθείσες απαιτήσεις τότε η συντήρηση µε απαγόρευση

κυκλοφορίας φορτηγών αυτοκινήτων διατηρείται επί τουλάχιστον 7 ηµέρες.

Το νερό εξασφαλίζει δύο απαιτήσεις:

• Την πραγµατοποίηση της χηµικής αντίδρασης της υδραυλικής κονίας,

γεγονός που θα δηµιουργήσει τους απαραίτητους συνδέσµους µεταξύ

των κόκκων και θα βελτιώσει τα µηχανικά χαρακτηριστικά του µίγµατος

(αντοχή, µέτρο ελαστικότητας, φέρουσα ικανότητα)

• Την ικανοποιητική συµπύκνωση, η οποία γίνεται συνήθως µε

οδοστρωτήρα και σε σπάνιες περιπτώσεις µε εσωτερικούς δονητές

µάζας σκυροδέµατος όταν χρησιµοποιούνται διαστρωτήρες

ολισθαινόντων τύπων (slip-form pavers). Η απαίτηση για την µέγιστη

δυνατή συµπύκνωση είναι εκείνη που καθορίζει την τελική ποσότητα του

νερού που θα χρησιµοποιηθεί στο µίγµα, (βέλτιστη για συµπύκνωση

υγρασία και όχι ο λόγος Ν/Τ).

Oι υδραυλικές κονίες συνήθως είναι:

Τσιµέντο Πόρτλαντ (ΕΛΟΤ/ΕΝ 197)

Τα µίγµατα ονοµάζονται:

• Σταθεροποιηµένα/κατεργασµένα µε τσιµέντο εδαφικά υλικά (soil

treated with cement) και διέπονται από την Προδιαγραφή

ΕΛΟΤ/ΕΝ 14227.10

• Τσιµεντόδετα κοκκώδη µίγµατα (cement bound granular mixtures)

και διέπονται από την Προδιαγραφή ΕΛΟΤ/ΕΝ 14227.01, εφόσον

τα προς κατεργασία υλικά είναι κοκκώδη αδρανή υλικά (που

διέπονται από το πρότυπο ΕΛΟΤ/ΕΝ 13242) µε συγκεκριµένες

απαιτήσεις ως προς τη διαβάθµισή τους. Τα µίγµατα πρέπει

Page 41: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

40

επιπλέον να ικανοποιούν ορισµένες απαιτήσεις ως προς την

αντοχή ή και το µέτρο ελαστικότητας

Η παλαιά ονοµασία για τα παραπάνω µίγµατα είναι ΣΕΥ για τα εδαφικά

υλικά σταθεροποιηµένα/ κατεργασµένα µε τσιµέντο και ΚΘΑ για τα

αµµοχάλικα.

Πυριτική ή Ασβεστούχος Ιπτάµενη Τέφρα (σύµφωνα µε ΕΛΟΤ/ΕΝ

14227.04)

Τα µίγµατα ονοµάζονται:

• Εδαφικά υλικά σταθεροποιηµένα µε Ιπτάµενη Τέφρα (Soil

treated by fly ash) και διέπονται από την Προδιαγραφή

ΕΛΟΤ/ΕΝ 14227.14

• Αδρανή κατεργασµένα µε Ιπτάµενη Τέφρα (Fly ash bound

mixtures) και διέπονται από την Προδιαγραφή ΕΛΟΤ/ΕΝ

14227.03. Τα αδρανή πρέπει να είναι σύµφωνα µε το Πρότυπο

ΕΛΟΤ/ΕΝ 13242 και να ικανοποιούν συγκεκριµένες απαιτήσεις

ως προς τη διαβάθµιση τους. Τα µίγµατα πρέπει επίσης να

ικανοποιούν απαιτήσεις ως προς την αντοχή ή και το µέτρο

ελαστικότητας

Η Ιπτάµενη Τέφρα, ανάλογα µε το είδος της, χρησιµοποιείται σε συνδυασµό

µε πρόσθετα υλικά όπως Ca(OH)2, CaO

, τσιµέντο, γύψο (CaSO

4.2H

2O),

κοκκοποιηµένη σκωρία κ.α. Τα πρόσθετα αυτά ενεργοποιούν την ποζολανική

αντίδραση ή επαυξάνουν άλλες αντιδράσεις.

Ειδικές κονίες Οδοποιίας (ENV 13282 Hydarulic Road Binders –

Composition, specifications and conformity criteria) Τα µίγµατα

διέπονται από τις Προδιαγραφές ΕΝ 14227.13 (Soil treated by

hydraulic road binder) και EN14227.05 (Hydraulic road binder bound

mixtures) ανάλογα αν το προς κατεργασία υλικό είναι εδαφικό υλικό ή

αδρανές υλικό (ΕΝ 13242) µε ορισµένες απαιτήσεις ως προς τη

Page 42: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

41

διαβάθµιση αντίστοιχα. Τα κατεργασµένα αδρανή υλικά πρέπει, όπως

και στις προηγούµενες περιπτώσεις, να ικανοποιούν απαιτήσεις ως

προς την αντοχή ή και το µέτρο ελαστικότητας

Σκωρία Υψικαµίνων (ΕΝ 14227.02) σε συνδυασµό συνήθως µε

υδράσβεστο (ΕΝ 14227.11) ή µε τσιµέντο (ΕΝ 197.01) ή γύψο ή άλλες

σκωρίες

Τα µίγµατα καλύπτονται από την Προδιαγραφή EN 14227.12 για εδαφικά

υλικά και από την Προδιαγραφή 14227.02 για αδρανή µε απαιτήσεις ως

προς τη διαβάθµιση

Υδράσβεστος ή Άσβεστος ( ΕΝ 459)

Πρόκειται για σταθεροποίηση ή βελτίωση εδαφικών υλικών για τη χρήση

των εδαφών αυτών σε στρώσεις έδρασης ή άλλες στρώσεις

οδοστρωµάτων, τα οποία διαφορετικά δεν θα ήταν δυνατόν να

χρησιµοποιηθούν. Η Προδιαγραφή που διέπει τα υλικά αυτά είναι ΕΝ

14227.11

Πρέπει να τονιστεί ότι όλα τα παραπάνω αναφερόµενα Πρότυπα ΕΝ αφορούν

κατηγοριοποίηση των µιγµάτων ως προς ορισµένες απαιτήσεις υλικών και

µιγµάτων και επίσης περιλαµβάνουν έλεγχο παραγωγής αυτών αλλά δεν

περιλαµβάνουν καµία οδηγία ή απαίτηση για την κατασκευή των στρώσεων.

Είναι χαρακτηριστικό της σηµασίας που αποδίδεται στα θέµατα αυτά από την

Ευρωπαϊκή Ένωση, το γεγονός της σύνταξης µεγάλου αριθµού τέτοιων

λεπτοµερών Προτύπων και Προδιαγραφών, που σκοπό έχουν να

εναρµονίσουν την ποιότητα των υλικών οδοστρωσίας στην Ένωση. Εντούτοις,

τα Πρότυπα αυτά δεν έχουν - προς το παρόν - υποχρεωτική µορφή και δεν

περιλαµβάνουν το Προσάρτηµα ZA.

Page 43: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

42

3. Βασικές αρχές υπολογισµού των οδοστρωµάτων - Συµβολή των

κατεργασµένων στρώσεων στη συµπεριφορά των οδοστρωµάτων

Ο υπολογισµός του απαιτούµενου πάχους των οδοστρωµάτων γίνεται µε

ανάλυση και υπολογισµό των αναπτυσσόµενων τάσεων και παραµορφώσεων

σε διάφορες κρίσιµες θέσεις του οδοστρώµατος και σύγκριση αυτών µε τα

επιτρεπόµενα µεγέθη που καθορίζονται από την αντοχή σε κόπωση των

υλικών (αντοχή σε επαναλαµβανόµενες φορτίσεις). Αναλυτικότερα, ο

καθορισµός της επιτρεπόµενης τιµής της αντοχής ή της παραµόρφωσης

γίνεται µε βάση τον εργαστηριακά προσδιορισµένο νόµο κόπωσης του υλικού,

ο οποίος παρέχει την σχέση µεταξύ της επιβαλλόµενης τάσης ή

παραµόρφωσης και του αριθµού των επαναλήψεων των φορτίσεων που

µπορούν να πραγµατοποιηθούν πριν το υλικό αστοχήσει, Σχήµα 3.

Επιβαλλόµενη τάση ή παραµόρφωση

ε1 ή σ1 επιτρεπόµενη (για Ν1)

Επαναλήψεις φορτίσεων Ν Ν1

Σχήµα 3: Προσδιορισµός της επιτρεπόµενης τιµής της επιβαλλοµένης τάσης ή

παραµόρφωσης από τις προβλεπόµενες επαναλήψεις φορτίσεων

Για να ληφθούν υπόψη οι διαφορές µεταξύ εργαστηρίου και πραγµατικού

οδοστρώµατος χρησιµοποιούνται ορισµένοι συντελεστές προσαρµογής

(βαθµονόµηση του εργαστηριακού νόµου).

Page 44: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

43

Οι αρχές του υπολογισµού αυτού παρουσιάζονται στο Σχήµα 4.

ΚΑΘΟΡΙΖΟΝΤΑΙ : Είδος υλικών ΕΚΤΙΜΩΝΤΑΙ : Πάχη στρώσεων

ΥΠΟΛΟΓΙΖΟΝΤΑΙ για κάθε στρώση : Ε, µ

ΑΝΑΛΥΣΗ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ Εα Ασφαλτικές στρώσεις σα Βάση

σα Υπόβαση εz Στρώση έδρασης Σχήµα 4: Γενική αρχή αναλυτικού υπολογισµού οδοστρωµάτων Γενικά οι κατεργασµένες µε υδραυλικές κονίες στρώσεις αµµοχαλίκων έχουν

µεγάλη φέρουσα ικανότητα (µεγαλύτερη από εκείνη των ασφαλτικών

στρώσεων) µε αποτέλεσµα να είναι εκείνες που αναλαµβάνουν τα φορτία και

επιπονούνται περισσότερο. Για το λόγο αυτό, η διαστασιολόγηση των

στρώσεων αυτών πρέπει να γίνει µε ιδιαίτερη προσοχή και ακρίβεια. Στις

περιπτώσεις οδοστρωµάτων µε κατεργασµένες µε υδραυλικές κονίες

στρώσεις, οι ασφαλτικές στρώσεις δεν επιπονούνται σε εφελκυσµό και

εποµένως δεν κινδυνεύουν από κόπωση και το πάχος τους καθορίζεται από

πρακτικούς λόγους αποφυγής ρωγµών από ανάδυση. Έτσι, Σχήµα 4, ενώ

στην περίπτωση υπολογισµού ευκάµπτων οδοστρωµάτων υπολογίζονται οι

ΑΡΧΕΣ

ΥΠΟΛΟΓΙΖΕΤΑΙ : Ο αριθµός των ισοδύναµων διελεύσεων τυπικού αξονικού φορτίου

ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΕΤΑΙ Ο ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ

σήε ΚΑΜΠΥΛΗ ΚΟΠΩΣΗΣ

σα > σεπ ή

εα > εεπ ΣΥΓΚΡΙΣΗ σεπ = k σκ σ κ ή εκ

σα <σεπ ή ή εεπ = k εκ

σα <σεπ

Επαν. Φορτίσεων Ν Ν1

ΟΡΙΣΤΙΚΟΠΟΙΕΙΤΑΙ Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Page 45: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

44

οριζόντιες παραµορφώσεις στον πυθµένα της ασφαλτικής στρώσης (εα) και οι

κατακόρυφες παραµορφώσεις στην επιφάνεια της στρώσης έδρασης (εz), για

τον υπολογισµό ηµιάκαµπτων οδοστρωµάτων υπολογίζονται οι οριζόντιες

τάσεις στον πυθµένα της ανακυκλωµένης στρώσης (σα) και οι κατακόρυφες

παραµορφώσεις στην επιφάνεια της στρώσης έδρασης (εz). ∆εν απαιτείται ο

υπολογισµός των παραµορφώσεων των ασφαλτικών στρώσεων, αφού δεν

επιπονούνται σε εφελκυσµό και εποµένως δεν κινδυνεύουν από κόπωση.

Συνεπώς, το πάχος τους καθορίζεται από πρακτικούς λόγους, άρα προκύπτει

σηµαντική οικονοµική διαφορά στο κόστος υπέρ των ηµιακάµπτων

οδοστρωµάτων, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις µέσης η µεγάλης κυκλοφορίας. Ο

υπολογισµός του πάχους του οδοστρώµατος αφορά κυρίως τις

κατεργασµένες στρώσεις οι οποίες επιπονούνται σε εφελκυσµό από κάµψη.

Οι αναπτυσσόµενες τάσεις πρέπει να επιτρέπουν ένα αριθµό επαναλήψεων

φορτίσεων που δεν πρέπει να είναι µικρότερος από τις προβλεπόµενες από

την κυκλοφορία φορτίσεις. Ο έλεγχος αυτός γίνεται µε σύγκριση των

επιτρεπόµενων επαναλήψεων φορτίσεων, µε τις προβλεπόµενες από την

κυκλοφοριακή µελέτη επαναλήψεις φορτίσεων. Oι επιτρεπόµενες φορτίσεις

εκτιµούνται µε βάση τον νόµο κόπωσης από την τιµή της αναπτυσσόµενης

τάσης που υπολογίζεται. (πχ για αναπτυσσόµενη τάση σ1 προκύπτει από το

σχήµα 3 ότι οι επιτρεπόµενες επαναλήψεις φορτίσεων είναι Ν1).

Στην περίπτωση ηµιακάµπτων οδοστρωµάτων τα οποία έχουν τη βάση και

την υπόβαση από κατεργασµένα µε υδραυλικές κονίες υλικά ο υπολογισµός

συνιστάται να γίνεται σε δύο στάδια:

στο 1ο στάδιο θεωρείται ότι οι δύο στρώσεις είναι µεταξύ τους

συγκολληµένες και οι δύο στρώσεις ουσιαστικά λειτουργούν ως µία

ενιαία στρώση (αναπτυσσόµενες τάσεις: σβ1 στον πυθµένα της βάσης

και συ1 στον πυθµένα της υπόβασης βλ Σχ 5α)

Page 46: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

45

στο 2ο στάδιο θεωρείται ότι οι δύο στρώσεις δεν είναι µεταξύ τους

συγκολληµένες (δηλ υπάρχει δυνατότητα σχετικής µετακίνησης στη

διεπειφάνεια) οπότε οι στρώσεις λειτουργούν ως ανεξάρτητες στρώσεις

και κάθε µία αναπτύσσει στον πυθµένα της τάσεις εφελκυσµού (σβ2 στη

βάση και συ2 στην υπόβαση βλ Σχ5β)

Η διαστασιολόγηση της βάσης και της υπόβασης γίνεται επί το

δυσµενέστερον µε το ηµιάθροισµα (σβ1

+σβ2

)/2 και (συ1

+συ2

)/2 αντίστοιχα.

Το µειονέκτηµα των κατεργασµένων µε υδραυλικές κονίες αµµοχαλικωδών

στρώσεων είναι ότι αναπτύσσουν εγκάρσιες προς τον άξονα της οδού ρωγµές

(Σχήµα 5) που οφείλονται στην παρεµπόδιση των παραµορφώσεων που

επιβάλλονται κυρίως λόγω των θερµοκρασιακών µεταβολών (ηµέρα - νύχτα).

Οι ρωγµές αυτές µπορούν να ληφθούν υπόψη στον υπολογισµό του

οδοστρώµατος έτσι ώστε να µην δηµιουργούν δοµική ανεπάρκεια στη

στρώση. Εντούτοις, η παρουσία τους προκαλεί µε τον χρόνο την ανάδυσή

τους στην επιφάνεια του οδοστρώµατος µε δύο σοβαρές συνέπειες:

Ασφαλικές. Στρώσεις

Βάση από Κατεργ.Υδραυλ.ΚονΥλικ

σβ2

Υπόβάση από Κατεργ.Υδραυλ.ΚονΥλικ

σβ1

συ2 συ1

θλίψη εφελκυσµός θλίψη εφελκυσµός

α. Συγκολληµένες β.Μη συγκολληµένες

Σχήµα 5: Υπολογισµός τάσεων σε οδόστρωµα µε βάση και υπόβαση από κατεργασµένα µε υδραυλικές κονίες υλικά

Page 47: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

46

1. δηµιουργία εντύπωσης αστοχίας του οδοστρώµατος και εποµένως

απόρριψη αυτού από τους χρήστες

2. δηµιουργία δυνατότητας διείσδυσης του νερού στις κατώτερες

στρώσεις και ανάπτυξης του φαινοµένου της «άντλησης νερού και

λεπτών υλικών» (pumping) µε αποτέλεσµα την επιτάχυνση της

καταστροφής του οδοστρώµατος. Οι ρωγµές αυτές πρέπει να

σφραγίζονται µε ειδικό ασφαλτικό σφραγιστικό µίγµα µε ειδική απλή

µικρού κόστους τεχνική γεφύρωσης του ανοίγµατος της ρωγµής.

Εντούτοις, οι σφραγισµένες αυτές ρωγµές επαυξάνουν την αρνητική

εντύπωση για το οδόστρωµα που έχουν οι χρήστες, µε αποτέλεσµα οι

αρχές και οι παραχωρησιούχοι να µην επιλέγουν αυτό το είδος των

οδοστρωµάτων παρόλη τη διαφορά κόστους.

Ανάδυση ρωγµής

Τοµή οδοστρώµατος Ασφαλτική στρώση

Κατεργασµένη µε υδραυλικές κονίες στρώση

Λ.Ε.Α

Λωρίδα 1

Λωρίδα 2

Λωρίδα 3

Κάτοψη οδού µε 3 λωρίδες κυκλοφορίας ανά κατεύθυνση

Σχήµα 6: Ανάδυση ρωγµών στην επιφάνεια της στρώσης κυκλοφορίας

Page 48: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

47

Τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκε η τεχνική της προρηγµάτωσης της

κατεργασµένης στρώσης σε αποστάσεις περί τα 3 m. Με την προρηγµάτωση

επιτυγχάνεται µείωση του ανοιγοκλεισίµατος των ρωγµών και αύξηση της

συνεργασίας µεταξύ των δύο τµηµάτων της στρώσης εκατέρωθεν της ρωγµής

µε αποτέλεσµα την ελαχιστοποίηση των αναδύσεων των ρωγµών στην

επιφάνεια της ασφαλτικής στρώσης. Έχουν αναπτυχθεί επίσης και ειδικά

µηχανήµατα τα οποία εκτελούν την προρηγµάτωση γρήγορα και οικονοµικά.

Φαίνεται ότι στο µέλλον οι κατεργασµένες µε υδραυλικές κονίες στρώσεις θα

κατασκευάζονται µε προρηγµάτωση και θα έχουν απαλλαγεί από το

µειονέκτηµα της ανάδυσης των ρωγµών. Η προρηγµάτωση επαυξάνει το

κόστος της κατασκευής της στρώσεως κατά περίπου 10%.

4. Εµπειρία στη χώρα µας από τις κατεργασµένες µε τσιµέντο στρώσεις

από θραυστό αµµοχάλικο στον ΠΑΘΕ

Ο υπολογισµός των οδοστρωµάτων του ΠΑΘΕ (1980) προέβλεπε δύο

τύπους «ισοδύναµων» οδοστρωµάτων, έναν αµιγώς εύκαµπτο και έναν

ηµιάκαµπτο τύπο. Το αµιγώς εύκαµπτο οδόστρωµα περιλάµβανε ασφαλτικές

στρώσεις πάχους 26 ή 28 cm και στρώσεις βάσης και υπόβασης συνολικού

πάχους 40 - 50 cm. Τo ηµιάκαµπτο οδόστρωµα περιλάµβανε ασφαλτικές

στρώσεις 14 cm και 2 στρώσεις από ΚΘΑ (Κατεργασµένο Θραυστό

Αµµοχάλικο) µε πάχος 20 cm (η ανώτερη) και 18 cm (η κατώτερη). Και οι δύο

τύποι οδοστρωµάτων εδράζονταν σε στρώση έδρασης που εξασφάλιζε

ελάχιστη τιµή CBR = 10 %. Οι κατασκευαστές εργολάβοι είχαν το δικαίωµα να

επιλέξουν τον τύπο του οδοστρώµατος της προτιµήσεώς τους.

Λόγω της διαφοράς κόστους που προέκυπτε από τη διαφορά πάχους των

ασφαλτικών στρώσεων τα οδοστρώµατα που επελέγησαν για τη κατασκευή

του τµήµατος ΚΟΡΙΝΘΟΣ - ΣΧΗΜΑΤΑΡΙ ήταν στην πλειοψηφία τους

ηµιάκαµπτα.

Page 49: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

48

Εντούτοις, τα τµήµατα που κατασκευάστηκαν παρουσίασαν σύντοµα βλάβες

που δυσφήµισαν τον τύπο του οδοστρώµατος και έκαναν το ΥΠΕΧΩ∆Ε να

µην επιλέγει το οδόστρωµα αυτό. Φυσικά άρχισε και µία συστηµατική

δυσφήµιση αυτού του τύπου του οδοστρώµατος για να αποσειστούν τις

ευθύνες από τις κακοτεχνίες που είχαν γίνει.

Πρέπει να τονιστεί ότι η µεν µελέτη του οδοστρώµατος ήταν σύµφωνη µε τα

προβλεπόµενα από τις αντίστοιχες Γαλλικές Οδηγίες, και οι Προδιαγραφές -

που ίσχυαν αλλά δεν εφαρµόστηκαν - ήταν ελαφρά προσαρµογή των

Γαλλικών Προδιαγραφών προς τις αντίστοιχες Ισπανικές. Σηµειώνεται ότι η

µέθοδος υπολογισµού και οι προδιαγραφές ήταν οι καλύτερες στον

Ευρωπαϊκό χώρο για εκείνη την εποχή. Η προρηγµάτωση δεν υπήρχε τότε

ούτε σε πειραµατικό στάδιο.

Οι κυριότερες κακοτεχνίες που συνέβαλαν στη αποτυχία των οδοστρωµάτων

ήταν οι ακόλουθες:

1. Το κατεργασµένο µε τσιµέντο θραυστό αµµοχάλικο ΚΘΑ δεν

κατασκευάστηκε σε 2 στρώσεις, όπως προέβλεπε η µελέτη, ούτε

λήφθηκαν τα απαραίτητα µέτρα για την συγκόλληση των επιµέρους

στρώσεων, όπως προέβλεπε η Προδιαγραφή. Αντίθετα, επειδή τα

µηχανήµατα διάστρωσης (finishers) που διατέθηκαν δεν είχαν την

ικανότητα διαστρώσεως τέτοιου πάχους (18 - 20 cm), η διάστρωση

έγινε σε 3 ή και περισσότερες στρώσεις χωρίς να ληφθούν τα

απαραίτητα µέτρα για συγκόλληση των επιµέρους στρώσεων. Το

αποτέλεσµα είναι οι αναπτυσσόµενες τάσεις να είναι πολλαπλάσιες

των υπολογισµένων όπως αποδεικνύεται στο Σχήµα 5. Η αστοχία

κατόπιν τούτου ήταν ζήτηµα ολίγου χρόνου.

Page 50: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

49

h

Σχήµα 7: (α ) Κατανοµή των κρίσιµων οριζόντιων καµπτικών τάσεων που

αναπτύσσονται σε ένα σύστηµα µε δύο συνεργαζόµενες στρώσεις ΚΘΑ και

(β) σηµαντική αύξηση των τάσεων αυτών όταν οι στρώσεις ΚΘΑ από δύο

γίνουν τρεις µη συνεργαζόµενες στρώσεις (εννεαπλασιασµός των τάσεων)

2. Τα πάχη που κατασκευάστηκαν ήταν πολύ µικρότερα εκείνων που

προέβλεπε η µελέτη (18 cm και 20 cm), όπως εκ των υστέρων

αποδείχθηκε µε αποκοπή πυρήνων. ∆εδοµένου ότι η αναπτυσσόµενη

τάση είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου του πάχους, είναι

προφανές ότι η µείωση του πάχους της στρώσης επιφέρει σηµαντική

αύξηση των τάσεων.

3. Οι στρώσεις δεν είχαν την απαιτούµενη επιπεδότητα, µε αποτέλεσµα

να αναπτύσσονται δυναµικές επιπονήσεις που αυξάνουν σηµαντικά τις

αναπτυσσόµενες τάσεις, πέραν αυτών που προβλέπουν οι διάφοροι

συντελεστές ασφάλειας που λαµβάνονται υπόψη στον υπολογισµό. Οι

κυριότερες αιτίες που δεν επιτεύχθηκε η απαιτούµενη επιπεδότητα

ήταν η µη τροποποίηση των finishers για τη διάστρωση στρώσης

µεγάλου πάχους (18 - 20 cm), οι συχνές στάσεις των µηχανηµάτων και

η απουσία κάθε επιµέλειας και φροντίδας για καλή εργασία (δεν

Ασφαλτική στρώση

Κατεργασµένη στρώση

h/3

h/3

Κατεργασµένη στρώση

Κατεργασµένη στρώση

h/3

σ σ’

(α) (β)

Page 51: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

50

υπήρχαν τα γνωστά καλώδια - οδηγοί υψοµέτρων για το µηχάνηµα,

δεν γίνονταν κανένας έλεγχος υψοµέτρων).

4. ∆εν ακολουθήθηκαν οι οδηγίες της προδιαγραφής για την κατασκευή

των κατά µήκος αρµών εργασίας κατά τρόπο που να εξασφαλίζεται η

συγκόλληση των δύο λωρίδων, µε αποτέλεσµα να δηµιουργηθεί κατά

µήκος ρωγµή. Η ρωγµή αυτή αποτέλεσε ασθενές σηµείο στην

κατασκευή (οι τάσεις σχεδόν διπλασιάζονται) και η ρηγµάτωση

επεκτάθηκε. Αυτό έγινε ιδιαίτερα αισθητό στην περίπτωση της δεξιάς

λωρίδας κυκλοφορίας σε συνδυασµό µε την κατασκευή της Λωρίδας

Έκτατης Ανάγκης (ΛΕΑ). Σε πολλές περιπτώσεις, έγινε πρώτα η

διάστρωση της ΛΕΑ, µε αποτέλεσµα ο κατά µήκος αρµός (ραφή) να

συµπίπτει µε την τροχιά του δεξιού τροχού των αυτοκινήτων και

εποµένως να γίνει η φόρτιση του οδοστρώµατος ιδιαίτερα δυσµενής

(φόρτιση πάνω στη ρωγµή) και η αστοχία να επιταχυνθεί.

5. ∆εν ακολουθήθηκαν οι απαιτήσεις της προδιαγραφής για συντήρηση

των στρώσεων µε ασφαλτικό γαλάκτωµα. Αντί ασφαλτικού

γαλακτώµατος χρησιµοποιήθηκε ασφαλτικό διάλυµα. Αποτέλεσµα

αυτού ήταν η αποκόλληση της ασφαλτικής στρώσεως από την στρώση

του ΚΘΑ και η ταχεία ρηγµάτωσή της. Αυτό έγινε γιατί για να γίνει

επάλειψη µε ασφαλτικό διάλυµα έπρεπε να η επιφάνεια της στρώσης

να είναι ξηρή. Η ξήρανση όµως της επιφάνειας σταµάτησε την

ενυδάτωση του τσιµέντου µε αποτέλεσµα η στρώση επιφανειακά σε

ένα πάχος µερικών mm να µην αναπτύξει αντοχή αφού το απαραίτητο

για ενυδάτωση νερό είχε εξατµιστεί. Η κατεργασµένη εποµένως

στρώση καλύφθηκε από µία σαθρή στρώση µερικών mm η οποία όµως

διαποτίστηκε µε ασφαλτικό γαλάκτωµα Η φθορά αυτή παρουσιάστηκε

στην περιοχή των ρωγµών από ανάδυση. Το νερό είχε την δυνατότητα

να εισέλθει και να συγκεντρωθεί στην περιοχή του πυθµένα της

ασφαλτικής στρώσης και στην επιφάνεια της κατεργασµένης στρώσης

στην σαθρή περιοχή. Λόγω της ταχύτατης διέλευσης των οχηµάτων το

νερό αναγκάστηκε λόγω υψηλών πιέσεων να µετακινηθεί οριζόντια και

Page 52: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

51

να αποκολλήσει τη σαθρή περιοχή από τη κύρια µάζα της

κατεργασµένης στρώσης . Έτσι η ασφαλτική στρώση αποκολλήθηκε

από την υποκείµενη κατεργασµένη στρώση. Το γεγονός αυτό άλλαξε

την λειτουργία του οδοστρώµατος και ανάγκασε την ασφαλτική

στρώση, τοπικά στην περιοχή που υπήρχε αποκόλληση, να επιπονηθεί

ανεξάρτητα από την υποκείµενη στρώση και να αναπτύξει τάσεις

εφελκυσµού από κάµψη οι οποίες ρηγµάτωσαν ταχύτατα τη στρώση

αφού το πάχος της δεν υπερέβαινε τα 100mm. Η ρηγµάτωση επαύξησε

την είσοδο νερού και επιτάχυνε τη φθορά. Ο µηχανισµός αυτός

αποδείχθηκε στην πράξη από τοµές που έγιναν στα φθαρµένα τµήµατα

του οδοστρώµατος.

Σηµειώνεται ότι η ασφαλτική στρώση που τελικά κατασκευάστηκε δεν ήταν 14

cm όπως προέβλεπε η µελέτη, αλλά 6 - 10 cm, σύµφωνα µε οδηγίες του

ΥΠΕΧΩ∆Ε, εν αναµονή των αποφάσεων για τη κατασκευή αντιολισθηρής

στρώσεως. Η έλλειψη όµως ενός τόσο σηµαντικού ποσοστού από τις

ασφαλτικές στρώσεις αύξησε τις τάσεις και µείωσε τον χρόνο ανάδυσης των

ρωγµών.

Λαµβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω µπορεί να εξαχθεί το συµπέρασµα

ότι τα οδοστρώµατα αυτά, παρόλες τις κακοτεχνίες, άντεξαν αρκετά χρόνια.

Είναι επίσης γνωστό ότι τα οδοστρώµατα που έχουν κατασκευαστεί µε ΚΘΑ

στο τµήµα της παράκαµψης της Λάρισας συµπεριφέρονται ικανοποιητικά,

διότι δεν έγιναν οι προαναφερθείσες κακοτεχνίες. Αξίζει να σηµειωθεί ότι στην

περίπτωση αυτή, η ανάµιξη των αδρανών µε το τσιµέντο και το νερό δεν έγινε

σε κεντρική εγκατάσταση αλλά επιτόπου µε το ειδικό αναµικτικό µηχάνηµα

(φρέζα) που χρησιµοποιείται για φρεζάρισµα και ανακύκλωση. Επιπλέον η

στρώση είχε πάχος 35 cm και αναµίχθηκε και συµπυκνώθηκε σε µία στρώση

µε επιτυχία.

Η γνώση και η διάδοση των λόγων αποτυχίας των οδοστρωµάτων αυτών είναι

βασική προϋπόθεση για την αποφυγή παρόµοιων σφαλµάτων στο µέλλον και

την ανατροπή του δυσµενούς κλίµατος που υπάρχει για τα ηµιάκαµπτα

οδοστρώµατα.

Page 53: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

52

5. Υπολογισµός πάχους οδοστρωµάτων

Για να αποκτηθεί µία εικόνα της εσωτερικής εντατικής κατάστασης που

αναπτύσσεται στα οδοστρώµατα, στα Σχήµατα 8,9α και 9β παρουσιάζονται οι

αναπτυσσόµενες τάσεις σε ένα αµιγώς εύκαµπτο οδόστρωµα (Σχ8) και σε ένα

ηµιάκαµπτο οδόστρωµα (Σχ9). Η φόρτιση γίνεται µε φορτίο άξονα 13 t επί

διπλών τροχών (Σχ10) Στην περίπτωση του ηµιάκαµπτου οδοστρώµατος, η

ανάλυση των τάσεων έγινε µε τις παραδοχές α) πλήρους συγκόλλησης

(συνεργασίας) των δύο στρώσεων (Σχ9α) και β) παντελούς έλλειψης

συνεργασίας (συγκόλλησης) των δύο στρώσεων (Σχ9β) (δυνατότητα

ολίσθησης µεταξύ των δύο στρώσεων). Στην περίπτωση (α) οι δύο στρώσεις

λειτουργούν ως ενιαία στρώση ενώ στην περίπτωση (β) οι δύο στρώσεις

λειτουργούν ανεξάρτητα η µία της άλλης.. Είναι φανερό ότι οι

αναπτυσσόµενες τάσεις είναι σηµαντικά µεγαλύτερες όταν δεν είναι

συγκολληµένες οι δύο στρώσεις.. Για τον λόγο αυτό πρέπει να καταβάλλεται

κάθε δυνατή προσπάθεια ώστε κατά τη κατασκευή οι δύο στρώσεις να

συγκολληθούν. Οι διάφορες Προδιαγραφές κατασκευής προβλέπουν ειδικά

µέτρα για την επίτευξη αυτής της συγκόλλησης, το πλέον αξιόπιστο των

οποίων είναι η διάστρωση και συµπύκνωση της υπερκείµενης στρώσης

αµέσως µετά το πέρας της συµπυκνώσεως της υποκείµενης στρώσης µε

συνδυασµό χρήσεως επιβραδυντικών προσθέτων που επιβραδύνουν την

πήξη των υδραυλικών κονιών. ∆εδοµένου όµως ότι υπάρχει κίνδυνος να µην

επιτευχθεί πλήρης συγκόλληση στην πράξη, οι Γαλλικές Οδηγίες

Υπολογισµού των οδοστρωµάτων συνιστούν ο υπολογισµός του πάχους να

γίνεται µε το ηµιάθροισµα των τάσεων. Εποµένως η ανώτερη κατεργασµένη

στρώση θα υπολογιστεί για να αντέχει τις προβλεπόµενες επαναλήψεις

φορτίσεων για αναπτυσσόµενη τάση ίση προς (0.07+0.84)/2 = 0.455 ΜΡα

ενώ η κατώτερη για τάση ίση µε (0.59+0.44)/2 = 0.515 ΜΡα.

Page 54: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

53

κατεργασµένες στρώσεις πλήρως συγκολληµένες.

0

10cm

-0,7 -10

-049 -0,3 -20 0,07 -30

-40 0,44

-50

θλίψη εφελκυσµός

-3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 2.5

E=9100MPa 10 cm v =0.35

Ασφαλτικές στρώσεις

-0.03 226 -10

-20 Ασύνδετα αµµοχάλικα βάσης

0.11 -40

E=600MPa 20 cm v =0.35

Βάθος cm 0.03 -30

0.06 -50

E=300MPa 20 cm v=0.35 Ασύνδετα

αµµοχάλικα υπόβασης

-60

E=100MPa CBR=10%

σz =0.04 MPa Τάσεις ΜΡα

Σχήµα 8: Αναπτυσσόµενες τάσεις σε εύκαµπτο οδόστρωµα

Σχήµα 9α : Αναπτυσσόµενες καµπτικές τάσεις σε ηµιάκαµπτο οδόστρωµα για

-10

Θλίψη εφελκυσµός

Ασφαλτικές στρώσεις

Ε=9100ΜΡα ν=0.35

-10

Βάση από κατεργασµένα Ε=20000ΜΡα µε υδραυλικές ν=0.25 κονίες αδρανή

-10

20cm

Βάθος cm

Υπόβαση από Ε=20000ΜΡα κατεργασµ µε ν =0.25 20cm υδραυλικές κονίες αδρανή

-10 -10

Τάσεις ΜΡα σz = 0.007 MPa

Page 55: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

54

θλίψη εφελκυσµός -1,5 -1,0 -0,5 0 0,5 1 -0,99

0 -0,51 -10

-0,44 -20

-30

-0,67 -0,84 -40

-0,59 -50

σz = 0.007MPa Τάσεις ΜΡα

Σχήµα 9α : Αναπτυσσόµενες καµπτικές τάσεις σε ηµιάκαµπτο οδόστρωµα για

κατεργασµένες στρώσεις πλήρως συγκολληµένες.

Σχήµα 9β : Αναπτυσσόµενες καµπτικές τάσεις σε ηµιάκαµπτο οδόστρωµα για

κατεργασµένες στρώσεις χωρίς συγκόλληση

Για τα παραπάνω οδοστρώµατα υπολογίστηκε επίσης και η αναπτυσσόµενη

κατακόρυφη τάση σz στην επιφάνεια της στρώσης έδρασης, η οποία επίσης

παρουσιάζεται στα παραπάνω σχήµατα. Είναι φανερό ότι η αναπτυσσόµενη

τάση σz στο ηµιάκαµπτο οδόστρωµα είναι το 1/6 περίπου της τάσης του

αµιγώς εύκαµπτου οδοστρώµατος, γεγονός που καθιστά τον έλεγχο της

αστοχίας της στρώσης έδρασης συνήθως µη αναγκαίο για τα ηµιάκαµπτα

οδοστρώµατα. Αντίθετα για τα αµιγώς εύκαµπτα οδοστρώµατα ο έλεγχος

αυτός αποδεικνύεται πολύ συχνά κρίσιµος.

Προκειµένου να γίνει σύγκριση κόστους µεταξύ των δύο τύπων

οδοστρωµάτων, ευκάµπτων και ηµιακάµπτων υπολογίζονται δύο ισοδύναµα

οδοστρώµατα (δηλ. ένα εύκαµπτο και ένα ηµιάκαµπτο οδόστρωµα) να

αντέξουν την ίδια κυκλοφορία στο ίδιο χρονικό διάστηµα.

-10

Ασφαλτικές στρώσεις

Βάση από Ε=20000ΜΡα κατεργασµένα µε υδραυλικές ν =0.25 κονίες αδρανή

Ε=20000ΜΡα Υπόβαση από κατεργασµένα ν=0.25 µε20cm υδραυλικές κονίες αδρανή

Page 56: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

55

Ο υπολογισµός γίνεται µε τη Γαλλική µέθοδο υπολογισµού των

οδοστρωµάτων (LCPC/SETRA Conception et Dimensionnement des

Structures de Chaussée) µε τα ακόλουθα δεδοµένα :

• Θερµοκρασία 20 oC

• Φορτίο άξονα υπολογισµού 13t κατανεµηµένο σε δύο δίδυµους τροχούς,

όπως φαίνεται στο Σχήµα 10 • ∆ύο τιµές της φέρουσας ικανότητας της στρώσης έδρασης CBR=10%

CBR=20% Ο υπολογισµός έγινε µε ανάλυση συστήµατος επάλληλων ελαστικών

στρώσεων, µε το οποίο προσοµοιάζεται το οδόστρωµα, και εύρεση των

αναπτυσσόµενων τάσεων και παραµορφώσεων στις κρίσιµες θέσεις που

φαίνονται στο Σχήµα 10. Οι υπολογισµένες τιµές µε τους κατάλληλους

συντελεστές προσαρµογής και τους νόµους αστοχίας του υπό εξέταση υλικού

(ασφαλτόµιγµα και εδαφικό υλικό για τα εύκαµπτα οδοστρώµατα, ΚΘΑ και

εδαφικό υλικό για τα ηµιάκαµπτα) παρέχουν τις επιτρεπόµενες διελεύσεις του

φορτίου υπολογισµού για κάθε περίπτωση πάχους στρώσεων και τύπου

οδοστρώµατος. Τα αποτελέσµατα συνοψίζονται στον Πίνακα 9.

για δεδοµένη φέρουσα ικανότητα στρώσης έδρασης (CBR=10% ή CBR=20%)

και δεδοµένο αριθµό συνολικών διελεύσεων φορτίων υπολογισµού

(ισοδύναµων διελεύσεων),. Τα άλλα στοιχεία των οδοστρωµάτων είναι

προεπιλεγµένα ως ακολούθως:

• Εύκαµπτα οδοστρώµατα: Συνολικό πάχος στρώσης βάσης από ασύνδετο

καλώς διαβαθµισµένο θραυστό αµµοχάλικο 20 cm. Συνολικό πάχος

υπόβασης από ασύνδετο καλώς διαβαθµισµένο θραυστό αµµοχάλικο 20

cm.

• Ηµιάκαµτα οδοστρώµατα: Συνολικό πάχος ασφαλτικών στρώσεων 15 cm

Page 57: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

56

32,5ΚΝ 32,5ΚΝ

α α α α α εr Ασφαλτικές στρώσεις

Βάση

σr

Υπόβαση

σr Στρώση έδρασης εz a = 0.125 mm, p =0.662 MPa

Σχήµα 10:Φόρτιση µε το φορτίο υπολογισµού και κρίσιµες θέσεις για τον υπολογισµό

του πάχους των οδοστρωµάτων

Page 58: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

57

Για την σύγκριση των οδοστρωµάτων επελέγησαν δύο συνολικές διελεύσεις

1.000.000 και 10.000.000 και υπολογίστηκαν τα πάχη των οδοστρωµάτων,

όπως παρουσιάζονται στον Πίνακα 9. Σηµειώνεται ότι οι συνολικές διελεύσεις

που επελέγησαν αντιστοιχούν σε περίπου 3 και 27 χρόνια λειτουργίας

αντίστοιχα του οδοστρώµατος, για µία µέση κυκλοφορία 1000 περίπου

εµπορικών οχηµάτων την ηµέρα.

Στον ίδιο Πίνακα παρουσιάζονται και οι διαφορές στα πάχη που προκύπτουν

από τη σύγκριση των οδοστρωµάτων όπως και οι απαιτούµενες ποσότητες

τσιµέντου για την παρασκευή των στρώσεων ΚΘΑ. Σηµειώνεται ότι, σύµφωνα

µε τις Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές κατασκευής στρώσεων βάσης και

υπόβασης από ασύνδετα αµµοχάλικα, τα υλικά αυτά µεταφέρονται επιτόπου

των έργων προαναµεµειγµένα µε την κατάλληλη ποσότητα νερού (βέλτιστη

υγρασία) και διαστρώνονται µε διαστρωτήρα finisher. Εποµένως το κόστος

του υλικού, της ανάµιξης µε νερό, της µεταφοράς, της διάστρωσης και της

συµπύκνωσης δεν πρέπει να διαφέρει ουσιαστικά από το κόστος στρώσης

ίσου πάχους από ΚΘΑ (που αποτελείται σχεδόν από το ίδιο αδρανές υλικό)

παρά µόνο στο κόστος του τσιµέντου και στο κόστος της συντήρησης και

προρηγµάτωσης του ΚΘΑ. Τα δύο τελευταία εκτιµάται ότι αποτελούν περίπου

το 12 - 15 % του συνολικού κόστους της στρώσης.

Page 59: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

58

Πίνακας 9: Απαιτούµενα πάχη για εύκαµπτα και ηµιάκαµπτα οδοστρώµατα για 1.000.000 και 10.000.000 διελεύσεις φορτίου υπολογισµού

Αριθµός CBR πάχος υπό πάχος πάχος διαφορά πάχουςδιαφορά πάχ ΤΣΙΜΕΝΤΟ επαν. Στρώση βασης βάσης ασφαλτικής ασφαλτικής ασύνδετου KG/M2 φορτίσεων έδρασης (mm) (mm) στρώσης στρώσης(mm) υλικού(mm)

Εύκαµπτα 1,000,000 10 200 200 210 60 140 24

Ηµιάκαµπτα 1,000,000 10 260

*

150

Εύκαµπτα 10,000,000 10 200 200 310 160 105 28

200 00

Ηµιάκαµπτα 10,000,000 10 295 150

Εύκαµπτα 1,000,000 20 200 200 180 30 190 20

Ηµιάκαµπτα 1,000,000 20 210 150

Εύκαµπτα

Ηµιάκαµπτα

10,000,000 20 200 200 275 125 160 23

240 10,000,000 20 150

Page 60: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

59

5.ΧΡΗΣΗ ΣΚΩΡΙΩΝ ΣΕ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΑ ΑΣΦΑΛΤΟΜΙΓΜΑΤΑ

ΒΑΣΕΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ

Η χρήση εναλλακτικών προϊόντων ως αδρανή σε έργα οδοποιίας αποτελεί

πεδίο έρευνας και εφαρµογής στην Ευρωπαϊκή Ένωση και τις ΗΠΑ στα

πλαίσια της αειφόρου ανάπτυξης Σήµερα τα µεταλλουργικά παραπροϊόντα,

όπως οι σκωρίες πρώτης και δεύτερης επεξεργασίας µεταλλεύµατος

περιλαµβάνονται στον κατάλογο των επικίνδυνων αποβλήτων της ΚΥΑ

69728/824 [7] και η διαχείριση τους προσδιορίζεται από την ΚΥΑ 19396/1546

[8] σε εναρµόνιση µε την αντίστοιχη κοινοτική οδηγία 91/689. Παρ’ όλα αυτά

από την ισχύουσα νοµοθεσία δεν προσδιορίζονται περιβαλλοντικές

προδιαγραφές για τη χρήση των σκωριών ως αδρανή σε έργα οδοποιίας και η

καταλληλότητά τους αξιολογείται µε βάση τα µηχανικά τους χαρακτηριστικά.

Στην έρευνα αυτή εξετάζεται η καταλληλότητα των σκωριών σύµφωνα µε την

πρόσφατη προδιαγραφή ASTM D 5106-03 [9], η οποία περιλαµβάνει πέρα

των µηχανικών απαιτήσεων και κριτήρια τοξικότητας µε βάση τη δοκιµή TCLP

(Toxicity Characterization Leaching Procedure). Oι δοκιµές τοξικότητας

πραγµατοποιήθηκαν, τόσο στην πρώτη ύλη (σκωρία), όσο και στο τελικό

προϊόν (ασφαλτόµιγµα).

Σύµφωνα µε έρευνα του Ι.Π.Ε (Ινστιτούτου Ποιοτικού Ελέγχου) ελέγχεται η

καταλληλότητα χρήσης µεταλλουργικών αποβλήτων (σκωριών) ως αδρανή

στην κατασκευή αντιολισθηρών ασφαλτοµιγµάτων. Εξετάστηκαν δείγµατα

από Ελληνικές µεταλλουργικές σκωρίες ως προς τα φυσικά και µηχανικά τους

χαρακτηριστικά καθώς επίσης και ως προς την τοξικότητα τους. Τα

αποτελέσµατα αξιολογούνται και συγκρίνονται µε αντίστοιχα από συνήθη

αδρανή υλικά καθώς και µε τις απαιτήσεις των ισχυόντων Ελληνικών -

∆ιεθνών προδιαγραφών. Η χρήση της σκωρίας, ως υψηλής ποιότητας

αδρανές υλικό σε αντιολισθηρά ασφαλτοµίγµατα είναι εφικτή και αποτελεί

ταυτόχρονα και εναλλακτική πρόταση διαχείρισής της.

Page 61: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

60

2. ΜΕΘΟ∆ΟΛΟΓΙΑ

2.1 ∆ειγµατοληψία υλικών

Ελήφθησαν τρία δείγµατα από σκωρίες µεταλλουργίας σιδήρου (Fe) (δείγµατα

ΣΚ1, ΣΚ2) και µολύβδου (Pb) (δείγµα ΣΚ3). Τα δείγµατα ΣΚ 1 και ΣΚ 2

προέρχονται από τις δύο υπάρχουσες Ελληνικές µεταλλουργικές βιοµηχανίες

και ήταν διαβαθµισµένα σε δυο κλάσµατα : χαλίκι 12 – 16 mm και ψηφίδα 5 –

12 mm. Το δείγµα ΣΚ 3 προέρχεται από τις αποθέσεις σκωρίας στην περιοχή

του λιµένος Λαυρίου και διαµορφώθηκε σε δύο κλάσµατα σε εργαστηριακό

σπαστήρα. Η δειγµατοληψία όλων των δειγµάτων, έγινε σύµφωνα µε την

προδιαγραφή ASTM D75-97 [10].

2.2 Παρασκευή δοκιµίων ασφαλτοµίγµατος

Για κάθε δείγµα σκωρίας, παρασκευάσθηκαν κυλινδρικά δοκίµια

αντιολισθηρού ασφαλτοµίγµατος Τύπου ΙΙ σύµφωνα µε τις ισχύουσες

Ελληνικές Προδιαγραφές [11]. Για την επίτευξη της τελικής κοκκοµετρίας

χρησιµοποιήθηκε ασβεστολιθική άµµος. Η κοκκοµετρική διαβάθµιση των υπό

εξέταση δειγµάτων ασφαλτοµίγµατος παρουσιάζεται στον Πίνακα 10.

ΠΙΝΑΚΑΣ 10. Κοκκοµετρική διαβάθµιση των υπό εξέταση δειγµάτων

ασφαλτοµίγµατος

Μέγεθος Κοσκίνου

ASTM Ύ in (19 mm)

½ in (12,5 mm)

3/8 in (9,5 mm)

No 4 (4,75 mm)

No 8 (2,36 mm)

No 16 (1,18 mm)

No 50 (0,30 mm)

No 200 (0,075 mm)

Όρια προδιαγραφής

(∆ιερχόµενα)

20 – 50

5 – 25

3 – 19

0 –10

100

85 – 100

60 –90

∆ιαβάθµιση ∆ειγµάτων

100

87

65

34

21

13,5

7,2

4,1

Page 62: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

61

Η παρασκευή των δοκιµίων έγινε στο αναγνωρισµένο εργαστήριο της εταιρείας

Ινστιτούτο Ποιοτικού Ελέγχου Ο.Ε. σύµφωνα µε την µέθοδο Marshall [12] µε την

χρήση καθαρής ασφάλτου τύπου 50/70 σε ποσοστό 4,65% κατά βάρος αδρανών

υλικών. Η ανάµιξη έγινε στους 175°C ενώ η συµπύκνωση στους 149°C. Τα

δοκίµια δεν είχαν το τυπικό ύψος των 6,35 cm αλλά 4 cm, δηλαδή όσο το τυπικό

πάχος µιας αντιολισθηρής στρώσης, ενώ στην άνω επιφάνειά τους έγινε ειδική

επεξεργασία, ώστε να αποµακρυνθεί ο υµένας της ασφάλτου από τα αδρανή. Τα

δοκίµια αυτά προσοµοιάζουν όσο το δυνατόν πιστότερα σε έναν αντιολισθηρό

ασφαλτοτάπητα σε κατάσταση λειτουργίας.

3. ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ

Οι ορυκτολογικές αναλύσεις πραγµατοποιήθηκαν στα υλικά σκωρίας (δείγµατα

ΣΚ1, ΣΚ2 και ΣΚ3), καθώς και σε δύο δείγµατα (από τη Fe–ούχα σκωρία, δείγµα

ΣΚ1 και από τη Pb – ούχα σκωρία, δείγµα ΣΚ3) από το αιωρούµενο λεπτόκοκκο

υλικό, που συγκρατήθηκε στους ηθµούς µετά την ολοκλήρωση της δοκιµής

έκπλυσης ΤCLP. Οι εργαστηριακές εργασίες πραγµατοποιήθηκαν στο

Εργαστήριο του Τοµέα Οικονοµικής Γεωλογίας και Γεωχηµείας, του Τµήµατος

Γεωλογίας, του Παν/µίου Αθηνών. Χρησιµοποιήθηκε η µέθοδος περιθλασιµετρίας

ακτίνων Χ (XRD) και συσκευή µοντέλο τύπου SIEMENS D5005 µε λυχνία Cu και

λογισµικό ΕVA 2.2 / SIEMENS. Οι ορυκτολογικές φάσεις, που προσδιορίσθηκαν

στα εξεταζόµενα δείγµατα είναι οι ακόλουθες :

Page 63: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

62

ΣΧΗΜΑ 11 : Μορφές ακτινοδιαγραµµάτων δοκιµών XRD

• Fe-σκωρία (∆1): Λαρνίτης, Γκελενίτης, Μοντισελλίτης, Ρανκινίτης, Μαγνητίτης,

Φαϋαλίτης, Λαρσενίτης, Μερβινίτης, Βουστίτης, Μg-Ασβεστίτης και

Φεϊτκνεχτίτης.

• Fe-σκωρία (∆2): Λαρνίτης, Γκελενίτης, Μοντισελλίτης, Ρανκινίτης, Μαγνητίτης,

Φαϋαλίτης, Λαρσενίτης, Μερβινίτης, Βουστίτης και Ιλµενίτης

• Pb-σκωρία (∆3): Βιοτίτης, Αυγίτης, Χαλαζίας, ∆ιοψίδιος, Λαρσενίτης, Μg-

Φαϋαλίτης, Moντισελλίτης, Γκελενίτης, Ιλµενίτης, Ασβεστίτης, Ρανκινίτης και

Λαρνίτης. Ορυκτολογικές µικροαναλύσεις έχουν δείξει ότι οι Pb-σκωρίες του

Λαυρίου αποτελούνται κυρίως από υαλώδη φάση, Αl-Ca-Fe-ούχο πυριτική

φάση και ολιβίνη ενώ µικρότερη συµµετοχή έχουν ο Βιοτίτης, Σφαλερίτης,

Γαληνίτης και Σπινέλιοι [13]

• Αιωρούµενο Υλικό ηθµού Fe-σκωρίας (∆1): Λαρνίτης, Γκελενίτης,

Μοντισελλίτης, Ρανκινίτης, Μαγνητίτης, Φαϋαλίτης, Λαρσενίτης, Μερβινίτης,

Βουστίτης, Μg-Ασβεστίτης και Φεϊτκνεχτίτης

• Αιωρούµενο Υλικό ηθµού Pb-σκωρίας (∆3): Βιοτίτης, Λαρσενίτης, Μg-

Φαϋαλίτης, Γκελενίτης, Ασβεστίτης και Λαρνίτης

Page 64: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

63

4. ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ

Τα δείγµατα σκωριών ελέχθησαν εργαστηριακά ως προς τα µηχανικά τους

χαρακτηριστικά σύµφωνα µε τις ισχύουσες Ελληνικές προδιαγραφές αδρανών

υλικών για αντιολισθηρά ασφαλοµίγµατα. Τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών

δοκιµών φαίνονται στον παρακάτω Πίνακα 11:

ΠΙΝΑΚΑΣ 11. Αποτελέσµατα εργαστηριακών ∆οκιµών (Μηχανικά Χαρακτηριστικά)

Όρια

∆οκιµή

Πρότυπο ΥΠΕΧΩ∆Ε

[11]

ASTM D5106

[9]

ΣΚ1 ΣΚ2 ΣΚ3

∆είκτης Πλακοειδών

BS812:115.1-89 [14]

max 30 % --- 16,7 14,5 22

AAV

BS812:113-91 [14]

max 10 % --- 1,6 2,3 3,9

PSV

BS812:114-89 [14]

min 60 --- 61 66 45

Los Angeles

ASTM C131-96 [15]

max 26 % Max 40%

16 18 29

Ανθεκτικότητα σε

αποσάθρωση

ASTM C88-90 [16]

max 9 % max 12%

0,5

1,2 0,12

Ειδικό βάρος SSD

ASTM C127-97 [17]

---- 3,352 3,465 3,241

Όπως προκύπτει από τα αποτελέσµατα, οι µεταλλουργικές Fe-σκωρίες

υπερκαλύπτουν τις απαιτήσεις των προδιαγραφών ως προς τα µηχανικά

χαρακτηριστικά σε αντίθεση µε την Pb-ούχα σκωρία του Λαυρίου, η οποία είναι

εύθρυπτη και µε αρκετά χαµηλή τιµή αντίστασης σε λείανση (PSV). Επίσης, στον

ακόλουθο Πίνακα 12 παρουσιάζονται αντίστοιχες µέσες τιµές µηχανικών

χαρακτηριστικών από εργαστηριακές δοκιµές, που εκτελέσθηκαν στα

χρησιµοποιούµενα στον Ελλαδικό χώρο φυσικά αδρανή, όπως γάββροι,

µικρογάββροι (διαβάσης) και ανδεσίτες.

Page 65: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

64

ΠΙΝΑΚΑΣ 12. Αποτελέσµατα αντιπροσωπευτικών µηχανικών χαρακτηριστικών από φυσικά αδρανή Ελληνικών λατοµείων.

∆οκιµή Γάββρος(1) ∆ιαβάσης (2) Ανδεσίτης (3)

∆είκτης Πλακοειδών (%)

16,7 21,5 25

AAV (%) 5,0 2,3 4,6

PSV 60 57 56

Los Angeles (%) 14 12 19

Ανθεκτικότητα σε αποσάθρωση (%)

2,3 1,2 2,0

5. ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ

Ο έλεγχος τοξικότητας των υλικών σκωρίας πραγµατοποιήθηκε µε την εκτέλεση

της δοκιµής ΤCLP σύµφωνα µε τη µέθοδο 1311 [18] της Εnvironmental

Protection Agency των ΗΠΑ. Το εκχυλιστικό µέσο, που χρησιµοποιήθηκε ήταν

ρυθµιστικό διάλυµα οξικού οξέως-οξικού νατρίου (CH3COOH – CH

3COONa) σε

σταθερό pH=4,93. Η δοκιµή έκπλυσης για κάθε τύπο σκωρίας εκτελέσθηκε σε

αντιπροσωπευτικό δείγµα του υλικού στην επιθυµητή κοκκοµετρία, που

χρησιµοποιείται ως αδρανές στη σύνθεση των ασφαλτοµιγµάτων. Επίσης, η

δοκιµή έκπλυσης πραγµατοποιήθηκε και στο αντίστοιχο ασφαλτικό δοκίµιο, που

περιέχει ως αδρανές όµοιας ποσότητας και κοκκοµετρικής σύστασης σκωρία,

προσοµοιάζοντας την περιβαλλοντική συµπεριφορά της σκωρίας στο ασφαλτικό

οδόστρωµα

Οι αναλυτικές εργασίες πραγµατοποιήθηκαν στο Εργαστήριο του Τοµέα

Οικονοµικής Γεωλογίας και Γεωχηµείας, του Τµήµατος Γεωλογίας, του Παν/µίου

Αθηνών. Προσδιορίσθηκαν οι συγκεντρώσεις για τα βαρέα µέταλλα (χαλκός,

ψευδάργυρος, µόλυβδος, κάδµιο, µαγγάνιο, κοβάλτιο, νικέλιο, χρώµιο) και τα

µεταλλοειδή (σίδηρος και αρσενικό) σε υλικά µεταλλουργικών σκωριών και

δοκιµίων ασφαλτοµιγµάτων. Οι µετρήσεις πραγµατοποιήθηκαν µε τη µέθοδο της

φασµατοσκοπίας ατοµικής απορρόφησης (ΑΑS) και συσκευή Perkin-Elmer

µοντέλο 1100Β. Τα αναλυτικά αποτελέσµατα των διαβαθµισµένων

περιβαλλοντικά µετάλλων από τη δοκιµή έκπλυσης ΤCLP εκπεφρασµένα σε µg/l

(ppb) παρουσιάζονται στον ακόλουθο Πίνακα 13.

Page 66: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

65

ΠΙΝΑΚΑΣ 13 : Αποτελέσµατα σε µg/l (ppb) της δοκιµής TCLP στα υλικά σκωρίας

και στα αντίστοιχα δοκίµια ασφαλτοµιγµάτων.

Επίσης στον Πίνακα 14 αντιπαραβάλλονται οι οριακές τιµές σε µg/l (ppb)

µετάλλων : (1) σύµφωνα µε τα κριτήρια τοξικότητας (TCLP) της U.S. E.P.A., [18],

(2) την υποχρέωση αποκατάστασης (remediation) των υπόγειων νερών µε βάση

τις απαιτήσεις της U.S. E.P.A [19] και της Ολλανδικής Dutch List [20], (3) τις

ανώτατες αποδεκτές τιµές µετάλλων σε επιφανειακά και υπόγεια νερά [21] και (4)

για την καταλληλότητα του πόσιµου νερού µε βάση την Ευρωπαϊκή Οδηγία

98/83/ΕΚ [22] και την U.S. E.P.A. [23]

ΠΙΝΑΚΑΣ 14 : Οριακές τιµές µετάλλων σε µg/l (ppb)

Οριακές τιµές (U.S. EPA) (2)

Μέταλλο Oρια ΤCLP

(1) CLASS1 CLASS2

Οριακές τιµές

(Dutch List) (2)

ΦΕΚ 15 Α' (3)

Ορια ΕΚ Νερού

Ποσιµότητας (4)

Ορια U.S. ΕPA Νερού Ποσιµότητας

(4)

As 5000 50 20 60 30 10 10 Cd 1000 5 50 6 - 5 5 Co - 1000 1000 100 20 - - Cr 5000 100 1000 30 50 50 100 Cu - 65 65 75 50 2000 1000 Fe - 5000 5000 - 200 200 300 Mn - 150 10000 - 100 50 50 Ni - 100 2000 75 100 20 Pb 5000 7.5 100 75 20 10 15 Zn - 5000 10000 800 1000 5000 5000

∆ΕΙΓΜΑ (ΣΚ1) Cu Zn Pb Cd Fe Mn Co Ni Cr As Αρχικό υλικό Fe-

σκωρίας 90 635 910 45 1800 1900 100 320 240 110

∆οκίµιο Ασφαλτοµίγµατος

40 100 190 20 450 140 45 140 100 25

∆ΕΙΓΜΑ (ΣΚ2) Cu Zn Pb Cd Fe Mn Co Ni Cr As Αρχικό υλικό Fe -

σκωρίας 90 1590 450 450 9420 4340 180 270 200 110

∆οκίµιο Ασφαλτοµίγµατος

40 100 200 20 820 1270 80 120 90 20

∆ΕΙΓΜΑ (ΣΚ3) Cu Zn Pb Cd Fe Mn Co Ni Cr As Αρχικό υλικό Pb -

σκωρίας 140 15110 23600 270 29820 37440 270 820 600 1720

∆οκίµιο Ασφαλτοµίγµατος

40 4530 9330 20 5960 830 100 120 90 460

Page 67: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

66

- : ∆εν προσδιορίζεται ανώτατη αποδεκτή τιµή για το συγκεκριµένο µέταλλο

Class I: Yδροφόρος ορίζοντας για πόσιµο νερό ή αρδευτική χρήση

(προσδιορίζεται µε δοκιµή ΤCLP σε pH=7).

Class II : Υδροφόρος ορίζοντας για βιοµηχανική χρήση (προσδιορίζεται µε

δοκιµή ΤCLP σε pH=7).

Από τα αποτελέσµατα των δοκιµών εκχύλισης ΤCLP στα υλικά σκωρίας και στα

αντίστοιχα δοκίµια ασφαλτοµίγµατος και τις ανώτατες αποδεκτές τιµές του Πίνακα

14 διαπιστώνονται τα ακόλουθα:

• Τα δείγµατα των αρχικών υλικών Fe-σκωρίων (ΣΚ1) και (ΣΚ2) αποδεσµεύουν

χαµηλές συγκεντρώσεις στα διαβαθµισµένα περιβαλλοντικά µέταλλα κατά τη

δοκιµής ΤCLP, οπότε τα υλικά δε χαρακτηρίζονται τοξικά µε βάση την

αποδέσµευση των περιεχοµένων µετάλλων. Οι δύο σκωρίες παρουσιάζουν

αντίστοιχες συγκριτικά τιµές έκπλυσης των µετάλλων µε εξαίρεση τις τιµές για

το Fe και το Mn στο εκχύλισµα από το δείγµα της Fe-σκωρίας (ΣΚ2). Στα

αντίστοιχα δοκίµια ασφαλτοµίγµατος παρατηρείται ότι οι τιµές έκπλυσης των

µετάλλων µειώνονται δραστικά στο εκχύλισµα.

• To δείγµα του αρχικού υλικού της Pb-σκωρίας αποδεσµεύει εξαιρετικά υψηλές

συγκεντρώσεις µετάλλων και ως υλικά κρίνονται περιβαλλοντικά τοξικά

ιδιαίτερα λόγω των υψηλών τιµών του αποδεσµευόµενου µόλυβδου, που

υπερβαίνουν το αντίστοιχο όριο της δοκιµής TCLP. H τοξικότητα των Pb-

σκωρίων έχει προσδιορισθεί και από άλλους ερευνητές µε δοκιµές εκλεκτικών

εκχυλίσεων [24]. Στο δοκίµιο του ασφαλτοµίγµατος αν και οι τιµές των

µετάλλων µειώνονται σηµαντικά, η συγκέντρωση του µολύβδου στο

εκχύλισµα είναι πολύ µεγαλύτερη του αντίστοιχου ορίου της δοκιµής TCLP.

Page 68: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

67

6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Στα πλαίσια της εναλλακτικής διαχείρισης µεταλλουργικών παραπροϊόντων

(σιδηρούχες και µολυβδούχες σκωρίες) εξετάσθηκε η καταλληλότητα χρήσης

τους ως αδρανή σε αντιολισθηρά ασφαλτοµίγµατα. Εκτελέσθηκαν ορυκτολογικές

αναλύσεις, εργαστηριακοί έλεγχοι των µηχανικών χαρακτηριστικών των

σκωρίων, καθώς και έλεγχοι της τοξικότητας των σκωρίων στο αρχικό υλικό και

στο παραγόµενο ασφαλτόµιγµα.

∆ιαπιστώθηκε ότι οι µολυβδούχες σκωρίες παρουσιάζουν χαµηλές µέσες τιµές

µηχανικών χαρακτηριστικών (εκτός ορίων Ελληνικών προδιαγραφών) ενώ

κρίνονται και περιβαλλοντικά ως τοξικές, και κατά συνέπεια δεν ενδείκνυται η

χρήση τους ως αδρανή σε αντιολισθηρά ασφαλτοµίγµατα.

Αντίθετα οι σιδηρούχες σκωρίες παρουσιάζουν αποδεκτές τιµές µηχανικών

χαρακτηριστικών ενώ η χρήση τους ως αδρανή στα αντιολισθηρά

ασφαλτοµίγµατα ενδείκνυται καθώς κρίνονται και περιβαλλοντικά ως µη τοξικές

λόγω της µειωµένης κινητικότητας των µετάλλων και τελικά των χαµηλών τιµών

τους, που αποδεσµεύονται στο εκχύλισµα.

Page 69: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

68

6.ΧΡΗΣΗ ΣΚΩΡΙΩΝ ΧΑΛΥΒΟΥΡΓΙΑΣ ΣΕ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

1. ΓΕΝΙΚΑ

Οι σκωρίες αποτελούν παραπροϊόντα της παραγωγικής διαδικασίας των

χαλυβουργιών.

Χρησιµοποιούνται ως κονίες ή ως αδρανή υλικά και η εφαρµογή τους διεθνώς

ποικίλλει σε οδικές και λοιπές κατασκευές. Στην Ελλάδα, τεχνικοί, οικονοµικοί και

οικολογικοί λόγοι, έχουν προκαλέσει ένα αυξηµένο ενδιαφέρον για εφαρ-µογή

των σκωριών σε διάφορα έργα.

Οι σκωρίες χαλυβουργίας έχουν γνωρίσει διεθνώς µία ευρύτατη εφαρµογή στην

οδοποιία τα τελευταία χρόνια. Μεταξύ διαφόρων πεδίων εφαρµογής, η χρήση

των αδρανών σκωρίας σε παρασκευή άσφαλτο µιγµάτων αντιολι-σθηρών

ταπήτων κατέχει πρωτεύουσα θέση.

Κατά Α8ΤΜ Γ125 ως σκωρία ορίζεται «το µη µεταλλικό παραπροϊόν (της

παραγωγικής διαδικασίας των χαλυβουργείων) το οποίο συνίσταται κυρίως από

οξείδια του αργιλίου, του πυριτίου, του σιδήρου, του θείου και άλλων στοιχείων».

Οι σκωρίες, αναλόγως της παραγωγικής διαδικασίας και του τελικού προϊόντος

διακρίνονται κυρίως σε δυο µεγάλες κατηγορίες:

α. Σκωρίες Υψικαµίνων ή Σκωρίες Σιδηρουργίας , που παρουσιάζουν υψηλές

συγκεντρώσεις οξειδίων του πυριτίου και του αργιλίου.

β. Σκωρίες χαλυβουργίας (steel slag) που παρουσιάζουν σηµαντικά ποσοστά

οξειδίων του σιδήρου.

Άλλες σκωρίες (non-ferrous slags) έχουν επίσης χρησιµοποιηθεί σε κατασκευές.

Οι ως άνω σκωρίες διατίθενται σε διάφορες µορφές. Η διαφορά στην µορφή

(κόκκοι, σβώλοι, σκόνη, αδρανή)

και τις ιδιότητες προκύπτει από την ποικιλία που υπάρχει : στη διαδικασία

παραγωγής,, στη διαδικασία ψύξεως και στο υλικό τροφοδοσίας της

παραγωγικής µονάδος.

Page 70: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

69

2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΚΩΡΙΩΝ

Σκωρίες σιδηρουργίας και χαλυβουργίας παράγονται ως παραπροϊόντα της

κύριας διαδικασίας παραγωγής χάλυβος, σε ανεπτυγµένες και αναπτυσσόµενες

χώρες που διαθέτουν αντίστοιχες βιοµηχανικές µονάδες. Στον Πίνακα 15

περιλαµβάνονται στοιχεία για την παραγωγή σκωριών υψικαµίνου σε ορισµένες

χώρες.

Πίνακας 15. Ετήσια παραγωγή σκωρίας υψικαµίνου (Ι χ ΙΟ6).

Η παραγωγή σκωριών στον Ελλαδικό χώρο παρουσιάζεται στον Πίνακα 16. Τα

εργοστάσια χαλυβουργίας είναι συγκεντρωµένα στις περιοχές Αττικής,

Θεσσαλονίκης και Μαγνησίας. Οι ελληνικές σκωρίες, που κυρίως

χρησιµοποιούνται ως εναλλακτικά υλικά για παρασκευή προϊόντων

(τσιµέντου) ή για κατασκευές (οδοποιία), είναι σκωρίες χαλυβουργίας που

διατίθενται σε διάφορες µορφές.

Πίνακας 16 .Μέση ετήσια παραγωγή σκωριών (Ι χ ΙΟ6) Παραγωγός υψικαµίνου κάδου φίλτρου ΣΙ∆ΕΝΟΡ 0.17 0.05 0.03 Ελληνική χαλυβουργία 0.016 0.025 0.036 χαλυβουργία Θεσσαλίας 0.012 0.05 0.01 Χαλυβουργική 0.03 0.015 0.028

Χώρα Αυστραλία Κίνα Γαλλία Γερµανία Ιαπωνία Ινδίες Ηπα Ηνωµένο Βασίλειο

Παραγωγή 4.7 22 10.4 15 24 7.8 23 1.5

Page 71: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

70

3. ΠΕ∆ΙΑ ΧΡΗΣΗΣ ΣΚΩΡΙΩΝ ΣΕ ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΕΠΙΠΕ∆Ο

Η συστηµατική έρευνα των τελευταίων ετών, οδήγησε η χρήση των σκωριών να

γνωρίσει µια σηµαντική άνθηση λόγω της αναγνώρισης και πιστοποίησης της

καταλληλότητας ως αδρανούς υλικού για σκυροδέµατα. Η χρήση καλύπτει ευρεία

κλίµακα έργων, θεωρείται ένα πολύτιµο υλικό γενικά στις κατασκευές και

ειδικότερα στην Οδοποιία.

Σκωρίες χρησιµοποιούνται ως κονίες ή ως αδρανή υλικά σε διάφορες χώρες της

Ευρώπης. Ειδικότερα σε χώρες µε γενικευµένη έλλειψη αδρανών, όπως το

Βέλγιο, η Ολλανδία, αλλά και σε περιοχές της Γερµανίας, της Γαλλίας, της

∆ανίας, η χρήση αδρανών σκωρίας αποτελεί µια ικανοποιητική λύση για πολλές

εφαρµογές. Ακόµη, σε χώρες όπου τα φυσικά σκληρά αδρανή είναι σπάνια

(ΗΠΑ), οι σκωρίες χρησιµοποιούνται σε αντιολισθηρους τάπητες. Εντυπωσιακό

είναι το παράδειγµα της Μ. Βρετανίας, µιας χώρας µε αφθονία σκληρών

αδρανών, όπου, παρ' όλα αυτά η χρήση των αδρανών σκωρίας σε

αντιολισθηρους τάπητες αποτελεί µια κοινή πρακτική.

Ο Πίνακας 17 περιλαµβάνει τη διεθνή εµπειρία που προκύπτει από τη χρήση

σκωριών σε διάφορες εφαρµογές της οδοποιίας. Παρατηρείται ότι το πεδίο

εφαρµογής είναι ευρύτατο.

Page 72: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

71

Πίνακας 17. Εφαρµογές αδρανών σκωρίας σε οδικές κατασκευές παγκοσµίω

Εφαρµογές σε οδικές κατασκευές Χώρα Υπόβαση Βάση Ασφαλτοµίγµατα Αντιπαγετική στ. Λοιπές(στάθµ)

Φινλανδία + - - + - Αυστρία + + + - - Ιαπωνία - + + - -

Ιταλία + + - - - Αυστραλία + - - - - Βέλγιο + + + - - Γαλλία + + - - - Ρωσία - - + + -

Γερµανία + + + - +

Μ.Βρεταννία + + + - -

4. ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ

4.1 Εφαρµογές σκωριών σε οδικές κατασκευές

Στην Ελλάδα οι πρώτες εµπειρίες κατασκευής αντιολισθηρών ταπήτων µε

σκωρίες πραγµατοποιήθηκαν κατά τη δεκαετία του '80 στην Εθνική Οδό Αθηνών

- Θεσσαλονίκης. Οι µετρήσεις αυτές, όπως αξιολογήθηκαν µετά από µετρήσεις

δεικτών αντιολισθηρότητας, ήταν θετικές. Τα τελευταία χρόνια οι σκωρίες

γνωρίζουν µια αυξανόµενη χρήση ως αδρανή ασφαλτοµιγµάτων που

προορίζονται για αντιολισθηρούς τάπητες. Αυτό οφείλεται στα πολύ καλά

µηχανικά χαρακτηριστικά των αδρανών σκωρίας που προσδίδουν στους τάπητες

ανθεκτικότητα και αυξηµένη αντιολισθητική ικανότητα.

Page 73: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

72

Το Εργαστήριο Οδοποιίας του ΑΠΘ έχει συστηµατικά ασχοληθεί µε την

προοπτική χρήσης αδρανών σκωρίας στην οδοποιία και έχει πραγµατοποιήσει,

την τελευταία δεκαετία, µελέτες σύνθεσης ασφαλτοµιγµάτων για αντιολισθηρούς

τάπητες και αντίστοιχους εργαστηριακούς ελέγχους για τις φυσικές και µηχανικές

ιδιότητες των σκωριών.

4.2 Χηµική σύσταση

Οι σκωρίες είναι υλικά σιδηροπυριτικής σύστασης. Η τυπική χηµική σύσταση

σκωριών χαλυβουργίας σε Η.Π.Α. και µίας αντίστοιχης ελληνικής σκωρίας

χαλυβουργίας δίνεται στον Πίνακα 18.

Πίνακας 18. Τυπική χηµική σύσταση σκωριών υψικαµίνου και χαλυβουργίας (%)

Χηµική Ενωση S1,Ο2 Α12Ο3 CAO MgO Fε2O3 ΜηΟ

Σκωρία χαλυβουργίας (Η.Π.Α.) 15-17 2-3 25-42 6-10 20-26 8-12

Ελληνικές Σκωρίες 22-32 3-6 24-27 2-6 4-27 3-7

4.3 Φυσικές και µηχανικές ιδιότητες

Πριν από οποιαδήποτε χρήση των σκωριών, ειδικά των ηλεκτροκλιβάνων, είναι

απαραίτητο να γίνει θραύση και κοσκίνισµα του υλικού εξαιτίας της ακανόνιστης

µορφής των κατά την παραγωγή τους (οι διαστάσεις κυµαίνονται µεταξύ 5-

ΙΟΟmm), ώστε η κοκκοµετρική τους καµπύλη να ανταποκρίνεται στα όρια τα

οποία επιβάλλουν οι ελληνικές προδιαγραφές.

Page 74: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

73

Τα αποτελέσµατα εργαστηριακών ελέγχων για τις φυσικές και µηχανικές ιδιότητες

ελληνικών, διαφορετικής προέλευσης σκωριών, συγκρινόµενα µε τις µηχανικές

ιδιότητες άλλων σκληρών αδρανών, έχουν δώσει ικανοποιητικά αποτελέσµατα.

Παρ' όλα αυτά, εκείνο που εύκολα µπορεί να παρατηρηθεί είναι η µεγάλη

διακύµανση τιµών ιδιαίτερα σε ορισµένα χαρακτηριστικά. (Πίνακας 19). Είναι

χαρακτηριστικό ότι το φαινόµενο ειδικό βάρος των σκωριών είναι συνήθως

µεγαλύτερο του συνήθους ειδικού βάρους των φυσικών αδρανών οδοστρωσίας.

Το ειδικό βάρος των σκωριών ηλεκροκλιβάνων είναι µικρότερο του αντίστοιχου

των σκωριών φίλτρου, των δε σκωριών φίλτρου

είναι µικρότερο των σκωριών ελάστρων. Αυτό οφείλεται στην διαφορετική

περιεκτικότητα οξειδίων σιδήρου και άλλων µετάλλων.

Πίνακας 19. Φυσικές και Μηχανικές ιδιότητες σκωριών

Ιδιότητες ∆είκτης έρευνες 93-95 έρευνες 97-98 έρευνες 02-04

Φαινόµενο Ειδικό βάρος γ (£Γ/οηι3) 3,2 - 3,6 3,3 -

Απορρόφηση υγρασίας % 1-3 - -

∆είκτης πλακοειδούς FΙ 11 - 14

Αντίσταση σε τριβή και κρούση ΙΑ 15- 17 12 15

Αντίσταση σε PSV 52-63 56 64-71 Στίλβωση

Αντίσταση σε AAV 3 3 3

Απότριψη (*) Οι έρευνες 2002-2004 περιορίσθηκαν σε σκωρία χαλυβουργίας Σ1∆ΕΝΟΡ

Τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών ερευνών αποδεικνύουν την σκληρότητα

των σκωριών και την καταλληλότητα αυτών, από µηχανικής άποψης, για τη

χρήση τους ως αδρανών υλικών στην κατασκευή αντιολισθηρών ταπήτων.

Page 75: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

74

4.4 Οι µηχανικές ιδιότητες των αδρανών σκωρίας και λοιπών σκληρών

αδρανών

Στο Εργαστήριο Οδοποιίας του Α.Π.Θ., πραγµατοποιήθηκαν εργαστηριακές

µελέτες των µηχανικών ιδιοτήτων των αδρανών σκωρίας και άλλων φυσικών

σκληρών αδρανών για µια συνολική θεώρηση και συγκριτική αντιπαράθεση των

αποτελεσµάτων. Στον Πίνακα 20 παρουσιάζονται οι µηχανικές ιδιότητες των

αδρανών. Εύκολα διαπιστώνεται ότι υπάρχει µια ελαφρά αλλά σαφής υπεροχή

των αδρανών σκωρίας έναντι των άλλων φυσικών αδρανών υψηλής

αντοχής, στο σύνολο σχεδόν των δεικτών.

Πίνακας 20. Μηχανικές ιδιότητες αδρανών

Παράµετρος Όρια

προδιαγραφών ΤΣΥ

Α∆ΡΑΝΗ ∆ΙΑΒΑΣΗ

Α∆ΡΑΝΗ ΓΑΒΒΡΟΥ

Α∆ΡΑΝΗ ΣΚΩΡΊΑΣ

∆είκτης

Στίλβωσης PSV

PSV > 56 56 62 64

∆είκτης υγείας SD

- 7 6 1

Συντελεστής Los Angeles

LA<22 20 22 18

∆είκτης Απότριψης

AAV

AAV<6 4 4 2,5

Αντοχή σε θραύση ACV

- 13 16 8

Αντοχή σε συντριβή AIV - 14 13 4

Page 76: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

75

4.5 Μετρήσεις επιφανειακών χαρακτηριστικών οδοστρωµάτων σε

ασφαλτοτάπητες µε σκωρίες.

Ασφαλτοτάπητες µε σκωρίες έχουν κατασκευασθεί σε εθνικό δίκτυο αλλά και σε

οδοστρώµατα αυτοκινητοδρόµων κατά την τελευταία εικοσαετία. Το Εργαστήριο

Οδοποιίας του ΑΠΘ διεξήγαγε επί τόπου µετρήσεις επιφανειακών

χαρακτηριστικών οδοστρωµάτων σε ασφαλτοτάπητες µε αδρανή σκωρίας. Οι

µετρήσεις αφορούσαν µακροϋφή και ολισθηρότητα και εκτελέσθηκαν από το

προσωπικό του Εργαστηρίου κατά τα έτη 2002-2004. Παλαιότερες µετρήσεις του

ΚΕ∆Ε υπάρχουν επίσης για τάπητες που κατασκευάσθηκαν στα τέλη της

δεκαετίας του '80. Όλες οι µετρήσεις που πραγµατοποιήθηκαν από το

Εργαστήριο Οδοποιίας του ΑΠΘ έγιναν στο ίχνος του δεξιού τροχού, στη

λωρίδα κυκλοφορίας (στη λωρίδα βαριάς κυκλοφορίας σε οδοστρώµατα

αυτοκινητοδρόµων).

Συνοπτικά, τα αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον Πίνακα 21.

Από τα στοιχεία του Πίνακα σε συνδυασµό και µε άλλες συναφείς µετρήσεις,

προκύπτουν τα ακόλουθα συµπεράσµατα:

α. Οι τιµές του δείκτη αντίστασης σε ολίσθηση υπερκαλύπτουν τις απαιτήσεις

των βρετανικών προδιαγραφών, στα οδοστρώµατα των αυτοκινητόδροµων. Η

εκτίµηση αυτή γίνεται µε βάση

την συσχέτιση : SRV= SFC50 . Η απαίτηση για το δείκτη SFC σε οδοστρώ-µατα

αυτοκινητοδρόµων είναι: SFC > 50

β. Οι τιµές του βάθους µακροϋφής καλύπτουν τις απαιτήσεις της ΤΣΥ για

αντιολισθηρούς τάπητες τύπου II µε ονοµαστικό µέγεθος κόκκου 1 2.5mm). ΗS >

1.0 mm.

γ. Η φθορά λόγω κυκλοφορίας είναι σηµαντική κατά τους πρώτους µήνες. Η

µείωση του δείκτη SRV κατά 20 ποσοστιαίες µονάδες σε 4 µήνες κυκλοφορίας

είναι χαρακτηριστική.

Page 77: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

76

δ. Εντυπωσιακή είναι η µείωση του δείκτη αντίστασης σε ολίσθηση σε τάπητες

κυκλοφορίας όπου υπάρχει πρόσµιξη µε συµβατικά (ασβεστολιθικά)

χονδρόκοκκα αδρανή.

ε. Προβλήµατα συνεκτικότητας ή διόγκωσης δεν εµφανίσθηκαν στους

συγκεκριµένους ασφαλτοτάπητες ενώ και η γενικότερη συµπεριφορά

(εργασιµότητα, συµπύκνωση) ήταν ικανοποιητική.

Πίνακας 21. Μετρήσεις Μακροϋφής και Ολισθηρότητας σε Τάπητες µε Σκωρίες

Α/Α Ο∆ΟΣ/ ΧΙΛ1ΟΜΕΤΡΗΣΗ

ΠΑΛΑΙΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΉΣ

/ΧΡΟΝΟΣ ΜΈΤΡΗΣΗΣ

∆ΕΙΚΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

ΣΕ ΟΛΙΣΘΗΣΗ

SRV(%)

ΒΑΘΟΣ ΜΑΚΡΟΫΦΗΣ

HS (MM) ΣΧΟΛΙΑ

1 ΠΑΘΕ/ΣΚΟΤΙΝΑ- ΚΑΤΕΡΙΝΗ

ΑΚ/ΧΛΜ. 23+200

4 ΜΗΝΕΣ /2004

60-66 1.3-1.4 Ανπολισθηρός Τάπητας τύπου

II

2 ΠΑΘΕ/ΣΚΟΤΙΝΑ-

ΚΑΤΕΡίΝΗ ΑΚ/ΧΛΜ. 24+500

4 ΜΗΝΕΣ /2004

63-64 1.2-1.3 Αντιολισθηρός Τάπητας τύπου

II

3 ΠΑΘΕ/ΣΚΟΤΙΝΑ -

ΚΑΤΕΡΙΝΗ ΑΚ/ΧΛΜ. 26+000

4 ΜΗΝΕΣ /2004

62-70 1.3 Αντιολισθηρός Τάπητας τύπου

II

4

ΠΑΘΕ/ΥΛ1Κ11-ΑΓ. ΚΩΝ/ΝΟΣ

ΑΚ/ΧΛΜ. 08+500

4 ΜΗΝΕΣ

/2004 55-60 0.9-1.0 Αντιολισθηρός

Τύπου II

5 ΠΑΘΗ/ΣΚΟΤΙΝΛ -

ΚΑΤΕΡίΝΗ ΑΚ/ΧΛΜ. 15+300

4 ΜΗΝΕΣ /2004

58-60 1.1 Αντιολισθηρός Τάπητας τόπου

II

6 ΠΑΘΕ/ΑΓ. ΘΕΟ∆ΩΡΟΣ- ΑΛΜΥΡΟΣ

ΑΚ/ΧΛΜ. 283+000 4 ΜΗΝΕΣ

/2004 53-60 1.0 Ανπολισθηρός

Τύπου 11

7 ΠΑΘΕ7ΑΓ.ΘΕΟ∆ΩΡΟΣ-

ΑΛΜΥΡΟΣ ΑΚ/ΧΛΜ.283+200

4 ΜΗΝΕΣ /2004

59-61 1.0-1.15

Λντιολισθηρός Τύπου 11

8 ΠΑΘΕ/ΑΓ.ΘΕΟ∆ΩΡΟΣ-

ΑΛΜΥΡΟΣ ΑΚ/ΧΛΜ. 283+000

ΧΩΡΙΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ

79-81 1.15-1.2 ΑντιολισΟηρός- Αριστερή λωρίδα

9 ΕΠΑΡΧΙΑΚΗ Ο∆ΟΣ ΒΟΛΟΥ-ΑΓΧΙΑΛΟΥ 1 ΕΤΟΣ/2004 52-59

0.9-1.2

Αντιολισθηρός Τύπου II

10 ΕΘΝΙΚΗ Ο∆ΟΣ ΛΑΜ1ΑΣ-

ΚΑΡΠΕΝΗΣΙΟΥ ΧΛΜ. 1+900

8ΜΗΝΕΣ/2004 45-52 0.5-1.2

Αντιολισ&ηρός µε Σκωρία και Ασβεστολιθικά

Αδρανή

11 ΕΘΝ.Ο∆ΟΣ ΛΑΜΙΑΣ- ΚΑΡΠΕΝΗΣΙΟΥ 8ΜΗΝΕΣ/2004 46-48 0.6-0.7

Αντιολισθηρός Με Σκωρία και Ασβεστολιθικά

Αδρανή

Page 78: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

77

Συνοπτικά, φαίνεται ότι οι τάπητες κυκλοφορίας µε σκωρίες παρουσιάζουν πολύ

καλά χαρακτηριστικά επιφανειακής υφής και αντιολισθηρότητας και αποτελούν

µια εξαιρετική επιλογή για Οδοστρώµατα αυτοκινητοδρόµων

. Οι συνδυασµοί της ελληνικής και της διεθνούς εµπειρίας

Απόδεικνύει, ωστόσο, ότι η χρήση των αδρανών σκωρίας σε ασφαλτοτάπητες

κυκλοφορίας πρέπει να γίνεται µε προσοχή. Στον Πίνακα 22 παρουσιάζονται

συνοπτικά οι προϋποθέσεις, τα πλεονεκτήµατα καθώς και ορισµένα µικρά

προβλήµατα για την χρήση των σκωριών χαλυβουργίας.

Πίνακας 22. Προϋποθέσεις και οφέλη από την εφαρµογή σκωριών σε ασφαλτο-τάπητες

ΠΡΟΫΠΟΘΈΣΕΙΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΙΘΑΝΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Οµοιογένεια προϊόντος

Ικανοποιητικά µηχανικά χαρακτηριστικά τραχύτητας και σκληρότητας

Μεγάλο ειδικό βάρος, σηµαντικό κόστος

µεταφοράς

Ανταπόκριση στις εκάστοτε προδιαγραφές & ειδικότερα

σε εκείνες των αντιολισθηρών ταπήτων

Ικανοποιητικά χαρακτηριστικά

σχήµατος, γωνιώδεις κόκκοι

Αλκαλική αντίδραση, πιθανώς επιβλαβής για

αλουµίνιο και γαλβανισµένα µέταλλα

Προεπεξεργασία Θραύση και διαλογή

Υψηλοί δείκτες αντίστασης σε ολίσθηση για

ασφαλτοτάπητες κυκλοφορίας

Κίνδυνος αποσύνθεσης σε ασφαλτοτάπητες.

Χρήση αντιϋδρόφιλων

Χρήση σε µικρή απόσταση από τον τόπο παραγωγής

> Χαµηλό κόστος 5* Ευεργετική επίπτωση

στο περιβάλλον

Κίνδυνος διόγκωσης σε περίπτωση αυξηµένων αναλογιών σε CaO, MgO

Page 79: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

78

5. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΣΕ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ

ΤΑΠΗΤΕΣ ΜΕ ΣΚΩΡΙΕΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΑ Α∆ΡΑΝΗ.

Η κατασκευή αντιολισθηρών ταπήτων σε οδούς ταχείας κυκλοφορίας

συνοδεύεται πάντοτε από χρήση σκληρών αδρανών που παρουσιάζουν

αυξηµένη αντίσταση στη λείανση (PSV). Στην Ελλάδα, η χρήση σκληρών

αδρανών έχει καθιερωθεί σε οδοστρώµατα αυτοκινητόδροµων, σε

περιφερειακές οδούς ταχείας κυκλοφορίας (Αττική Οδός) καθώς και σε δάπεδα

προσγείωσης αεροσκαφών σε αεροδρόµια. Η χρήση σκληρών αδρανών φυσικής

προέλευσης, ωστόσο, παρουσιάζει ιδιαίτερα και συγκεκριµένα προβλήµατα:

> Τα λατοµεία σκληρών αδρανών (γάββρου, ανδεσίτη, βασάλτη, γρανο-διορίτη)

είναι περιορισµένα ανά την επικράτεια. Αντίστοιχα η παραγωγή µπορεί να µην

έχει σταθερό ρυθµό, όπως και η ποιότητα του πετρώµατος και των αδρανών

µπορεί να εµφανίσει διαφορές.

> Το κόστος των σκληρών αδρανών είναι σηµαντικό και, πολλές φορές, στο

κόστος. αυτό θα πρέπει να προστεθεί και το κόστος µεταφοράς.

> Περιβαλλοντικές δεσµεύσεις είναι δυνατό να προβάλουν εµπόδια στην

εκµετάλλευση ορισµένων περιοχών µε σκληρά πετρώµατα.

Για όλους αυτούς τους λόγους αλλά και για πολλούς άλλους, όπως επί

παραδείγµατι, τα εξαιρετικά µηχανικά χαρακτηριστικά των αδρανών σκωρίας και

η σταθερή, σχετικώς, ποιότητα, έχουν στρέψει Υπηρεσίες και Κατασκευαστές

προς την εναλλακτική λύση των σκωριών. Στην Ελλάδα, τάπητες µε σκωρίες

έχουν κατασκευασθεί τα τελευταία 15 χρόνια σε πρωτεύον οδικό

δίκτυο. Αντίστοιχες µετρήσεις έχουν πραγµατοποιηθεί σε χαρακτηριστικά

ολισθηρότητας των ταπήτων αυτών.

Page 80: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

79

Στον Πίνακα 23, παρουσιάζονται συνοπτικά αποτελέσµατα µετρήσεων

ολισθηρότητας σε τάπητες µε σκωρίες και άλλα σκληρά αδρανή από την

Ελληνική εµπειρία. Η σύγκριση των αποτελεσµάτων των µετρήσεων δείχνει µια

παρόµοια συµπεριφορά έναντι αντίστασης σε ολίσθηση των δύο διαφορετικών,

ως προς τη σύσταση, ταπήτων. Οι δείκτες αντίστασης σε

ολίσθηση κινούνται γενικώς, σε υψηλά επίπεδα SRV = 55-60 και σαφώς

υψηλότερα από το όριο καταλληλότητας για τις περιπτώσεις αυτές SRV= 50.

Πίνακας 23. Σύγκριση αποτελεσµάτων δοκιµών ολισθηρότητας σε αντιο-λισθηρούς τάπητες

Ενδιαφέρον παρουσιάζει και η παρακολούθηση της εξέλιξης των δεικτών

αντίστασης σε ολίσθηση µέσα στο χρόνο. Στον Πίνακα 24 δίδονται δυο τέτοια

παραδείγµατα, ένα από ελληνική εµπειρία και ένα από αµερικάνικη εµπειρία.

Ο∆ΟΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΣ ΤΑΠΗΤΑΣ ΜΕ

ΦΥΣΙΚΑ Α∆ΡΑΝΗ 2002

ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΣ ΤΑΠΗΤΑΣ ΜΕ

Α∆ΡΑΝΗ ΣΚΩΡΙΑΣ 2004

SRV = 57 SRV = 60 60 58 54 59 69 59 56 59

Αυτοκινητόδροµος ΠΑΘΕ/ΛΑΡΙΣΑ ΘΕΣΗ 1

61 61 SRV= 62 SRV = 58

64 60 58 60 60 58 55 60

Αυτοκινητόδροµος ΠΑΘΕ/ΑΤΑΛΑΝΤΗ ΘΕΣΗ 1

56 59 Οι µετρήσεις σε όλους τους ασφαλτοτάπητες έγιναν σε διάστηµα µικρότερο του ενός έτους από

την παράδοση σε κυκλοφορία

Page 81: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

80

Πίνακας 24. Εξέλιξη δεικτών αντίστασης σε ολίσθηση µέσα στο χρόνο

Προκύπτει µία σχετικώς ικανοποιητική εξέλιξη στην Ε.Ο. Αθηνών - Θεσσαλονίκης

και µια πολύ καλύτερη συµπεριφορά στις οδούς της Πολιτείας της Indiana (ΗΠΑ).

Προφανώς, το θέµα έχει σχέση και µε την συνολική επί της οδού κυκλοφορία

αλλά και µε το ποσοστό βαριάς κυκλοφορίας η οποία προξενεί και τη µεγαλύτερη

φθορά.

6. ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ Συνοπτικά, η αποτίµηση της µέχρι σήµερα πορείας των ερευνών αυτών έχει ως

εξής:

α) Τα αδρανή σκωρίας και ειδικότερα τα χονδρόκοκκα κλάσµατα παρουσιάζουν

εξαιρετικά µηχανικά χαρακτηριστικά και συχνά υπερτερούν έναντι άλλων

σκληρών αδρανών φυσικής προέλευσης,

β) Τα αδρανή σκωρίας καλύπτουν τις απαιτήσεις των προδιαγραφών ως προς το

σχήµα και τη µορφή των κόκκων.

γ) Επί τόπου έλεγχοι σε οδούς του πρωτεύοντος οδικού δικτύου που

πραγµατοποιήθηκαν για το Εργαστήριο Οδοποιίας κατέγραψαν µια πολύ

ικανοποιητική συµπεριφορά των ταπήτων µε σκωρίες από πλευράς µακροϋφής

και αντίστασης σε ολίσθηση.

Ε.Ο. ΑΘΗΝΩΝ ΘΕΣΣΑΛΟΝΊΚΗΣ INDIANA ROADWAYS

ΘΕΣΗ Τ = 1 έτος Τ = 4 έτη Τ = 0 Τ = 5έτη

1 SN = 52 SN = 47 SN = 59 SN = 24

2 50 42 51 50

3 55 35 70 56

4 54 43 64 60

5 63 - 67 60

6 57 49 - -

Page 82: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

81

7. ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ

1. ΓΕΝΙΚΑ

Σύµφωνα µε το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 450 για τα κατασκευαστικά υλικά, η

ιπτάµενη τέφρα ορίζεται ως το λεπτόκοκκο υλικό αποτελούµενο από κυρίως

σφαιρικά, υαλώδη σωµατίδια, προερχόµενα από την καύση κονιορτοποιηµένου

άνθρακα. Λαµβάνεται από τα ηλεκτροστατικά ή µηχανικά φίλτρα, τα οποία την

δεσµεύουν από τα απαέρια των λεβήτων καύσης κονιορτοποιηµένου άνθρακα.

Μπορεί να είναι πυριτικής ή ασβεστολιθικής προέλευσης.

Το ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ197-1 διαχωρίζει τις τέφρες σε δύο µεγάλες

κατηγορίες:

• Στις πυριτικές τέφρες (V), οι οποίες περιέχουν λιγότερο από 10% CaO

• Στις ασβεστολιθικές τέφρες (W), η οποίες περιέχουν 10-35% CaO

Οι τέφρες της πρώτης κατηγορίας παρουσιάζουν ποζολανικές ιδιότητες, ενώ της

δεύτερης κατηγορίας µπορεί να έχουν και υδραυλικές ιδιότητες.

Σύµφωνα µε το αµερικάνικο πρότυπο ASTM C 618, οι τέφρες διαχωρίζονται σε

τρεις κατηγορίες:

• Στις τέφρες τύπου Ν, οι οποίες περιλαµβάνουν ακατέργαστες ποζολάνες

µε τουλάχιστον 70% SiO2, Al2O3 και Fe2O3.

• Στις τέφρες τύπου F που παράγονται από την καύση ανθρακίτη ή

βιταµινούχου κάρβουνου µε τουλάχιστον 70% SiO2, Al2O3 και Fe2O3, και

τέλος

• Στις τέφρες τύπου C, που είναι εκείνες που παράγονται από την καύση

λιγνίτη και υπό-βιταµινούχου κάρβουνου και περιέχουν τουλάχιστον 50%

αλλά λιγότερο από 70% SiO2, Al2O3 και Fe2O3.

Οι τέφρες τύπου F περιέχουν συνήθως λιγότερο από 5% CaO, ενώ οι τέφρες

τύπου C περιέχουν µεγάλη ποσότητα CaO (10-35%).

Page 83: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

82

Οι ελληνικές ιπτάµενες τέφρες ανήκουν στην κατηγορία των ασβεστολιθικών

τεφρών (W) σύµφωνα µε το ΕΝ197-1 και στην κατηγορία C σύµφωνα µε το

ASTM C 618, λόγω των υψηλών ποσοστών CaO που περιέχουν.

1.1 Ασβεστούχος ιπτάµενη τέφρα

Η ασβεστούχος ιπτάµενη τέφρα είναι λεπτή κόνις µε υδραυλικές ή/και

ποζολανικές ιδιότητες. Αποτελείται κυρίως από δραστικό CaO, δραστικό SiO2 και

Al2O3, και κατά δεύτερο λόγο από Fe2O3 και άλλες ενώσεις. Η περιεκτικότητα

δραστικού SiO2, σύµφωνα µε το ΕΛΟΤ ΕΝ 197-1, πρέπει να είναι τουλάχιστον

25% κ.β.

1.2 Ακατέργαστη Ιπτάµενη Τέφρα

Είναι η ιπτάµενη τέφρα που διατίθεται, όπως συλλέγεται ή µετά από στοιχειώδη

οµογενοποίηση, επιλεκτικά συλλεγόµενου υλικού.

1.3 Κατεργασµένη Ιπτάµενη Τέφρα

Είναι η ιπτάµενη τέφρα η οποία, µετά την (επιλεκτική ή µη) συλλογή της, αλέθεται

και ενδεχοµένως παράλληλα µε την άλεση της, ενυδατούται µερικώς εντός του

µύλου.

Page 84: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

83

2.Η ιπτάµενη τέφρα στην Οδοποιία

Η ιπτάµενη τέφρα έχει εκτεταµένη εφαρµογή στην κατασκευή οδοστρωµάτων

στις χώρες του εξωτερικού και ιδιαίτερα στη Γαλλία και στην Ινδία όπου

υπάρχουν προδιαγεγραµµένοι τύποι οδοστρωµάτων που περιλαµβάνουν

στρώσεις από σταθεροποιηµένα µε ιπτάµενη τέφρα υλικά και καλύπτουν

διάφορες περιπτώσεις κυκλοφορίας και φέρουσας ικανότητας εδάφους. Η

σταθεροποίηση των υλικών οδοποιίας µε ιπτάµενη τέφρα εξαρτάται από τη

χηµική σύσταση και τη λεπτότητα της ιπτάµενης τέφρας και έχει στόχους όπως:

να προσδώσει αντοχή (θλιπτική, εφελκυστική) σε υλικά που στη φυσική τους

κατάσταση δεν είχαν τη δυνατότητα να παραλάβουν µεγάλα φορτία, αυξάνοντας

έτσι τη φέρουσα ικανότητα της στρώσης και να χρησιµοποιήσει "περιθωριακά"

και αρχικά "ακατάλληλα υλικά" που δεν θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν

αυτούσια σε στρώσεις οδοποιίας, όπως ισόκοκκοι άµµοι, ιλυώδεις άµµοι κλπ.

Στα οδοστρώµατα έχουµε τις παρακάτω συστάσεις:

• Την επιφανειακή στρώση, που κύριο σκοπό έχει την εξασφάλιση

οµαλότητας για την κύλιση των τροχών και την ανάπτυξη επαρκών

δυνάµεων µε το λάστιχο. Συνήθως είναι ένα µίγµα ασφάλτου πάχους 3

έως και 5 cm.

• Τη στρώση βάσης, που έχει ως κύριο σκοπό την ανάληψη

συγκεντρώσεων φορτίων των τροχών και την κατανοµή τους σε

µεγαλύτερες επιφάνειες στις υποκείµενες στρώσεις, και για αυτό και

ονοµάζεται φέρουσα στρώση. Το πάχος της µπορεί να κυµαίνεται από 10

ως και 30 cm και εξαρτάται από την ένταση της κυκλοφορίας

• (πυκνότητα και µέγεθος φορτίων) και τον τύπο κατασκευής, σε συνδυασµό

µε το είδος του στρώµατος υποβάσεως.

• Τη στρώση υπόβασης που είναι αναγκαία για τη διανοµή των φορτίων σε

µεγαλύτερη επιφάνεια του υποκείµενου φυσικού εδάφους. Σε περίπτωση

ισχυρού υπεδάφους µπορεί να παραλείπεται (πάχος 0) ενώ σε πολύ

ασθενή υπεδάφη µπορεί να έχει πάχος έως και 1 m.

Η ιπτάµενη τέφρα χρησιµοποιείται ως ενισχυτικό στις δύο τελευταίες στρώσεις.

Page 85: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

84

Από έρευνες που έγιναν µε τη χρήση της τέφρας σαν συνδετικό υλικό για την

κατασκευή οδοστρωµάτων, προέκυψαν τα ακόλουθα συµπεράσµατα:

Η ανάµιξη της τέφρας µε διάφορα υλικά βελτιώνει τα φυσικά και τα µηχανικά

χαρακτηριστικά όπως την αντοχή σε θλίψη, την πλαστικότητα και την

κοκκοµετρική διαβάθµιση. Ο βαθµός βελτίωσης των χαρακτηριστικών εξαρτάται

από τη λεπτότητα της χρησιµοποιούµενης ιπτάµενης τέφρας και της χηµικής της

σύστασης. Από πειραµατική εφαρµογή της ιπτάµενης τέφρας σε οδόστρωµα,

διαπιστώθηκε ότι είναι απαραίτητη η χρησιµοποίηση κατάλληλου

κατασκευαστικού εξοπλισµού (όπως χρήση ελαστικοφόρου οδοστρωτήρα) και η

πιστή τήρηση των κανόνων ορθής κατασκευής (καλή άλεση των υλικών). Ως εκ

τούτου, θεωρείται αναγκαία η σύνταξη τεχνικών προδιαγραφών για τη

χρησιµοποίηση της ιπτάµενης τέφρας στην οδοποιία καθώς επίσης και ο σωστός

προγραµµατισµός έργων που να επιτρέπει την προµήθεια του απαραίτητου

µηχανικού εξοπλισµού.

Θα πρέπει να βρεθεί η έκταση της εφαρµογής της ιπτάµενης τέφρας καθώς και η

οικονοµική ακτίνα χρήσης της, σε συνάρτηση µε αναζήτηση µεθόδων µαζικής

µεταφοράς της που θα µειώνει το κόστος µεταφοράς, που είναι το βασικό

µειονέκτηµα των ιπτάµενων τεφρών σε σχέση µε τη χρήση της στην οδοποιία.

Επίσης, πολύ συχνά το πέτρωµα του υπεδάφους ενισχύεται ύστερα από όργωµα

και ανάµιξη τσιµέντου ή υδρασβέστου ή ποζολανικής κονίας και νερού, µε

επακολουθούσα συµπίεση µε οδοστρωτήρα ή δονητικές πλάκες. Η διαδικασία

αυτή ονοµάζεται "σταθεροποίηση του εδάφους" και αποτελεί µια δυνατότητα

εκτεταµένων εφαρµογών του µίγµατος ιπτάµενης τέφρας-υδρασβέστου.

Γενικά κρίνεται ότι είναι δυνατή η χρησιµοποίηση της ιπτάµενης τέφρας σε

στρώσεις οδοποιίας, µε την επιφύλαξη όµως ότι θα πρέπει κάθε φορά να γίνεται

ειδική µελέτη για την εύρεση της αποτελεσµατικότητας της εφαρµογής της που

εξαρτάται από τη σύστασή της.

Page 86: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

85

Πλεονεκτήµατα

• Η µείωση των απαιτούµενων χώρων για την απόθεση της τέφρας

• Η διατήρηση των φυσικών πόρων, αντικαθιστώντας άλλα υλικά

• Η συµβολή στην δηµιουργία καθαρότερου και ασφαλέστερου

περιβάλλοντος

• Η µείωση των εκποµπών διοξειδίου του άνθρακα από την αντικατάσταση

τσιµέντου σε διάφορες εφαρµογές

• Σηµαντικά οικονοµικά οφέλη για τους τελικούς χρήστες λόγω του χαµηλού

της κόστους που συνεπάγεται συµβολή στην οικονοµική ανάπτυξη

• Η µείωση του συνολικού κόστους παραγωγής ενέργειας από την

εκµετάλλευσή της

ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Ο αυτοκινητόδροµος Yelgun-Chinderah, Australia

Στα βόρεια της Νέας Νότιας Ουαλίας στην Αυστραλία κατασκευάστηκε ο νέος

αυτοκινητόδροµος Yelgun-Chinderah, ο οποίος αποτελείται από 4 λωρίδες

δρόµων και 54 γέφυρες, και κατασκευάστηκε κυρίως για την εξοικονόµηση

χρόνου µετακίνησης και την βελτίωση της ασφάλειας των µεταφορών. Για την

κατασκευή του χρησιµοποιήθηκε Ιπτάµενη Τέφρα σε ποσοστό περίπου 30%, και

συγκεκριµένα, για την κατασκευή των 28.5 km, απαιτήθηκαν 230,000 κυβικά

µέτρα σκυροδέµατος, στο οποίο ενσωµατώθηκαν 54,000 τόνοι τσιµέντου και

22,000 τόνοι Ιπτάµενης Τέφρας. Η συνεχής και γρήγορη µεταφορά τσιµέντου και

Ιπτάµενης Τέφρας επιτεύχθηκε µε οδικά και σιδηροδροµικά µέσα.

Ο σταθµός 5 του αεροδροµίου Heathrow, Μεγάλη Βρετανία

135,000 τόνοι Ιπτάµενης Τέφρας θα χρησιµοποιηθούν σε διάφορες εφαρµογές

σκυροδέµατος στον τερµατικό σταθµό 5 του αεροδροµίου Heathrow στο Λονδίνο.

Μια από αυτές είναι για την κατασκευή σκυρόδετου οδοστρώµατος για θέσεις

στάθµευσης των αεροπλάνων. Η υψηλή αντοχή του νέου σκυροδέµατος

συνεπάγεται τη µειωµένη ποσότητα σκυροδέµατος παρόλο που το φορτίο

αυξάνεται από 23 σε 28 τόνους ανά τροχό, καθώς νέα είδη αεροσκαφών θα

χρησιµοποιούνται όπως το Α380 Airbus. Λιγότερο σκυρόδεµα σηµαίνει λιγότερο

Page 87: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

86

τσιµέντο καθώς το ποσοστό Ιπτάµενης Τέφρας αγγίζει το 40%. Σαν επακόλουθο

θα υπάρχει σηµαντικά χαµηλότερη εκποµπή διοξειδίου του άνθρακα στην

ατµόσφαιρα. Η µεταφορά της Ιπτάµενης Τέφρας στον τερµατικό σταθµό 5 θα

γίνεται µε σιδηροδροµικά µέσα.

3. ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Η τέφρα, η οποία ορίζεται ως το λεπτό διαµερισµένο υπόλοιπο προερχόµενο

από την καύση κονιοποιηµένου γαιάνθρακα, διακρίνεται σε τέφρα βάσης και

ιπτάµενη τέφρα. Η ιπτάµενη τέφρα δεν υπόκειται στην εφαρµογή του

νοµοθετικού ορισµού του αποβλήτου, εάν ληφθούν υπόψη η περιβαλλοντική της

συµπεριφορά και οι δυνατότητες χρήσης της, κυρίως στους χώρους των

αποθέσεων των λιγνιτωρυχείων και στην τσιµεντοβιοµηχανία. Μπορεί να

χαρακτηριστεί παραπροϊόν, δεδοµένου ότι δεν πρόκειται για υλικό το οποίο «ο

κάτοχός του απορρίπτει ή προτίθεται ή υποχρεούται να απορρίψει», αλλά για

υλικό που χρησιµοποιείται από τον κάτοχό του ή και από τρίτους, στους οποίους

πωλείται, συµβάλλοντας µε τον τρόπο αυτό στη διατήρηση των φυσικών πόρων.

Η σύσταση των ιπτάµενων τεφρών εξαρτάται κυρίως από την αρχική σύσταση

του καυσίµου και από τις συνθήκες καύσης, ενώ βάσει της χηµικής σύστασης

τους χαρακτηρίζονται είτε ως πυριτικές, είτε ως ασβεστολιθικές. Οι πυριτικές

τέφρες που προέρχονται κυρίως από την καύση λιθάνθρακα εµπίπτουν στον

Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 450-1 και επιτρέπεται η χρήση τους στο σκυρόδεµα

σύµφωνα µε το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 260-1.

Σε αντίθεση µε τις πυριτικές, οι ασβεστολιθικές ιπτάµενες τέφρες δεν εµπίπτουν

στο παραπάνω Ευρωπαϊκό πρότυπο και εποµένως η δυνατότητα

χρησιµοποίησής τους µπορεί να διασφαλισθεί µόνο βάσει εθνικού σχετικού

προτύπου που θα προσαρµόζεται / εντάσσεται στο ΕΝ 206-1.

Page 88: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

87

4.Οι Ελληνικές Ιπτάµενες Τέφρες (ΕΙΤ)

Αποτελούν παραπροϊόν των Ατµοηλεκτρικών Σταθµών µε κύριο καύσιµο τον

λιγνίτη και συλλέγονται στα ηλεκτροστατικά τους φίλτρα. Η ∆ΕΗ διαθέτει τέτοιους

σταθµούς, που βρίσκονται στην περιοχή λεκανοπεδίου Πτολεµαΐδας και στην

περιοχή Μεγαλόπολης µε καύσιµο ύλη τα λιγνιτικά κοιτάσµατα της κάθε περιοχής

αντίστοιχα. Οι IT είναι άσβεστο-αργιλλοπυριτικής σύστασης κονίες µε

ποζολανικές ή και υδραυλικές ιδιότητες. Η ετήσια παραγωγή των Ελληνικών IT

κυµαίνεται περί τους 11Χ106 τόνους. Κύρια χαρακτηριστικά των τεφρών είναι:

- Η ανοµοιογένεια ή οι διακυµάνσεις στη σύσταση, που οφείλονται στην

ποιότητα του λιγνίτη τροφοδοσίας και στις συνθήκες και διαδικασίες καύσης

του

- Η σχετική υψηλή περιεκτικότητα σε ασβέστιο.

- Η κατά περιόδους υψηλή περιεκτικότητα σε θειικά, πάνω από τα

επιτρεπόµενα όρια των υπαρχόντων κανονισµών, για υλικά που προστίθενται

στο τσιµέντο/σκυρόδεµα

- Η λεπτότητα. Το συγκρατούµενο ποσοστό στο κόσκινο των 45 µm κυµαίνεται

από 45 έως 60%. .

Οι ελληνικές ιπτάµενες τέφρες κατατάσσονται σε δύο βασικές κατηγορίες:

• Στις πλούσιες σε άσβεστο, όπως είναι οι τέφρες Πτολεµαΐδας, Καρδιάς και

Αλιβερίου, που έχουν ως επί το πλείστον υδραυλικές ιδιότητες

• Στις πλούσιες σε αργιλοπυριτικά συστατικά που έχουν ως επί το πλείστον

ποζολανικές ιδιότητες

Page 89: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

88

Οι κυριότερες εφαρµογές στις οποίες χρησιµοποιείται είναι:

• Στην παραγωγή τσιµέντου, στα τσιµεντοπροϊόντα και στο σκυρόδεµα

• Στην κατασκευή κεραµικών δοµικών στοιχείων

• Στην οδοποιία είτε ως υλικό βάσης ή υπόβασης, είτε ως πρόσθετο υλικό

στον ασφαλτοτάπητα

• Στην µεταλλουργία για ανάκτηση µετάλλων

• Στην εξυγίανση βιοµηχανικών αποβλήτων

• Στην αποκατάσταση εδαφών

• Στην παραγωγή συνθετικών ζεόλιθων

Στα άοπλα σκυροδέµατα, µε βάση την κτηθείσα εµπειρία και ανάλογα µε τις

απαιτήσεις που προδιαγράφονται στο έργο ως προς τα µηχανικά χαρακτηριστικά

και την ανθεκτικότητα του σκυροδέµατος, η ΙΤ µπορεί να αντικαταστήσει το

τσιµέντο σε µεγαλύτερα ποσοστά από το ποσοστό του 40%, που θεωρείται

οριακό για την χρήση της στα οπλισµένα σκυροδέµατα

Page 90: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

89

5.ΣΧΕ∆ΙΟ ΕΘΝΙΚΩΝ ΠΡΟ∆ΙΑΓΡΑΦΩΝ

Το σχέδιο εθνικών προδιαγραφών προβλέπει τη χρήση της ιπτάµενης τέφρας

υψηλή σε ασβέστιο στο σκυρόδεµα, ενώ οι σηµαντικότερες εφαρµογές στις

οποίες θα εύρισκαν άµεση εφαρµογή οι Ελληνικές τέφρες εφόσον καλύπτονται

από το παρόν σχέδιο εθνικών προδιαγραφών είναι οι εξής:

• Σκυροδέµατα µαζικών κατασκευών π.χ. φράγµατα, µπλόκια, τοίχοι

βαρύτητας

• Σκυροδέµατα οδοστρωµάτων ή δαπέδων

• Στοιχεία σκυροδέµατος όπως New Jersey, τριγωνικές τάφροι ή άλλα σχετικά

στοιχεία που απαιτούνται στην οδοποιία

• Προκατασκευασµένα προϊόντα σκυροδέµατος όπως κυβόλιθοι. Πλάκες

διάστρωσης, τσιµεντόλιθοι, άοπλοι σωλήνες, στύλοι περίφραξης,

γλάστρες καθώς και άλλα παρεµφερή προϊόντα

• Εκτοξευόµενα σκυροδέµατα για την στήριξη πρανών.

• Στηρίξεις αναχωµάτων µε διάφορες τεχνικές

• ∆ιαφραγµατικοί τύποι ή κατασκευές πασάλων µε χρήση ενεµάτων για

βελτίωση ιδιοτήτων εδάφους.

Οι ελληνικές ιπτάµενες τέφρες σύµφωνα µε το Σχέδιο Εθνικών Προδιαγραφών

και ανάλογα µε την επεξεργασία που έχουν υποστεί πριν διατεθούν στην αγορά

διακρίνονται σε δύο κατηγορίες. Στην κατηγορία ΕΙΤ1, ακατέργαστες τέφρες και

στην κατηγορία ΕΙΤ2, κατεργασµένες ιπτάµενες τέφρες. Τα όρια για την

συγκέντρωση των θειικών και του ελεύθερου οξειδίου για τις δύο κατηγορίες

φαίνονται στον παρακάτω πίνακα (25).

Page 91: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

90

R45 SO3 CaOf

Η κατηγορία ΕΙΤ1 περιλαµβάνει τις ιπτάµενες τέφρες που διατίθενται στην αγορά

όπως ακριβώς συλλέγονται ή µε στοιχειώδη οµογενοποίηση επιλεκτικά

συλλεγµένου υλικού. Η κατηγορία ΕΙΤ2 περιλαµβάνει επεξεργασµένες ιπτάµενες

τέφρες, οι οποίες µπορούν να αντικαταστήσουν ποσότητα τσιµέντου στην

παραγωγή σκυροδέµατος. Για την επεξεργασία των ιπτάµενων τεφρών είναι

απαραίτητη η οµογενοποίηση, η άλεση και η υδρόλυση των τεφρών και ο

ποιοτικός έλεγχος αυτών έτσι ώστε να προκύψει υλικό που να εµπίπτει στις

διατάξεις του κανονισµού.

Η έγκριση και η εφαρµογή του σχεδίου εθνικών προδιαγραφών θα ανοίξει το

δρόµο για τη χρήση της ιπτάµενης τέφρας στην παραγωγή σκυροδέµατος και

εποµένως µεγάλες ποσότητες ιπτάµενων τεφρών θα απορροφηθούν στην

παραγωγή σκυροδέµατος αντί να εναποτεθούν στο περιβάλλον.

6. ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ

Πραγµατοποιήθηκε πιλοτική παραγωγή κυβόλιθων µε τη χρήση ιπτάµενης

τέφρας από τον ΑΗΣ Πτολεµαΐδας. Μια σηµαντική παράµετρος και συγχρόνως

δυσκολία του συγκεκριµένου εγχειρήµατος ήταν η επιλογή της κατάλληλης

τέφρας για την παραγωγή των πιλοτικών προϊόντων.

Σύµφωνα µε το σχέδιο προδιαγραφών, η επιλογή ιπτάµενης τέφρας για την

παραγωγή των κυβόλιθων θα έπρεπε να γίνει µεταξύ των δύο κατηγοριών,

ακατέργαστη και κατεργασµένη ιπτάµενη τέφρα. Στο πίνακα 1 διακρίνονται τα

κριτήρια που θα πρέπει να πληρούν οι ιπτάµενες τέφρες έτσι ώστε να

χρησιµοποιηθούν για την παραγωγή σκυροδέµατος

Μελετώντας την µέχρι τώρα χρήση της ελληνικής ιπτάµενης τέφρας, µε το πιο

σηµαντικό έργο να αποτελεί το φράγµα της Πλατανόβρυσης, η τέφρα του ΑΗΣ

Πτολεµαΐδας συνήθως και όχι των άλλων σταθµών εµπίπτει στα παραπάνω

χαρακτηριστικά.

ΕΙΤ1 ≤45% ≤7% ---- ΕΙΤ2 ≤30% ≤5% ≤3%

Page 92: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

91

Για τον παραπάνω λόγο και σε συνεργασία µε τον Τοµέα Χηµικής Τεχνολογίας

και Περιβάλλοντος Πτολεµαΐδας, συγκεντρώθηκαν οι µηνιαίες αναλύσεις των

ιπτάµενων τεφρών για το διάστηµα Ιανουαρίου – Σεπτεµβρίου 2005. Όπως

διαπιστώνεται και από το παρακάτω διάγραµµα, η σύσταση των ιπτάµενων

τεφρών ως προς την περιεκτικότητα των θειικών υπερβαίνει το όριο που ορίζει το

Σχέδιο Εθνικών Προδιαγραφών. Συνεπώς θα έπρεπε εκ νέου να διερευνηθεί η

σύσταση των τεφρών ανά µονάδα του ΑΗΣ Πτολεµαΐδας και να εξετασθεί ποια

από τις µονάδες ευθύνεται για την υψηλή περιεκτικότητα των θειικών.

Για τον παραπάνω λόγο, συλλέχθηκαν µηνιαία δείγµατα ανά µονάδα του

σταθµού και έγινε προσδιορισµός της συγκέντρωσης των θειικών και του

ελεύθερου οξειδίου του ασβεστίου. Τα αποτελέσµατα των αναλύσεων για τις

τέσσερις µονάδες του σταθµού φαίνονται στους επόµενους πίνακες.

Πίνακας 26: Περιεκτικότητα (% w/w) θειικών και ελεύθερου οξειδίου του ασβεστίου

Μηνιαία ∆είγµατα Μαρτίου Μονάδα I Μονάδα II Μονάδα III Μονάδα IV

SO3 CaO SO3 CaO SO3 CaO SO3 CaO 7,19 7,42 7,41 7,74 7,33 7,68 6,17 6,58

Μηνιαία ∆είγµατα Απριλίου

Μονάδα I Μονάδα II Μονάδα III Μονάδα IV SO3 CaO SO3 CaO SO3 CaO SO3 CaO 8,14 9,44 7,78 10,17 8,43 11,02 6,34 8,25

Από τις παραπάνω αναλύσεις είναι φανερό ότι η µονάδα IV είναι εκείνη που δίνει

ιπτάµενη τέφρα µε την µικρότερη περιεκτικότητα όσον αφορά τα θειικά. Η

βέλτιστη βέβαια περίπτωση θα ήταν η επεξεργασία της ιπτάµενης τέφρας πριν

χρησιµοποιηθεί για την αντικατάσταση τσιµέντου στην παραγωγή κυβόλιθων,

αλλά σε αυτή την περίπτωση θα έπρεπε η περιεκτικότητα των θειικών να είναι

µικρότερη από 5,5%. Εξαιτίας όµως των συνθηκών και της πίεσης του χρόνου

αποφασίσθηκε τελικά η χρήση ακατέργαστης ιπτάµενης τέφρας και επιλέχθηκε

τέφρα από την µονάδα IV του ΑΗΣ Πτολεµαΐδας.

Page 93: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

92

Εκτός από τις χηµικές αναλύσεις που πραγµατοποιήθηκαν, η ιπτάµενη τέφρα

εξετάστηκε και ως προς την ορυκτολογική της σύσταση. Η ορυκτολογική

σύσταση των δειγµάτων προσδιορίστηκε µε την βοήθεια της περιθλασιοµετρίας

ακτινών X (XRD) και µε ηλεκτρονικό σαρωτικό µικροσκόπιο (SEM).

Χρησιµοποιήθηκε περιθλασίµετρο τύπου Siemens D-500 µε λυχνία χαλκού, ενώ

το ηλεκτρονικό µικροσκόπιο ήταν τύπου JEOL JSM-6300. Οι βασικές ορυκτές

φάσεις που αναγνωρίστηκαν στην ιπτάµενη τέφρα είναι χαλαζίας, γκελενίτης,

ανυδρίτης και ασβεστίτης.

Η φωτογραφία 1 δείχνει µια απεικόνιση επιλεγµένης περιοχής από το δείγµα της

ιπτάµενης τέφρας, χρωµατίζοντας κάθε φορά την περιοχή µε το επιλεγµένο

στοιχείο (Na, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti και Fe).

Εικόνα 1: Απεικόνιση επιλεγµένων στοιχείων στην ιπτάµενη τέφρα

Page 94: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

93

Επίσης, κάποιες από τις δοµές που αναγνωρίστηκαν από την περιθλασιοµετρία

ακτινών X επιβεβαιώθηκαν και από την εξέταση της τέφρας στο ηλεκτρονικό

σαρωτικό µικροσκόπιο. Στην φωτογραφία 2a διακρίνεται χαλαζίας, ενώ στην

φωτογραφία 2b απεικονίζεται µια άµορφη δοµή αργιλοπυριτικής σύστασης

εµπλουτισµένη µε ασβέστιο.

Εικόνα 2: α) Χαλαζίας,

Page 95: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

94

Β)∆οµή αργιλοπυριτικής σύστασης πλούσια σε ασβέστιο

Πραγµατοποιήθηκε πιλοτική παραγωγή κυβόλιθων σε δύο φάσεις µε διαφορετικά

ποσοστά ιπτάµενης τέφρας. Κατά τη διάρκεια της πρώτης παραγωγής

παράχθηκαν κυβόλιθοι διπλής στρώσης, ενώ τα ποσοστά ιπτάµενης τέφρας που

προστέθηκαν ήταν από 0 έως και 25% κ.β. Κατά τη δεύτερη παραγωγή η

διαφοροποίηση ως προς το τελικό προϊόν ήταν ότι ο κυβόλιθος ήταν µονής

στρώσης και έγινε προσπάθεια ώστε να προστεθεί η ελάχιστη ποσότητα νερού

στο µίγµα.

Page 96: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

95

Στις φωτο Στις φωτογραφίες 4 και 5 διακρίνονται κυβόλιθοι διπλής στρώσης. Η οπτική

παρατήρηση των δύο κυβόλιθων αποδεικνύει ότι η προσθήκη ιπτάµενης

τέφρας στο υλικό δεν επέφερε αλλαγές στην εξωτερική εικόνα του υλικού.

Εικόνα

Εκτός από την οπτική παρατήρηση των παραγόµενων κυβόλιθων, αλλά και την

εξέτασή τους ως προς τις µηχανικές ιδιότητες οι οποίες θα παρουσιαστούν στις

επόµενες σελίδες, εξετάστηκε η δοµή τους µε τη βοήθεια του ηλεκτρονικού

µικροσκοπίου σάρωσης (SEM). Η εξέταση στο ηλεκτρονικό µικροσκόπιο έδειξε

παρόµοιες δοµές για τους κυβόλιθους που παράχθηκαν µε διαφορετικά ποσοστά

ιπταµένης τέφρας, ενώ στους κυβόλιθους που παράχθηκαν µε 5% και 10%

προσθήκη ιπτάµενης τέφρας εµφανίζονται βελονοειδείς κρυστάλλους. Οι

βελονοειδείς σχηµατισµοί µπορούν να συσχετισθούν και µε τις µικρότερες τιµές

αντοχής που έχουν αναπτύξει οι συγκεκριµένοι κυβόλιθοι σε σχέση µε τους

άλλους.

Page 97: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

96

Εικόνα 5: Κυβόλιθος µε 5% ιπτάµενη τέφρα

Εικόνα 6: Κυβόλιθος µε 10% ιπτάµενη τέφρα

Page 98: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

97

7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Πρωταρχικό ρόλο για τη χρήση της ιπτάµενης τέφρας σε διάφορες εφαρµογές

διαδραµατίζει η απόκτηση τεχνογνωσίας, αλλά και η διάχυση αυτής. Επιπλέον το

πλέον σηµαντικό βήµα που σηµειώθηκε στα πλαίσια της παρούσας δράσης ήταν

η ολοκλήρωση του σχεδίου εθνικών προδιαγραφών για τη χρήση της ιπτάµενης

τέφρας υψηλή σε ασβέστιο στο σκυρόδεµα. Η προώθηση και εφαρµογή του

παραπάνω σχεδίου θα ανοίξει το δρόµο για τη χρήση της ιπτάµενης τέφρας και

την απορρόφηση µεγάλων ποσοτήτων τέφρας, η οποία τώρα εναποτίθεται στο

περιβάλλον. Τέλος, η πιλοτική παραγωγή τσιµεντοπροϊόντων µε ιπτάµενη τέφρα

απέδειξε ότι η χρήση της ιπτάµενης τέφρας δεν δηµιουργεί προβλήµατα στην

παραγωγική διαδικασία, ενώ από τις αναλύσεις που πραγµατοποιήθηκαν και

από την εταιρεία, αλλά και από το εργαστήριο ∆οµικών Υλικών προκύπτουν

αποτελέσµατα για τις αντοχές των υλικών ικανοποιητικά και ενθαρρυντικά για τη

χρήση της ιπτάµενης τέφρας στους κυβόλιθους.

Page 99: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

98

8.Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Ο∆ΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ :

ΕΝΑ ΒΗΜΑ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΑΕΙΦΟΡΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Από τον 19ο αιώνα η οικονοµική σκέψη είχε στραφεί στη σωστή διαχείριση των

φυσικών πόρων. Ξεχωρίζει η θεωρία του οικονοµολόγου Mill, περί σταθερής

οικονοµίας, δηλαδή στην ανάπτυξη µίας οικονοµίας που βρίσκεται σε σταθερή

και ισόρροπη σχέση µε τη διαχείριση των φυσικών πόρων [7]. Στον 20ο αιώνα η

έννοια της σταθερής οικονοµίας περιλαµβάνει και την έννοια της ρύπανσης . Η

έννοια της βιώσιµης ανάπτυξης στη διαχείριση των πόρων είναι καθοριστική. Η

οικονοµική ανάπτυξη των βιοµηχανικών κρατών έχει οδηγήσει σε µία

υπερεκµετάλλευση των φυσικών πόρων, η οποία συνοδεύεται από σοβαρές

περιβαλλοντικές επιπτώσεις και σηµαντική κατανάλωση ενέργειας. Σύµφωνα µε

την στρατηγική της Ε.Ε. για την αειφόρο διαχείριση των φυσικών πόρων

απαιτείται :

•η διασφάλιση της διαθεσιµότητας των πόρων

•η διαχείριση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της χρήσης των πόρων

Βασικός στόχος της Ε.Ε., όπως αυτός αναπτύσσεται στο 6ο Πρόγραµµα ∆ράσης

της Ε.Ε. για το Περιβάλλον, είναι η αποσύνδεση της χρήσης των πόρων και της

παραγωγής των αποβλήτων από τον ρυθµό της οικονοµικής µεγέθυνσης.

Σύµφωνα µε το Σχήµα 12, η ανάπτυξη της οικονοµίας µε ρυθµό ταχύτερο από τη

χρήση των πόρων οδηγεί σε µία σχετική αποσύνδεση (relative decoupling) ,

ενώ η ανάπτυξη της οικονοµίας σε συνδυασµό µε την µείωση των

περιβαλλοντικών επιπτώσεων οδηγεί στην απόλυτη αποσύνδεση (absolute

decoupling) .

Page 100: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

99

Σχήµα 12: Αποσύνδεση της οικονοµικής ανάπτυξης από τη χρήση των πόρων και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων

2. Η ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Η εκµετάλλευση φυσικών πόρων σε ορισµένες βιοµηχανικές χώρες έχει πάρει

τροµακτικές διαστάσεις. Η ραγδαία οικονοµική αύξηση συνοδεύεται από µία

υπερβολική αύξηση αναγκών για χρήση αδρανών υλικών. Για παράδειγµα, σε

χώρες όπως η Γαλλία και η Μ.Βρετανία παρατηρήθηκε, από πρόσφατες

στατιστικές, τετραπλασιασµός των αναγκών µέσα σε µία δεκαετία. Από την άλλη

πλευρά στις βιοµηχανικές χώρες οι συνολικές ποσότητες των διαφόρων στερεών

αποβλήτων και παραπροϊόντων παρουσιάζονται ιδιαίτερα αυξηµένες. Η

ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίηση των στερεών αποβλήτων και των

βιοµηχανικών παραπροϊόντων στη δοµική βιοµηχανία και σε κατασκευές έργων

αποτελεί µία σηµαντική πρακτική ορθής διαχείρισης φυσικών πόρων. Πιο

συγκεκριµένα τα πλεονεκτήµατα της ανακύκλωσης και επαναχρησιµοποίησης

είναι :

Page 101: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

100

• µείωση της ανάγκης για χρήση και εκµετάλλευση φυσικού µη ανανεώσιµου

κεφαλαίου

• αποφεύγονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και η κατανάλωση ενέργειας

από την εξόρυξη των πρωτογενών πρώτων υλών, καθώς και από τη µεταποίηση

των πρώτων υλών κατά την παραγωγική διαδικασία

• µείωση της ποσότητας των απορριπτόµενων υλικών και κατά συνέπεια

περιορισµός των αναγκαίων χώρων εναπόθεσής των και των περιβαλλοντικών

επιπτώσεων που συνεπάγονται.

• µείωση του κόστους κατασκευής λόγω χαµηλού ή µηδενικού κόστους των

στερεών αποβλήτων

• βελτίωση της ποιότητας παραγωγής λόγω ευεργετικής δράσης των

αποβλήτων

3. Η ΧΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ

Η κατασκευή των οδικών έργων χαρακτηρίζεται από τη χρήση µεγάλης

ποσότητας αδρανών υλικών. Η αγορά των αδρανών παίζει σηµαντικό ρόλο στην

Ελληνική οικονοµία, καθώς αποτελεί το 45% της συνολικής εξόρυξης των

ορυκτών, εκτιµώντας την σε περίπου 58 Μt ετησίως. Η παραγωγή τους στηρίζει

την ελληνική οικονοµία, όµως ο τρόπος εξόρυξης και παραγωγής των προκαλεί

σηµαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις(αέριοι ρύποι, θόρυβος, σκόνη, αισθητική

ενόχληση). Η χρήση των εναλλακτικών, φιλικών προς το περιβάλλον, υλικών ως

αντικατάσταση των φυσικών αδρανών στην κατασκευή οδικών έργων, θα πρέπει

να ικανοποιεί στόχους µέσα σε πλαίσια περιβαλλοντικών, τεχνικών και

οικονοµικών κριτηρίων, όπως είναι :

• οι φυσικές και χηµικές ιδιότητες των νέων υλικών να είναι συµβατές µε το

περιβάλλον (να µην εµφανίζονται προβλήµατα τοξικότητας ή υψηλής

διαλυτότητας στο νερό)

• οι µηχανικές ιδιότητες των υλικών να είναι συµβατές µε τις ιδιότητες των

αδρανών

• η ποσότητα των υλικών να είναι επαρκής και ο ρυθµός παραγωγής των

σταθερός (ένας ρυθµός παραγωγής του παραπροϊόντος τουλάχιστον της

τάξεως του 50.000 τόννοι/έτος εξασφαλίζει µία ποσότητα για ευρείας

κλίµακας τεχνική εφαρµογή).

Page 102: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

101

• το κόστος επεξεργασίας και µεταφοράς των υλικών στον τόπο

κατασκευής, να είναι οικονοµικά αποδεκτό.

Τα απορριπτόµενα υλικά που χρησιµοποιούνται σε έργα οδοποιίας διαφέρουν

από χώρα σε χώρα, ανάλογα µε κριτήρια διαθεσιµότητας, επάρκειας και

κόστους. Στον Πίνακα 27 που ακολουθεί περιλαµβάνονται εναλλακτικά υλικά και

παραπροϊόντα που χρησιµοποιούνται σε κατασκευές οδικών έργων.

Πίνακας 27: Εναλλακτικά υλικά και παραπροϊόντα που χρησιµοποιούνται σε

οδικά έργα

α/α Εναλλακτικά υλικά Πεδίο εφαρµογής

Α. Παραπροϊόντα ( by products )

1 Σκωρίες (υψικάµινων , µεταλλουργικές)

Επιχώµατα, αγροτική οδοποιία , υποβάσεις και βάσεις σταθεροποιηµένες και µη , αντιπαγετική στρώση , επιφανειακές ασφαλτικές στρώσεις

2 Τέφρες θερµοηλεκτρικών εγκαταστάσεων

Επιχώµατα , επιφανειακές στρώσεις βάσεις + υποβάσεις , ασφαλτοσκυρόδεµα

3 Υπόλειµµα εγκαταστάσεων παραγωγής τσιµέντου

Υποβάσεις , βάσεις

4 Παραπροϊόντα χηµικής βιοµηχανίας Ασφαλτοµίγµατα (αντικαθιστώντας το φίλερ )

5 Παραπροϊόντα ορυχείων Επιχώµατα, αγροτική οδοποιία , σταθεροποιηµένες και µη βάσεις , ασφαλτοµίγµατα

Β. προς απόρριψη (waste materials)

6 Απορρίµµατα + τέφρα καύσης τους

Ασφαλτοµίγµατα (µε πλαστικό υλικό) , επιχώµατα , σταθεροποιηµένες βάσεις ( το πλαστικό υλικό )

7 Ελαστικά οχηµάτων Επιφανειακές στρώσεις και υποβάσεις

8 Γυαλί Ασφαλτικές στρώσεις

9 Προϊόντα κατεδαφίσεων κτιρίων + οδοστρωµάτων (τούβλα, σκυρόδεµα κ.λ.π)

Χωµατουργικά , υποβάσεις , βάσεις

Page 103: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

102

4. ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΑ ΤΟΥ ΕΛΛΑ∆ΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ

ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ∆Α

Στον Ελλαδικό χώρο υπάρχει πλήθος υλικών, τα οποία παρουσιάζουν

ενδιαφέρον για χρήση σε κατασκευές και ειδικότερα στην Οδοποιία. Ο Πίνακας

28 παρουσιάζει τα εναλλακτικά και παραπροϊόντα τα οποία έχουν τύχει χρήσης

µεγαλύτερης ή µικρότερης.

Πίνακας 28 :Εναλλακτικά υλικά και παραπροϊόντα στον ελλαδικό χώρο Αα Υλικό Πεδίο Εφαρµογής 1 Ιπτάµενη τέφρα Επιχώµατα, βάσεις – υποβάσεις, ασφαλτοσκυρόδεµα, παραγωγή τσιµέντου 2 Σκωρίες Βάσεις – υποβάσεις, Παραγωγή τσιµέντου, αντιολισθηρές επιφάνειες οδοστρωµάτων 3 Παραπροϊόντα εξόρυξης βωξίτη Επιχώµατα, (στείρα) Στεγανοποιητική στρώση, χώρων απόθεσης απορριµµάτων 4 Παραπροϊόντα λευκόλιθου Βάσεις – υποβάσεις, Άµµος κονιαµάτων ή σκυροδέµατος 5 Ελαστικά οχηµάτων Ασφαλτοµίγµατα

Page 104: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

103

5. ΕΡΕΥΝΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ Ο∆ΟΠΟΙΙΑΣ Α.Π.Θ.

Το Εργαστήριο Οδοποιίας του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ.

διεξάγει επιστηµονική έρευνα για τη χρήση των εναλλακτικών υλικών σε

κατασκευές οδικών έργων για περισσότερο από 15 χρόνια. Οι έρευνες είχαν

άλλοτε έναν εργαστηριακό χαρακτήρα και άλλοτε αφορούσαν έργα επίδειξης

πιλοτικού χαρακτήρα.

Πίνακας 29. Το ερευνητικό ενδιαφέρον εστιάστηκε στα υλικά: ιπτάµενη τέφρα,

σκωρίες, ερυθρά ιλύς.

Πίνακας 29: Έρευνες Εργαστηρίου Οδοποιίας Α.Π.Θ.

Α ΥΛΙΚΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΥΛΙΚΟΥ ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΑ 1. ΙΠΤΑΜΕΝΗ

ΤΕΦΡΑ Υδραυλική κονία 1985-1990,

1992-1994, 1995-1997, 2000-2004

2. ΕΡΥΘΡΑ ΙΛΥΣ Σταθεροποίηση οδοστρωµάτων 1993-1995, 2000-2002

3. ΣΚΩΡΙΕΣ ΧΑΛΥΒΟΥΡΓΙΑΣ

Σκληρά αδρανή σε αντιολισθηρούς τάπητες

1993-1995, 2004-2005

4. ΣΤΕΙΡΑ ΒΩΞΙΤΗ Κατασκευή βάσεων και υποβάσεων 1994 5. ΦΩΣΦΟΓΥΨΟΣ Υδραυλική κονία

2004

Τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών ερευνών του Εργαστηρίου Οδοποιίας του

Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ., έδειξαν ότι τα προαναφερόµενα

υλικά έχουν ευρεία εφαρµογή σε κατασκευές οδικών έργων.

Page 105: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

104

Πίνακας 30:

Αποτελέσµατα εργαστηριακών ερευνών για την εφαρµογή των εναλλακτικών

υλικών σε κατασκευές οδικών έργων

ΥΛΙΚΑ

ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ

Προσθήκη στο σκυρόδεµα, ως υποκατάστατο του τσιµέντου. Βελτιώνει τις ιδιότητες του σκυροδέµατος δίνοντας µεγαλύτερες συν τω χρόνω τελικές αντοχές.

Σταθεροποίηση στρώσεων οδοστρωσίας (βάσης και υπόβασης). Η ανάµειξη Ι.Τ. σεποσοστό5-10% µε θραυστά αδρανή και άσβεστο CaO(3-5%) δίνει προϊόν µε ποσοστά αντοχής 50-70% της αντίστοιχης αντοχής στρώσεων οδοστρωσίας σταθεροποιηµένες µε τσιµέντο.

Σταθεροποίηση εδαφών. Κατασκευή σταθεροποιηµένων µε ιπτάµενη τέφρα οδικά επιχώµατα. Αύξηση της θλιπτικής και της διατµητικής αντοχής του εδάφους

ΕΡΥΘΡΑ ΙΛΥΣ Οδικές κατασκευές. Κατασκευή οδικού επιχώµατος. Αύξηση της φέρουσας ικανότητας των εδαφικών υλικών σε µίγµατα µε ποσοστά ερυθράς ιλύος 20-50%. Αύξηση διατµητικής αντοχής

ΣΚΩΡΙΕΣ ΧΑΛΥΒΟΥΡΓΙΑΣ

Χρήση ως σκληρά αδρανή σε αντιολισθηρούς τάπητες. Βελτίωση της συµπεριφοράς του οδοστρώµατος ως προς τους συντελεστές αντίστασης.

Σταθεροποίηση βάσεων και υποβάσεων ΣΤΕΙΡΑ ΒΩΞΙΤΗ Κατασκευή στρώσεων βάσης – υπόβασης.

Ικανοποιητική συµπεριφορά σε δευτερεύουσες οδούς ΦΩΣΦΟΓΥΨΟΣ Υδραυλική κονία σταθεροποίησης. Έλεγχοι φυσικών και

µηχανικών ιδιοτήτων .

6. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Τα πλεονεκτήµατα της ανακύκλωσης και επαναχρησιµοποίησης

βιοµηχανικών παραπροϊόντων στην κατασκευή οδικών έργων είναι πολλά.

Παρόλ’ αυτά σηµαντικά είναι τα προβλήµατα που εµποδίζουν την ευρεία

χρήση και εφαρµογή τους. Πιο συγκεκριµένα είναι:

Απουσία ή αδυναµία εφαρµογής ενός ολοκληρωµένου σχεδιασµού

διαχείρισης αποβλήτων ή παραπροϊόντων.

Ανυπαρξία ενός συστήµατος ελέγχου για την παρακολούθηση της

εφαρµογής του σχεδιασµού.

Έλλειψη πληροφόρησης των ενδιαφεροµένων για τις νέες

µεθόδους και πρακτικές ανακύκλωσης .

Page 106: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

105

Έλλειψη καθορισµού προδιαγραφών των υλικών, µε στόχο την

διαρκή και απρόσκοπτη τροφοδοσία της αγοράς µε κατεργασµένο

και οµογενοποιηµένο προϊόν µε σταθερές ιδιότητες .

Αύξηση του κόστους εφαρµογής στις περιπτώσεις που οι

αποστάσεις µεταξύ του τόπου παραγωγής του υλικού και του

τόπου κατασκευής είναι µεγάλες.

Έλλειψη πρωτοβουλιών για συνέχιση της εργαστηριακής έρευνας

µε στόχο τη βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών των υλικών.

7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσµατα των εργαστηριακών ερευνών του Ευρωπαϊκού

προγράµµατος ALT-MAT, για την καταλληλότητα εφαρµογής εναλλακτικών

υλικών στην κατασκευή οδικών έργων ήταν πολύ θετικά. Τα υλικά αυτά είχαν

πολύ ικανοποιητική συµπεριφορά σε διάφορους εργαστηριακούς

ελέγχους.[7]Τα έργα οδοποιίας, λόγω των ποσοτήτων υλικών που είναι σε

θέση να απορροφήσουν, παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την

εφαρµογή πολιτικών ανακύκλωσης. Οι προοπτικές έρευνας και εξέλιξης, στον

τοµέα αυτό, είναι σηµαντικές, µε πολλά τεχνικά, οικονοµικά και

περιβαλλοντικά οφέλη. Απαιτείται διαµόρφωση νέων πολιτικών και

ολοκληρωµένες µελέτες λήψης αποφάσεων λαµβάνοντας υπόψη διάφορες

παραµέτρους όπως περιβαλλοντικές, τεχνικές, οικονοµικές, κοινωνικές,

πολιτικές.

Page 107: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

106

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Εργαστήριο οδοποιίας ΑΠΘ, χρήση εναλλακτικών υλικών στην οδοποιία, τελική έκθεση 1994

• Κεχαγιά Φ. χρήση σκωρίων Χαλυβουργίας σε

κατασκευές οδοστρωµάτων, ηµερίδα εργαστηρίου οδοποιίας, Μάιος 2004

• Τσώχος Γ. χρήση βιοµηχανικών παραπροιόντων και

εναλλακτικών υλικών στην οδοποιία, ηµερίδα εργαστηρίου οδοποιίας

• Ινστιτούτο ποιοτικού ελέγχου, Εδαφοµηχανική

ΑΤΕ(Πραπίδης, Ντούλης, Φωτιάδης)

• Ινστιτούτο τεχνολογίας και εφαρµογών στερεών καυσίµων

• ΕΒΙΠΑΡ (επιµορφωτικό σεµινάριο για µηχανικούς)

Οδοστρώµατα από σκυρόδεµα

Page 108: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

107

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ.

1. Συµπεριφορά οδοστρώµατος ……………………………………………..2 2. Σχεδιαστικά κριτήρια ……………………………………………………….3 3. Οικονοµική ανάλυση ………………………………………………............4

1.ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ

1. ∆οµικά στοιχεία οδοστρώµατος …………………………………………...6 1.1 Ασφαλτικές στρώσεις …………………………………………. …….6 1.2 Στρώσεις θεµελίωσης του οδοστρώµατος …………………….….. 9

2. Μη δοµικά στοιχεία οδοστρώµατος …………………….……………… 12 2.ΥΛΙΚΑ

1. Εισαγωγή …………………………………………………………………..13 2. Υλικά εξυγιαντικής στρώσης, υπόβασης και βάσης.…………………...13 3. Ασφαλτοµίγµατα για ασφαλτικές στρώσεις ……………………… ……14

3.ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΗ ΣΤΡΩΣΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΟΥ ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑΤΟΣ

1. Τάπητας κυκλοφορίας µε αντιολισθηρές ιδιότητες …………………….15 1.1 Πορώδεις τάπητες και µίγµατα ανοιχτής διαβάθµισης ………….16 1.2 Πυκνό ασφαλτικό σκυρόδεµα για αντιολισθηρή στρώση ……… 17 1.3 Slurry seal (microsurfacing) ………………………………........... 17 1,4 Stone Mastic Asphalt (SMA)…………………………………….... 18

2. Επιλογή αντιολισθηρής στρώσης …………………………………….... 21 3 Κριτήρια επιλογής τύπου στρώσης βάσει τεχνικών προδιαγραφών....24 4. Κριτήρια αποδοχής ενσωµατούµενων υλικών.……………………….. 25

4.1 Αδρανή υλικά ……………………………………………….……… 25 4.2 Ασφαλτικό συνδετικό ……………………………………………… 27 4.3 Μελέτη σύνθεσης σελ 28 4.4 Ποσοστό ασφάλτου – χαρακτηριστικά κατά Marshal ………….. 30

5. Μέθοδος κατασκευής-απαιτήσεις τελειωµένης εργασίας…………….. 30 5.1 Παραγωγή ασφαλτοµίγµατος ……………………………………... 30 5.2 Συγκολλητική επάλειψη ……………………………………………..31 5.3 ∆ιάστρωση ασφαλτικού σκυροδέµατος ………………………….. 31 5.4 Συµπύκνωση………………………………………………………… 32

6. Απαιτήσεις ποιοτικών ελέγχων για την παραλαβή …………………….. 32 6.1 Γενικά ………………………………………………………………... 32 6.2 Εργαστηριακοί έλεγχοι …………………………………………….. 32 6.3 Έλεγχοι εγκατάστασης παραγωγής ασφαλτικού σκυροδέµατος. 33 6.4 Έλεγχοι και απαιτήσεις για την τελική στρώση …………………..34

7. Τρόπος επιµέτρησης και πληρωµής εργασίας ………………………..36

Page 109: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

108

4. Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΜΕ ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΚΑΤΕΡΓΑΣΜΕΝΑ ΜΕ Υ∆ΡΑΥΛΙΚΕΣ ΚΟΝΙΕΣ Α∆ΡΑΝΗ Η΄ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΜΕΝΑ Ε∆ΑΦΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

1 Γενικά ………………………………………………………………………37 2. Σταθεροποιηµένα/κατεργασµένα µε υδραυλικές κονίες εδαφικά ή κοκκώδη υλικά - Ευρωπαϊκά Πρότυπα ……………………………………..38 3. Βασικές αρχές υπολογισµού των οδοστρωµάτων - Συµβολή των κατεργασµένων στρώσεων στη συµπεριφορά των οδοστρωµάτων …… 42 4. Εµπειρία στη χώρα µας από τις κατεργασµένες µε τσιµέντο στρώσεις από θραυστό αµµοχάλικο στον ΠΑΘΕ ……………………………………..47 5. Υπολογισµός πάχους οδοστρωµάτων………………………………… 52

5. ΧΡΗΣΗ ΣΚΩΡΙΩΝ ΣΕ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΑ ΑΣΦΑΛΤΟΜΙΓΜΑΤΑ ΒΑΣΕΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ

1. Γενικά ………………………………………….…………………………...59 2. Μεθοδολογία ………………………………………………….……….…. 60

2.1 ∆ειγµατοληψία υλικών ………………………………………….…. 60 2.2 Παρασκευή δοκιµίων ασφαλτοµίγµατος ……………………….…60

3. Ορυκτολογική σύσταση ………………………………………………….. 61 4. Μηχανικές ιδιότητες ……………………………………………...…….… 63 5. Τοξικότητα……………………………………………………………….… 64 6. Συµπεράσµατα …………………………………………………………… 67

6.ΧΡΗΣΗ ΣΚΩΡΙΩΝ ΧΑΛΥΒΟΥΡΓΙΑΣ ΣΕ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

1. Γενικά ……………………………………………………………………....68 2. Παραγωγή σκωρίων …………………………………………………….. 69 3. Πεδία χρήσης σκωρίων σε παγκόσµιο επίπεδο ……………………... 70 4. Ελληνική εµπειρία ……………………………………………………….. 71

4.1 Εφαρµογές σκωριών σε οδικές κατασκευές…………………….. 71 4.2 Χηµική σύσταση …………………………………………………… 72 4.3 Φυσικές και µηχανικές ιδιότητες …………………………………. 72 4.4 Οι µηχανικές ιδιότητες των αδρανών σκωρίας και λοιπών σκληρών

αδρανών …………………………………………………. 74 4.5 Μετρήσεις επιφανειακών χαρακτηριστικών οδοστρωµάτων σε

ασφαλτοτάπητες µε σκωρίες. …………………………………….. .75 5. Σύγκριση επιφανειακών χαρακτηριστικών σε αντιολισθηρούς τάπητες µε σκωρίες και φυσικά αδρανή ………………...…….……... 78 6. Συµπεράσµατα …………………………………………………………... 80

7 ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ

Page 110: ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΟΔΟΣΤΡΩΣΙΑΣ

Η ∆ΟΜΗ ΤΟΥ Ο∆ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ Ο∆ΟΠΟΙΙΑ ΓΙΑ ΑΝΤΙΟΛΙΣΘΗΡΟΥΣ ΤΑΠΗΤΕΣ

109

1. Γενικά σελ 81 1.1 Ασβεστούχος ιπτάµενη τέφρα ……………………………………... 82 1.2 Ακατέργαστη Ιπτάµενη Τέφρα……………………………………… 82 1.3 Κατεργασµένη Ιπτάµενη Τέφρα …………………………………….82 2. Η ιπτάµενη τέφρα στην Οδοποιία……………………………………… 83 3. Αποτύπωση υφιστάµενης κατάστασης………………………………… 86 4. Οι Ελληνικές Ιπτάµενες Τέφρες (ΕΙΤ).…………………………………. 87 5. Σχέδιο εθνικών προδιαγραφών …………………………………………89 6. Πιλοτική παραγωγή προϊόντων µε χρήση ιπτάµενης τέφρας……….. 90 7. Συµπεράσµατα…………………………………………………………… 97

8.Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Ο∆ΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ : ΕΝΑ ΒΗΜΑ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΑΕΙΦΟΡΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

2. Εισαγωγή ………………………………………………………………… 98 2. Η αναγκαιότητα της ανακύκλωσης στερεών αποβλήτων……………. 99 3. Η χρήση εναλλακτικών υλικών στην οδοποιία……………………… 100 4. Εναλλακτικά υλικά και παραπροϊόντα του ελλαδικού χώρου µε εφαρµογή στην Ελλάδα……………………………………………………..102 5. Έρευνες εργαστηρίου οδοποιίας Α.Π.Θ ……………………………... 103

6. Προβλήµατα κατά την χρήση των έναλλακτικών προϊόντων………. 104 7. Συµπεράσµατα …………………………………………………………..105