Branżowy Zakład Doświadczalny Budownictwa Drogowego i Mostowego Sp. z o.o.

 

		NACINANIE I WYPEŁNIANIE SZCZELIN W NAWIERZCHNIACH Z BETONU CEMENTOWEGO Wstęp | Rodzaje szczelin | Wymagania dotyczące szczelin | Podstawowe czynności przy wypełnianiu szczelin | Zakres stosowania mas na gorąco i na zimno | Charakterystyka mas zalewowych na gorąco | Charakterystyka mas uszczelniających na zimno | Bibliografia
do góry		Wstęp Branżowy Zakład Doświadczalny Budownictwa Drogowego i Mostowego, Sp. z o.o. jest specjalistą w zakresie obróbki szczelin w nawierzchniach z betonu cementowego. Wykonujemy cięcie betonu techniką diamentową oraz wypełnianie szczelin masami zalewowymi na zimno i na gorąco. Wieloletnia praktyka w działalności badawczej, projektowej i wykonawczej pozwoliła na osiągnięcie wysokiego profesjonalizmu. Prawidłowe wykonanie i wypełnienie szczelin istotnie wpływa na trwałość nawierzchni. Niekiedy błędy w wykonawstwie nawierzchni uniemożliwiają późniejsze jej właściwe uszczelnienie oraz obniżają jej walory estetyczne i użytkowe. Podajemy zatem szereg podstawowych informacji, które posłużą osiągnięciu właściwego efektu końcowego. Wybór nas jako partnera przy budowie nawierzchni betonowej gwarantuje uzyskanie wysokiej jakości.
do góry		Rodzaje szczelin Szczeliny w nawierzchni betonowej mają na celu eliminację bądź kontrolę pęknięć, powodowanych skurczem lub rozszerzaniem płyt betonowych pod wpływem zmian temperatury i wilgotności. Szczeliny dzieli się na: szczeliny skurczowe, umożliwiające kurczenie płyt, w szczególności gdy temperatura atmosferyczna spada poniżej temperatury, przy jakiej nawierzchnia została ułożona. Rozróżnia się szczeliny skurczowe pełne - na pełną grubość płyty i szczeliny skurczowe pozorne - na części grubości płyty (rys. 1 i 2), szczeliny rozszerzania, poprzeczne lub podłużne na całej grubości płyty, umożliwiające wydłużenie i kurczenie płyt (rys.3), szczeliny konstrukcyjne (stykowe), stosowane przy dobetonowaniu płyty do wcześniej wykonanej płyty lub do innych budowli betonowych; swą konstrukcją spełniają rolę szczelin skurczowych pełnych, czasem rozszerzania. Rys.1 Przykład szczeliny skurczowej pozornej Rys. 2 Przykład szczeliny skurczowej pełnej Rys. 3 Przykład szczeliny rozszerzania
do góry		Wymagania dotyczące szczelin Rodzaje szczelin i ich rozmieszczenie powinno być zgodne z dokumentacją projektową. Rozstaw szczelin skurczowych w nawierzchniach niezbrojonych przeważnie wynosi od 3 do 6 m. Odstępy pomiędzy poprzecznymi szczelinami rozszerzania wynoszą od 25 do 100 m, ich rozstaw uzależniony jest od temperatury wykonania nawierzchni betonowej. Podłużne szczeliny rozszerzania należy wykonywać przy opaskach lub krawężnikach. Szczeliny skurczowe wykonuje się zwykle poprzez wycinane w betonie dwuetapowo za pomocą pił mechanicznych. Pierwsze nacięcie o szerokości około 3 mm i głębokości około 1/3 grubości płyty wykonuje się w stwardniałym betonie w ciągu pierwszych 24 godzin od jego ułożenia (po osiągnięciu wytrzymałości na ściskanie 8(10 Mpa). Następnie po minimum 7 dniach dokonuje się poszerzenia górnej części szczeliny (wycięcia rowka) na głębokości 20 - 50 mm w zależności od rodzaju szczeliny i materiału wypełniającego (rys. 1). Szerokość rowka powinna wynosić (z tolerancją  10%): 8 - 15 mm dla szczelin skurczowych i konstrukcyjnych, 15 - 20 mm dla szczelin rozszerzania. Nacięte szczeliny muszą mieć pionowe ściany, stałą zadaną szerokość i głębokość. Jeśli szczeliny były wykonane w świeżym betonie za pomocą wkładek (np. desek, płyt pilśniowych, płyt styropianowych), przed wypełnieniem szczelin masą, należy usunąć wkładki do odpowiedniej głębokości. Zaleca się stosowanie wkładek dwudzielnych np. przy nawierzchni o grubości 20 cm dolna wkładka o wysokości 15 cm i górna o wysokości 5 cm. Głębokość wypełnienia szczelin masą zależy od rodzaju masy wypełniającej i wynosi: 15 - 30 mm, przy masach zalewowych na gorąco, 10 - 15 mm, przy masach stosowanych na zimno. Masa zalewowa w szczelinie powinna tworzyć menisk wklęsły, zwłaszcza przy wykonywaniu robót w temperaturach znacznie niższych od maksymalnie spodziewanych (rys. 4). Stosowanie sznura uszczelniającego (kordu) ma zapewnić oparcie dla wlewanej w szczelinę masy i właściwą głębokość uszczelnienia; jest on zalecany dla szczelin pełnych, w których zabezpiecza przed nadmiernym zużyciem masy i jest niezbędny przy stosowaniu mas na zimno zapobiegając przyczepności masy do dna szczeliny. Sznur o średnicy większej o ok. 25 % od szerokości złącza wciska się w szczelinę na zadaną głębokość. Jeśli wymaga tego producent masy, przed jej wprowadzeniem boczne ścianki szczelin powinny być zagruntowane roztworem zaleconego środka zwiększającego przyczepność (primeru). Wypełnianie szczelin powinno odbywać się podczas bezdeszczowej pogody, przy temperaturze otoczenia i nawierzchni powyżej +5oC.   Rys. 4 Przykład uszczelnienia szczeliny skurczowej pozornej w nawierzchni z betonu cementowego 1-płyta betonowa, 2-masa uszczelniająca, 3-sznur uszczelniający, 4-wstępne nacięcie szer. 3 mm, 5-pęknięcie nawierzchni wskutek skurczu, 6-zagruntowanie bocznych ścianek roztworem gruntującym
do góry		Uwaga dla wykonawcy nawierzchni Często zauważoną wadą są obłamania krawędzi i wyszczerbienia szczelin. Uszkodzenia te powstają najczęściej w wyniku zbyt wczesnego dopuszczenia nawierzchni do ruchu, zwłaszcza roboczego; transportu technologicznego, postoju walców, układarek i innego ciężkiego sprzętu lub magazynowania materiałów. Uszkodzenia znacznie pogarszają estetykę nawierzchni, ich naprawa jest kosztowna, a czasami wręcz niemożliwa. Dla uniknięcia uszkodzeń (przy braku możliwości wyeliminowania ruchu roboczego) zaleca się przykrycie nowo wykonanych nawierzchni betonowych np. twardymi płytami pilśniowymi.
do góry		Podstawowe czynności przy wypełnienia szczelin Wypełnienie istniejącej szczeliny obejmuje następujące czynności: oczyszczenie szczeliny szczotkami mechanicznymi, z zanieczyszczeń obcych, pozostałości szlamu po cięciu betonu itp., osuszenie zawilgoconej szczeliny strumieniem sprężonego, gorącego powietrza za pomocą tzw. lancy gorącego powietrza, wypełnienie dolnej części szczeliny (jeśli jest to wymagane) za pomocą piasku, sznura uszczelniającego, zagruntowanie, bocznych ścianek szczelin, środkiem gruntującym, zwiększającym przyczepność masy do szczeliny, w przypadku gdy zaleca to producent masy, wprowadzenie masy zalewowej (uszczelniającej) do szczelin, ręcznie grawitacyjnie lub mechanicznie pod ciśnieniem; ewentualne usunięcie nadmiaru masy i jej wyrównanie oraz usunięcie powstałych zabrudzeń.
do góry		Zakres stosowania mas na gorąco i na zimno Masy zalewowe na gorąco stosowane są na nawierzchniach betonowych: płytach lotniskowych, parkingach, zatokach autobusowych, placach manewrowych itp. Są one odporne na działanie czynników atmosferycznych i przy spełnieniu warunku właściwego rozmieszczenia i zachowania wymiarów szczelin, zapewniają szczelność nawierzchni oraz utrzymują adhezję do ścianek w pełnym zakresie temperatur występujących w Polsce. W przypadku wymogu odporności na paliwa i smary stosuje się przeważnie masy poliuretanowe lub polisiarczkowe na zimno. Ich dodatkowym atutem jest możliwość uzyskania szarego koloru dostosowanego do barwy nawierzchni betonowej. Wymienione właściwości kwalifikują je do zastosowań na nawierzchniach w obrębie stacji paliwowych, supermarketów, magazynów itp. - wszędzie tam, gdzie istnieje możliwość częstego oddziaływania węglowodorów i gdzie inwestor życzy sobie wysokiej estetyki wykonania. Masy na zimno wymagają zachowania ścisłego reżimu technologicznego, właściwego uformowania i przygotowania szczelin przed wypełnianiem oraz późniejszego utrzymania nawierzchni w czystości, tak aby zanieczyszczenia nie były wciskane przez opony pojazdów, co mogłoby powodować odspojenia szczeliwa od ścianek. Szerokość uszczelnianych nimi złączy w strefie ruchu kołowego ograniczona jest do 15 mm, a optymalna szerokość wynosi 8 mm. Ceny mas na zimno są znacznie wyższe od cen mas na gorąco co ma wpływ na cenę uszczelnienia. Stosowane masy muszą posiadać aprobaty techniczne wydane przez uprawnione jednostki. Przy ich aplikacji należy uwzględniać zapisy w dokumentach dopuszczających te materiały do obrotu i stosowania.
do góry		Charakterystyka mas zalewowych na gorąco Masy zalewowe (zalewy) na gorąco stanowią mieszaninę składająca się z asfaltu drogowego modyfikowanego dodatkiem kauczuku lub żywic syntetycznych, wypełniaczy i innych dodatków uszlachetniających. Masy charakteryzują się dobrą zdolnością wypełniania szczelin, niską spływnością w temperaturze +60oC, bardzo dobrą przyczepnością do powierzchni z betonu cementowego i betonu asfaltowego, zachowaniem elastyczności w niskich temperaturach, odpornością na działanie warunków atmosferycznych. Zalewę rozgrzewa się do stanu płynnego w kotłach wyposażonych w system ogrzewania za pośrednictwem płaszcza olejowego oraz w mieszadło, zgodnie z zaleceniami producenta masy. Zakład stosuje zalewy odpowiadające zharmonizowanej normie PN-EN 14188-1, posiadające oznakowanie CE: Biguma TL 82 (wcześniej posiadająca aprobatę techniczną IBDiM nr AT/96-03-0033) oraz Bornit TL (wcześniej posiadająca aprobatę techniczną IBDiM nr AT/2005-04-1857). Materiały ten sprawdzają się zarówno na obiektach lotniskowych, jak i drogowych, parkingach i zatokach autobusowych.
do góry		Charakterystyka mas uszczelniających na zimno Masy uszczelniające na zimno to głównie masy na bazie poliuretanów i polisiarczków. Przeważnie są to masy dwuskładnikowe. Mieszanie dwóch komponentów następuje bezpośrednio przed wbudowaniem, w proporcjach podanych przez producenta. Istnieją także masy poliuretanowe jednoskładnikowe żelujące pod wpływem wilgoci zawartej w powietrzu, ich czas całkowitego utwardzenia jest znaczny i wymaga całkowitego wyłączenia z ruchu uszczelnianej nawierzchni na okres co najmniej jednej doby. Masy na zimno wprowadza się do szczelin grawitacyjnie bądź z pistoletów lub zalewarek ciśnieniowych.
do góry		Bibliografia: OST D-05.03.04a Wypełnianie szczelin w nawierzchni z betonu cementowego, Cupryjak L., Kossakowski M., Winek J., Wypełnienie szczelin w nawierzchniach z betonu cementowego, Drogownictwo nr 7 z 2006 r., str. 231-23, Cupryjak L., Zatoki autobusowe - trwałe nawierzchnie z betonu cementowego, Przegląd Komunalny nr 3 z 2000 r., str. 45-46.