background image

STUDIA INŻYNIERSKIEE 

KIERUNEK: BUDOWNICTWO 

 

Przedmiot:

    

NAWIERZCHNIE DROGOWE I TECHNOLOGIA ROBÓT DROGOWYCH 

 
 

Nawierzchnie z betonu cementowego 

– klasyfikacja, konstrukcje i 

projektowanie 

 
 

dr inż. Piotr Zieliński 

 

Politechnika Krakowska 

Katedra Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu 

 
 

Rok akademicki 2012/2013 

background image

Charakterystyka nawierzchni z betonu 

cementowego 

Nawierzchniowa 

płyta betonowa przenosi obciążenia samoistnie, 

redukując  w  znacznym  stopniu  obciążenia  podbudów,  co 
przyczynia 

się do znacznego obniżenia ich odkształceń. 

Podstawowe zalety nawierzchni z betonu cementowego to: 
• Duża nośność i zdolność przenoszenia obciążeń 
• Wyższa  niż  w  nawierzchniach  asfaltowych  trwałość 

eksploatacyjna  

• Odporność na odkształcenia trwałe (koleiny, wgnioty, itp.) 
• Jasny  kolor  (poprawa  widoczności  w  nocy,  niższe  koszty 

oświetlenia) 

• Niskie koszty eksploatacji 

background image

Typowy układ warstw nawierzchni z betonu 

cementowego wraz z ulepszonym podłożem 

background image

Rodzaje konstrukcji nawierzchni z 

betonu cementowego 

1.

Nawierzchnie niezbrojone i niedyblowane 

2.

Nawierzchnie  niezbrojone  ale  z  dyblami  (w  szczelinach 
poprzecznych) i kotwami (w szczelinach 

podłużnych) 

3.

Nawierzchnie zbrojone siatkami ze szczelinami dyblowanymi 

4.

Nawierzchnie ze zbrojeniem 

ciągłym 

5.

Nawierzchnie z zbrojone 

włóknami rozproszonymi 

6.

Nawierzchnie z betonu 

wałowanego 

7.

Nawierzchnie z betonu porowatego 

8.

Nawierzchnie z betonu 

sprężonego  

9.

Nawierzchnie prefabrykowane 

(także sprężone) 

10. Nawierzchnie 

złożone  (mieszane)  np.  płyta  betonowa  przykryta 

cienką  warstwą  MMA  lub  nawierzchnia  asfaltowa  z  nakładką 
betonową (wtitetopping) 

 

background image

Nawierzchnia z betonu cementowego 

niezbrojona i niedyblowana 

background image

Nawierzchnia z betonu cementowego ze 

szczelinami dyblowanymi i kotwionymi 

background image

Nawierzchnia z betonu cementowego o 

zbrojeniu ciągłym 

background image

Whitetopping 

background image

Nawierzchnie z prefabrykowanych płyt 

betonu sprężonego 

background image

Projektowanie nawierzchni z betonu 

cementowego wg Katalogu 

Okres eksploatacji nawierzchni z betonu cementowego wynosi: 

• Dla dróg klasy A, S, GP, G i Z – 30 lat 
• Dla dróg klasy L i D oraz powierzchni innych niż jezdnie – 20 lat 
Ruch 

istniejący  przelicza  się  na  liczbę  zastępczych  osi 

obliczeniowych o nacisku: 
• 100  kN  -  gdy  udział  pojazdów  o  obciążeniu  115  kN/oś  nie 

przekracza 8%, 

• 115 kN - gdy udział pojazdów o obciążeniu 115 kN/oś przekracza 

8%.  

Współczynniki  przeliczeniowe  poszczególnych  grup  pojazdów 
ciężkich na osie obliczeniowe są wyznaczone z wykorzystaniem tzw. 
prawa czwartej 

potęgi, ale dla wykładnika potęgowego równego 8. 

background image

Sposób wyznaczania obciążenia ruchem 

Do projektowania konstrukcji nawierzchni drogi przyjmuje się średni dobowy 
ruch w roku (SDR) w przekroju drogi, prognozowany dla połowy okresu 
eksploatacji. 
Pojazdy powinny być przeliczone na liczbę osi obliczeniowych 100 lub 115 kN 
na dobę na obliczeniowy pas ruchu, za pomocą wzoru: 

L=(N

1

r

1

+N

2

r

2

+N

3

r

3

) f 

gdzie: 

L - 

liczba osi obliczeniowych na dobę na obliczeniowy pas ruchu, 

N

1

 - 

średni dobowy ruch samochodów ciężarowych bez przyczep w przekroju 

drogi, w połowie okresu eksploatacji, 

N

2

 - 

średni dobowy ruch pojazdów członowych (samochodów ciężarowych z 

przyczepami i ciągników siodłowych z naczepami) w przekroju drogi, w 
połowie okresu eksploatacji, 

N

3

 - 

średni dobowy ruch autobusów w przekroju drogi, w połowie okresu 

eksploatacji, 

 

background image
background image
background image
background image

Wymagania dla podłoża ulepszonego 

Wymagania  dla 

podłoża  ulepszonego  pod  nawierzchnią  z 

betonu  cementowego 

są  takie  same  jak  dla  nawierzchni 

asfaltowej, 

sposób  wyznaczenia  grupy  nośności  podłoża  oraz 

zapewnienia 

mrozoodporności i odwodnienia podłoża konstrukcji 

nawierzchni 

także obowiązuje. 

background image

Typowe konstrukcje nawierzchni betonowej na 

podbudowie z chudego betonu 

background image

Typowe konstrukcje nawierzchni betonowej na 

podbudowie z gruntu stabilizowanego cementem

 

background image

Typowe konstrukcje nawierzchni betonowej na 

podbudowie z kruszywa łamanego stabilizowanego 

mechanicznie oraz betonie asfaltowym

 

background image

Typowe konstrukcje nawierzchni betonowej na 

podbudowie z betonu asfaltowego

 

background image

Wymiarowanie grubości płyty betonowej w 

polskim katalogu 

Wykorzystano  model 

płyty  o  skończonych  wymiarach  w  planie, 

ułożonej 

na 

wielowarstwowej 

półprzestrzeni 

sprężystej 

(podbudowa + 

podłoże), obciążonej kołem samochodu o nacisku 

50 lub 57,5 kN (na 

krawędzi, w środku i narożu płyty).  

Ponadto 

uwzględniono  powtarzalność  obciążeń,  występowanie 

dybli  oraz 

wpływ  temperatury  (przyjęto  gradient  temperatury 

0,8 C/cm). 

Do 

wymiarowania 

nawierzchni 

betonowych 

wykorzystano 

sprężystą  fazę  pracy  betonu,  zakładając  liniowy 

przebieg 

naprężeń  i  odkształceń.  Następnie  wyznaczono 

wielkości  naprężeń  i  od  odciążenia  i  temperatury  w 
charakterystycznych  3  lokalizacjach, 

które  wstawiono  do  wzoru 

wykorzystującego 

metodę 

rozdzielonych 

współczynników 

bezpieczeństwa. 
 

background image

Wpływ temperatury na zachowanie nawierzchni 

betonowej (1) 

background image

Wpływ temperatury na zachowanie nawierzchni 

betonowej (2)

 

background image

Długość krytyczna płyt – rozstaw szczelin 

background image

Nawierzchnie z betonu cementowego w Polsce 

współczesnej 

background image
background image
background image