Dálnice a silnice

Historie výstavby 60. a 70. let, přední technologie v Evropě

• Beton byl pokládán v jedné vrstvě tloušťky 24 cm, spáry se prováděly jako úzké řezané, bez trnů a kotev, jen v některých úsecích byla podélná spára vytvářena pomocí vkládané pryžové vložky (od tohoto řešení se brzy ustoupilo)
• CB kryt se až na malé výjimky pokládal na asfaltovou mezivrstvu tl. 4 cm, pod kterou byla podkladní vrstva ze stabilizace cementem tl. 24 cm. Spáry řezány jako úzké, tl. 3 mm. Ty zůstávaly bez jakéhokoliv utěsnění po dobu provozu 20 i více let. Tato technologie výstavby CB krytů se využívala v ČR až do roku 1993.
• Od roku 1995 byla zahájena výstavba CB krytů technologií dvouvrstvé betonáže (mokrá do mokré) s vkládáním trnů a kotev do spár a s pečlivým utěsňováním spár proti vnikání vody a solanky

Základní technologie CBK

Spojitě nevyztužená cementobetonová deska (JPCP)

• Technologie používaná v ČR od roku 1995
• Dvouvrstvá betonáž (mokrá do mokré)
• V průběhu betonáže jsou v příčném směru vkládány kluzné trny, v podélném pak kotvy pro zamezení výškového posunu jednotlivých desek
• Následně jsou (nad trny a kotvami) vyřezány příčné a podélné spáry
• Tyto spáry jsou pak utěsněny

Spojitě vyztužená cementobetonová deska (CRPC)

• Bezespárá technologie
• Technologie od 70-tých let používána v USA, Kanadě, Austrálii, v Evropě pak v Belgii, Holandsku a Francii
• Není v současnosti v ČR technologicky podrobně řešena/rozpracována v platných ČSN, TP nebo TKP
• TKP (kapitola 6) připouští provádění vyztužených desek jen při zvláštních požadavcích
• Použito např. ve Strahovském tunelu

Předpjatá cementobetonová deska (CRPC)

Základní výhody a nevýhody CB krytů

Porovnání celkových ročních nákladů u vozovek s AB a CB krytem

Porovnání celkových nákladů (Kč/m2) u staveb 023 a 024 Hustopeče – Hranice, stáří 32 let. Zdroj: ŘSD

Výhody

Vlastnosti, které je nutno zlepšovat

Porovnání AB a CBK v rámci životního cyklu

Pozn.: Ve fázi výstavby má větší dopady na životní prostředí (CO2) betonová vozovka, ve fázi vlastního provozu pak vozovka asfaltová. Po dobu celé životnosti jsou dopady srovnatelné. Jsou však zanedbatelné vzhledem k dopravnímu provozu

Porovnání AB a CBK

Betonové vozovky mají tuhý povrch a tím i nižší valivý odpor ve srovnání s vozovkami z jiných materiálů. Studie, které jsou k dispozici pro nákladní automobily, prokázaly, že se jedná o úsporu 4,5 litru paliva na 1000 km. To má za následek snížení emisí CO2 na 100.000 km okolo 1200 kg a úsporu pohonných hmot 450 litrů nafty.

Volba technologie vozovek

Základní priority při budování dopravní infrastruktury

1. Hospodárnost
2. Udržitelnost
3. Komfort, bezpečnost, technologie

Porovnání a souhrnné zhodnocení konstrukce vozovek

1. Životnost vozovky
2. Plánované dopravní zatížení
3. Geologické a klimatické vlivy
4. Následná údržba, opravy a rekonstrukce

Analýza konstrukčního řešení (systematické třídění výhod a nevýhod)

Metodický pokyn MD ČR – Ostatní případy: Všude tam, kde je vysoká intenzita dopravy a hrozí riziko vývoje trvalých deformací (stání před křižovatkami, okružní křižovatky, zastávky hromadné dopravy, odstavná parkoviště nákladních vozidel), je za normálních okolností výhodné použít CB kryt

Metodický pokyn MD

• Hlavním kritériem je třída dopravního zatížení (plánovaný počet těžkých nákladních vozidel – TNV)
• Při TNVk mezi 3500 až 7500 je prostor pro soutěž mezi oběma technologiemi
• Při TNVk vyšším než 7500 má být dle následujícího obrázku za normálních oékolností vybrána vozovka s CB krytem

TNVk je průměrná denní intenzita těžkých nákladních vozidel (TNV) pro všechny jízdní pruhy v návrhovém období. Dle ČN 73 6114 a TP 170 odpovídá třída dopravního zatížení S více než 7500 TNVk; I = 3501-7500 a II = 1501-3500 TNVk

Analýza konstrukčního řešení a hlediska pro výběr technologie

V tabulce je uveden přehled 17 základních hledisek, která by neměla být opomenuta při výběru vhodné konstrukce vozovky. Použijí se vždy jen relevantní hlediska (týká se zejména bodů 2 – 5)

Technické normy a předpisy

Základní předpisy MD ČR

• TKP 1 Všeobecně
• TKP kap. 6: Cementobetonový kryt (obsahuje požadavky při výstavbě, opravách a údržbě vozovek s CB krytem)
• TP 170: Navrhování vozovek pozemních komunikací
• TP 92: Navrhování údržby a oprav vozovek s cementobetonovým krytem
• TP 137: Vyloučení alkalické reakce kameniva v betonu na stavbách pozemních komunikací
• Metodický pokyn Ministerstva dopravy: Zásady pro hodnocení výhod a nevýhod asfaltových a cementobetonových technologií z hlediska jejich použití na dálnicích, rychlostních silnicích a silnicích I. třídy, CDV, 2010

Základní normy

• ČSN 73 6123-1: Stavba vozovek – Cementobetonové kryty – Část 1: Provádění a kontrola shody
• ČSN 73 6114: Vozovky pozemních komunikací. Základní ustanovení pro navrhování
• ČSN EN 206+A1: Beton – Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda
• ČSN EN 13877-1: Cementobetonové kryty – Část 1: Materiály
• ČSN EN 13877-2: Cementobetonové kryty – Část 2: Funkční požadavky
• ČSN EN 13877-3: Cementobetonové kryty – Část 3: Specifikace pro kluzné trny
• ČSN EN 14188-1: Zálivky a vložky do spár: Specifikace pro zálivky za horka
• ČSN EN 14188-3: Zálivky a vložky do spár: Specifikace pro těsnící profily do spár
• ČSN 73 6177: Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek

Druhy CBK v závislosti na třídě dopravního zatížení

Druhy CBK – požadované vlastnosti

FT1 hmotnost odpadu po 28 cyklech ⌀ 1000 g/m², bez žádného jednotlivého výsledku > 1500 g/m²
FT2 hmotnost odpadu po 56 cyklech ⌀ 1000 g/m², bez žádného jednotlivého výsledku > 1500 g/m³, po 28 cyklech ⌀ 500 g/m²

Spojitě nevyzužený CBK – konstrukční schéma

Typická konstrukce vozovky s CB krytem v ČR podle TP 170 (katalogový list D0-T-1 pro třídu dopravního zatížení I)

Konstrukční skladby vozovek s CB krytem

Schéma konstrukce vozovky s CB krytem podle TP 170 Navrhování vozovek pozemních komunikací (katalogový list D0-T-1 pro třídu dopravního zatížení S, I, II a III)

Příčné uspořádání komunikace návrhové kategorie R 25,5

Vzorový list komunikace návrhové kategorie R 25,5 podle VL1 Vozovky a krajnice, odbor pozemních komunikací MD ČR

Pokládka CB krytu

Řezání spár

Povrchy CB krytů

Nové příležitosti

Nové technologie

• RCC (válcované betony)
• Kompozitní systémy (RCC + krycí AB vrstva)
• White topping
• Tenké betonové desky

Rozvoj trhu s novými technologiemi

• Zvýšení podílu vozovek s CB kryty
• Nahradit asfalt tam, kde je to možné a ekonomicky odůvodněné
• Rozšíření možností pro uplatnění CB krytů:
  • Účelové komunikace (zatěžované)
  • Parkoviště a průmyslové plochy
  • Okružní křižovatky
  • Cyklostezky
  • Tramvajové pásy
  • Autobusové zastávky, brzdné zóny