Historia i właściwości nawierzchni betonowej z ubiegłego wieku

W artykule opisano badania i możliwości wykorzystania kruszyw z recyklingu „najdłuższych schodów Europy”.

Odpowiedzialne społeczeństwo powinno dążyć do jak najmniejszego negatywnego wpływu człowieka na środowisko naturalne. Jednym ze sposobów na ograniczenie wydobycia surowców i materiałów naturalnych jest ponowne wykorzystywanie kruszyw z recyklingu. W artykule podjęto próbę określenia właściwości nawierzchni betonowej istniejącej drogi krajowej 18, jej składników oraz kruszywa powstałego z jej recyklingu, do ponownego wykorzystania przy budowie dróg. Była to ostatnia szansa na rozpoznanie parametrów betonu po ponad 84 latach eksploatacji, ponieważ obecnie (2022 r.) trwają prace zawiązane m.in. z usunięciem konstrukcji nawierzchni betonowej w ramach kontraktu: „Dostosowanie DK18 do parametrów autostrady na odcinku „3” od km 33+760 do km 50+000” realizowanego przez firmę Budimex.

Historia i techniki budowy

Przedmiotowa droga wybudowana została w latach 1937-1938 jako część Reichsautobahn 9 (RAB 9) (jezdnia południowa) [1]. Omawiany remontowany odcinek DK18 został zbudowany w dwóch etapach. Pierwszym był odcinek Żagań – Lipiany” (zaznaczony na rys. 1. na mapie kolorem niebieskim) o długości 33,2 km, oddany do użytku w 1937 r., natomiast drugim odcinkiem był Trzebiel – Żagań (zaznaczony na rys. 1. na mapie kolorem czerwonym) o długości 37,5 km i oddany w 1938 r. (rys. 1), oba odcinki miały jedną jezdnię dwukierunkową [1] (Fot. 1).

Pierwotne plany budowy sieci dróg autostradowych w Rzeszy Niemieckiej nasiliły się w 1933 roku. w wyniku propagandy politycznej, która miała na celu stworzenie nowych miejsc pracy, łatwiejszy dostęp do tanich samochodów i zapewnić infrastrukturę dla masowego zmotoryzowania ludzi [3]. Autostrady w Rzeszy Niemieckiej bazowały na planach prekursorów projektu „Autobahn”, mianowicie Stowarzyszeniu Przygotowania Autostrady Miasta Hanzy – Frankfurt – Bazylea (HAFRABA). Bazowanie na omawianych planach oznaczało, że autostrada przebiegała zgodnie z dawnym układem linii kolejowej z 1850 roku.

Wraz z utworzeniem w 1924 roku w Niemczech Stowarzyszenia Studiów nad Budową Dróg Samochodowych (STUFA) powstała komisja robocza „Drogi o nawierzchniach betonowych”, a już w 1925 roku ukazała się wydana przez STUFA Przejściowa instrukcja budowy dróg samochodowych z betonu [5]. W 1933 roku ukazała się „Instrukcja: drogi betonowe”, a dla budowy autostrad państwowych (III Rzeszy) – Techniczne warunki wykonania nawierzchni betonowych na autostradach.

W latach 1936-1939 stosowano grubość nawierzchni betonowych 22 cm (w wyjątkowych przypadkach 25 cm), dylatacje poprzeczne co 10-12,5 m, a szczeliny rozszerzania – od 30-37,5 m [5]. Wprowadzono też częściowe stosowanie dybli i kotew. Stosując szynowe układarki betonu, (Fot. 2) wykonywano nawierzchnie w technologii „mokre na mokre”.Wymagana wytrzymałość na ściskanie dla górnej oraz dolnej warstwy betonu musiała osiągnąć co najmniej 32 MPa (zwykle 39 MPa), a na rozciąganie przy zginaniu –3,8-4,5 MPa [5; 6]. W górnej warstwie betonowej stosowano 300-350 kg cementu, a w dolnej warstwie betonowej – nie mniej niż 280 kg, jednak zalecano stosowanie takiej samej ilości cementu w górnej, jak i dolnej warstwie nawierzchni [6].

W przypadku podłoża z gruntów spoistych stosowano 5-10-centymetrową warstwę podsypki z piasku, a na niej układano mocną przekładkę z papieru (fot. 3.) (gramatura co najmniej 120 g/m² i odporność na rozrywanie co najmniej 0,25 kg/cm²) w celu umożliwienia poślizgu płyt oraz zabezpieczenia przed przesiąkaniem wody i cementu do podłoża.
Od 1928 roku wprowadzono szczeliny rozszerzania wypełnione podwójną warstwą papy (dół), w górze umieszczano płaskownik (Fot. 4), a całość zalewano asfaltem (fot. 2).(Fot. 5). Nawierzchnie podzielone dylatacją podłużną miały przesunięte szczeliny poprzeczne płyt o 30-50 cm, aby osłabić działanie obciążenia w rogu płyty (Fot. 4).

Galeria

Zobacz więcej