Beton, Informace výrobců

Válcovaný beton – inovativní technologie pokládky betonových vozovek

Válcovaný beton (Roller Compacted Concrete – RCC) je ekonomicky výhodná technologie pro výstavbu vozovek, která kombinuje dlouhodobou životnost a pevnost betonu se snadnou pokládkou jako u asfaltu. Válcovaný beton, který se pokládá asfaltovým finišerem, je rychlý na výstavbu a je odolnější než konvenční materiály pro stavbu vozovek.

Válcovaný beton má podobné pevnostní charakteristiky a obsahuje stejné základní složky jako běžný beton – kamenivo, cement a vodu –, ale má odlišné složení směsi. Směs pro válcovaný beton má oproti standardnímu betonu pro stavbu vozovek vyšší obsah jemného kameniva, což umožňuje vytvoření uzavřené a těsné struktury a dokonalé zhutnění. Směs pro válcovaný beton je speciálně navržena pro strojní pokládku asfaltovým finišerem a zaválcování silničními tandemovými válci.

Zatímco náklady na pokládku válcovaného betonu jsou srovnatelné s náklady na pokládku asfaltových vozovek, dlouhodobé náklady na jeho údržbu jsou mnohem nižší – v průměru to představuje 30% úsporu za celou dobu životnosti vozovky.

Obr. 1: Ukázka jádrového vývrtu z vozovkyObr. 2: Směs válcovaného betonu je dopravována na staveniště nákladními auty, přepravní kapacita se stanovuje podle výkonu betonárny, dopravní vzdálenosti, velikosti pokládky, klimatickým podmínkám a dopravním omezení

Hlavní výhody válcovaného betonu
– Rychlá technologie výstavby,
– obnovení provozu do 48 h,
– vysoká mrazuvzdornost,
– trvanlivost – dlouhá životnost s minimální údržbou,
– odolnost vůči vyjíždění kolejí.

Obr. 3: Použití kolového válce pro dosažení hladšího povrchu betonu a uzavřenější texturyObr. 4: Vodorovná spára mezi dvěma přilehlými pruhy je považována za čerstvou, jestliže uplyne méně než 60 min. mezi napojením jednoho pruhu k druhému (měřeno od prvního kontaktu vody s cementem, bez retardačních přísad)

Další prospěšné vlastnosti válcovaného betonu
– Nižší obsah cementové pasty a velmi nízký vodní součinitel mají za následek menší smršťování betonu.
– Válcovaný beton může být navržen na pevnost betonu v tlaku 30 až 50 MPa.
– Stejně jako tuhé vozovky eliminuje válcovaný beton trvalé deformace ve vozovce (vyjíždění kolejí), a tím odpadají její následné opravy.
– Válcovaný beton dobře odolává otěru, podobně jako cementobetonový kryt, a to i při vysokém stupni zatížení a vysoké intenzitě dopravy.
– Světlejší barva válcovaného betonu umožňuje větší odrazivost světla, než je tomu u asfaltových vozovek. Okolí vozovky je tak jasnější, provoz na ní bezpečnější a také požadavky na osvětlení v parkovacích a skladovacích prostorech jsou nižší.
– Občasný přejezd vozidly, jako jsou osobní automobily a lehká nákladní auta, je při nízkých rychlostech možný ihned po dokončení vozovky.
– V závislosti na složení směsi a typu použitého finišeru může být válcovaný beton pokládán v tloušťce až 250 mm.

Obr. 5: Válcovaný beton je pokládán asfaltovým finišerem, který by měl být schopen dosáhnout minimálně 80% primárního zhutnění Obr. 6: Válcovaný beton je obvykle zhutněn 4tunovým a 10tunovým bubnovým nebo pneumatickým válcem

Použití válcovaného betonu
– Místní silnice a cesty,
– odstavné a parkovací plochy,
– obslužné a příjezdové komunikace,
– průmyslové a skladovací prostory,
– distribuční sklady,
– lesní cesty.

Válcovaný beton nachází velice dobré uplatnění také při rekonstrukci vozovek jako krytová či podkladní vrstva anebo v kompozitní vozovce s horní obrusnou asfaltovou vrstvou, kde tvoří pevný a odolný základ. Kompozitní vozovka zachovává konstrukční integritu betonového podkladu pod asfaltovou vrstvou, která může být kdykoliv a snadno nahrazena. Další výhodou kompozitní vozovky je snížení teplotního gradientu betonové desky a snížení napětí, které vzniká od teplotního namáhání, a to díky izolující vrstvě asfaltu.

Obr. 7: Zhutňovací násada slouží jako posuvná formaObr. 8: Vozovky z válcovaného betonu mohou být obvykle zatíženy již druhý den po realizaci.

Technologie válcovaného betonu
Válcovaný beton kombinuje různé aspekty, které jsou specifické pro betonovou vozovku, s technologickým postupem typickým pro pokládku asfaltů. Zatímco válcované betony se zhutňují stejným způsobem jako asfaltové vozovky, použité materiály a pevnostní charakteristiky jsou podobné těm, které známe u běžných betonových vozovek. Vzhledem ke způsobu pokládky a hutnění má válcovaný beton podobnou křivku zrnitosti jako asfaltová směs.

Klíčem k úspěšnému složení směsi je správný výběr kameniva. Důležitá je zejména pevnost kameniva, neboť při zhutnění nesmí dojít k jeho rozpadu a kamenivo ve směsi musí mít schopnost vzájemného zaklínění do sebe a vytvoření silné vazby (aggregate interlock). Účinnost přenosu zatížení závisí na řadě faktorů, jako jsou druh kameniva, šířka spáry, tloušťka desky, charakter podloží a také velikost zátěže a její frekvence. Velikost a tvar kameniva a jeho distribuce v cementové pastě hrají v procesu přenosu zatížení také významnou roli. Částice jemného kameniva ve směsi z válcovaného betonu jsou mnohem více stlačeny a přiblíženy k sobě než u betonů, které jsou pokládány jinou technologií. Tato počáteční konsolidace poskytuje vzájemné zaklínění zrn kameniva do sebe a přispívá k počáteční únosnosti válcovaného betonu.

Primární zhutnění betonové směsi finišerem a následné sekundární zhutnění válci jsou procesy, při kterých se částice kameniva v betonové směsi přibližují k sobě. Dochází ke snížení množství vzduchových pórů ve směsi, a tím ke zvýšení hutnosti konstrukce betonové vozovky, která přímo ovlivňuje pevnost, odolnost a trvanlivost betonu. Díky vysoké hutnosti jsou betonové vozovky vhodné pro silně zatěžované plochy.

Závěr
Válcovaný beton (RCC) je pevný, mrazuvzdorný a trvanlivý. Tyto vlastnosti v kombinaci s rychlostí výstavby a ekonomickou stránkou činí vozovky z válcovaného betonu vysoce konkurenceschopné. V České republice nabízí realizaci vozovek z válcovaných betonů společnost CEMEX, která poskytuje také další služby spojené s výstavbou – poradenství, zpracování projektu na míru, a to včetně projektové dokumentace nebo návrhu optimalizace složení vozovky. Více informací na www.cemex.cz/valcovany-beton.aspx.

Dalibor Beneš, CEMEX