Jeszcze do niedawna nawierzchnie betonowe pokrywały tylko płyty lotnisk, place postojowe i drogi zakładowe. Zainteresowanie tą technologią rozbudził kryzys energetyczny z połowy lat 70., lecz dopiero 15 lat później, gdy nawierzchnie asfaltowe zaczęły pokrywać się koleinami wywołanymi zwiększonym ruchem pojazdów, doceniono wszystkie zalety nawierzchni betonowych.
Pierwsze polskie doświadczenia z drogami betonowymi ujawniły ich małą odporność na działanie soli stosowanej w zimowym utrzymaniu dróg. Dopiero z czasem zaczęto wprowadzać różnego rodzaju modyfikacje mieszanek betonowych, co doprowadziło do znacznego zwiększenia odporności dzisiejszych nawierzchni na środki chemiczne.
Duży postęp technologiczny przyniosły badania prowadzone w Stanach Zjednoczonych w ramach projektu AASHO realizowanego w latach 1958-1962. Jednym
z ważniejszych punktów zwrotnych w badaniach AASHO były analizy odcinków doświadczalnych na poligonach drogowych w Arlington, podczas których zweryfikowano model Westergaarda, stanowiący do dziś podstawę wielu metod projektowania nawierzchni betonowych. W badaniach AASHO po raz pierwszy wprowadzono również pojęcie wskaźnika używalności nawierzchni betonowej PSI. Zgodnie z pierwotną definicją stosowaną do dziś wskaźnik PSI określa stan nawierzchni po wybudowaniu oraz po pewnym okresie eksploatacji. Pozwala on m.in. na racjonalne planowanie prac remontowych. Badania poligonowe w Stanach Zjednoczonych zaowocowały wydaniem w 1986 r. wytycznych projektowania dróg z betonu cementowego „AASHTO Guide for Pavement Structures”. Z czasem zaczęto wprowadzać również zbrojenie nawierzchni z betonu cementowego, w tym także budowę nawierzchni z tzw. zbrojeniem ciągłym i rozproszonym.
Przewaga nawierzchni sztywnych nad podatnymi
Podstawową zaletą nawierzchni sztywnych z betonu cementowego jest ich znacznie większa trwałość, niż nawierzchni bitumicznych. Wynika to m.in. z dużej sztywności mieszanki betonowej oraz sposobu rozchodzenia się naprężeń od nacisków kół pojazdów.
W przypadku nawierzchni z betonu cementowego konstrukcja ulega głównie ugięciom sprężystym, które powracają do pierwotnego stanu po ustaniu obciążenia. Jednocześnie konstrukcja sztywna przenosi obciążenia na znacznie większej powierzchni, przez co naciski jednostkowe są bardzo małe. Inaczej jest z nawierzchniami podatnymi, w których poza ugięciami sprężystymi występują również duże ugięcia plastyczne – deformacje trwałe. Zjawisko to jest spotęgowane w okresie mniejszej sztywności warstw bitumicznych, czyli przy wyższych temperaturach otoczenia. Asfalt jako materiał termoplastyczny zmienia swoje właściwości reologiczne wraz ze zmianą temperatury nawierzchni i otoczenia.
Kolejną zaletą dróg betonowych jest jasna barwa powierzchni betonu cementowego. Wpływa ona na poziom bezpieczeństwa ruchu, gdyż nawierzchnia staje się lepiej widoczna w okresach wieczornych i nocnych. W niektórych miastach analizuje się również możliwość ograniczenia kosztów oświetlenia ulicznego przy drogach betonowych. Wiele z tych doświadczeń wskazuje na realne możliwości redukcji kosztów eksploatacyjnych drogi betonowej.
Nawierzchnie te są również mniej podatne na koleinowanie i
[ . . . ]
Aby przeczytać artykuł w wersji elektronicznej, musisz posiadać opłaconą PRENUMERATĘ.
