Właściwości nawierzchni

Właściwości nawierzchni z SMA JENA

Większość właściwości nawierzchni z mieszanki SMA 16 JENA bierze swój początek we właściwościach samej mieszanki, np. odporność na koleinowanie i odgnioty od parkujących pojazdów, odporność na wodę i mróz itd. Poniżej przedstawiono cechy powierzchniowe nawierzchni, tj. współczynnik tarcia (kolokwialnie „szorstkość”) oraz hałaśliwość.


Współczynnik tarcia

W przypadku dróg klasy G lub wyższej i potrzebie wbudowania SMA 16 JENA jako warstwy ścieralnej, występuje konieczność sprawdzenia współczynnika tarcia na powierzchni (zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia o warunkach technicznych dla dróg publicznych), w tabeli 1. podano wymagania przyjęte w Rozporządzeniu i opublikowane w 2016 r. (Dz.U. z 2016 r., poz. 124). Przyjmuje się w technice drogowej, że mieszanki drobnoziarniste cechują się lepszymi współczynnikami tarcia niż mieszanki gruboziarniste. W przypadku badań wykonanych na odcinkach SMA 16 JENA uzyskane wyniki były dobre i spełniały wymagania (tab. 2).

Tabela 1. Wymagane minimalne wartości miarodajne współczynnika tarcia wg Rozporządzenia MI z  2016 r. (Dz.U. z 2016 r., poz. 124).


Klasa drogi

Element nawierzchni

Minimalna wartość miarodajnego współczynnika 

tarcia przy prędkości zablokowanej opony 

względem nawierzchni

30 km/h

60 km/h

90 km/h

GP, G

Pasy ruchu, pasy dodatkowe, jezdnie łącznic, utwardzone pobocza

0,51**

0,41

-

**   wartość wymagań dla odcinków nawierzchni, na których nie można wykonać pomiarów z prędkością 60 km/h



W tabeli 2. przedstawiono wyniki badań współczynników miarodajnych tarcia metodą SRT-3, w warstwie SMA 16 JENA zastosowano kruszywa granodiorytowe. Mieszanki w warstwie ścieralnej o różnym stopniu zużycia pod ruchem.

Tabela 2. Wyniki badań miarodajnego współczynnika tarcia na warstwach ścieralnych z SMA 16 JENA (przykładowe odcinki z woj. pomorskiego)


Opis pomiarowego pasa nawierzchni

Wartość miarodajnego współczynnika tarcia, SRT-3


60 km/h

Nawierzchnia SMA 16 JENA po okresie eksploatacji ok. 15 miesięcy, ruch KR6, ruch skanalizowany i powolny, wymuszony praktycznie jednym śladem koła:

- w śladzie prawego koła ok. 0,7 m od krawędzi drogi

- poza śladem koła ok. 1,5-2,0 m od krawędzi drogi



0,44

0,55

Nawierzchnia SMA 16 JENA po okresie eksploatacji ok. 3 lata, ruch KR1-2:

- w śladzie koła ok. 0,7 m od krawędzi drogi

- poza śladem koła ok. 1,5-2,0 m od krawędzi drogi


0,56

0,64



Dla porównania, w tabeli 3. przedstawiono wartości współczynnika tarcia dla kilku typów nawierzchni, pomierzonych w tym samym okresie na innych odcinkach dróg dla warstwy ścieralnej wykonanej z SMA 11. Współczynniki miarodajne tarcia pomierzone urządzeniem SRT-3, kruszywa granodioryt, gnejs, nawierzchnia z SMA 11, klasa drogi „S”.

Tabela 3. Wyniki badań miarodajnego współczynnika tarcia na warstwach ścieralnych z mieszanki SMA 11


Opis pomiarowego pasa nawierzchni

Wartość miarodajnego współczynnika tarcia, SRT-3

60 km/h

Nawierzchnia SMA 11 po okresie eksploatacji ok. 18 lat pod ruchem KR6

- wartości średnie z pomiarów na dwóch pasach ruchu



0,47

Nawierzchnia SMA 11 po okresie eksploatacji ok. 5 lat pod ruchem KR6

- wartości średnie z pomiarów na dwóch pasach ruchu



0,51

Nawierzchnia SMA 11 po okresie eksploatacji ok. 8 lat pod ruchem KR6

- wartości średnie z pomiarów na dwóch pasach ruchu



0,41

Nawierzchnia SMA 11 po okresie eksploatacji ok. 7 lat pod ruchem KR6

- wartości średnie z pomiarów na dwóch pasach ruchu



0,54



W tabelach 4 i 5 podano wyniki badań odcinków wykonanych przez GDDKiA w latach 2013 i 2016.

Tabela 4. Porównanie wyników SMA 8, SMA 11 i SMA 16 z odcinka doświadczalnego GDDKiA 2013 r. [Bogdański, 2018]


Typ mieszanki

(te same kruszywa w mieszance mineralnej)

Wymaganie

Wynik z kierunku 1

(wartość średnia)

Wyniki w kierunku 2

(wartość średnia)

Właściwości przeciwpoślizgowe (SRT-3, 30 km/h, opona Barum Bravuris)

SMA 16

0,48

0,515

0,541

SMA 11

0,509

0,530

SMA 8

0,505

0,554



Tabela 5. Wyniki badań właściwości przeciwpoślizgowych mieszanek SMA 16 na S11 z realizacji w 2016 r., badania z 2018 r., w mieszance mineralnej SMA 11 i SMA 16 zastosowano te same kruszywa [Bogdański, 2018]


Odcinek S11 Jarocin

Odcinek S11 Ostrów Wlkp.

v=60 km/h

v=90 km/h

v=60 km/h

v=90 km/h

Wµ - miarodajny

0,56

0,50

0,56

0,50



W wyniku porównania, można stwierdzić, że pomimo stosunkowo gruboziarnistej struktury górnej powierzchni wykonanej z mieszanki SMA 16, współczynniki tarcia są bardzo dobre. Obala to mit, że najlepsze współczynniki tarcia można uzyskać tylko dla drobnoziarnistych warstw ścieralnych np. z SMA 8. Kluczowe jak się wydaje jest zastosowanie kruszyw o odpowiedniej jakości, odpornych na polerowanie pod ruchem. 


Hałaśliwość nawierzchni

Do badań wykorzystano metodę CPX - Close Proximity Method (ISO/DIS 11819-2.2). W metodzie CPX koło badawcze umieszczone jest w specjalnie skonstruowanej przyczepie badawczej, a pomiary są prowadzone w polu bliskim za pomocą dwóch mikrofonów zainstalowanych w pobliżu styku opony z nawierzchnią. Metoda CPX bierze pod uwagę wyłącznie hałas toczenia opon pomijając pozostałe źródła dźwięku [Mioduszewski, 2015].

Badania przeprowadzono na dwóch drogach samorządowych, w miejscowościach Chlebówka i Grobelno w woj. pomorskim. Wyniki pomiarów prezentuje tabela 6.

Tabela 6. Wyniki badań hałaśliwości nawierzchni z SMA 16 JENA, wykonane przez Politechnikę Gdańską w 2018 r., metoda CPX


Lokalizacja

Opona SRTT

hałas toczenia samochodów osobowych

Opona AAV4

hałas toczenia samochodów ciężarowych

CPX Index

50 km/h

80 km/h

50 km/h

80 km/h

50 km/h

80 km/h

Chlebówka

91,2

99,0

91,5

99,3

91,4

91,1

Grobelno

91,1

98,9

91,1

98,8

91,1

98,9



W tabeli 7.zamieszczono porównanie wyników badań poziomu hałasu dla nawierzchni z mieszanki SMA 16 JENA oraz dla nawierzchni wykonanej z mieszanki SMA 11 S.

Tabela 7. Porównanie wyników SMA 8, SMA 11 i SMA 16 z odcinka doświadczalnego 2013 r. [Bogdański, 2018]


Typ mieszanki

Wymaganie

Wynik z kierunku 1

(wartość średnia)

Wyniki w kierunku 2

(wartość średnia)

Hałaśliwość nawierzchni, metoda CPX [dB]

SMA 16

--

91,4

92,6

SMA 11

91,4

91,8

SMA 8

90,7

91,0

Rys. 1. Widok styku nawierzchni SMA 16 i SMA 11, obwodnica Jarocina (fot. B.Bogdański)

Wnioski z odcinka porównawczego SMA 16 JENA i SMA 11 - mieszanki SMA 16 nie różnią się istotnie od mieszanek  SMA 11 pod względem:

• poziomu szorstkości przy prędkości 60 km/h,

• poziomu hałaśliwości przy przebadanej prędkości,

• uzyskiwanej równości.

Podsumowując, SMA 16 JENA jest z pewnością porównywalna ze standardową SMA 11, a w przypadku ekonomiki jest korzystniejsza.

Działamy 24/7/365