Cementobetónové vozovky

Pri návrhu skladby vozoviek, výbere materiálov a určovaní ich dimenzií treba poznať viacero faktorov, ako napr.:

• dopravné zaťaženie, jeho charakter a veľkosť,
• inžinierskogeologické podmienky v podloží a únosnosť podložia,
• klimatické podmienky v mieste stavby,
• pevnostné a deformačné vlastnosti materiálov.

Cementobetónová zmes
Kamenivo, ktoré sa používa na výrobu betónovej zmesi, musí spĺňať kvalitatívne parametre podľa STN 73 6123. Spodnú vrstvu dvojvrstvového cementobetónového krytu tvorí hrubé prírodné kamenivo, ktoré možno po splnení určitých požiadaviek podľa STN 73 6123 nahradiť hrubým kamenivom z predrveného betónu.

Na cementobetónový kryt vozoviek skupiny I sa musí použiť portlandský cement triedy 42,5 (STN EN 197-1). Aj na vozovky skupín II až IV sa odporúča použiť portlandský cement triedy 42,5, prípadne iný portlandský alebo troskoportlandský cement (STN EN 197-1), ktorého vhodnosť treba preveriť preukaznými skúškami (STN EN 196-1 až STN EN 196-7). Pri dvojvrstvovom betónovom kryte sa musí betón spodnej aj hornej vrstvy vyrobiť z cementu rovnakého druhu a triedy. Z ekonomického hľadiska sa však do spodnej vrstvy môže použiť betón nižšej kvalitatívnej triedy.

Zlepšenie konzistencie čerstvého betónu a zvýšenie trvanlivosti cementobetónového krytu vozovky možno dosiahnuť použitím plastifikačných, stekajúcich alebo prevzdušňovacích prísad.
Voda, ktorá sa používa na výrobu betónu, musí byť pitná alebo musí spĺňať požiadavky podľa STN EN 1008.
Na ošetrovanie povrchu položenej betónovej vrstvy sa môžu používať len hmoty, ktoré nenarúšajú priebeh tuhnutia a tvrdnutia betónu. Pri použitých hmotách treba skúškami podľa STN 73 6180 preukázať ich ochrannú účinnosť a stanoviť vhodné dávkovanie pri rôznych poveternostných podmienkach.

Oceľ
Betonárska výstuž, ktorá sa používa na ukotvenie dosiek a klzných tŕňov, musí vyhovovať STN 42 0139. V priečnych škárach sa používajú klzné tŕne z hladkej ocele s plastovým povrchom hrubým min. 0,3 mm, ktorý zabezpečuje ochranu ocele proti korózii a zároveň umožňuje voľný pohyb tŕňov v betóne.
Na ukotvenie dosiek v pozdĺžnych škárach cementobetónového krytu vozoviek skupín I až III sa používajú tyče (kotvy) z hrebienkovej ocele, na ktoré sa v strednej časti nanáša v dĺžke 200 mm plastový povlak hrubý min. 0,3 mm.

Hmoty na utesňovanie škár
Proti vnikaniu nečistôt a vody k povrchu podkladových vrstiev sa používajú zálievky, tmely alebo pružné vložky. Môžu sa použiť zálievky a tmely, ktoré sú spracovateľné za tepla (vyžadujú si ohrev na 140 až 180 °C) alebo za studena, t. j. pri teplotách 5°C až 30°C. Pružné vložky s otvoreným prierezom sa používajú na utesnenie škár širokých 3 až 12 mm, s komôrkovitým prierezom na utesnenie škár širokých 8 až 20 mm a s kruhovým alebo obdĺžnikovým prierezom na dočasné utesnenie škár alebo majú funkciu vymedzovacích vložiek. Škára sa musí pred utesnením očistiť.
 

Vo všeobecnosti možno cementobetónové vozovky rozdeliť na jednovrstvové a dvojvrstvové (obr. 1), prípadne podľa vystuženia na vystužené a nevystužené.

Konštrukcie cementobetónových vozoviek, ktoré sa v praxi používajú, sú:

• vozovka s tenkými nevystuženými cementobetónovými doskami – dosky hrubé približne 240 mm sú vybetónované na tenkej, asi 40 až 50 mm hrubej medzivrstve z asfaltovej zmesi, ktorá sa obaľuje kamenivom. Podkladovú vrstvu tvorí obyčajne kamenivo stmelené hydraulickým spojivom a ochranná vrstva je zo zmesi nestmeleného kameniva;
• vozovky s hrubými nevystuženými cementobetónovými doskami – dosky hrubé 280 až 300 mm sú položené na vrstve zo zmesi nestmeleného kameniva (typu minerálbetón). Ochranná vrstva je nestmelená, má filtračnú a drenážnu funkciu;
• vozovka s nevystuženými cementobetónovými doskami na stmelenom podklade s drenážnou medzivrstvou (hrubá geosyntetika). Dosky hrubé približne 250 mm sú uložené na 20 až 40 mm hrubej vrstve z medzerovitého cementového betónu alebo z geotextílií s drenážnymi vlas­tnosťami. Spodný podklad je z hydraulic­ky spevneného kameniva, resp. z cementovej stabilizácie;
• vozovka so spojito vystuženou vrstvou cementového betónu – dosky hrubé 200 mm sú vystužené v pozdĺžnom smere oceľovými prútmi určitého prierezu. Pod doskami, na hydraulicky spevnenom podklade, môže byť medzivrstva z medzerovitého cementového betónu alebo z drenážneho asfaltového koberca.

Obr. 2 Ošetrovanie cementobetónovej vozovky po uložení	Obr. 1 Kladenie dvojvrstvového cementobetónového krytu

Finišer
Na kladenie cementobetónového krytu vozoviek sa používajú finišery s klznými bočnicami (z angl. slipform paver), ktoré sa obyčajne riadia programovo s digitálnymi výstupmi. Rozoznávajú sa dva typy finišerov, a síce zariadenia na kladenie jednovrstvového alebo dvojvrstvového krytu.

Betonáreň
Pri kladení betónu rôznych tried na spodnú a hornú vrstvu cementobetónového krytu treba zriadiť betonáreň s dvoma miešacími jadrami. Výrobné procesy musia byť plne automatizované a treba zabezpečiť aj elektronickú kontrolu dávkovania všetkých zložiek betónu.

Doprava čerstvého betónu
Na dopravu vyrobeného betónu sa používajú sklápacie nákladné automobily s vodotesnou korbou, resp. vaňové domiešavače. Odporúča sa použiť počet automobilov približne o 20 % vyšší oproti optimálnej potrebe. Prepravná vzdialenosť nákladných automobilov by mala byť max. 15 km od výroby betónu.

Ostatné zariadenia
Pri výstavbe cementobetónových vozoviek sa používajú aj ostatné pomocné zariadenia, ako sú napr. mobilný nakladač čerstvého betónu, servisná lávka, mobilné zariadenie na aplikáciu ochranného postreku, zalievač škár, automobil s rotujúcou kefou (obr. 3) a i.

Obr. 3 Konečná povrchová úprava kefou	Obr. 4 Rezanie priečnych škár

Referenčný úsek
S cieľom overiť si spoľahlivosť výroby, požadovaných parametrov cementobetónového krytu a ukladania čerstvého betónu sa postaví referenčný úsek dlhý približne 200 m, a to za rovnakých podmienok, aké sa predpokladajú počas výstavby. Podľa druhu a dôležitosti stavby sa môže tento úsek zhotoviť ako prvá časť stavby, prípadne ako zvláštny úsek mimo hlavnej komunikácie alebo ako náhrada niektorej podkladovej vrstvy.
 

• pri cementobetónových krytoch vozoviek skupín I treba odskúšať technológiu vytvárania priečnej pracovnej škáry. Referenčný úsek sa zriaďuje na overenie tolerancií dávkovania jednotlivých zložiek, účinnosti miešania, času prepravy, vlastností betónu v mieste kladenia, geometrických parametrov, rovnomernosti ošetrenia betónu a ďalších ukazovateľov požadovaných STN 73 6123;
• vedenie finišerov musí zabezpečovať požadovanú presnosť geometrických parametrov jednotlivých dosiek;
• na vedenie finišerov sa môžu použiť vodiace prvky (napr. drôt), prípadne iné navádzacie zariadenie, ktoré zabezpečuje najväčšiu povolenú odchýlku od požadovanej výšky ± 3 mm. Vzdialenosť oporných bodov vodiaceho drôtu nemôže byť väčšia ako 10 m, pričom v oblúku sa primerane skracuje;
• pri betonáži treba venovať zvýšenú pozornosť rovnomernému rozprestieraniu čerstvej betónovej zmesi pred finišerom a pravidelnému i rovnomernému postupu finišera;
• čerstvý betón sa pred finišer vyklápa z nákladných vozidiel čelne na celú šírku betónovaného pása, prípadne sa tam dopravuje pomocou podávača s rozdeľovacím dopravníkom;
• pri realizácii dvojvrstvovej vozovky sa betón na ukladanie hornej vrstvy dopravuje bočným dopravníkom, resp. spredu dopravníkom ponad prednú časť finišera;
• zhutňovacie zariadenie finišera musí pôsobiť rovnomerne po celej šírke betónového pása tak, aby sa betón spracovaný v celej hrúbke zároveň neprevibroval;
• pri betonáži treba vyznačiť v čerstvom zhutnenom betóne stavebné staničenie po 100 m, a to v pruhu do vzdialenosti 250 mm od vnútornej hrany dosky;
• pri betónovaní sa odporúča zachovať správne výškové pomery spodnej vrstvy, aby sa mohla dodržať stanovená hrúbka hornej vrstvy;
• čerstvý betón hornej vrstvy krytu musí byť pri teplom a suchom počasí zhutnený najneskôr do pol hodiny, pri chladnom a vlhkom počasí najneskôr do jednej hodiny po rozprestretí spodnej vrstvy;
• klzné tŕne do priečnych škár sa musia automatizovanou vibráciou zatlačiť do zhutneného betónu spodnej vrstvy krytu;
• krajné kotvy treba ukladať bočným vtláčacím zariadením, ale presnejšie je osadzovanie bočných kotiev do vyvŕtaných otvorov zatvrdnutého cementobetónového krytu vozovky.

Cementobetónový kryt vozovky sa musí hneď po vyhotovení chrániť proti rýchlemu odparovaniu vody, napr. ochranným postrekom parotesnými látkami, prikrytím fóliami a pod. (obr. 2). Pri očakávanom rýchlom ochladení treba čerstvý betón chrániť najmenej do narezania škár tepelnoizolačnými rohožami. Ochranu treba vykonávať celoplošne na všetkých povrchových častiach krytu (i na bočných stenách). Ustanovenia o čase ošetrovania, o ochrane proti teplotným trhlinám a proti mrazu sú obsiahnuté v norme STN EN 206-1:2002.
 

Škáry treba vytvárať z dôvodu zmrašťovania betónu, aby sa zamedzilo vzniku nekontrolovaných trhlín. Priečne škáry sa vytvárajú spravidla každých 4 až 6 m a pozdĺžne v mieste vyznačenia jazdných pruhov. Pred uvedením vozovky do prevádzky treba všetky škáry v cementobetónovom kryte dôkladne utesniť (obr. 4).

Ing. Marián Hudák
Foto: Inžinierske stavby

Autor pracuje v spoločnosti Inžinierske stavby, a. s., Košice na oddelení technického rozvoja a vývoja.

Literatúra:
(1)    Archív Inžinierskych stavieb, a. s., (technologické predpisy a pod.).
(2)    Hejhálek, j.: Betonový povrch – nevhodnejší řešení pro přetežované silnice a dálnice. In: Stavebnictví a interier. 12, 2004.
(3)    Gschwendt, I. a kol.: Vozovky: Materiály a technológie.
(4)    Pospíšil, K.: Vlastnosti cementobetonových vozovek. In. Beton – technologie – konstrukce – sanace. 6, 2005.