ÚTÉPÍTÉSI ANYAGOK

Az útpályán lebonyolódó forgalom terheit aföldmű és a pályaszerkezet együttesen viseli,ezért mindkettőnek megfelelő teherbírással,illetve a pályaszerkezet legfelső rétegénekmegfelelő felületi tulajdonságokkal kellrendelkezni.

Erdészeti utak pályaszerkezetének tervezésekorés építésekor a forgalom igényeinek megfelelő,fenntartható útpályát kell létrehozni az eztkielégítő anyagok felhasználásával.

1

A felhasználandó anyagok

Az utak pályaszerkezetének építéséhez:

• kőnemű anyagokat,

• kötőanyagokat,

• másodlagos ipari nyersanyagokat

használunk fel.

A kőnemű útépítési anyagok a pályaszerkezetteherbíró vázát alkotják.

A kötőanyagok a pályaszerkezetek vázát kötikössze (pl.: bitumen, cement stb.)

A másodlagos ipari nyersanyagok helyettesíthetnekkőnemű anyagokat és kötőanyagokat egyaránt.

2

A felhasználandó anyagok

A különböző útépítési alapanyagokból, különféleeljárásokkal, műszakilag egyenértékű pályaszer-kezeteket lehet előállítani. Az útépítési alap-anyagok kiválasztásánál ezért különbözőszempontokat kell figyelembe venni.

Kötőanyagként a bitumeneket célszerű választani,mert ennek technológiája terjedt el Magyar-országon, ennek alakult ki a szellemi és műszakiháttere. A cement felhasználásának szorosabbtechnológiai kötöttségeit az erdészeti útépítésbennem lehet maradéktalanul betartani. Kivétel ez alóla cementes talajstabilizáció.

3

A felhasználandó anyagok

A pályaszerkezetek nagy tömegét alkotókülönböző útépítési kőanyagok közül a megfelelőtkiválasztani:

• technológiai-műszaki,

• közgazdasági,

• környezetvédelmi

szempontok együttes mérlegelésével lehet.

Technológiai szempontból fontos, hogy akötőanyag és a kőanyag technológiai szempontbólmegfeleljen egymásnak és a technológiánakmegfelelő műszaki háttér, illetve az ennekmegfelelő technológia rendelkezésre álljon.

4

Az útépítési anyag ára

Az árat az alapanyag értéke, a kitermelés, afeldolgozás, a szállítás és a készletezés költségeihatározzák meg.

Az anyag értéke, a kitermelés, a feldolgozás és akészletezés költségei viszonylag alacsonyak. Az árszempontjából a szállítási költségek lesznekmértékadóak.

Célszerű ezért a kis értékű, de nagy tömegbenfelhasznált, anyagot az útépítés helyéhez közelbeszerezni. Előnyben kell részesíteni a helyianyagokat, amelyeknek stabilizációk formájábankedvező műszaki tulajdonságai is vannak.

5

Környezetvédelmi szempontok

A környezetvédelemi szempontoknak megfelelőanyaggazdálkodás alapelvei:• Törekvés a nagyobb élettartam megvalósítására• Célszerű, az igénybevételnek megfelelő anyag

beépítése• Felesleges anyagok elhagyása• Helyettesítő anyagok felhasználása• Újrahasznosított, vagy újrahasznosítható

anyagok alkalmazása• Pontos adagolás• Technológiai váltás, amely előnyben részesíti a

mechanikai megoldásokat.6

Környezetvédelmi szempontok

Az anyagköltségek csökkentése érdekében gyakranelmarad a természetes anyagok feldolgozása(osztályozása, törése), pedig célszerűbb kisköltségű osztályozással műszakilag is értékesebbétett anyagot választani.

A jobb minőségű anyag ugyan drágább, de jobbműszaki tulajdonságai miatt kevesebbet kellbeépíteni. Ennek megfelelően csökken a szállítandóanyagmennyiség és hosszú távon az útüzemeltetésés útfenntartás költségei is csökkenek.

7

Útépítési anyagokműszaki előírásai

Az útépítési anyagok választékait azok jelöléseit,valamint a minőségi előírásokat szabványok ésműszaki előírások rögzítik.

Az erdészeti magánutak építésénél az előírásosanyagtól és választéktól a költségcsökkentésérdekében el lehet térni, ha a nem előírásos anyagfelhasználását a tervező indokolja és a megfelelőtechnológiát a műszaki leírásban rögzíti, végülmegadja az építési minősítés feltételeit.

Nem vonatkozik ez azokra a beruházásokra, ahol aszabványos anyagok felhasználását írják elő.

8

Kőnemű útépítési anyagok

Természetes előfordulású anyagok: kitermelésután változatlan minőségben hasznosítjuk (pl.:homok, homokos kavics)

Tovább feldolgozott anyagok: a természeteselőfordulású anyagok feldolgozásával, a tömörkőzetek zúzásával és rostálásával készítik (pl.:zúzottkövek, zúzalékok)

Másodlagos ipari nyersanyagok: kohósalakkő,amely az acélgyártás mellékterméke, valamintkőbánya meddők.

9

Előírások

A pályaszerkezet anyagának meg kell felelni aforgalom biztonságos lebonyolítása általmegkövetelt feltételeknek, amelyek akövetkezők:

• álljon ellen a dinamikus hatásoknak,

• kopásálló legyen,

• fagyálló legyen.

A kőzeteket a fenti tulajdonságok szerintkőzetfizikai osztályokba (Kf) soroljuk, amelyekmeghatározzák a felhasználási területet is.

10

Előírások

A kőzetfizikai osztályokba sorolást kőzetfizikaivizsgálatok eredményei alapján végezzük.

A kőzetekből előállított útépítési kőanyagot abeépíthetőség szerint is osztályozzuk, amitalapvetően a szemszerkezeti tulajdonságokhatároznak meg:

• szemcsék nagyság szerinti eloszlása, aszemeloszlás;

• szemcsék alak szerinti eloszlása.

11

A kőzetfizikai jellemzők meghatározása

Szabványos eszközökkel és eljárásokkallaboratóriumban történik:

• Aprózódási veszteség Los Angeles dobban: akőzet ellenállását vizsgálja a dinamikus ütőhatással szemben;

• Felületi aprózódás és kopás Deval dobban (Devalkopás): a kőzet ellenállását vizsgálja a dinamikuserőkkel és koptató hatással szemben;

• Időállósági vizsgálat: nátriumszulfátos ésmagnéziumszulfátos oldatba helyezéssel akristályosodás repesztő hatásával végzik.

12

A vizsgálat célja megállapítani a kőzet ellenállásátdinamikus ütőhatásokkal szemben.

A vizsgálóberendezés egy vízszintes tengely körülforgó dob, amelynek belső alkotójára egyacélperemet rögzítenek.

A dobban elhelyezik a szemnagyság szerintösszeállított vizsgálati anyagot és az ütőhatástfokozó acélgolyókat.

A dobot percenként 30–33 fordulattal az előírtfordulatszám eléréséig (500 vagy 1000 fordulat)forgatják.

13

Aprózódás vizsgálataLos Angeles-dobban

14

Aprózódás vizsgálataLos Angeles-dobban

A dobból kivett anyagot 1,6 mm lyukbőségű szitánát kell mosni, majd a fennmaradó szemcséket105˚C-on tömegállandóságig ki kell szárítani.

A vizsgálat eredménye az aprózódási veszteség ésa kezdeti tömeg hányadosa:

Ahol: aLAm = Los Angeles aprózódásM = a vizsgált halmaz kezdeti tömegeMa = a vizsgálat után az 1,6mm-es szitán

fennmaradt halmaz tömege.15

Aprózódás vizsgálataLos Angeles-dobban

% 100aLAm

M Ma

M

A vizsgálattal a kőzet felületének ellenállásátjellemezzük a dinamikus erők és a koptatóhatásokkal szemben.

A vizsgálóberendezés egy ferdén elhelyezkedő(vízszintessel 30˚-os szöget bezáró) dob, amelyvízszintes tengely körül forog (átmérő 200 mm,magasság 340 mm). Ebbe a szemeloszlástól függőmennyiségű vizsgálati anyagot mérünk be.

A vizsgálatot szárazon vagy nedvesen végezhetjükel, így beszélhetünk száraz és nedves Deval-vizsgálatról.

16

Felületi aprózódás és kopás vizsgálata Deval-dobban

17

Felületi aprózódás és kopás vizsgálata Deval-dobban

A hengert percenként 30–33 fordulattal az előírtfordulatszámig kell (10000 vagy 15000 fordulat)forgatni, majd a teljes anyagot 1,6 mm lyukbőségűszitán át kell mosni, végül súlyállandóságig ki kellszárítani. Az eredmény a Deval-kopás:

ahol aD = Daval-kopásM = vizsgált halmaz kezdeti tömegeMk= aprózódás, koptatás után az 1,6 mm-es

szitán fennmaradt halmaz tömege18

Felületi aprózódás és kopás vizsgálata Deval-dobban

% 100kD

M Ma

M

A kőzetek kopásállóságának vizsgálatára ésminősítésére a vizes mikro-Deval vizsgálatot írjákelő.

A vizsgálóberendezés egy vízszintes tengely körülforgó dob (átmérője 154 mm, hossza 200 mm),amelybe 10 mm átmérőjű acélgolyókból állókoptató töltetet kell elhelyezni.

A kőanyag halmaz, a koptató töltet és a dob belsőfelülete között fellépő súrlódás koptatja a mintát. Akiértékelés az előzőhöz hasonlóan történik.

19

Kopásállóság vizsgálata vizes mikro-Deval vizsgálattal

A korábban használt fagyasztásos módszer helyettazért terjedt el ez a vizsgálat, mert a sóoldatkristályosodása nagyobb erővel repeszti a kőzetet,mint a fagy és a közutak sózása miatt ez azigénybevétel vált mértékadóvá.

A vizsgálathoz telített nátrium- és magnézium-szulfát oldatot használunk. A vizsgálandó kőanyagszemeloszlása alapján meghatározott mennyiségű,„dmin” minimális szemcseméretet meghaladókőanyagot drótkosárba rakunk, majd a mintát 16–20 óra időtartamra az oldatba helyezzük.

20

Időállósági vizsgálat kristályosítással

A mintát az oldat lecsepegése után kiszárítjuk éslehűtjük. Az öt ciklusban megismételtkristályosítás után a mintát dmin lyukbőségű szitánátmossuk és megmérjük a szitán fennmaradtanyag tömegét. A fagyállóságot az aprózódástömegarányával fejezzük ki:

ahol aMgm= aprózódás tömegarányaM = dmin átmérőnél nagyobb átmérőjű

halmaz tömege a kristályosodás előttMk = dmin lyukbőségű szitán fennmaradt

szemcsék tömege kristályosodás után21

Időállósági vizsgálat kristályosítással

% 100kMgm

M Ma

M

Az utak pályaszerkezete a kőanyag szemcséshalmazából épül fel.

A kőanyag felhasználásához – a technológiakialakításához, illetve a technológia igényeinekkielégítéséhez – ismerni kell az egyesszemcsék, illetve a halmazban egymásra hatószemcsék méretbeli és felületi tulajdonságait.

A szemcsék és halmazaik ismeretével agranulógia foglalkozik.

22

A szemcsés halmazra vonatkozó vizsgálatok

A szemeloszlás meghatározását a talajmecha-nikában elmondottaknak megfelelően szitálással éshidrometrálással végezzük.

A szitáláshoz négyzetes lyukú szitákból állószitasorozatot kell használni. A szemeloszlásigörbét a szemilogaritmikus rendszer mellett olyanrendszerben is ábrázolhatjuk, amelyben azabszcisszán az átmérőt négyzetgyökös léptékbentüntetjük fel. Ez az aszfalt és cementtechnológiák-nál megkívánt legtömörebb állapotot jelentőszemeloszlási görbe ábrázolásánál jelent előnyt.

23

Kőanyaghalmazok szemeloszlása

24

Szemeloszlás ábrázolása

Szemilogaritmikus léptékben négyzetgyökös léptékben

A legtömörebb állapotot a másodfokú parabolátmegközelítő szemeloszlás – a Fuller-görbe – adja,amelynek egyenlete:

% 100d

sD

A homokegyenértékkel a homokszennyezők(szerves és szervetlen anyag és iszap) mennyiségétés minőségét jellemezzük.

A vizsgálat a homok és a homokszennyezők eltérőülepedési sebességén alapul. A vizsgálatot ahalmaz 2 mm-es szitán átesett részén kellelvégezni.

A szabványos méretekkel rendelkező talpasmérőhengerbe 88 cm3 térfogatú anyagothelyezünk, és mérőoldattal (desztillált víz,kalcium-klorid, glicerin és formaldehid előírásoskeveréke) jelre töltjük .

25

Homokegyenérték vizsgálata

26

Homokegyenérték vizsgálata

A feltöltött mérőhengerbenlévő anyagot felrázzuk,majd a szuszpenziót 20percig ülepedni hagyjuk.

A pelyhesedett és ülepítettfinom szemcsék és ahomok éles határvonallalválik el egymástól.

A homokegyenérték meg-határozásának képlete:

h1, h2 mm-ben

2

1

100h

HEh

27

Szemcsealak vizsgálata

Befolyásolja a szemcsékellenálló képességét kü-lönféle külső hatásokkalszemben.

Legkedvezőbb az ideálisgömb vagy kocka alakotmegközelítő zömökkubikos szemcsealak.

A lemezes és tű alakúszemcsék aprózódásrahajlamosak.

28

Szemcsealak vizsgálata

Zömök: h/sz < 1,5 és v/sz > 0,5

Hosszúkás:h/sz ≥1,5 és v/sz > 0,5

Lemezes:h/sz<1,5 és v/sz 0,5

Lemezes és hosszúkás:h/sz ≥ 1,5 és v/sz 0,5

Az útépítési kőanyagokat alapvetően kétszempont szerint minősítjük:

• milyen annak a kőzetnek a minősége, amibőla kőanyagot előállítottuk (kőzetfizikaicsoportosítás);

• milyen a kőzetből előállított szemcséshalmaz szemeloszlása és a szemcsék alakja(osztályozási élesség és törési minőségszerinti csoportosítás).

29

Kőzetek és kőanyagok minősítése

Referencia vizsgálatok: 10-14 mm szemnagysághatárú „referencia mintán” végzik a vizsgálatokat.A közetfizikai csoport jelölése ekkor: Kf-Ad/D-r,ahol Kf (közetfizikai jellemző), „A” (közetfizikaicsoport jele), a d/D a legkisebb és legnagyobbátmérőt jelöli, „r” a referencia vizsgálatra utaló jel.

Alternatív vizsgálatok: a kőanyag halmaz sajátszemeloszlási határai közötti anyaggal végzik avizsgálatot. A kőzetfizikai csoport jele ekkor:Kf-Bd/D-a, ahol az „a” az alternatív vizsgálatra utalójel.

30

Kőzetfizikai minősítő vizsgálatok

Referencia vizsgálat alapján az egyes vizsgálatieredmények minőségi jele: a vizsgálat jele,lábindexben a vizsgálati szempontra megadottlegnagyobb megengedett érték. pl.: 37%aprózódási veszteséget mutató kőzet jele LA40,amelynél az aprózódási veszteség 35-40% közötti.

Alternatív vizsgálatból származó eredményekjelölése: aLA40

d1-d2, ahol LA a vizsgálat jele (LosAngeles), 40 a minőségi osztály jele (mint előbb)d1-d2 a halmaz legkisebb és legnagyobbszemcsemérete.

31

A vizsgálati eredményekminőségi jele

A kőzeteket a Los-Angeles aprózódás, a Mikro-Devla-kopás és a kristályosítási aprózódás alapjána következő kőzetfizikai csoportokba sorolhatjuk:

• Referencia vizsgálatok alapján:Kf-0d/D-r, Kf-Ad/D-r, Kf-Bd/D-r, Kf-Cd/D-r, Kf-Dd/D-r,amin belül a C és D jelű minőségi csoport két-kétalcsoportra oszlik: Kf-C1d/D-r, Kf-C2d/D-r, Kf-D1d/D-r,Kf-D2d/D-r jelöléssel

• Alternatív vizsgálatok alapján:Kf-0d/D-a, Kf-Ad/D-a, Kf-Bd/D-a, Kf-Cd/D-a, Kf-Dd/D-a,amin belül a C és D jelű minőségi csoport két-kétalcsoportra oszlik: Kf-C1d/D-a, Kf-C2d/D-a, Kf-D1d/D-a,Kf-D2d/D-a jelöléssel

32

A kőzetek kőzetfizikai csoportokba sorolása

Talajok

Az út építésének helyszínén található talajáltalában alkalmas a földmű megépítésére.

Bizonyos esetekben a helyi talaj kötőanyagbekeverésével stabilizálható, amellyel önállópályaszerkezeti réteget is létrehozhatunk.

A talajok stabilizálásakor a kedvezőtlentulajdonságokat is igyekszünk csökkenteni (pl.:agyag talajok mésszel való bekeverése)

33

Homok, homokos-kavics, kavics

A homok (H), a homokos kavics (HK) és a kavics (K)laza üledékes kőzethalmazok, amelyek aprózódásután lecsiszolódtak, ezért a szemcséklegömbölyítettek. Ezeket a halmazokat főkéntkvarc és kvarcit szemcsék alkotják. Kitermelésihelyük szerint megkülönböztetünk folyami ésbánya kitermelésű homokot, homokos-kavicsot éskavicsot. Elkülönítésük a szemcseátmérő szerint:

• homok: max. szemcseátmérő < 4mm

• kavics: min. szemcseátmérő > 4mm

• homokos kavics: max. szemcseátmérő > 4mm,min. szemcseátmérő < 4 mm

34

Termékosztályok

Nyersterméknek (N) nevezzük a bányászat közbenkitermelt anyagot.

A természetes szemeloszlású termék (T) felsőszemnagysága előírt, szemeloszlása pedig atermészetes alsó és az előírt felső határ között ahelyszínen található természetes szemeloszlás.

Előírt szemeloszlású termék (E) d = 0 és előírt felsőszemnagyság közé eső termék, amelynekszemeloszlása előírt szemeloszlási határgörbékközé esik.

35

Termékosztályok

Osztályozott terméket (O) a nyerstermékbőlmosással, töréssel, osztályozással állítunk elő,meghatározott méretű alsó és felsőszemcsehatárok között.

Kavicsból tört terméket (Z) a kavics művi törésévelállítunk elő, ekkor a halmaz legalább 90 tömeg %tört anyagot tartalmazzon.

Vegyes termékről (V) beszélünk, ha a természetesaprózódású szemek mellett még 10–90 tömeg %tört anyag is van a halmazban.

36

Erdészeti felhasználás

Az erdészeti útépítésekhez felhasznált homok,kavics, homokos-kavics saját bányából vagyanyagnyerőhelyről is beszerezhető.

Célszerű lenne kis beruházással ezeket a bányákatés anyagnyerőhelyeket úgy berendezni, hogy ottlegalább természetes (T) és előírt (E)szemeloszlású, esetleg tört (Z) és vegyes (V)terméket lehessen előállítani, amely jelentősennövelné a belőle készített szerkezetek használatiértékét és gazdaságosságát.

37

Murva

Üledékes kőzetek természetes aprózódásávaljön létre (dolomit, mészkő).

Nem szabványos választék, de erdészetiutaknál felhasználható.

A murva felhasználásával épített pályaszer-kezetek élettartama kisebb, útfenntartásiigénye magasabb lesz.

A murvát általában a bányából kikerülőminőségben, osztályozatlanul használjuk fel,de az osztályozással elérhető előnyök azelőbbiekhez hasonlóak.

38

Zúzottkő

Előírt kőzetfizikai jellemzőkkel bíró, természeteselőfordulású kőzetek aprításával (zúzásával) ésosztályozásával előállított, meghatározottszemnagyság határokkal bíró termék.

A zúzottköveket elsősorban osztályozási élességükés törési minőségük alapján csoportosítjuk.

Az osztályozási élességet a rögzített alsó és felsőátmérő határoknál kisebb, illetve nagyobbszemcsék tömegarányával jellemezzük.

A törési minőséget a kedvezőtlen alakú szemcséktömegarányával fejezzük ki, mert ezek mennyiségetöbbszöri töréssel csökkenthető.

39

Termékosztályok

Z termékosztályt (zúzottkövet) amely a leglazábbosztályozási élességű a törési minőség előírásanélkül.

NZ termékosztály (nemes zúzottkövek), amelynélaz osztályozás élessége az előbbinél szigorúbb, atörési minőségre utaló lemezes szemekmennyisége a d > 5 mm halmazban legfeljebb50 tömeg % lehet.

KZ termékosztály minősítésű zúzottkövek szigorúosztályozási minőséget jelentenek, a lemezesszemek mennyisége 20–35% között változhat.

40

Termékosztályok és frakcióhatárok

ZK termékosztályba a zúzott kavicsok tartoznak.

TZ és TZK az egyedileg tervezett szemeloszlásúzúzottkő és zúzott kavics termékosztályok.

A zúzottkövet a legkisebb és legnagyobb átmérőkszerint frakciókba soroljuk. Az alapfrakciókszemeloszlása szűk szemcseátmérő határok közöttváltoznak, a nyújtott frakciók több frakcióhatártfoglalnak magukba. A frakcióhatárok az alábbiak:

Z termékosztályban:Z 0/4, Z 0/11, Z 0/22, Z 0/32, Z 0/45, Z 0/80,Z 4/22, Z 22/45.

41

Termékosztályok és frakcióhatárok

NZ termékosztályban:NZ 0/2, NZ 0/4, NZ 4/11, NZ 11/22, NZ 22/32,NZ 32/56

KZ termékosztályban:KZ 2/4, KZ 4/8, KZ 8/11, KZ 11/16, KZ 16/22,KZ 22/32

ZK termékosztályban:ZK 0/4, ZK 4/8, ZK 4/11, ZK 8/11, ZK 8/16,ZK 11/22

42

Termékosztályok és frakcióhatárok

Korábban a 35 mm legnagyobb szemnagyságnálkisebb átmérőhatárok közé eső választékokatzúzaléknak nevezték. Ez a kifejezés napjainkigfennmaradt, ezért ezt a csoportosítást továbbra iscélszerű használni.

A termékosztályok kialakításánál az aszfaltútépítés igényeit vették figyelembe. Az erdészetiútépítésben elterjedt makadám és aszfaltmakadámpályaszerkezetek zúzottkőpályáinak építéséhez akorábbi Z 20/55, Z 55/80 választékokat egyeskőbányák még előállítják, vagy az ennek megfelelőújak Z 22/56, Z 56/80 is beszerezhetők.

43

Terméskő

A termésköveket elsősorban műtárgyaképítéséhez használják. Osztályozásuk:

• kőzettanilag: mállottság és annak előre-haladottsága alapján;

• kőzetfizikailag: testsűrűség, nyomószi-lárdság, időállóság, száraz ill. nedves Devalérték alapján;

• darabméret: hossz/szélesség, vastagság/szélesség, valamint a legkisebb éslegnagyobb méret alapján.

44

Terméskövek termékcsoportjai

TF jelű terméskőforgács 03–15 cm

TA jelű tömbös terméskő 15–25 cm

TB jelű tömbös terméskő 15–40 cm

TC jelű tömbös terméskő 20–60 cm

TD jelű tömbös terméskő 20–60 cm

TR jelű tömbös terméskövet a lapfelülethosszméretének és az arra merőleges legnagyobbméretének a szorzatával (dm2) kell jellemezni, mertezeket a köveket rézsűburkolásra használjuk és alapméret kiválasztása ennek alapján lehetséges.

45

Kőanyagok kitermelése

A tömör kőzeteket kőbányákban, a talajt és a lazaüledékes kőzeteket anyagnyerőhelyeken termelikki.

Az 1960-as évek végéig az erdőgazdaságokkezelésében több kőbánya működött, amelyek azerdészeti útépítés kőigényét a kor műszakiszínvonalának megfelelően jól kielégítették.

A meglévő néhány kőbánya felszereltségealapvetően hiányos, amely lehetetlenné teszi aminőségi kőtermelést. Célszerű lenne ezeket olyanszintig fejleszteni, amely lehetővé teszi a jobbminőségű kőanyag termelését.

46

Kőbányák és anyagnyerőhelyekkialakítása

Kőbányákat és anayagnyerőhelyeket létesíteni csakszakhatósági (önkormányzati, földhivatali, bánya-kapitánysági stb.) engedély birtokában lehet, abiztonsági előírások messzemenő betartásával.

A bánya és anyagnyerőhely területének kijelöléskorfontos szempont, hogy az kapcsolatban legyen egyúttal, más tevékenységek zavarása nélkül.

A bányanyitás első lépese a humuszos, értéktelen,mállott kőzetből álló réteg a fedő talajréteg(lefedési meddő) eltávolítása. Ezt lefedésneknevezzük.

47

A bánya általános kialakítása

48

Lefedés után kialakul afedőszint. Ennek min.szélessége 4 m, vagy afedőréteg vastagságá-nak fele.

A bányaművelés közbeneltávolított anyag helyéna bányaudvar alakul ki,amelyet a bányahomlokfala határol.

A bánya általános kialakítása

49

A homlokfal egyetlen folyamatos munkávalmegbontott szakasza a frontszélesség.

Keskeny, magas kőzet előforduláskor a bányafaltöbb szintre tagolódik. Célszerű, ha egy-egy szintszélessége 4m, illetve a szintek közötti bányafalmagasságának fele, harmada.

Kicsi bányákban az egyszintű művelésre kelltörekedni.

A bányafal állékonyságát folyamatosan biztosítanikell. A kőzeteket alávájással jöveszteni tilos!

A bányaudvar víztelenítése

50

A víztelenítés megoldása attól függ, hogy akörnyező terep, a talajvíz és a bányaudvar szintjeegymáshoz képest hogyan helyezkedik el:

A talajvízszint fölött elhelyezkedő bányaudvarvíztelenítését árokrendszerrel lehet megoldani. Azösszegyűjtött víz a bányaudvarból a környezőterepen elvezethető, vagy a vizet egy helyen kellösszegyűjteni, ahonnan az elszivároghat, vagykiszivattyúzható.

Talajvízszint alatt a bányaudvart nem víztelenítjük,hanem az anyagot víz alatti kotrással termeljük ki.

A bányameddő felhasználása

51

A készletgazdálkodás és környezetvédelemszempontjából fontos lenne, ha a bányameddőipari melléktermékként, vagy másodlagos iparinyersanyagként lehetne felhasználni alacsonyabbrendű létesítmények építésénél.

Ennek feltétele, hogy a különböző helyen keletkezőmeddőket elkülönítve tárolják. Ez azért fontos,mert a különböző meddőknek az anyaga általábanközel azonos minőségű, aminek ismeretében atovábbfelhasználás előírásait is meg lehet adni.

Kőbányák művelése

A szilárd kőzetek kialakulásakor és a geológiaikorok folyamán fellépő tektonikus erők hatására akőzet anyagában repedések keletkeznek.

Ezek a repedések pados, lemezes, oszlopos éskockás elválásokat eredményeznek, amelyek abányaművelést és az anyag felhasználhatóságáterősen befolyásolják.

A kőbányában kialakított szintek számát, akőzetben előforduló elválások, a fal magassága ésomlásveszélyessége határozza meg. A bányafejthető teljes homlokfallal és tagolt homlokfallal.

52

Kőbányák művelése

A kőbányákban a követ robbantással jövesztik. Arobbantásoknál az Általános Robbantási BiztonságiSzabályzatban foglaltakat kell betartani.Robbantani csak vizsgázott robbantómestervezetésével lehet.

A robbantáshoz a kőzetben robbantólyukat kellkialakítani. Kisebb mennyiségű kőzet fúrólyukasrobbantással jöveszthető.

Nagyobb mennyiségű kőzetet kamrázottrobbantással, vagy tárókban elhelyezettrobbanóanyaggal lehet jöveszteni.

53

Kőbányák művelése

A robbantólyukak elhelyezését a kőzet repede-zettsége és a kőzet keménysége határozza meg.

A robbantólyukakat a kőzet elválási lapjairamerőlegesen célszerű elhelyezni.

54

Kőbányák művelése

A fúrólyuk kézzel vagy géppel készíthető.

A gépi kialakítás eszköze:

• kemény kőzetben a fúrókalapács,

• puha kőzetben a fejtőkalapács.

Ezeket az eszközöket sűrített levegő hajtja meg,amit robbanómotoros légsűrítő állít elő.

A robbantáshoz robbanóanyagot, gyutacsot,gyújtózsinórt illetve elektromos indításkor villamosgyújtóberendezést használunk. A robbanóanyag aPaxit-3 kezelésbiztosbiztos, nem túl hevesrobbanóanyag.

55

Kőbányák művelése

A robbantólyukba először a robbanóanyag egyrészét kell betölteni enyhe tömörítéssel. Erre kerülaz indítótöltet, ami egy kisebb csomagrobbanóanyagba elhelyezett gyutacs agyújtózsinórral, vagy a robbantó vezetékkel.Ezután töltjük a szükséges robbanóanyag továbbirészét a robbantólyukba, végül azt valamilyentömítőanyaggal (agyag, talaj stb.) lefolytjuk.

A biztonságos robbantás érdekében ma mármajdnem kizárólagosan az elektromos indításthasználják, mert így kisebb az esélye annak, hogymarad fel nem robbant töltet.

56

Kőbányák művelése

Az erdészeti kezelésben lévő kis kapacitásúbányákban – ahol az elsőrendű cél az útépítésikőanyag előállítása – a lerobbantott követ előszörosztályozni kell.

El kell különíteni azt a kőzetfrakciót, amelyazonnal, vagy kis munkával terméskővé alakítható,az azonnal zúzható kőzetrészt, valamint azokat anagy kőtömböket, amelyeket a további feldolgozáselőtt még aprítani kell.

Az előtörést kézzel, vagy további robbantássallehet elvégezni.

57

Kőbányák művelése

A zúzásra szánt követ pofás, vagy kúpos kőtörőzúzza a kívánt méretűre. A frakciókat hengeres,vagy sík rostán választják szét, osztályozzák. Atörési minőség javítására ismételt törés isvégezhető.

A kőbányák belső anyagmozgatására rakodógépetés szállítószalagot használhatunk. Megfelelőszintkülönbség (min. 9 m) lehetővé teszi azenergiatakarékos csúszdák működtetését is.

Az elszállítandó anyagot a depóniákból célszerűpuffertárolókba juttatni.

58

Nagyobb anyagnyerőhelyekművelése

Anyagnyerőhelyek azok a laza kőzetben nyitottbányák, amelyekből talaj, homok, homokos-kavicsvagy kavics termelhető ki az útépítés közelében,állandó vagy ideiglenes jelleggel.

Az anyagot a bányafalból fejtő-rakodógéptermelheti ki, amely egyben a szállítóeszközökmegrakását is elvégzi.

Tömörebb településű rétegekben, vagy ha abányafalat nem lehet fejteni, a térszintet lehetmélyíteni. A kitermelendő anyagot dózer lazítja felés tolja nagyobb halmokba és rakodógép rakja aszállítóeszközre.

59

Nagyobb anyagnyerőhelyekművelése

Fontos, hogy a kisebb anyagnyerőhelyek neakadályozzák a gazdálkodást és egybenmegfeleljenek a balesetelhárítási és tájesztétikaiszempontoknak is.

A nagyobb anyagnyerőhelyek (20–30m3/napteljesítmény fölött) folyamatos munkáját márcélszerű megtervezni és szervezni. A megfelelőteljesítmény eléréséhez az egész munkafolyamatotgépesíteni kell.

A hatékony anyagfelhasználás érdekében célszerűezeken az anyagnyerőhelyeken kisebb teljesít-ményű kőtörőt és osztályozót is felállítani.

60

Nagyobb anyagnyerőhelyekművelése

Az anyagnyerőhely belső anyagmozgatásagravitációs úton, vagy szállítószalaggal oldhatómeg.

A szállítószalag vízszintessel bezárt szöge nehaladja meg a szállított anyagra megadotthatárértéket. A biztonságos szállítás szempontjá-ból a szállítószalagot nem célszerű 20˚-nálmeredekebb állásban használni.

A gyors rakodás biztosítása érdekében az anyagotitt is puffertárolóba kell juttatni.

Az üzemeltetéskor a balesetelhárítási, akörnyezetvédelmi és a készletgazdálkodásiszempontokat figyelembe kell venni.

61

Kötőanyagok

Bitumen: az aszfalt pályaszerkezeti rétegekkötőanyaga

Cement: a beton vagy cement-stabilizácóspályaszerkezeti rétegek kötőanyaga

Mész: a kötött talajok útépítési szempontbólkedvezőtlen tulajdonságai csökkenthetők asegítségével, illetve adalékanyag

62

Bitumenek

A kőolaj szakaszos lepárlása után, adesztillációs bitumenből állítják elő úgy, hogyfúvatással oxigént áramoltatnak keresztül rajta.Az így keletkezett útépítési bitumen egynormál hőmérsékleten szilárd, kagylósan törő,termoplasztikus anyag. Fajtái a következők:

• útépítési bitumenek

• higított bitumenek

• bitumen emulziók

63

Útépítési bitumenek

Az útépítési, vagy röviden utibitumenek ameleg eljárással készített, kis hézagtartalmú,tömör aszfaltok kötőanyaga.

A bitumen az aszfalt beépítése után lehűlvefejti ki kötőképességét, mert a beépítés utánlehűlő bitumen visszanyeri merev állapotát.

A bitumenek tulajdonságait különféle anyagokadagolásával javíthatják. Ezek a bitumenek amodifikált bitumenek.

64

Az útépítési bitumenek fontosabb jellemzői

A bitumen tulajdonságait alapvetően azalapanyagként felhasznált kőolaj tulajdonságaiszabják meg, amelyet a gyártás közben bizonyoshatárok között módosítani lehet. A bitumenektulajdonságait kétféle szempont szerint vizsgáljuk:

• a kémiai jellegű vizsgálatokkal a bitumenösszetételét, a kémiai tulajdonságokathatározzák meg,

• a fizikai jellegű vizsgálatokkal a viszkozitásra, ahőérzékenységre és a hőtűrőképességrevonatkozó adatokat kapjuk meg, amelyektechnológiai szempontból fontosak.

65

A penetráció

A penetráció a bitumen keménységére jellemzőszámérték, amelyet az utibitumen egyesválasztékainak elkülönítésére használunk.

A penetráció egy szabványos kialakítású 100 gtömeggel terhelt tű 5 sec. alatti behatolásánakmélysége a 25˚C hőmérsékletű bitumenbe, 0,1 mm-ben kifejezve.

66

Lágyuláspont

A lágyuláspont az a hőmérséklet, amelyen abitumen lassan folyóssá válik. Meghatározásagyűrűs-golyós lágyuláspont vizsgálattal történik . Avizsgálathoz használt készülék váza két egymástól25 mm távolságra lévő acéllap. A felső acéllaponkialakított környílásba kell elhelyezni a bitumennelmegtöltött 16 mm belső átmérőjű, 6,4 mmmagasságú rézgyűrűt.

67

Lágyuláspont

A bitumenre 3,5 g tömegű 9,5 mm átmérőjű acélgolyót kell helyezni. Az összeállított berendezéstvízfürdőbe kell állítani, amelynek hőmérsékletétpercenként 5˚C-kal kell növelni. A hőmérsékletnövekedésének hatására a bitumen meglágyul, agolyó súlya a bitument lehúzza a 25 mm-relmélyebben lévő alsó szintre. Az ehhez tartozóhőmérséklet a lágyuláspont (35˚-80˚C).

68

Töréspont

A töréspontot a Fraas-féle készülékkel határozzukmeg. A készülék egy olyan mechanikus szerkezet,amellyel egy 0,4 g bitumennel bevont 2×4 cmméretű acéllemezt lehet folyamatos hűtés közbenelőírás szerint hajlítgatni.

69

A hajlított acéllemez alakváltozásait a bitumenfilmegy bizonyos hőmérsékletig jól követi, majd elkezdrepedezni. A töréspont az a hőmérséklet, amelyena bitumenfilm a hajlítás hatására megreped.

Az útépítési bitumenek töréspontja -20˚C és +3˚Cközött változik.

A bitumen tulajdonsága annál kedvezőbb, minélalacsonyabb a töréspontja a lágyulásponthozképest. Ezt a viszonyt a plasztikus hőtávolságfejezi ki, amely a lágyuláspont és a töréspontközötti hőmérséklet különbség.(kedvező:60-65˚C)

70

Töréspont

Duktilitás

A bitumen szívósságára és képlékenységére utal abitumen nyújthatósága. A duktilitást 25˚Chőmérsékletű vízfürdőbe helyezett szabványosméretű, piskóta alakú próbatesten mérjük, amelyet5 cm/perc sebességgel nyújtunk.

A duktilitás az a cm-ben kifejezett távolság, ahol amegnyújtott bitumenszál elszakad. (5-100 cm)

71

Azt vizsgálja, hogy magas hőmérsékleten hogyanváltoznak meg a bitumen minőségét kifejezőjellemzők.

Az öregítési vizsgálatkor szabványos kialakításútálban 50 g bitument 5 óra hosszú ideig, 163˚C-on tárolunk. Az öregítés után mérjük asúlyveszteséget, amely nem lehet több 1%-nál.

Ezen kívül újra meg kell határozni a 25˚C-on mértpenetrációt és duktilitást. Az öregítés után mértértékeknél a csökkenés nem lépheti túl aszabványban meghatározott értéket.

72

Öregítési vizsgálat

Az útépítési bitumenek választékait a 25˚C-onmért penetrációjuk alapján különítik el és nevezikmeg. A szabványos választékok ezek szerint:

20/30, 35/50, 50/70, 70/100, 100/150,160/220

A bitumeneket feloszthatók

•lágy bitumenekre: 100/150, 160/220

•közepesen kemény bitumenekre: 50/70, 70/100

•kemény bitumenekre: 20/30, 35/50

73

Útépítési bitumenek választékai

A bitumen termoplasztikus tulajdonsága miattmelegítés hatására először meglágyul, majdhígfolyóssá válik. Ez teszi lehetővé a különbözőtechnológiai műveletek végrehajtását.

Az egyes műveletekhez tartozó viszkozitások:

• szivattyúzási viszkozitás: 1000–2000 cSt

• keverési viszkozitás: 100-300 cSt

• permetezési viszkozitás: 40-50 cSt

A különféle keménységű bitumenek ugyanazt aviszkozitást más-más hőmérsékleten érik el.

74

Útépítési bitumen hőmérséklete és viszkozitása

Útépítési bitumen szállítása, tárolása kezelése

Szállítása hőszigetelt vasúti tartálykocsival,tartálygépkocsival vagy hordókban, tárolásahőszigetelt tárolótartályban.

A lefejhetőség miatt a tartályokban csőkígyóthelyeznek el, amelyben forró olajat vagy gőztkeringetnek.

Biztonságtechnika:• a tartály csak 80%-ig használható ki,• a forró bitumen víz hatására felhabzik, amely

ellen habzásgátlóval védekezhetünk.• nyílt láng használata tilos.

75

Higított bitumen

A félmeleg eljárással készülő utántömörödőaszfaltok ill. aszfaltmakadámok kötőanyaga.

A higított bitumen lágy bitumen és 15-35%könnyű gázolaj keveréke.

A higított bitumen viszkozitása lecsökken,léghőmérsékleten vagy alacsonyabb hőmér-sékleten (60–100˚C) keverésre, permetezésrealkalmassá válik.

A higított bitumen kötése fokozatosan alakulki a higítóanyag elpárolgásának függvényében.

76

Higított bitumen viszkozitása

A viszkozitást az oldószer mennyisége, minőségeés az alapanyagként felhasznált bitumen kemény-sége határozza meg.

A higított bitumen folyósságára jellemzőviszkozitás az a másodpercben kifejezett kifolyásiidő, amely alatt az 50 cm3 mennyiségű 30˚Chőmérsékletű higított bitumen a 10 illetve a 4 mmátmérőjű lyukon kifolyik. A viszkozitás megha-tározására használt utikátrány-viszkoziméterben ahigított bitumen hőmérsékletét vízfürdővel lehetszabályozni.

77

Higított bitumen lobbanáspontja

A lobbanáspont a higított bitumen tűzveszélyes-ségére jellemző. Az a hőmérséklet, amelyen aMarcusson-féle készülékben melegített higítottbitumenből eltávozó gőzök a levegővel elegyedve,láng hatására az anyag egész felületére kiterjedveellobban.

A Marcusson-féle lobbanáspont meghatározókészülékben a vizsgált higított bitument homokfürdőben melegítik, az eltávozó gázokatgyújtóláng lobbantja lángra. A higított bitumenlobbanáspontja 70˚C körül mozog.

78

Higított bitumen tapadása

A jó tapadás két előfeltétele, hogy

•a folyékony halmazállapotú higított bitumennedvesítse a kőzet felületét,

•működjön a kötőanyag és a kőzet felülete közöttaz adhézió és a másodlagos kémiai erők.

A kőzet felületét akkor nedvesíti jól a higítottbitumen, amikor azon vékony rétegben szétterül.

A poláros kőzet felületén az ugyancsak poláros vízmolekulái erősebben tapadnak meg, mint azapoláros higított bitumen. A nedves kő felületérőlezért a víz leszorítja a higított bitument.

79

A tapadás vizsgálata

A tapadás vizsgálatához 300–300g, 5–10 mmszemnagyságú, frissen tört, mosott és szárítottdunai fehér kavicsot és zalahalápi bazaltzúzottkövet kell 15–15g 70˚C hőmérsékletűhigított bitumennel összekeverni.

A keveréket 2 órán keresztül levegőn, majd 24órán keresztül desztillált víz alatt kell tartani.Jónak ítélhető meg a tapadás, ha az ásványi anyagfelületének több mint 90%-át bevonja a higítottbitumen.

A tapadóképesség tapadásjavító anyaggal (Evazin)növelhető.

80

A higított bitumen választékai

Az útépítéshez használható higított bitumenválasztékait a bitumen származási helye ésviszkozitásuk szerint különítjük el. Ígymegkülönböztetünk:

• HB-A 20/40, HB-A 150/300 arab kőolajból

• HB-R 20/40, HB-R 150/300 egyéb kőolajból

származó higított bitument.

81

Higított bitumenszállítása, tárolása

A higított bitument tartálykocsikban szállítják,amelyből a tárolótartályba általában melegítésnélkül lehet átfejteni.

A hidegebb időszakokban a szállítótartályokat hőellen szigetelni kell, vagy a tartályban lévőcsőkígyóban áramoltatott forró gőzzel fel kellmelegíteni a lefejtési, vagy szivattyúzásiviszkozitás eléréséig.

A higított bitument fogaskerék szivattyúval emelikát az acél tárolótartályokban, amelyekben afelmelegítést szintén csőkígyó teszi lehetővé.

82

Higított bitumenszállítása, tárolása

A tárolótartály feltöltésénél figyelembe kell venni amelegítés hatására bekövetkező térfogatnövekedést, valamint a víz hatására bekövetkezőhabzás lehetőségét.

A higított bitument a különböző technológiaifolyamatokhoz szükséges viszkozitásúra kellbeállítani, ezért 70–150˚C-ra fel kell melegíteni.Ez a hőmérséklet magasabb a higított bitumenlobbanáspontjánál (70˚C), ezért a munkák

fokozottan tűz- és robbanásveszélyesek, ezértnyílt láng használata szigorúan tilos.

83

Bitumenemulzió

A bitumenemulzió bitumen, víz és emulgeátorkeveréke. Színe barnás-fekete

A bitumenemulzióban az 1–5 mikronnagyságúra diszpergált bitumen a vízbenegyenletesen elosztva lebeg.

A keverék stabilitását az emulgeátor biztosítja,amely egy heteropoláros vegyület. Töltésnélküli hidrofób része a bitumenhez tapad,poláros vége a vízben disszociál, ezáltal abitumen kifelé poláros jelleget mutat.

84

Bitumenemulzió

A kőzet felületéhez érve, vagy a víz elpárolgásakoraz egyensúly felborul, a bitumen a kőzet felületénkiválik, bekövetkezik az emulzió törése.

A törés után visszamaradó bitumen tulajdonságaiaz alapanyagként felhasznált bitumen tulajdon-ságaival egyeznek meg.

Az erdészeti útépítéseknél azért jelentős, merthidegen, melegítés nélkül felhasználható,permetezhető, keverhető, valamint hidegentárolható aszfalt is készíthető belőle.

Környezetet nem szennyező, mert megtörésekorbitumenre és vízre válik szét.

85

Bitumenemulzió törése

A törés folyamata az emulgeátor tulajdonságaitólfügg, amely szerint megkülönböztetünk:• kationaktív bitumenemulziókat,• anionaktív bitumenemulziókat.

A kationaktív bitumenemulziónál az emulgeátorból(zsírsavamin (RNH2) és sósav (HCl), amelybőlRNH3Cl, majd RNH3

+ és Cl- keletkezik) kialakulóvédőburok külső felületét az emulgeátor molekulapozitív elektromos töltésű hidrofil végei alkotják,ezért a bevont bitumenszemcse pozitív töltéstmutat. A kationaktív bitumenemulzió ionos kötésea kőzet felületéhez erősebb, mint a víz kötése,ezért a vizet a kőzet felületéről leszorítja.

86

Anionaktív Bitumenemulzió

Az emulgeátor ekkor zsírsav (RCOOH) és lúg(NaOH), ami a bitumenszemcséknek negatívvédőburkot kölcsönöz. Az azonos töltésű részekegymást taszítva lebegnek.

A kőzet felületéhez érve az elektromos töltésekegyensúlya megbomlik és az emulzió a kőzetfelületén kiválik. A tapadás a kőzethez azonbancsak a víz eltávozása után következik be, kémiaiértelemben vett kötések kialakulása nélkül.

A kötés teljes kialakulása előtt a kőzet felületérőlaz anionaktív bitumenemulzió könnyen lemosódik,ezért útépítési célra csak a kationaktív bitumen-emulziót használják.

87

Kationaktív bitumenemulzió jellemzői

Bitumenemulzió kinézetének leírásaSzíne barnás-fekete, a tároló edényben el nemkeverhető kemény bitumenréteg nem látható, 24órán keresztül nyugalomban tartva a felszínenvékony hártya keletkezhet, kialakulhat egy többé-kevésbé elkülönülő vizes réteg, amelyet egyszerűkeveréssel meg lehet szüntetni.

Viszkozitásutikátrány-viszkoziméterrel határozzuk meg. Akationaktív bitumenemulzió viszkozitása az50cm3 bitumenemulzió kifolyási ideje 4mmátmérőjű kifolyónyíláson, 20, illetve 40°C-on.

88

Kationaktív bitumenemulzió kémhatása és törési ideje

A kémhatást a pH érték jellemzi, amit indikátorpapírral határozunk meg. Értéke 2–6 közöttváltozik.

A technológia szempontjából talán legfontosabbjellemző a törési idő. Ennek vizsgálatához azépítéshez felhasznált kőzetből 100 g-ot 5 cm3

vízzel benedvesítünk, majd 10 g bitumen-emulzióval összekeverjük.

Keverés után 10 egyenlő részre osztjuk az anyagotés óraüvegre helyezzük. Az óraüvegekenfeltüntetjük azokat az előre meghatározott,keveréstől eltelt állásidőket, amelyek után a töréstvizsgálni fogjuk.

89

Kationaktív bitumenemulzió törési ideje

Az állásidők elteltével az óraüvegről gyengevízsugárral lemossuk az emulziót, majd a mintákatszobahőmérsékleten kiszárítjuk és megvizsgáljuka bevont felületeket.

Ahhoz a mintához tartozó állásidő, amelyen azúzottkő felületén egyenletes, fekete bitumenesbevonat látható a törési idő percben kifejezve.

A vizsgálathoz UNZ5/12 uzsai bazaltot és 5/12hegyeshalmi zúzott kavicsot kell használni.

Erdészeti útépítéseknél célszerű a vizsgálatokat azépítéshez használt kőanyagon is elvégezni.

90

Kationaktív bitumenemulzió tapadóképessége

A tapadóképesség vizsgálatához 100 gzúzottkövet összekeverünk 10 g bitumenttartalmazó emulzióval és 24 órán keresztül, illetvea törési idő elteltével 300 cm3, 60°C hőmérsékletűdesztillált vizet adunk hozzá. A keveréket 18 óránkeresztül 60°C-on tároljuk. Ezután a vizet leöntjükés szemrevételezéssel megállapítjuk a bevontfelület százalékos arányát.

A vizsgálathoz UNZ5/12 uzsai bazaltot és 5/12hegyeshalmi zúzott kavicsot kell használni.Erdészeti útépítéseknél célszerű a vizsgálatokat azépítéshez használt kőanyagon is elvégezni.

91

Kationaktív bitumenemulzió választékai törési idő szerint

A kationaktív bitumenemulziót a gyártó háromféletörési idővel gyártja:

• gyorsan törő bitumenemulzió (Gy jelű), amelypermetezéses technológiához használható;

• közepesen törési idejű bitumenemulzió (K jelű),amely permetezéses és keverésestechnológiához egyaránt használható;

• lassan törő bitumenemulzió (L jelű), amelybőltárolható hideg aszfaltokat lehet keverésselelőállítani.

92

Kationaktív bitumenemulzió választékai technológia szerint

Ennek alapján megkülönböztetünk:

• ragasztáshoz felhasznált (R jelű)

• permetezéses felületi bevonatokhoz használt(FB jelű)

• keveréses, terítéses felületi bevonatokhozhasznált (KFB jelű)

• aszfaltkeverékhez használt (EA jelű)

bitumenemulziót.

93

Kationaktív bitumenemulzió vá-lasztékai bitumentartalom szerint

A bitumenemulziót többféle bitumentartalom-mal gyártják:

• 40% bitument tartalmazó emulzió számjele: 40

• 60% bitument tartalmazó emulzió számjele: 60

• 65% bitument tartalmazó emulzió számjele: 65

• 70% bitument tartalmazó emulzió számjele: 70

94

Kationaktív bitumenemulzió választékai a bitumen szerint

A felhasznált útépítési bitumen szerint azemulzió lehet:

• 80-as penetráció értékű, számjele: 70/100

• 200-as penetráció értékű,számjele: 160/220

• elasztomerrel modofikált útépítési bitumen:betűjele PmB-A

• plasztomerrel modofikált útépítési bitumen:betűjele PmB-B

95

Kationaktív bitumenemulzió termékfajtái

A termékfajták elnevezésének tartalmazni kell:• a termék nevét,• a termék fajtára utaló betű-, illetve számjeleket,

valamint a gyártáshoz felhasznált útépítésbitumen termékre utaló számjelet vagy betűjelet,

• a vonatkozó műszaki előírás azonosító jelzetét.

Pl.: Kationaktív bitumenemulzió, Gy-R 60(160/220), ÚT 2-3.504

Azt a termékfajtát kell választani amely megfelel afelhasználás módjának, a kőanyag minőségének, azalkalmazott berendezéseknek és az időjárásiviszonyoknak.

96

Kationaktív bitumenemulzió szállítása, tárolása, kezelése

A kationaktív bitumenemulziót tartálykocsibanszállítják. Fontos, hogy a tartály tiszta legyen, mertszennyeződések hatására az emulzió megtörik. Atörés után kivált bitument csak melegítéssel leheteltávolítani.

A tároló tartályt csak akkor kell a lehűlés ellenszigetelni, amikor a bitumenemulziót fagypontalatti hőmérsékleten is tárolni kell.

Elvben a tároló tartályban lévő bitumenfelmelegítéséről sem kell gondoskodni, bárcélszerű ennek lehetőségét egy csőrendszerbeépítésével biztosítani.

97

Kationaktív bitumenemulzió szállítása, tárolása, kezelése

Tárolás közben a bitumenemulzió lassan ülepedik,ami azonban keveréssel megszüntethető.

A tárolt bitumenemulziót ezért hetente legalábbegyszer át kell keverni. Ekkor a lefejtéshezhasznált fogaskerék szivattyúval a tartálybólkiszivattyúzott bitumenemulziót egy csővezetékenkeresztül visszajuttatjuk a tartályba.

A kationaktív bitumenemulzió vízzel hígítható, depH-ját sósav adagolással 2–5 közötti értéken kelltartani.

98

Cement

A cement finomra őrölt hidraulikus kötőanyag,amely vízzel keverve levegőn, vagy víz alattkőszerűen megszilárdul, és a hozzákevertszilárd ásványi anyagokat vízben oldhatatlanulösszeköti.

A cement kötőanyagot felhasználó szerkeze-teket a kötés intenzív szakaszában folyama-tosan nedvesen kell tartani. Ezzel a zsugorodásihajlam csökken, a szilárdulás folyamatakedvezőbbé válik.

99

A cement felhasználása

A cementes talajstabilizáció építéséhez bármelyáltalánosan használt cementet fel lehethasználni.

A betonburkolat készítéséhez azonban olyancement szükséges, amelyből nagy húzó-szilárdságú, jó minőségű beton állítható elő.

A hazai betonútépítés hagyományainak hiányamiatt nálunk kimondottan útépítési célra nemgyártanak cementet.

100

A cement kötési idejének meghatározása

A kötés kezdetének és végének idejét közelítőenegy előírt folyósságú cementpépből készítettlepényen lehet meghatározni.

A szilárduló lepény szélétől 15 mm-re15 percenként egy szabványosan kialakított farudacskát kell beszúrni, aminek hatására alepényben repedések keletkeznek.

A kötés kezdete a víz hozzáadásától eltelt az azidőtartam, amidőn a lepénybe szúrt rudacskábólkiinduló repedés eléri a lepény szélét. A kötés végeaz az időpont, amikor a lepény felülete körömmel,enyhe nyomással nem karcolható.

101

Cementek választékai

28 napos nyomószilárdság 10 MN/m2 (kp/cm2)-ben: 250; 350; 450; 550

Alapanyag: szilikát portlandcement (pc)

Alkolikus gerjesztők:kohósalak (ks) (20%, vagy 20-40%), vagy pernye (p) (10%, vagy 10-20%)

Szabványos elnevezés: 28 napos szabványosnyomószilárdság; különleges tulajdonságra utalójel; cementfajták összetételére utaló jel.

Pl.: a 350-K ppc 10 jelű cement szilárdsága 35MN/m2 késleltetett szilárdulású (kötési idejű)pernye-portland cement, amely legfeljebb 10tömeg % pernyét tartalmaz.

102

A cementek tárolása

A cementet ömlesztve (tároló silóban), vagyzsákolva lehet beszerezni és tárolni.

Erdészeti útépítéseknél, ahol nem áll rendelkezé-sünkre cementadagolóval egybeépített talajmaró ésa cementszállító tartály-tehergépkocsi mozgásá-hoz sincs elég hely, a zsákolt cementet is fel lehethasználni megfelelő munkamódszer kialakításával.

A zsákolt cementet száraz helyen kell tárolni. Aközponti tárolóhelyről az útépítés helyszínére csakaz egy nap alatt felhasználható mennyiségetcélszerű kiszállítani.

103

Mész

A mész kötőanyagot mészkőből égetésselállítják elő. Az égetés alatt a következő vegyifolyamat játszódik le:

CaCO3=CaO + CO2

Az égetés eredményeként égetett darabosmeszet kapunk, amelyet közvetlenül nem lehetfelhasználni, ezért azt őrlik, illetve vízzelösszekeverve oltják. A liszt finomságúra őröltdarabos égetett mész az égetett mészpor.

104

Mész

Az égetett meszet vízzel keverik össze, amit amész oltásnak neveznek. Az oltás eredménye akalciumhidroxid:

CaO+H2O=Ca(OH)2+hő

A meszet kevés vízzel (mintegy 32%) porrálehet oltani. A keletkező választék amészhidrát, vagy porrá oltott mész. Több vízadagolásával (50–70%) kapjuk a mészpépet,vagy oltott meszet.

105

A mész szilárdulása

A szilárdulás vegyi folyamata:

Ca(OH)2 +CO2=CaCO3+H2O

amelynek eredményeként a cementnél kisebbszilárdság alakul ki. Az útépítésben a meszetezért nem közvetlenül szilárdságnövelőtulajdonsága miatt, hanem kémiai hatásai miatthasználjuk.

A mész különböző fajtái közül a felhasználáskörülményei és a technológia előírásai alapjánkell a megfelelőt kiválasztani.

106

A mész felhasználása

Az útépítésben a meszet általában meszestalajstabilizáció készítésére használják.

A legfontosabb hatások ekkor a talajokvíztelenítése, a kötött talajrészecskék kémiaiösszetapadása (aggregációja), az ionkicserélésés a puzzolános reakciók. Hosszú távúhatásként felléphet karbonátosodás is.

A kívánt hatásokat égetett mész, mészhidrát ésmészpép bekeverésével érhetjük el.

107

A mész felhasználása

Az őrölt égetett fehérmeszet akkor célszerűhasználni, amikor a talajt ki kell szárítani. Egykg mész oltódásakor mintegy 300 g pórusvizetvon el a talajból.

Gyakorlati szabályként elfogadhatjuk, hogy atalaj víztartalma az őrölt égetett mészbekeverése után a felhasznált mész arányánakmegfelelően csökken.

Tárolása zsákokban vagy por alakbantartályokban történik.

108

Másodlagos ipari nyersanyagok

Az útépítés speciális problémája a kő- éskavicsbányák kitermelhető készleténekcsökkenése a szigorodó környezetvédelmielőírások miatt. Az egyik oldalon szűkülőanyagforrások, a másik oldalon a felhalmozódófeleslegek (hulladék, szemét) új megoldásokkeresését indították el:

• új energiatakarékos eljárások kidolgozására,

• a jó minőségű ásványi anyagok helyettesítéséneklehetőségére.

109

Másodlagos ipari nyersanyagok

A fejlesztések irányának meghatározása érdekébenúj alapelveket kellett megfogalmazni: meg kell teremteni a jó minőségű ásványi

anyagokkal való ésszerű takarékosság alapjait; energiatakarékos technológiát kell megvalósítani; a helyi talajokat széles körben be kell vonni a

pályaszerkezet építésébe; új módszereket kell kidolgozni a helyi talajok

alkalmassá tételére; a nagy mennyiségben keletkező ipari hulladékok és

melléktermékek felhasználásával az értékesanyagokat helyettesíteni kell, illetve ezeketalkalmassá kell tenni az útépítés céljaira.

110

Másodlagos ipari nyersanyagok

Az ipari melléktermékek útépítési hasznosításaelőnyös, mert:

a természetes építőanyag forrásokat nemérinti;

a környezetet szennyező és csúfító hányóklétesítését részben szükségtelenné teszik;

értékes területeket szabadít fel;

felhasználásukkal gyakran megoldható egy-egyrégióban a hiányzó szemcsés anyag pótlása.

111

Kő- és kavicsbánya meddők

A kiváló minőségű ásványi anyag termelésekormelléktermékek keletkeznek, amelyeketdepóniákban helyeznek el. Ez olyanmennyiséget érhet el, hogy felhalmozódvaakadályozhatja a bányák és anyagnyerőhelyekművelését is. A termelés folyamatában ezek a

• lefedéskor,

• a zúzottkő gyártásakor,

• a homokos kavics osztályozásakor

• keletkeznek.

112

Megismerve a külön tárolt meddők összetételét ellehet dönteni, hogy az erdészeti útépítés területénmilyen ezek felhasználási lehetősége.

A kő- és kavicsbánya meddőket általábanalaprétegekbe építve lehet felhasználni:• Meddős zúzottkőként, ami az előtörő előtt vagy

után leválasztott 0/50, 0/80 mm-es bányaüzemimeddő. Erdészeti utakon mechanikai stabilizációkészíthető belőle, amennyiben kielégíti aszemeloszlási és kötöttségi élőírásokat.

• Meddős zúzalék, amely 0/5-0/30 mm méretűüzemtelepi meddő, ami kötőanyagos alapokkészítésére használható.

113

Kő- és kavicsbánya meddők

Kohósalakkő

A nyersvas csapolásakor a fölötte úszó salakothűtőárokba eresztik, ahol 6–8 nap alatt kihűl ésmegszilárdul. A keletkező 10–20 cm vastagkristályos szerkezetű lepényt feltörik, ez akohósalakkő.

A kohósalakkövet zúzás és osztályozás utánútalapkőként lehet hasznosítani. Előnyöstulajdonsága, hogy levegővel és a csapadékkalérintkezve lassú hidraulikus kötések indulnakmeg az anyagban.

114

Granulált kohósalak

A nyersvas gyártás mellékterméke. A granuláltkohósalak szemcsenagysága a hűtővíz hőfoká-tól és mennyiségétől függ. Felhasználható:• alkolikus gerjesztőként a cementekhez,• bizonyos esetekben a cement

helyettesítésére. A granulátumnak puzzolános tulajdonságai

vannak, amelyhez 2-4% mész kell. Soványbeton típusú szerkezet készíthető

belőle.

115

Pernye

Porszéntüzelésű hőerőművek füstgázainakmechanikus és elektrosztatikus tisztításakorkeletkezik. Felhasználása:

• cementekhez: alkolikus gerjesztő

• kötőanyag: granulált kohósalakhozhasonlóan puzzolános tulajdonságai vannak,amelyhez ebben az esetben is 2-4% mészkell.

116

Granulált kohósalak és pernye felhasználása

Az erdészeti útépítésben az alábbi előnyök vannak:

• rugalmas felhasználást tesz lehetővé,

• a kész keverék néhány napig tárolható,

• a kötés kezdetekor a földmű alakváltozásait követnitudja,

• a kötés kezdeti időszakában – a kötések lassúkialakulása miatt – bizonyos önregeneráló hatása van,

• a megsérült felületek viszonylag hosszú ideigjavíthatók, hiányosságaik pótolhatók,

• nagy belső súrlódása miatt a beépített keverék aforgalomnak azonnal átadható.

117