Vrste bitumena

Cestograđevni materijali

� vezivni materijal 

tamnosmeđe do crne 

boje koji se javlja bilo u 

prirodnom stanju ili se 

dobiva destiliranjem 

nafte (prirodni asfalti, 

naftni bitumeni) 

� Čvrsto i trajno vezivo 

izvrsne prionljivosti i 

vodonepropusnosti 

� Otporan na djelovanje 

većine kiselina, alkalija i 

soli 

BITUMENI

Vrste bitumena: 

1. Bitumeni (bitumenska veziva) 

2. Bitumenske emulzije 

3. Razrijeđeni bitumeni

Bitumenska veziva: 

� Pri uobičajenim temperaturama bitumen je crn, ljepljiv 

polučvrsti materijal velike viskoznosti 

� Lako dovodi u tekuće stanje grijanjem te se na taj način 

jednostavno miješa s agregatom 

� Nakon hlađenja postaje vrlo čvrst materijal za kolnike 

koji može izdržati velika prometna opterećenja

Bitumenske emulzije: 

� Mješavina bitumena, vode i emulgirajućeg sredstva 

� Proizvode se da bi se smanjila viskoznost bitumena 

(mogućnost ugradnje pri nižim temperaturama)

� Emulzije: 

� Anionske (negativni električni naboj) 

� Kationske (pozitivni električni naboj) 

� Miješanjem bitumenske emulzije s agregatom dolazi do 

razbijanja kapljice bitumena reagiraju s 

površinom agregata pri čemu istiskuju vodu

Razrijeđeni bitumeni: 

� Tekući bitumeni dobiveni dodavanjem naftnih otapala 

bitumenu 

� Proizvode se da bi se smanjila viskoznost bitumena 

(mogućnost ugradnje pri nižim temperaturama) 

� Nanošenjem razrijeđenog bitumena na agregat dolazi do 

isparavanja otapala

Ispitivanja bitumena 

� Ispitivanje konzistencije 

� Apsolutna viskoznost 

� Kinematička viskoznost 

� Penetracija 

� Točka razmekšanja 

� Ispitivanje trajnosti 

� Pokus horizontalnim rotiranjem 

� Pokus vertikalnim rotiranjem 

� Ispitivanje čistoće 

� Ispitivanje sigurnosti 

� Ostala ispitivanja 

� gustoća

Ispitivanje konzistencije 

Apsolutna i kinematička viskoznost 

� Konzistencija označava stupanj fluidnosti bitumena na 

nekoj određenoj temperaturi

� Kinematička viskoznost centistoksi 

� Apsolutna viskoznost poazi 

Apsolutna 

viskoznost (poazi) 

Kinematička 

viskoznost (stoksi) 

= x 

gustoća

Penetracija

Točka razmekšanja

Ispitivanje trajnosti 

Pokus otvrdnjavanja horizontalnim i vertikalnim 

rotiranjem

Ispitivanje čistoće 

� Određuje se pomoću pokusa topivosti 

� Bitumenski uzorak otapa se u trikloroetilenu nakon čega 

se procjeđuje 

� Neotopljeni materijal je nečistoća u bitumenu 

� U specifikacijama za cestograđevni bitumen navodi se 

da topivost ne smije biti manja od 99 %

Ispitivanje sigurnosti

Klasifikacija bitumena 

1. Prema penetraciji (norma ASTM D946) 

2. Prema viskoznosti (norma ASTM D3381) 

3. Prema viskoznosti tretiranog ostatka

Klasifikacija prema penetraciji 

� Dobiva se pokusom penetracije 

� Cestograđevni bitumen ima pet standardnih vrsta: 

� BIT 40 – 50 

� BIT 60 – 70 

� BIT 85 – 100 

� BIT 120 – 150 

� BIT200 – 300 

� Jedna jedinica penetracije odgovara jednoj desetinki 

milimetra

Klasifikacija prema viskoznosti 

� Zasniva se određivanju viskoznosti izvornog bitumena 


� AC – 2.5 

� AC – 5 

� AC – 10 

� AC – 20 

� AC – 30 

� AC – 40 

� Bitumen AC – 2.5 viskoznost 250 poaza

Klasifikacija prema viskoznosti tretiranog 

ostatka 

� Zasniva se na mjerenju viskoznosti tretiranog ostatka 

nakon pokusa otvrdnjavanja s vertikalnim rotiranjem 


� AR – 1000 

� AR – 2000 

� AR – 4000 

� AR – 8000 

� AR – 16000 

� Bitumen AR – 1000 viskoznost 1000 poaza

AGREGATI 

� Agregati za upotrebu u cestogradnji uglavnom se 

dobivaju iz kamenoloma 

� Podjela stijena po porijeklu: 

� Eruptivne stijene 

� Sedimentne stijene 

� Metamorfne stijene

Ispitivanja agregata 

� Veličina i granulometrijski sastav 

� Čistoća (udio štetnih sastojaka) 

� Žilavost – tvrdoća 

� Trajnost – jedrost 

� Površinska struktura 

� Oblik zrna 

� Afinitet prema bitumenu

Veličina i granulometrijski sastav 

� Određuje se prosijavanjem

Čistoća 

� Odsutnost stranih/štetnih materijala 

� Pokus: 

� Ekvivalent pijeska određivanje udjela plastičnih 

čestica i prašine u sitnom agregatu 

� Čišći agregat veća vrijednost ekvivalenta pijeska

Žilavost 

� Pokus Los Angeles

Jedrost 

� Empirijsko ispitivanje kojim se pokušava ustanoviti 

otpornost na klimatske uvjete 

� Pokus: 

� Uranjanje agregata u otopinu natrij ili magnezij sulfata pri konstantnoj 

temperaturi 

� Zagrijavanje uzorka 

� Određivanje gubitka mase prosijavanjem

Površinska struktura i oblik zrna 

� Indeks zrna kombinirani utjecaj površinske 

strukture i oblika zrna 

� Pokus: 

� Tri sloja nabijaju se šipkom 

� Određuje se masa sadržaja kalupa 

� Izračunava se postotak šupljina 

I a 

�1, 25�V10 

� 0, 

25�V50 

� 32 

I a – indeks zrna 

V 10 – postotak šupljina u agregatu s 10 udaraca po sloju 

V 50 – postotak šupljina u agregatu s 50 udaraca po sloju

Afinitet prema bitumenu 

� Kemijski sastav agregata 

� Hidrofilni agregati privlače vodu 

� Hidrofobni agregati odbijaju vodu

Podjela asfalta: 

ASFALTNI ZASTORI 

� Prema tehnologiji ugradnje 

� Valjani 

� Lijevani 

� Prema postupku prilikom pripremanja mješavine: 

� Vrući 

� Hladni

� Asfalt po vrućem postupku miješanje vrućeg 

bitumena u vrući kameni materijal 

� Asfalt po hladnom postupku miješanje 

bitumenske emulzije ili razrijeđenog bitumena u kameni 

materijal 

� Lijevani asfalt asfalt po vrućem postupku ugrađen 

lijevanjem 

� Valjani asfalt asfalt po vrućem postupku koji se 

tijekom ugradnje zbija valjanjem

Postrojenje za proizvodnju vrućih asfaltnih 

mješavina

Ugradnja asfalta

Asfalt beton 

� Prema nazivnoj veličini zrna kamenog materijala 

habajući sloj od AB dijeli se na: 

� AB 4 

� AB 8 

� AB 11 

� AB 16

Splitmastixasfalt (Stone Mastic Asphalt) 

� Prema nazivnoj veličini zrna 

kamenog materijala habajući 

sloj od SMA dijeli se na: 

� SMA 8 

� SMA 11 

� SMA 16

OGFC (Open Graded Friction Course) 

� Krupnozrnata mješavina 

� Vruća asfaltna mješavina s više šupljina 

� Poboljšana hvatljivost i vodootpornost

Mikroasfalt 

� Prema nazivnoj veličini zrna kamenog materijala 

mikroasfalt se dijeli na: 

� MA 4 

� MA 8 

� MA 11

ADITIVI

Površinska svojstva kolnika

Najvažnija površinska svojstva kolnika su: 

1. Ravnost 

2. Hvatljivost 

3. Uočljivost 

4. Bučnost

1.Ravnost 

� Važno svojstvo pogotovo kada se radi o cestama s 

brzim prometom 

� Ravnost određuje geometrija površine završnog 

sloja kolničke konstrukcije 

� Neravnost kolnika nepovoljno djeluje na kolničku 

konstrukciju jer uslijed udara se povećava 

opterećenje samog kolnika 

� Neravnost se na kolnicima pojavljuje u obliku dužih i 

kraćih valova

Valovi se dijele na: 

1. Male (do 0,3 m) 

2. Velike (preko 0,3 m) 

Veliki valovi se dijele na: 

1. Kratke (do 3 m) 

2. Srednje (od 3 do 20 m) 

3. Duge (preko 20 m)

� Indeks vozne sposobnosti kolnika - veličina koja 

obuhvaća više značajki za udobnost vožnje 

Veličina p 

4 – 5 

3 – 4 

2 – 3 

1 – 2 

0 – 1 

Stanje kolnika 

Vrlo dobro 

Dobro 

Prosječno 

Loše 

Vrlo loše

Mjerenje ravnosti 

� Uređaji za mjerenje uzdužne ravnosti: 

1. Letva dužine 4 m 

2. Kotrljajuća greda 

3. Detektor HI – LO 

4. Profilometar CHLOE 

5. Integrator neravnina 

6. Analizator uzdužnog profila 

� Uređaji za mjerenje poprečne ravnosti 

1. Letva dužine 4 m 

2. Transferzoprofilograf 

3. Mjerač kolotraga

Letva dužine 4 m 

� Hrvatske norme propisuju maksimalna odstupanja 

završnog sloja pri mjerenju letvom: 

� Kod asfaltnih kolnika – 0,6 cm 

� Kod betonskih kolnika – 0,5 cm

Kotrljajuća greda (Rolling Straight Edge) 

� Sastoji se od krutog okvira dužine 3 m s 40 kotača u 

dva reda na osovinama učvršćenim u istoj ravnini 

� U sredini se nalazi mjerni kotač koji mjeri odstupanja 

površine kolnika od ravnine uređaja

Detektor HI - LO 

� Sastoji se od pokretne 

grede dužine 3 do 5 m 

� U sredini se nalazi 

mjerni kotač za 

praćenje neravnina

Profilometar CHLOE 

� Mjeri promjenu nagiba iz koje se izračunava indeks 

vozne sposobnosti kolnika

Integrator neravnina (bump integrator) 

� Mjeri dinamičku reakciju vozila na neravnost površine 

kolnika 

� Rezultati se prikazuju putem indeksa neravnosti R 

(cm/km)

Analizator uzdužnog profila 

� Mjeri dinamičku reakciju vozila 

� Dobiveni podaci su kutni pomaci konzole u odnosu 

na ishodište

Transferzoprofilograf 

� Uređaj se sastoji od metalne letve s klizačem koji se 

po njoj pomiče 

� Pomoću pisača i papirne vrpce dobiva se grafički 

prikaz mjerenja

Mjerač kolotraga (rut meter) 

� Automatski se mjeri neravnost poprečnog profila 

vožnjom u uzdužnom smjeru 

� Rezultati se dobivaju kao prosječna dubina 

kolotraga na 100 m

2.Hvatljivost 

� Hvatljivost površine kolnika (otpornost prema 

klizanju) ovisi o: 

1. Značajkama površine kolnika 

2. Značajkama pneumatika 

� Značajke površine kolnika gleda se kroz 

sposobnost trenja kolničke površine

Trenje 

R – otpor (sila) trenja 

� - koeficijent trenja 

N – opterećenje na kolnik koje se prenosi preko kotača 

Trenje ovisi o: 

1. Stanju površine kolnika 

2. Brzini vožnje 

R � � 

� 

3. Teksturi površine kolnika 

N

� Mikrotekstura je 

tekstura površine zrna 

kamene sitneži 

� Makroteksturu čine 

veličina zrna koja vire iz 

površine kolnika

Mjerenje hvatljivosti 

Hvatljivost kolnika mjeri se na dva načina 

1. Mjerenjem sposobnosti trenja 

• Mjerenja statičkim uređajima na osnovi klatna 

• Mjerenja sile tangencijalnog trenja pomoću kotača koji 

proklizava 

• Mjerenja sile tangencijalnog trenja pomoću blokiranog 

kotača 

• Mjerenja sile bočnog trenja 

2. Mjerenjem teksture površine 

• Postupak zapunjavanja pijeskom 

• Mjerenje vremena istjecanja vode

Uređaj pomoću klatna 

� Otpor trenja ispituje se 

puštanjem klatna s 

određene visine tako 

da zastruže po površini 

kolnika 

� SRT – veličina do koje 

se klatno podigne na 

drugu stranu u ovisnosti 

o hrapavosti površine

Skidometar 

� Srednji kotač manjeg 

je promjera od kotača 

prikolice 

� Zbog manje obodne 

brzine dolazi do 

proklizavanja kotača 

� Posljedica je stvaranje 

sile na osovini (R)

Skid Tester 

Pros. brzina 

50 

65 

80 

100 

115 

SN pri v=65 km/h 

31 

33 

37 

41 

46 

� Pri određenoj brzini 

kotač se blokira te se 

mjeri sila trenja koja pri 

tome nastaje 

� Rezultati se izražavaju 

putem kliznog broja SN 

sila trenja 

SN � 

opterecenje 

kotaca

Scrim 

� Mjerenje se obavlja 

pomoću kosog kotača 

glatke površine 

� Pri tome se javlja bočna 

sila iz čijih se 

karakteristika određuje 

bočno trenje 

bocno trenje � 

bocna sila 

opterecenje 

kotaca

Pjeskarenje 

� Određuje se srednja 

dubina teksture 

kolnika 

� Razastire se pijesak u 

obliku kruga tako da 

budu ispunjena sva 

udubljenja 

DT 

� 2 

R 

V 

��

Brzina istjecanja vode 

� Cijev napunjena vodom 

stavlja se na kolnik te 

se mjeri vrijeme 

potrebno da se voda s 

gornje oznake spusti na 

donju

3.Uočljivost 3.Uo ljivost površine povr ine 

� Uočljivost površine važno je svojstvo naročito noću 

kada je važno da se rubovi kolnika dobro vide 

� Za uočljivost površine važna je boja kolnika te 

učinak refleksije 

� Povoljniji su svijetliji kolnici (pri osvjetljenju dobro se 

razlikuju od tamne okoline)

4.Bučnost 4.Bu nost površine povr ine

� Veća hrapavost zastora izaziva veću razinu buke 

� S povećanjem brzine raste i utjecaj buke 

� Kolnici u mokrom stanju u pravilu su bučniji od 

kolnika u suhom stanju

Geosintetici u građevinarstvu

Razvoj geosintetika 

� Pojava 1953. godine nakon velike poplave u 

Nizozemskoj

� Obnova Delta projekt

� Krajem 1950. upotreba geosintetika za 

filtriranje 

� Krajem 1960. proizvodnja geotekstila za 

ojačanje tla (funkcija razdvajanja) 

� 1977. primjena geotekstila pri izgradnji 

autoceste Zagreb – Slavonski Brod

Vrste geosintetika 

� Geotekstili 

� Geomreže 

� Geomembrane 

� Geokompoziti

Geotekstili 

� Netkani - sintetička 

vlakna koja se 

obrađuju i vežu 

(pobijanjem iglama ili 

termički 

� Tkani – proizvode se 

tkanjem dva ili više 

sintetičkih vlakana

Geomreže 

� Geosintetici otvorene 

građe 

� Mogu biti: 

� Jednoosna 

� Dvoosna

Geomembrana 

� Izrađene su od fleksibilnih 

termoplastičnih polimernih 

materijala 

� Onemogućuju prolaz 

tekućina i plinova

Geokompoziti 

� Materijali koji se sastoje 

od kombinacija 

navedenih materijala

Polimerni materijali za proizvodnju 

geosintetika 

� Poliamid (PA) 

� Poliester (PES) 

� Polipropilen (PP) 

� Polietilen (PE)

Funkcije geosintetika 

� Armiranje 

� Razdvajanje 

� Filtriranje 

� Dreniranje 

� Brtvljenje 

� Zaštita

� Poboljšanje nosivosti tla 

Armiranje

� Armiranje slabog tla 

kod prometnica 

�Armiranje slabog tla

Razdvajanje 

� Stavljanje barijere između dva materijala 

bitno različitih svojstava

Filtriranje 

� Omogućena vodopropusnost i 

zadržavanje čestica tla

� 

� 

k n 

d 

� Ψ - permitivnost 

� k n – Darcy-ev koeficijent vodopropusnosti 

� d – debljina geotekstila

Dreniranje 

� Brzo odvođenje vode bez 

ispiranja čestica

Brtvljenje 

� Zaštita okoline i podzemnih 

voda

Zaštita 

� Kontrola erozije

Ispitivanja geosintetika 

� Fizička svojstva 

� Mehanička svojstva 

� Hidraulična svojstva 

� Otpornost prema okolišu

Fizička svojstva 

� Definiraju saznanje o postojanosti 

geosintetika na razne utjecaje 

� Površinska masa (g/m 2 ) 

� Veličina pora (µm) 

� Debljina (mm)

Mehanička svojstva 

� Određuju otpornost na naprezanja i 

karakteristike deformabilnosti 

� Vlačna čvrstoća (kN/m) 

� Izduženje (%)

� Metode ispitivanja: 

� Ispitivanje vlačne čvrstoće 

� Pokus probijanja pomoću CBR klipa 

� Otpornost na paranje 

� Trenje na dodirnim plohama geotekstila i tla

Hidraulična svojstva 

� Odnose se na funkcije 

propuštanja tekućina 

� Permitivnost (1/s) 

� Transmitivnost (m 2 /s) 

� � 

kn d 

Q� kn 

�d

Otpornost prema okolišu 

� ispituje se otpornosti prema negativnim 

utjecajima okoliša (otpornost na visoku i 

nisku temperaturu, kemikalije, svjetlost i 

bakterije) 

� Ta svojstva se izražavaju ocjenom na temelju 

opažanja

� Otpornost prema visokim i niskim 

temperaturama 

� Otpornost prema kemikalijama 

� Otpornost prema UV zrakama 

� Otpornost na biološke utjecaje

Posebni slučajevi upotrebe geosintetika - 

geoćelije 

� Nema potrebe za 

zamjenom materijala 

� Stabilnost temeljnog tla 

bez uporabe pilota 

� Jednoliko i kontrolirano 

slijeganje 

� Brza konsolidacija

� Matrica geoćelije 

� Ispunjavanje agregatom

Vrste bitumena

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?