SPOINA – BEZPIECZNIK CZY KLIN?
- Szczegóły
-
Opublikowano: wtorek, 13, czerwiec 2017 13:07
Jakie szkody może wyrządzić niewłaściwie dobrana spoina do wypełniania szczelin między kamiennymi kostkami brukowymi lub płytami kamiennymi użytymi do zewnętrznych nawierzchni drogowych?
Do zajęcia się tym tematem przyczyniły się realizacje w ostatnich latach na terenie Polski, które obnażyły to, do czego może dojść, kiedy nie zostaną zachowane podstawowe zasady w zakresie projektowania i wykonawstwa nawierzchni placów, ulic i chodników z kamieni naturalnych.
Aby nawierzchnia była trwała, nie ulegała deformacjom, płyty nie pękały, a kostka oraz płyty nie ulegały wyszczerbieniom – muszą być przestrzegane podstawowe zasady, do których należą:
• odpowiednia pod względem nośności podbudowa
• w przypadku podbudowy sztywnej – odpowiednie rozmieszczenie szczelin dylatacyjnych
• odpowiednio dobrane do obciążeń i ruchu wymiary oraz grubości płyt
• zachowanie odstępów (o szerokości od 5 do 10 mm) pomiędzy płytami
• wypełnienie spoin między płytami w przypadku podbudowy nie przepuszczającej wody materiałem związanym, ale o wytrzymałości na ściskanie niższej niż wytrzymałość na ściskanie użytych płyt czy kostki kamiennej.
Pozostaje wyjaśnić zagadkowo brzmiące słowo „bezpiecznik”. Zgodnie z definicją tego słowa jest to ten element maszyny, urządzenia bądź budowli, który w wyniku wystąpienia nadmiernych naprężeń ściskających winien ulec złamaniu, skruszeniu, zmiażdżeniu, by nie spowodować nieodwracalnych uszkodzeń powodujących wielokrotnie wyższe straty w elementach maszyn, urządzeń czy budowli. Posłużę się kilkoma przykładami. W kruszarkach szczękowych stosuje się bezpieczniki na kształt płyty rozporowej, by nie uszkodzić korpusu kruszarki w sytuacji, gdy do komory kruszącej dostanie się przedmiot, którego kruszarka nie jest w stanie skruszyć. Tak jak w urządzeniach ciśnieniowych stosuje się różnego rodzaju zawory bezpieczeństwa, tak w budownictwie przed skutkami naprężeń znajdują zastosowanie szczeliny dylatacyjne.
Podczas wykonywania nawierzchni kamiennych z płyt bądź kostki obrobionej (kostki z płyt o bokach ciętych lub łupanych) zdarza się, że spoiny między płytami lub kostkami wypełnia się sztywną spoiną o wytrzymałości na ściskanie wyższej niż wytrzymałość na ściskanie kamienia. W przypadku takiego rozwiązania podczas wystąpienia naprężeń ściskających wywołanych brakiem bądź niewłaściwym rozmieszczeniem przerw dylatacyjnych, ruchem pojazdów o ciężarze lub nacisku na oś wyższym niż zakładano, projektując i wykonując nawierzchnię, następuje szczerbienie krawędzi, a nawet pękanie płyt czy kostki. Gdyby był do spoinowania użyty materiał o niższej wytrzymałości na ściskanie niż wytrzymałość kamienia, to spoina zachowałaby się jak bezpiecznik, czyli ulegałaby spękaniu czy skruszeniu, a nie nastąpiłoby uszkodzenie płyt czy kostki. Do uszkodzenia krawędzi z kamienia dochodzi, gdy spoina zachowuje się jak klin. Jak wiemy, klin jest narzędziem, które ma za zadanie przenosić siły na rozłupywany materiał. Cóż jednak z tego, że spoina wytrzymała naprężenia ściskające, skoro spowodowała wielokrotnie wyższe szkody w nawierzchni, powodując zniszczenie płyt czy kostki?
Gdyby wykruszyła się jedynie spoina, znacznie mniej by kosztowało ponowne wypełnienie przestrzeni między płytami czy kostką. Równocześnie należałoby się zastanowić i szukać przyczyny tych nadmiernych naprężeń. Z reguły przyczyny tkwią w niezachowaniu na etapie projektowania czy wykonawstwa zasad opisanych we wstępie tego artykułu. W Krakowie na wielu ulicach starego miasta i na Rynku Głównym położono nawierzchnię z płyt kamiennych i kostki obrobionej wykonanej z płyt. Spoiny wypełniono sztywną spoiną, ale zadbano o prawidłowe rozmieszczenie i wykonanie szczelin dylatacyjnych, dzięki temu nawierzchnie mające już kilkanaście lat są trwałe, równe, nie spękane i będą jeszcze długo w takim stanie.
Poniżej przedstawię kilka przykładów, gdzie te zasady nie zostały zachowane i mamy tego skutki. Otóż miałem sposobność oglądać nawierzchnię wykonaną z kostki obrobionej o wymiarach 10×10 cm zaspoinowaną sztywną, mocną spoiną. W wyniku naprężeń wywołanych brakiem prawidłowych szczelin dylatacyjnych nawierzchnia ta dzisiaj wygląda fatalnie i kwalifikuje się do wymiany. Na tym z kolei zdjęciu widzimy elastyczną spoinę w szczelinie dylatacyjnej, która uchroniła kostkę przed zniszczeniem (fot. 3). W Katowicach możemy spotkać takie miejsca, gdzie użyto bardzo mocnej, sztywnej spoiny, która zniszczyła nawierzchnię z płyt granitowych, a w innym miejscu – nawierzchnię z kostki. Swego czasu próbowano wskazać przyczynę degradacji płyt i kostki granitowej, ale według mojej wiedzy i doświadczenia to nie kamień przyczynił się do tego, lecz zbyt mocna spoin (fuga) i brak szczelin dylatacyjnych.
Dla potwierdzenia tej tezy: w Brzegu jedna z ulic została wykonana z kostki granitowej obrobionej, ale ułożonej na niestabilnym podłożu na gruncie wysadzinowym i zasypana zasypką mineralną. Jezdnią tej ulicy odbywał się ruch autobusowy, który wywołał deformację nawierzchni, ale nie spowodował uszkodzenia kostki. Kostkę tę można ponownie użyć do wykonania nawierzchni .
Podsumowanie
Przedstawione wyżej przykłady powinny być wzięte pod rozwagę przez projektantów, inwestorów i wykonawców, by więcej takich błędów nie popełniać. Nawierzchnie z kamienia naturalnego mają swój urok i trwałość, nie należy ich dewastować przez nieumiejętne wykonanie i użytkowanie.
Stanisław Sitarz
Rzeczoznawca SITPMB FSNT NOT
Specjalność: kamieniarskie roboty budowlane
Wiceprzewodniczący komisji egzaminacyjnej w zawodzie brukarz w Dolnośląskiej Izbie Rzemieślniczej we Wrocławiu