Inwestorzy mogą poczuć się zakłopotani, kiedy czytają na etykiecie, że kostka brukowa ma wytrzymałość „zgodną” albo płyta ma klasę 45(4). Poniżej wyjaśniamy, jak czytać te oznaczenia oraz jak bardzo można obciążać wyroby brukowe.
I. Po pierwsze JAKOŚĆ
Wszystkie wyroby brukowe produkowane przez renomowanych producentów są bardzo odporne na ściskanie. Ściskanie to taki rodzaj badania, w którym przykłada się obciążenie do względnie dużej powierzchni wyrobu, od góry i dołu symetrycznie, próbując doprowadzić do jego zgniecenia. W dzisiejszych czasach badanie odporności na ściskanie nie jest popularnym badaniem wyrobów brukowych, ponieważ w naturalnych warunkach czyste ściskanie występuje rzadko. Niemniej ściskanie jest dobrym sprawdzianem jakości samego betonu użytego do wyprodukowania prefabrykatu betonowego.
Prefabrykaty betonowe spełniające wymagania obowiązujących norm mają wytrzymałość na ściskanie daleko przekraczającą 30 MPa, co nawet w przypadku bardzo małej kostki brukowej - np. 10x10x6 cm - daje wytrzymałość na ściskanie powyżej 20 ton.
Teoretycznie oznacza to, że jeśli element brukowy betonowy będzie podparty prawidłowo na całej swojej powierzchni, czyli konstrukcja podbudowy będzie wykonana starannie, ŻADEN normatywny pojazd osobowy ani ciężarowy nie będzie w stanie zniszczyć takiego elementu.
II. Eksploatacja to jednak co innego
Użytkując nawierzchnię, zazwyczaj obciążamy wyroby inaczej. Małe elementy - kostki brukowe, są rozłupywane. Większe gabarytowo, czyli płyty lub krawężniki, są zginane (pot. „łamane”).
ROZŁUPYWANIE to oddziaływanie na wyrób siłą przyłożoną liniowo lub punktowo. W takim badaniu dochodzi również do rozciągania elementu w płaszczyźnie przełomu. Dlatego prawidłowo na takie badanie mówi się rozciąganie przy rozłupywaniu. Badanie to symuluje niekorzystną eksploatacyjnie sytuację, w której element brukowy, naciskany z góry przez np. pojazd, opiera się niewielką powierzchnią lub wręcz punktowo na wypukłości podbudowy zamiast całą swoją powierzchnią. Naprężenia skupione w miejscu styku są wtedy zwielokrotnione i szybciej doprowadzają do zniszczenia elementu (podobnie działa nóż albo nożyczki). Wynik takiego badania jest standaryzowany powierzchnią przełomu, zatem wymagany próg jest taki sam dla wszystkich kostek niezależnie od wymiarów. Jeśli kostka przekroczy ten próg, uznaje się wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu za ZGODNĄ.
ZGINANIE to przyłożenie siły pomiędzy dwoma punktami podparcia. Badanie to symuluje niekorzystną eksploatacyjnie sytuację, w której wyrób betonowy, na przykład płyta lub obrzeże, nie jest podparty przez podbudowę na całej powierzchni, ale tylko na swoich końcach. Wówczas pojazd lub inne źródło obciążenia wywiera nacisk „zwiększony” przez ramię działania, tworząc dźwignię (moment siły) niszczącą element betonowy.
Inaczej niż w przypadku kostki brukowej, dla płyt i krawężników podaje się klasy wytrzymałości na zginanie oraz obciążenie niszczące, czyli siłę uzyskaną podczas badania. Klasa określa bardziej „jakość” betonu, z którego wytworzony jest wyrób, umożliwiając jego porównanie z innymi wyrobami o odmiennych kształtach. Obciążenie niszczące daje czytelny obraz zdolności wyrobu do przeniesienia obciążenia eksploatacyjnego.
III. A teraz „z polskiego na nasze”
Podsumowując, w poniższych punktach spróbujemy zawrzeć najważniejsze.
1) Podbudowa pod drobnowymiarowe wyroby betonowe, jakimi są kostki brukowe, płyty czy krawężniki (którymi są również na przykład obrzeża), powinna być wykonana zgodnie z projektem czy wymaganiami producenta wyrobu oraz starannie, aby zapewnić najlepsze możliwe podparcie wyrobu przez cały okres eksploatacji.
2) Kostki brukowe podlegające normie mają wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu ZGODNĄ, ale my staramy się podawać (jeśli gdzieś przeoczyliśmy, prosimy o sygnał) w kartach technicznych lub artykułach również minimalną siłę, jaką jest zdolny przenieść konkretny wzór kostki. Określenie „siła niszcząca” używane przez nas nie jest określeniem oficjalnym. Jest to nasze określenie zaokrąglonej w dół minimalnej siły, która jest w stanie zniszczyć wyrób rozłupując go, czyli minimalnej siły wymaganej do przekroczenia progu normatywnego. Siły niszczące uzyskiwane w naszym laboratorium są niemal zawsze dużo wyższe.
3) Płyty albo krawężniki mające tę samą klasę wytrzymałości, ale inne wymiary, nie mają tej samej zdolności przenoszenia obciążeń. Można powiedzieć, że takie wyroby mają tę samą klasę betonu, z którego są zbudowane. O zdolności przenoszenia obciążeń mówi obciążenie niszczące, czyli siła, która zdołała zniszczyć wyrób podczas badania. Ponieważ wartość obciążenia niszczącego jest, niestety, zakodowana (np. 45(4) oznacza 4,5 kN a 110(11) oznacza 11 kN), w naszych kartach wyrobu lub na stronie internetowej podajemy opisowo obciążenie niszczące w kilogramach lub tonach. UWAGA! Wartość oficjalnie deklarowana na etykietach lub Deklaracjach właściwości użytkowych jest najniższą wartością, jaka jest spodziewana w przypadku danego wyrobu. Natomiast wartość podawana opisowo na kartach wyrobu lub stronie internetowej jest dla bezpieczeństwa zaniżona i oparta na minimalnych wymaganiach dla klasy. Robimy tak dlatego, że w rzeczywistości pojawiają się również obciążenia dynamiczne wynikające na przykład z nagłego hamowania pojazdu.
PRZYKŁAD: płyta Area ma deklarowane na etykiecie obciążenie niszczące 45(4), czyli 4,5 kN (450 kg), natomiast opisowo podajemy, że obciążenie niszczące przekracza 350 kg (minimum dla klasy to 3,6 kN). Jeśli taką płytę prawidłowo się zamontuje, spokojnie wytrzyma ruch samochodów osobowych.
IV. Najlepsze na koniec
Prawidłowo zabudowane wyroby brukowe dobrej jakości, tworzące mocną nawierzchnię i użytkowane zgodnie z przeznaczeniem, są trudne „do zdarcia”. Przeniosą dużo większe obciążenia od deklarowanych. A najlepsze jest to, że jeśli nawet jakaś pojedyncza płyta ulegnie uszkodzeniu z powodu błędu montażowego, na przykład pęknie, można ją wymienić, ponieważ prawidłowo wykonane nawierzchnie są rozbieralne.
UWAGA! Podane wyżej informacje dotyczą sił niszczących elementy w ich nośnym przekroju. Ewentualne uszkodzenia eksploatacyjne, szczególnie te wynikające z nieprawidłowej i nieprzewidzianej przez producenta eksploatacji, mogą powstawać przy znacznie niższych wartościach.