GRADBENI VESTNIH VSEBINA Inž. Marjan Ferjan: Hidroizolacija ljubeljskega predora . Anton Grimšičar: Kvaliteta mineralnih agregatov za gradnjo c e s t .................................................................... Inž. Branko Ozvald: Direktno dimenzioniranje lesenih plošč glede na veljavne k r ite r i je ................................ Inž. Sergej Bubrov: Industrializacija stanovanjske izgrad­ nje v Sloveniji z vidika potresne varnosti.................. Gospodarsko-pravna vprašanja: Janko Hercog: Kompleksna problematika financiranja stanovanjske g r a d i t v e .................................................. Dragan Raič: Predpisi o graditvi investicijskih objektov v drugih republikah...................................................... Gradbeni center Slovenije: S. B.: Gradbeni center Slovenije — informacijsko središče gradbeništva....................... ............................... .... . . Iz strokovne literature: Dr. Ing. Leopold Müller, Der Felsbau (R. J . ) ....................... 49 M. Ferjan: Hydroinsulation of the Ljubelj tunnel Anton Grimšičar: The quality of mineral aggre- 54 gates for the road construction B. Ozvald: Direct dimensioning of timber beams 60 in view of accepted criteria S. Bubnov: Industrialization of house building in 64 Slovenia with the view to earthquake resi­ stance 68 70 71 72 Odgovorni urednik: inž. Sergej Bubnov Uredniški odbor: inž. Janko Bleiweis, inž. Lojze Blenkuš, inž. Vladimir Čadež, prof. Bogo Fatur, inž. Marjan Ferjan, arh. - -1 .'V J .' ~ -,~yf**7**** 1 Vekoslav Jakopič, inž. Hugo Keržan," inž." Maks Megušar, Bogdan Melihar, inž. Mirko Mežnar, Bogo Pečan, inž. Boris Pipan, inž. Marjan Prezelj, Dragan Raič, Franc Rupret, inž. Ljudevit Skaberne, inž. arh. Marko Šlajmer, inž. Vlado Šramel. Revijo izdaja Zveza gradbenih inženirjev in tehnikov za Slovenijo, Ljubljana, Erjavčeva 15, telefon 23-158. Tek. račun pri Komunalni banki 600-14-608-109. Tiska tiskarna »Toneta Tomšiča« v Ljubljani. Revija izhaja mesečno. Letna naročnina za nečlane 10.000 dinarjev. Uredništvo in uprava Ljubljana, Erjavčeva 15. ili VESTNIH GLASILO ZVEZE GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SR SLOVENIJE Št. 3 - LETO XIII - 1964 Hidroizolacija ljubeljskega predora INZ. MARJAN FERJAN DK 699.82:624.192 (Ljubelj) Splošni podatki Cestni predor Ljubelj je zgrajen na medna­ rodni cesti E 94, ki veže Ljubljano s Celovcem. Vhod v predor je na jugoslovanski strani na koti 1057.43, izstop na avstrijski strani pa na koti 1067,34. Niveleta se dviga proti avstrijski strani za 0,3 %, nato pada za 0,3 Vo proti izstopu na avstrijski strani. Oblika oboka je polkrožna z di­ menzijami: višina 7,80 m, širina ca. 12.70 m. Celot­ na dolžina predora znaša 1369,70 m. Dolžina pre­ dora na jugoslovanski strani znaša 687,35 m. Predor je bil začet v letih 1943—1945, ko so bile izdelane kalote, ostanek, tj. izkop za 619 m opornikov na desni strani in 665 m na levi strani pa je bil izvr­ šen v letu 1959. Betonska obloga je izdelana v štirih različnih tipih, ki se razlikujejo po debelini v kaloti od 30 do 92 cm, v opornikih pa od 30 do 120 cm glede na lokalne tektonske in geološke raz­ mere. Za odvajanje vode so za levimi oporniki v skupni dolžini 79 m drenažni filtri, za desnimi oporniki pa v dolžini 32 m. Razen tega so na drugi strani tudi vhodi v slepe komore. Prvih 624 m predora j e v masivu šlernskega dolomita, ki je preprežen z nepravilno mrežo raz­ pok in drsin, večinoma zapolnjenih s kalcijevim karbonatom. Temu dolomitu sledijo plastoviti la- pornati apnenci z grafitno glinastimi vložki, kal­ citnimi žilami in deloma gomolji rožencev. To področje lapomatih apnencev je močno deformi­ rano z več prelomnicami, ki potekajo približno pravokotno na os predora. Prva izrazitejša prelomnica je na 670 m, potem pa so na avstrijski strani blizu meje še tri. Glede na to, da se je na tem področju upravičeno pri­ čakovala plastična deformacija hribine, je izve­ dena betonska obloga z rebri. Opazovanja v letih 1959, 1960 in 1961 so dala ugotovitve, da celotna betonska obloga vlaži in propušča ter da se ta pro­ pustnost zelo povečuje v času močnejših padavin. Posebno v prvem delu predora do kompade 17 je bilo opaziti izcejanje vode v močnih curkih. Mesta betonske obloge tako v kaloti kot v opornikih so iz izredno poroznega, neobdelanega in delno se- gregiranega betona. Trdnost preiskanih valjev in trdnost obloge je znašala od 92 kg/cm2 do 552kg/cm2. Zaradi takega stanja je bilo popolnoma razum­ ljivo, da je bilo intenzivno izločanje kalcijevega hidroksida in pozneje nastalega karbonata, kar seveda nima pozitivnega vpliva na kvaliteto be­ tona. Oblikovali so se močnejši pritiski na tunelsko cev. Pomiki, ki so se v zvezi z njimi pričakovali, so bili na podlagi opazovanj ocenjeni kot razme­ roma slabotni ter niso dali nekih bistvenih defor­ macij v tunelski cevi. Injektiranje Zaradi precejanja vode in pritiskov na predor je bilo takoj v začetku potrebno izvršiti predhodno injektiranje celotne tunelske površine. S tem naj bi bila dosežena izboljšava betona glede njegovih trdnostnih lastnosti, dalje zaščita betona pred pronicanjem vode in v naslednji fazi pa tudi to, da bi se dotekajoče vode popolnoma zaprle. Ker so obstajale nejasnosti v pogledu vzpo­ stavitve kontakta med hribino in tunelskim obo­ kom, se je pristopilo tudi k injektiranju zaledja betonske cevi, tako da smo' dobili, kar se tiče kon­ takta, solidne zapolnitve. Pri izdelavi potrebnih opornikov se je izva­ jajoče gradbeno podjetje poslužilo sorazmerno gostih betonov, pripravljenih z uporabo trasa — opalske breče iz Kumanovega, s čimer so dobili gost in za vodo nepropusten beton. Izločanje soli na primarnem betonskem oboku Injekcijska postaja v predoru (z aparatom) Glede na geološke razmere so bile predvidene za posamezne odseke, tako na primer v masivu šlernskega dolomita, kontaktne injekcije, ki segajo 0,50 m čez betonsko oblogo, na kontaktu šlem­ skega dolomita in lap ornati h apnencev vezne in­ jekcije v globini 2 m oziroma 4 m, ki predstavljajo prehod v konsolidacijske injekcije, ter v odseku lapomatih apnencev konsolidacijske injekcije do končne globine v kakovosti 10 metrov, v opornikih pa 4 m, z namenom, da konsolidirajo teren. Sistem razporeditve injekcijskih vrtin za celotni predor je bil v principu ta, da je bilo na kaloto razpore­ jenih 8 vrtin v 3 profilih, na opornike pa parni 2 vrtini v vertikalni o-si, neparne pa 3, prav tako v vertikalni osi. Pri poznejšem izrezanju betonskih valjev se je kontrolirala event, povečava trdnosti betonskih valjev, vendar ni bilo zaslediti nikakršne povečane trdnosti in sicer predvsem iz tega razloga, ker je bila izbrana injekcijska masa take kvalitete, da je trdnost znašala 40 kg/om2 do 50 kg/cm2, kar je bilo pod trdnostjo betona, katerega naj bi utrdili. Zato do učinkovitih povečav trdnosti ni prišlo. Pač pa se je dosegla z injektiranjem samim zaščita betonskega oboka v glavnem pred korozijskim de­ lovanjem voda, ki so bile v pogledu pretoka ome­ jene na minimum, vendar pa so bile še tolikšne, da so predstavljale oviro za nemoteni promet. Ako pogledamo injektiranje samo in analizi­ ramo posamezne vrste injekcij glede na spreje­ manje injekcijske mase, vidimo, da so kontaktne injekcije poprečno sprejemale v kaloti na posa­ meznih odsekih od 632 kg/m do 994 kg/m, ozi­ roma v absolutnem iznosu za 25 ®/o do 82 % več kot je bito' predvidevano. Ta razlika je zelo izrazita na opornikih, kjer je bil sprejem do 862 kg/m. Ti veliki sprejemi na opornikih in dejstvo, da je pri injektiranju gornje vrste vrtin injekcijska masa skoraj redno izstopala na stiku opornik-kalota, po­ polnoma opravičujejo injektiranje opornika. Vezne injekcije na vseh treh odsekih, kjer so izvedene, so sprejemale v poprečju enako absolut­ no količino injekcijske mase, oziroma je pri njih sprejem na kvadratni meter injektirane površine enak sprejemu pri kontaktnih injekcijah, medtem ko je sprejem na meter injektiranja znatno nižji zaradi večje globine vrtin. Ker so vse te injekcije izvedene v masivu šlernskega dolomita, imamo dokaz, da dolomit sam ni sprejemal injekcijske mase. Konsolidacijske injekcije v lapomatih apnen­ cih so v prvi fazi sprejemale v poprečju 427 kg/m. Iz količine sprejete mase moremo tudi tukaj sklepati, da material sam ni sprejemal mase, tem­ več da je ta služila v glavnem za zapolnjevanje nastalih praznin. Iz analize o sprejemanju injek­ cijske mase moremo ugotoviti, da so za celotnim svodom predora, posebno pa v kaloti obstajale praznine, ki so sprejemale pretežni del injekcij­ ske mase, nadalje da so hribine šlernskega dolo­ mita kakor lapornega apnenca čvrste ter da v ožji coni predora ni večjih porušitev, da je mreža raz­ pok in por, skozi katere pronica voda, tako fina, da se z uporabljeno injekcijsko maso razpoke niso dale zapreti. Posrečilo pa se je dejansko zapolniti praznine za predorom, kakor tudi med materialom kot takim. Kar se tiče betonskih valjev, lahko rečemo, da se je njihova gostota povečala, da pa ni bilo mogoče vOde v celoti zatesniti. Iz tega razloga se je bilo na koncu treba lotiti tesnjenja celotne površine predora po postopku drenažnih ploščic. O problemu tesnjenja predorov Nedvomno je, da predstavlja tunelska cev mimo svojega tehničnega namena tudi neke vrste drenažno cev, h kateri se zbira voda iz bližnjega, pa tudi iz oddaljenejšega področja. Nadalje je ne­ dvomno, da smo z vstavitvijo take cevi presekali številne vodne žile, ki poslej vodo vodijo do oste­ nja in zaradi prekinitve poslej zapolnjujejo zaledje tunelske cevi. Na ta način se ustvarjajo vodne Pritrditev poroznih ploščic na primarni betonski obok vreče, rezervoarji, polni vode, ki skuša najti prosto pot za odtekanje. Kolikor tunelsko cev izdelamo gosto, se nedvomno izpostavljamo nevarnosti, da stopnjujemo vodni pritisk zaledja, kar zahteva uporabo dražjih materialov za gostitev. Ob takih pogojih opazujemo v tunelskih obokih selitev mo­ krih mest, ki propuščajo, kajti voda si izbere pač pota tam, kjer je najmanjši odpor. Zaradi takšne situacije je pri izgradnji pre­ dorov pravilno poiskati vodne žile, jih predhodno odvesti ter na ta naan napraviti neškodljive. V takih primerih so opravičena vrtanja v zaledje predora in odvajanje tako ugotovljenih voda z vstavljenimi drenažnimi cevmi. Pri manjših pre­ dorih že zadostujejo odvajanja voda iz bližnje so­ seščine obokov. Z injektiranjem zaledja ubiramo nasprotno pot. Z zabijanjem posameznih vodnih žil skušamo preprečiti vodi neposredni izstop. Tak postopek zahteva kvalitetne materiale in razmeroma gosta mesta injektiranja, tako da zagostimo celotno za­ ledje. Po tem postopku izvedeno delo v ljubelj­ skem primeru ni pokazalo pričakovanih rezultatov. Isto, kar je bilo povedano o gostoti hribine, ki je v stiku s tunelsko cevjo, velja tudi o betonu samem. Kolikor hočemo v starem betonu izvesti postopek gostitve, je tak postopek zahteven tako v pogledu uporabljenih materialov, kot tudi v po­ gledu potrebnega števila mest za izvršitev gostitve. Zaradi tega zastopamo stališče, da ni upra­ vičena težnja gostiti ostenje predora, temveč mo­ ramo — kolikor to dopuščajo drugi momenti — pustiti pronicati vodo skozi ostenje, za ostenjem na zunanji strani pa jo preko drenažnega sistema zbrati in odvesti v kanalizacijski sistem. Tako sta­ lišče je oblikovalo tudi naš sistem izolacije v pri­ meru ljubeljskega predora. Drenažni sistem mora biti zračno tesen, tako da posnema stanja, kot vladajo v tleh. Tam nam­ reč podzemeljske vode, čeprav so trde, pretekajo, ne da bi izločevale sigo. Ta se namreč izloča samo ob dotiku z zrakom, kjer vode lahko prosto izhla- pevajo, koncentracija raztopljenih soli pa poraste Betoniranje sekundarnega betonskega oboka — premični oder Nanašanje azbestnih vlaken z brizganim postopkom na pri­ pravljeno betonsko podlago nad dopustno mero, zato se prično izločati soli, ki postopoma zapirajo pot vodi. Kolikor pa tak pretočni sistem varujemo1 pred prekomernim me­ njanjem zraka, do izločanja sige ne bo prišlo. Podzemeljske vode so sorazmerno tople vode. Z lastno energijo so sposobne ogrevati plasti, preko katerih pretekajo, in ker nimajo dostopa nepo­ sredno do mrzlih mest, tudi ne morejo pričeti zmr­ zovati. Kolikor nastopi v takem sistemu zamrz­ njen j e, je to spontano zaradi ohladitve celotnih mas. Poškodbe zaradi zmrzali se torej ne morejo pojaviti. Izvedba izolacije v primeru Ljubelja a) J u g o s l o v a n s k i d e l Poslužujoč se principov kot so bili navedeni v prejšnjem poglavju, smo predlagali enako iz­ vedbo tudi v primeru tesnjenja ljubeljskega pre­ dora. Ker je bil betonski obok že izvršen, je bil tak sistem tudi najbolj opravičen. Na očiščeno betonsko površino smo položili ploščice iz enozrnatega betona, pripravljene iz iz- gorkov in cementa. Preko ploščic se je polagala zaporna plast malte iz hitro vezočih cementov ter preko nje plast azbita, ki je bila v poznejšem ob­ dobju zamenjana z malto iz plastikov. Po izvršitvi zaščitnega ometa se je zabetoniral še betonski obok, ki ima namen v vsakem pogledu ščititi izolacijsko plast. Ploščice iz enozrnatega betona predstavljajo torej ono drenažno plast, po kateri naj drsi voda v kanalizacijski sistem. Zaradi zračne tesnosti in zaščite pred mrazom je cel sistem pokrit — izo­ liran, da je lahko proces odtekanja nemoten. Kana­ lizacijski sistem je zaprt z 'vodno zaporo. Detajl je prikazan v sliki. Ploščice same so ustrezale naslednjim tehnič­ nim pogojem: Upogibna Prostorninska Specifična trdnost teža teža v B e k e r n ’ 8 kg/cm2 1260 kg/m3 2,66 7 Zaporni ometi so pokazali pri preiskavah tudi pri pritiskih 4 atm popolno tesnost, tako da ni pri­ čakovati v praksi presenečenj. V tunelski cevi je neobhodno potrebno, da izvršimo tako na izolaciji kot tudi na zaščitnem betonskem oboku dilatacij ske rege. Iz praktičnih primerov se je pokazalo, da beton kljub temu, da zori v razmeroma ugodnih pogojih, to je pri so­ razmerno visoki relativni vlagi ter pri nizki tem­ peraturi, kaže gibanja, zaradi katerih so potrebne prekinitve vzdolž ostenja betonske cevi. Poleg osnovnega problema tesnitve tunelske ploskve na­ stopi še problem tesnitve fuge. V ljubeljskem tunelu smo v ta namen upo­ rabili lahke polivinilne folije, katere smo lepili na izolacijski stik s pomočjo azbita. Polivinilna folija je potekala preko fuge v obliki gube, katero smo fiksirali s polivilno cevjo. Nadaljnja izolacija je potekala kot običajno. Tak način izvedbe zahteva od izvajalca veliko preciznost v izvajanju in pa seveda kvalitetne materiale. b) A v s t r i j s k i d e l Avstrijska stran predora je bila glede tes- njenja izvedena na drugačen način kakor jugo­ slovanska. Odtok pronicujočih voda so reševali tako, da so opravili globinsko drenažo s sistemom vgrajenih cevi iz umetnih mas, Te drenaže so se­ gale v globino ca. 7 m ter so bile enakomerno po­ razdeljene po višini na 2 m in v enakih razdalj ah na 3 do 4 m. S pomočjo tako razporejenega cevja so zbirali hribinsko vodo in jo odvajali v zbirno cev, ki je bila na vsakih 5 m zvezana z odtočnim kanalom. Na tak način so zajeli večji del vode ter jo odvedli od tunela. Pronicanje vode skozi obok predora se ni v celoti zaprl, temveč je bil le zelo zmanjšan, tako da so lahko potem pristopili k ob­ delavi površin s poliestrskimi smolami, ojačenimi s steklenimi vlakni. Poliestrske smole so produkti iz alkoholnih kislin, v hladnem stanju odporne proti kislinam in alkali j am, prav tako pa so tudi trdne. Utrjujejo se tako, da ne oddajajo pri tem Notranjost predora po opravljenem finalnem obrizgu stranskih tekočih ali pa prašnatih snovi. So tekoče ter jih je tudi mogoče pri postopku brizganja na­ našati na ta način, da jih pošiljamo po ceveh. Upo­ rabljati jih je mogoče pri temperaturah nad 0° C. Pri njihovi uporabi nastajajo nekateri plinski pro­ dukti, ki so škodljivi za zdravje ter so zaradi tega potrebni varnostni ukrepi na gradbišču. Kombinacija poliestrskih smol s steklenimi vlakni pa smole silno ojačuje glede njihovih trdnostnih lastnosti. Steklena vlakna morajo biti sorazmerno tanka, to pa ne samo iz tega razloga, da so trdnejša, temveč tudi zaradi tega, da so upogljiva in sposobna za transport po ceveh. Pri tem se vlakna naelektrijo', zaradi česar je potrebno, da imamo sorazmerno' kratke vode. Ker pa so steklena vlakna občutljiva proti zunanjim medi­ jem in lahko izgubijo svoje lastnosti ter razpadejo, jih je potrebno še posebej impregnirati, za kar se uporabljajo sintetični produkti kot sta volan in silan. Na ta način dobimo dobro zaščito površine vlakna in na drugi strani zelo dobro spojno vred­ nost med steklenimi vlakni in poliestrskimi smo­ lami, kar je potem važno tudi za končni uspeh. Steklena vlakna morajo biti izpostavljena zgoraj omenjeni površinski obdelavi, zato jih potem tudi imenujemo steklena vlakna: po postopku, ki ga uporabljamo, SO' ali volanizirana ali pa silanizirana vlakna. Zaradi informacije navajamo, da je po­ samezni premer vlakna 9 ,u- ter je zaradi take fino- sti potrebnih ca. 200 vlaken, da dobimo nit. Z nitmi ustvarimo predivo, katerega potem koristno upo­ rabimo za armiranje. Postopek samega tesnjenja pa je naslednji: najprej je potrebno, da površino, na katero hoče­ mo nanašati izolacijo, dobro izsušimo. Zaradi tega osnovo torkretiramo ali pa opremimo s suho be­ tonsko površino. Tudi vso armaturo moramo pre­ kriti z brizganim betonom-torkretom ter skrbno zakriti vse mokre lise, tako da ne dobimo nikakrš­ nih mokrih površin niti na betonu niti na železu. Če pa je torkretna površina še vedno vlažna za­ radi atmosferne vlage, potem moramo najprej ce­ lotno površino prekriti s posebno, hitro se strju­ jočo poliestrsko prevlečno maso, ter šele na tako pripravljeno površino nanašati poliestrsko smolo s steklenimi vlakni. Pri tem uporabimo1 naslednji postopek: najprej napravimo osnovno podlogo s poliestrsko smolo samo, tako da zagladimo posa­ mezne neravnosti v torkretni podlogi in v posa­ meznih porah. Na to površino nanašamo poliestr­ ske smole z vlakni, pri čemer naj bo vsebnost vlaken ca. 30°/a celotne teže. Plasti nanašamo s posebno pnevmatsko pištolo, nanesena plast mora biti takoj utrjena in stisnjena s posebnimi valjčki iz lahke kovine. V tej plasti ne smejo ostati ni­ kakršni zračni vključki, kolikor pa bi ostali, jih moramo z valjčki iztisniti. Na to plast nanesemo zopet plast poliestrske smole brez steklenih vla­ ken, kar tvori potem površinski sloj. Tako je plast teh poliestrskih smol s steklenimi vlakni za­ prta s poliestrskimi smolami spodaj in zgoraj ter je zaradi tega izključena kakršna koli kapilarna nasesalna sposobnost. Da dobimo popolno gotovost, da smo celotno' površino obdelali resnično v treh namazih, se običajno poslužimo obarvanja posa­ meznih plasti. Tako imamo npr. osnovni nabrizg brezbarven, potem modro obarvani obrizg plasti z steklenimi vlakni, površino pa sivo obarvano. Ko se vse plasti izsuše in otrdijo, preiščemo površino glede na gost ost s posebnim aparatom, pri če­ mer en pol tega aparata polzi po površini ter regi­ strira in signalizira s pomočjo posebnega registrir­ nega aparata eventualno negostost. Obstoji pa vsekakor nevarnost, da tako iz­ vršene obloge iz poliestrskih mas lahko propadejo, ker dosedaj še niso bili izvedeni daljši časovni po­ skusi z masami. Fizikalne lastnosti teh oblog se odlikujejo predvsem v tem, da so strižne trdnostne vrednosti in pa vrednosti raztezanja mase razmeroma velike, tako da se lahko prekrijejo eventualne tanke fuge. Sprejemna vrednost med osnovo in med maso ni večja kot njena vrednost proti nateznim silam, kar ima za posledico, da bi se lahko masa prej ločila od podloge kot pa počila. Sistem, ki je bil izveden na avstrijski strani, torej spada k takemu sistemu tunelskih oblog, pri katerem gostimo celotno površino z visoko odpor­ nimi materiali, ki so sorazmerno dragi. Zaradi iz­ vedbe takih obtožnih materialov moramo pa se­ veda tudi poskrbeti za odtok vode, ker pritiski lahko prekomerno porastejo. V predmetnem pri­ meru je bilo to napravljeno z globinskim drenaž- nim odvajanjem. Ker je pa tudi tak drenažni si­ stem sorazmerno drag, prihajamo ob zaključku do ugotovitve, da je v celoti sistem, kot so ga upo­ rabili na avstrijski strani, dražji od jugoslovan­ skega sistema. Obloga sten Po projektu je bila predvidena obdelava be­ tonskih sten s sinkulitnim premazom. Na osnovi izkušenj o ponašanju takih premazov v tunelih smatramo, da so ti premazi občutljivi glede vpliva vlage. Trde stene povzročajo tudi močne zvočne efekte, katerim smo se skušali izogniti z izdelavo stenskih oblog iz obarvanega brizganega azbesta. Ker je taka obloga občutljiva glede mehanskih poškodb, smo jo v spodnjem delu ojačili s sintetič­ no prevleko. Ob pričetku obratovanja so bili zvočni in sve­ tlobni efekti zadovoljivi. Izkušnje pa bodo še po­ kazale nadaljnje probleme v pogledu zahtev, ki jih mora izpolniti taka obloga, ki je bila v pri­ meru ljubeljskega predora prvikrat izvedena. □ Ob zaključku navajamo še izvajalce tega po­ membnega dela v okviru Skupnosti cestnih pod­ jetij SRS: Projekti: Projekt »Nizke gradnje« Ljubljana, Projektivni biro »Slovenija • ceste« Ljubljana, ob sodelovanju: Zavoda za raziskavo materiala in konstrukcij za probleme hidroizolacij in zvočnih izolacij, Projekt injoktiranja: »Elektrosond« Zagreb, Izvedbainjektiranja: Geološki zavod Ljubljana. M. FERJAN: HYDROINSULATION OF THE LJUBELJ TUNNEL S y n o p s i s Ljubelj tunnel, situated on the international high­ way E 94, represents the shortest connection between Celovec and Ljubljana, i. e. between Austria and Yugo­ slavia. The total length of tunnel amounts 1369.7 m, while the Yugoslav part of the tunnel is 687.35 m long. The tunnel works began between the years 1943 and 1945. The work has been going on from the year 1959 till present. The observations in the last four years have shown that the whole concrete coating of the tunnel leaks water, especially when the rains are heavy. Author describes the procedure and results of hydroinsulation works on the Yugoslav part of the tunnel that were carried out under the control of the Research Institute for Materials and Structures. This procedure required patented porous tiles and injection process. The repairing works on the Austrian part of the tunnel were carried out in different manner: the underground drainage system with the built in tubes made of synthetic materials was used there. The clos­ ing of accounts made evident the Yugoslav project to be less expensive than the Austrian one. Kvaliteta mineralnih agregatov za gradnjo cest ANTON GRIMŠIČAR DK 658.562:625.8.07 Po nastanku in lastnostih ločimo tri vrste kamnin: magmatske, sedimentne in metamorfne kamnine. Magmatske kamnine so nastale pri kristaliza­ ciji zemeljske magme pod površino (globočnine), na površini (predornine) ali kot žile (žilnine). So pri nas relativno zelo redke (okrog 10 ’°/o), medtem ko je svetovno poprečje veliko večje (okrog 90 °/o). Imamo jih več predvsem na Pohorju in okrog Črne (tonaliti in cezlakit so1 globočnini, malhit je žilnina, daciti, porfiriti, graniti, andeziti so pro- dornine), tu in tam pa še drugje: okrog Rogaške Slatine (andeziti), Bohorja (porfiriti), Celja (kre­ menovi keratofirji), Kamniške Bistrice, Kokre, Kamne gorice, Bohinjske Bele in Idrije (povsod pretežno kremenovi porfirji, porfiriti in kerato­ firji). Za te prodornine, ki jih imenujemo tudi eruptiva, je pri nas največ zanimanja. Sedimentne kamnine pri nas močno prevla­ dujejo, od teh jih je skoraj polovica apnencev in dolomitov. Ti so razen v severovzhodni Sloveniji zastopani po vsej Sloveniji. Seveda se po vrsti in nastanku med seboj razlikujejo. So pa v primer­ javi z drugimi apnenci in dolomiti naši sorazmerno čisti. To ima glede lastnosti delno slabe (nimajo kremena), delno dobre posledice (nimajo dosti gli­ ne) za uporabo pri gradnji cest. Metamorfne kamnine navadno spremljajo magmatske kamnine in jih je zato največ na Po­ horju. Delno so nastale pri tektonskih in termal­ nih spremembah iz sedimentnih (amfiboliti in mar­ morji), delno iz magmatskih kamnin (eklogiti). Ker so naše metamorfne kamnine po lastnostih podobne magmatskim kamninam, jih večkrat uvrščamo kar mednje. Kamnolomi pogosto vsebujejo plasti Kamna različne kvalitete. Pravilen odvzem vzorca Iz takšnega kamnoloma je prav tako važen kot ocena kvalitete kamna. Navadno mora odvzeti vzorec kamna izkušen geolog petrograf. Na sliki je kamnolom Škofljica. Dolomit vsebuje vložke skrilavca in glinaste žepe po razpokah Kristalizacijski preizkus na videz kompaktnega apnenca (na levi) je popolnoma uničil kamen in pokazal, da ta ni odporen proti atmosferilijam Od agregata), ki ga želimo uporabljati pri gradnji cest, navadno zahtevamo naslednje narav­ ne lastnosti: — odpornost proti atmosferilijam, — odpornost proti statičnim in dinamičnim silam, — odpornost proti kemijskim reakcijam. Odpornost proti atmosferilijam ima kamen, če je sestavljen iz stabilnih mineralov in je primerno gost (navadno ne sme imeti več kat 0,5 % odprtih por). To lastnost ugotovimo tudi na osnovi prak­ tične izkušnje že uporabljenega kamna ali agre­ gata, z ogledom v kamnolomu ali v gramoznici in z laboratorijsko preiskavo. Danes za hitrejšo in bolj ostro presojo uporabljamo razen starejših metod še kristalizacijski preskus, ki je petkrat hi­ trejši od zmrzovanja. V obeh primerih pri dobrem kamnu ne smejo nastati večja okruženja. Odpornost proti statičnim silam oziroma pri­ tiskom preiskujemo s tlačno trdnostjo suhega, vlažnega in 25-krat pomrznjenega kamna, na gra­ mozu pa še s pritiskom na gramozno plast. Večje obtežbe na cestišču zahtevajo tudi večjo trdnost. Odpornost proti dinamičnim silam pa ugotav­ ljamo z obrusom in določanjem žilavosti kam­ na, s preskusom obtolčenja drobljenca v bobnu z valovitim plaščem, z drobljenjem tolčenca (10 do 25 mm) v Mannheimovem oziroma Los Ange­ les bobnu skupaj z 8 jeklenimi kroglami in z ob­ rabo tolčenca 40—70 mm v Devalovem mlinu (prav tako lahko vrtimo v Devalovem mlinu tolčenec 10—20 mm z 2 kroglama). Uporabljamo še Föplov (nemški) in Tretonov (angleški) preskus žilavosti z udarjanjem bata po kosih kamna, vendar imajo ti preskusi, zlasti Föplov, veliko (nad 100 °/o) di­ sperzijo rezultatov pri istem vzorcu. Glede na dejstvo, da so strižne sile na zelo hrapavem vozišču pri zaganjanju in zaustavljanju vozila do 20-krat večje, a strižna trdnost kamna do 40-krat manjša od tlačne trdnosti, si lahko predstavljamo!, kakšne enkratne dinamične obre­ menitve, ki danes vedno bolj rastejo, mora izdržati kamen na cesti. Razen tega se moramo zavedati, da pri velikih brzinah lahko tudi papir reže jeklo, oziroma lahko guma brusi kamen, čeprav so med­ sebojne trdote lahko zelo različne. Obrabo jeklenih gred pri udarnih drobilcih povzroča tudi apnenec, čeprav je po absolutni trdoti nekajkrat mehkejši od jekla. Nasprotno pa naraščanje trdote kamnin glede na obrus z geometrično postopico' brusi jeklo in gume, čeprav danes tudi trdota gum narašča. Laboratorijska standardna preiskava obrusa se opravi na ploskvi kamna 50 cm2 z naravnim Naxos smirkom, ki ima Mohsovo trdoto 9, pre­ iskava pritiska na gramozno plast pa s tolčencem 30—60 mm pod pritiskom 201 v jeklenem valju premera 120 in višine 200 mm. Zavedati se mora- » iP g r n W y l J— T T M » * « m »■ WaO« t » i 1 i - q l i k 1 i ■ ■ a t a m J i m po n iA jac* - b a l s t u d u --------------------- iq M mo: če ima Naxos smirk relativno trdoto 1000, jo ima kremen 120 in apnenec samo okrog 5. Ugotavljanje drobljivosti v Mannheimovem (Los Angeles) bobnu prikazuje žilavost in vzdrž­ ljivost kamnine na dinamične vplive. Tu velja na­ sprotno kot smo' rekli zgoraj. Tudi na mehkejšem žilavem apnencu se lahko trdo kladivo razleti, ali vsaj odkruši, če ni žilavo. Žilavost torej ni odvisna samo od statične trdnosti in trdote mineralov, ampak predvsem od dobre povezanosti strukture kamnine. Naše ime žilav samo pove, da mora ostati kamen trden in elastičen tudi pri večjem številu hitrih udarcev. Kamen se ne sme prehitro utru­ diti. Pri kamnu je to navadno tedaj, če se zrna medsebojno homogeno prepletajo. Zrna ne smejo biti preveč velika (navadno dolomiti), ampak drob­ na (npr. malhiti). Kolikor pa so večja, je zaželeno med zrni drobnozrnato vezivo (portirji in porfi- riti). Drobnozrnata struktura tudi ne sme biti pre­ več usmerjena ali paralepipedna (navadno dolo­ mit) ali vzporedna (nekoliko pohorski tonalit). Iz­ jemoma so! to lahko metamorfne kamnine z debe- lozrnato enakomerno cik-cak strukturo (eklogit), ki so žilave zaradi naravne tektonsko termalne metamorfoze (po domače bi temu rekli kaljenja), seveda če ne vsebujejo vzporedno usmerjenih lu- skastih mineralov. Tudi amfibolit, ki je nekoliko plastovit, je zaradi istega vzroka in pomanjkanja sljudastih mineralov precej žilav. Zrnata struk­ tura pri trdem kamnu omogoča tudi hrapavost. Ko smo omenili že homogenost, naj povemo, da je ta lastnost zelo važna ravno pri gradnji cest, kjer imamo pri cestišču opraviti z velikimi striž­ nimi silami in lahko nehomogenost povzroči posa­ mezna slaba mesta, ki se nato razširjajo kot valovi bodisi zaradi zastajanja vode in zmrzali bodisi za­ radi skakanja in udarjanja vozil. Zaradi preobremenjevanja in utrujenosti se drobi tudi dober kamen. Poskusi, meritve in izkušnje zadnjih let so pokazale, da imamo kritične strižne napetosti pri asfaltu do globine okrog 10 cm (+ 1,5 do— 2,75 cm) in po izkušnjah lahko znašajo okrog 5,5 kg/cm2 (Papo, Ceste i mostovi, 1962, s. 191). To bi zahte­ valo v tej globini za kamen tlačno trdnost le 220 kg/cm2, če bi bil neskončno enako žilav. Ker pa strižna trdnost npr. jekla lahko pade do' trikrat pri velikokratni polovični obtežbi, moramo za splošno manj homogen in veliko manj žilav dober kamen vzeti, da pade vsaj do 4-krat, bi za kritično globino torej potrebovali kamen s tlačno trdnostjo 4 X 200 X 2 = 1760 kg/cm3, ali s čim večjo strižno trdnostjo in žilavostjo. Za večje debeline asfalt- betona od kritične (nad 8,25 do 11,5 cm) so trdnosti ustrezno manj zahtevne. Pri betonu, ki je itak na­ vadno debelejši zaradi togosti, pa smatramo, da zadostuje mineralna trdnost trikratne vrednosti marke betona. Za MB 300 torej min. 900 kg/cm2. Vgrajevati moramo tudi kamen podobnih last­ nosti, ker bi lahko maloštevilni odpadli drobci trdega kamna po geometrični postopici nato bru­ sili tudi mehkejše drobce. Dosegli bi sicer s temAlkalna reakcija hrapavost cestišča, toda bila bi lahko neracionalna in na zelo nehomogenih mestih lahko celo usodna za obstoj cestišča, če bi to omogočalo vdor vode v globino. Nemški in švicarski predpisi npr. do­ puščajo mešan material v obrabni plasti betona, vendar zahtevajo vsaj 30—50% trdega agregata zaradi zmanjšanja ob rusa, ki je odločilen zlasti v zgornji plasti betona ali asfalta. Ravno tako pa ne smemo zanemariti pri ugo­ tavljanju kvalitete agregata tudi njegovih kemič­ nih lastnostih in primesi; na primer topne sulfate, sulfide, amorfno kremenico (opal), steklaste snovi in podobno. Danes se sicer lahko z nasprotnimi sredstvi že borimo proti tem škodljivim primesem, vendar ne popolnoma. Posebno nevarna je npr. alkalna reakcija, kolikor bi uporabljali slab agre­ gat (npr. čist andezit) in cement z veliko alkalij (nad 1,2%). Tudi sol na betonu ali asfaltu zaradi izredne difuzije povzroča lahko škodo, zlasti če je beton negost (npr. zimsko posipanje). Problem zase predstavlja oblika zrn agregata. Nekatere naše kamnine dajejo zaradi svoje struk­ ture luskasto ali ploščato obliko zrn pri drobljenju, zlasti v čeljustnem drobilcu. Le malo jih je tek­ tonsko že ugodno kubično nadrobljenih (npr. Pre­ serje). V splošnem pa se da temu pomagati s pri­ mernim drobilcem. Ker pravilna oblika izredno P R IM ER JA V A M A NNHEIM O VEO A K O E F IC IE N T A Z LO S A N O E L E S P O IZK U SO M Što vilo obratov • 240 (-2 6 0 • - S 2 X ) ; f i2 '0 B • f t /-53 * . 2'33)* / ’5 5 Obtožba v g : 8 krogol a 640 • 5 130; (-4 • - 3 3 5 % • f • (T66). I* 2 2 3 - » 5 J % * H itro st 7min : 24 ( - 6 do - 9 • - 20 X do - 2 7 3 X ) /• 1 3 1 * * l 4 771 P rtso v k , v mm : VS (-0 18 • 10 5 X ) ; t j . H 2 11 10 9 9 c 7 ■i 6 2 5 I < 5i 3CI 2 1 \ % v*yp \ Bu"9x-R ß/“O ::*/•' Kga -* .'K o % \ mS Na v r i cSoKuOvjpN RrPsZ7 £> p o i i A kvare o p rod B - % (fr-o- sVJ' *p . iKJ, / Kg - Kam na gorica Ko - Kokra Z - Ž a g a j ; P l - Pianina R - R u šo B r - B ro sto rn ica Bu - B u d in ič in a L - topoglava R - Razdrto V - Vord P - P r o s or jo B - Bož Vp - Vol. P ir o s ic a S - S olkan Nv - N o m ik a vas M - M iron Ku - K u io rjo k K - K r š k o ; Ko -K o io v jo B r - B ro s tani ca Po - P o ljč a n e K r - Kronovo J - Jo so n ico S - So vn ico .H -H ru io vo c M - M iron 0 - D rav a D z - zdrobljono krogljo Na - N aklo, 1 8 -3 0 mm. — — — intorpohrano po Mannh. kooficiontu ŝ &zJo »Kv V primerno za avtocesto^ f( 1*2*3*41 • 635 t ^ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 BO 85 90™95 I00LA pre so vo k sk o zi sito 769 mm v X ( iz r a č u n a n ) 1 2 3 4 5 6 7 9 9 — ► prosovok skozi sito 75 mm v X 10 I I 12 13 14 15 M Preiskava žilavosti kamna pokaže njegovo odpornost proti dinamičnim prometnim obtežbam in s tem nje­ govo obstojnost proti utrujenosti. To lastnost nam poda Mannheimov koeficient ali Los Angeles poskus. Pre­ iskava se izvaja v posebnem mlinu, kjer jeklene krogle udarjajo po agregatu veliko vpliva na odpornost agregata proti dinamič­ nim pritiskom pa tudi na vgradljivost, moramo obliki posvetiti več pozornosti. V splošnem obliko zrn najlepše primerjamo na osnovi Foryjevega koeficienta, to je razmerja med izmerjeno obliko zrna in idealno kroglo (ali kocko). Že majhne raz­ like v obliki lahko npr. povzroče izvajalcu velike težave pri vgrajevanju drobljenca v betonu (za primer naj omenimo prehod iz drobljenca Kokre na drobljenec Budinščina na avtomobilski cesti). Idealen za kamen je udarni drobilec. Nekoliko slabše rezultate dajejo konusni Symons in kladiv - ni drobilci. Seveda pa na drugi strani bolj okrogla oblika, zlasti če je zaobljena (rečni prod), močno poslabša adbezijo in strižno vezivno odpornost ta­ kega zrna zaradi manjše površine. Tako se na pri­ mer trd, vendar sorazmerno ploščat, dobro vgra­ jen oziroma uvaljan drobljenec v obrabni plasti asfalta na cesti Senožeče—Divača zelo dobro drži. Večkrat pomaga namesto udarnega drobilca, ki za trde kamnine ni primeren, dvojno drobljenje v čeljustnem drobilcu. Presodimo nekaj naših agregatov še po njiho­ vih lastnostih, važnih za gradnjo cest. Razen trdnosti, to je lastnosti, ki se da so­ razmerno enostavno ugotavljati in primerjati, zla­ sti tlačna, posredno pa tudi upogibna, natezna in strižna, bomo pogledali še ob rus, drobljivost agre­ gata po statični obremenitvi na gramozno plast, kot tudi drobljivost agregata pod dinamično ob­ težbo, to je žilavost, določeno po Mannheimu ozi­ roma Los Angeles postopku. Smatramo, da je ta lastnost za trajnost in vzdržljivost agregatov proti različnim pritiskom najvažnejša. V splošnem so vrednosti po Mannheimu zaradi ročne priprave drobljenca bolj homogene in bolje prikazujejo lastnosti kamna kot splošen preskus po Los Ange­ lesu. Za kubičen, ročno izdelan tolčenec že A. A. S. H. O standard navaja, da so vrednosti za okrog 15 % boljše. Mi smo za primerjavo zaenkrat na osnovi faktorjev preračunali podatke, dobljene z Mannheimovim postopkom, ki se v bistvu ne raz­ likuje od Los Angeles testa. Pri tem vidimo, da se v splošnem ujemata na krivulji vrednost Mannheimovega koeficienta 10, ki smo ga postavili kot spodnjo mejo za uporab­ nost agregata za obrabni sloj na avtomobilski cesti, in vrednost presevka 35 %, ki ga postavlja A. A. S. H. O, to je amerikansko združenje za ceste, kot zgornjo mejo presevka za uporabo na avtomobil­ skih cestah. Po teh podatkih je razvidno, da je pri nas preiskanih in znanih nekaj trdih uporabnih agregatov, začasno smo jih ocenili v tabeli, le so­ razmerno malo pa je apnenih in dolomitnih agre­ gatov (Razdrto, Velika Pirešica, Krško, Brestanica, Solkan, Kuščerjek). Od naših silikatnih agregatov pa so to žagaj, Planina nad Sevnico, Kamna go­ rica, Kokra, Sevnica (peščenjak) in zdrobljene dravske ali savske krogle, očiščene slabih zrn. Po­ dobne zaključke bi dobili tudi z Devalovim koefi­ cientom, ki ga uporabljajo Rusi in Francozi, a pri­ kazuje bolj obrabo kot pa drobljivost. Obrus in pritisk na gramozno plast sta dve klasični preiskavi za ugotavljanje obrabe kamna oziroma njegove odpornosti pri vgrajevanju Če istočasno primerjamo te podatke še s po- datki obrusa in pritiska na gramozno plast, ki pride v poštev zlasti pri valjanju makadamske podlage, vidimo, da velja glede pritiska na gramozno plast precej podoben vrstni red. Vrednostim pod 35 % presevka skozi sito 10 mm (po DIN zgornja meja za uporabo na cestah) se tesno približa še apnenec Preserje, kar je prav gotovo« posledica zelo kubične oblike tega agregata, oddaljita pa se Solkan in Kuščer j ek in delno« tudi Velika Pirešica, predvsem zaradi slabše oblike preiskanih zrn. Obrus, ki ga lahko vidimo na isti tabeli in še posebej na posameznih dveh skupinah kamnin, je pod vrednostjo 10 (normalno zgornja meja za obrab­ no plast) le v primeru dobrih magmatskih kamnin (Kokra, Kamna gorica, Planina nad Sevnico, Ruše). Medtem imajo vrednost pod 10 «od sedimentnih kamnin edinole nekateri redki dolomitizirani kre­ menasti apnenci (Lanišče, Paradišče, Vrhnika) ali dolomiti (Delnice—Kočevje) in kremenovi pešče­ njaki ali drobe (Praprotno pri Škofji Loki, Ore­ hovo, Kamnik, Ljubljanski grad). Nekoliko nad vrednostjo 10 (10—15) so seveda nekoliko« slabše magmatske kamnine (glej diagram in tabele), od apnencev pa na primer Krasica— Črnomelj, Tremerje—Gotec, plast peščenega apnen­ ca v Strunjanu, Črni kal, Strmovlje, Podturen in Solkan. (V Jablanici v Bosni apnenec tudi vsebuje kremen.) Za vse te in prejšnje pa ne moremo trditi, da so vedno uporabni, dokler ne poznamo njih žilavosti, ki v večini primerov še «ni bila pre­ iskana, in drugih važnih lastnosti. Prvi pogoj za uporabo na cesti je seveda tudi odpornost kamna proti atmosferilijam. Ta odpor­ nost sie razen po terenski petrografski presoji in preiskavi pokaže tudi pri večji namočljivosti kam­ na, ki pa ni vedno« odločilna, in pri znižanju tlačne trdnosti kamna po zmrzovanju. Pri večjem padcu trdno'sti po zmrzovanju (nad 15 °/o), je navadno treba izvesti strožji kristalizacijski preskus. Med­ tem ko led« lahko proizvaja napetosti pri —20° C nekaj nad 2000 kg/cm2, jih soli, ki kristalizirajo v še finejših razpokah, proizvajajo lahko večje in hitreje. S kristalizacijskim preskusom, ki je mnogo strožji, lahko izvedemo hitro vsaj grobo izbiro kamna. Zelo enostavna preiskava kamna j«e ugotav­ ljanje tlačne trdnosti v suhem. To določimo na KPtHtnovi Kiairorm ji.fO BfifJi lavini ru n .tu n roar mm. an o iziti.-po phpo io i. ž il muc 5 kockah z robom 5 cm. Navadno jo določimo tudi na namočenih in zmrzovanih kockah. Vidimo, da imajo- lahko razne vrste kamnin visoke tlačne trdnosti, lahko pa tudi nizke, kar je odvisno od strukture, razpokanosti, velikosti zm v kamnini in tudi od kemijsko fizikalne povezave teh zm. So pa zahteve za trdnost agregata zelo odvisne od mesta tega agregata na cesti, od veziva in od debeline plasti, kakor tudi od togosti in obtežbe cestišča. Za površinske hrapave plasti zlasti avto­ mobilske ceste rabimo zato velike trdnosti (na­ vadno nad 1800 kg/cm2), medtem ko so za srednje in spodnje plasti zahteve ustrezno manjše. Če ho­ čemo torej ugotoviti pravo trdnost, moramo pred­ vsem pravilno vzeti vzorec, ker nam drugače pre­ iskava pokaže napačne podatke in da seveda tudi napačne zaključke. Obstaja možnost, da na primer zaradi velike tektonske razpokanosti sploh ne moremo določiti trdnosti na vzorcu kamna, medtem ko je drugače kamnine (amfibolit), lahko počasi preperi. Nevaren je zlasti za nekoliko porozen beton. Zelo veliko pirita vsebuje malhit, vsebujejo ga pa v manjši ali večji količini vse naše magmatske kamnine (tonaliti, portirji, keratofirji). Svež, enakomerno drobno razpršen pirit in sveže vgrajen v gost be­ ton ali asfalt navadno ni nevaren. Da bi dobili pregled, kakšni so poprečni re­ zultati zgoraj naštetih naših kamnin, smo jih zbrali v tabelo. Ekstremne vrednosti, ki so pogosto slu­ čajne, smo izpustili. Če te vrednosti primerjamo npr. z DIN podatki, ugotovimo, da so naše mag­ matske kamnine v splošnem bolj porazne, imajo večjo namočljivost (torej manjšo odpornost proti atmosf erilij am) in nekoliko večji ob rus, kar je vse za uporabo na cesti v poprečku nekoliko slabše. Nič pa ne zaostaja tlačna trdnost in odpornost tolčenca proti pritisku na gramozno plast, kar pa prikazuje le statične lastnosti, ki niso tako po­ membne za ceste. A P N E N C I drobljenec nižjih frakcij lahko dober. To je seveda izjemen primer, zato v takih primerih presodimo kamen -po drugih kriterijih ali direktno kot agre­ gat v betonu ali asfaltu. Taki so pogosto nekateri dolomiti. Zelo previdni moramo biti pri agregatih, za katere petrografska preiskava pokaže, da vsebu­ jejo škodljive primesi. Taki kamni imajo lahko vse pozitivne lastnosti, so pa v določenih primerih nevarni za obstoj v betonu ali pri vezavi z asfal­ tom. Tako imajo na primer naši peščenjaki in drobe primes glinencev, ki se v prisotnosti primesi sljude kemično lahko razkrajajo, vsaj na površini. Te površine pa so navadno tudi ob razpokah, ali je bila kamnoiomska stena dalje časa odprta, ali je bil agregat dalj časa nekje deponiran. Tedaj se pojavi na površini tanko preperela plast, ki je zlasti za asfaltno vezivo zelo škodljiva. Tudi mineral pirit, ki ga vsebujejo pogosto npr. žalnine ali metamorfne Za sedimentne kremenove kamnine, predvsem peščenjake in drobe velja isto, le da so še trdnosti in odpornost tolčenca proti pritisku tudi slabše. Karbonatne kamnine, predvsem apnenci in dolomiti imajo spet poroznost, namočljivost in od­ pornost tolčenca slabšo-, nasprotno pa sta trdnost in obrus naših apnencev ugodna. Na tej tabeli ni rezultatov žilavosti, to je odpornosti proti dina­ mičnim pritiskom, so pa razvidni delno iz diagra­ ma. Ker pri nas apnenci prevladujejo, bomo pač uporabljali pretežno apnence tako, da jim bomo v obrabni plasti za težki promet dodajali trd agre­ gat, ali pa bomo morali obrabno hrapavo plast večkrat obnavljati. Naše metamorfne kamnine so glede poroznosti, vpijanja vode in tlačne trdnosti nekoliko slabše, glede obrusa pa podobne ali celo boljše (amfibolit, eklogit). V to tabelo smo vključili vse znane vrednosti naših kamnin, tudi iz neznanih kamnolomov, zato PRIMERJAVA NAJPOGOSTEJŽIH VREDNOSTI NAŠIH_KAMENIN_S PODATKI PO (diM-NORMAk ! V ° S t E < A m E n ■ 1 j - 0 " 5 6 7 • ~ I “ \ MAGMATSKE KAMENINE IgRANiT Sl JE mi T. HOnaliTI !2.60 - 2:901 2.53 -268 266-2.75 GOS 17-4.1 G O S 038 -059 li60Q-24Qä 1730-2400 I O 6,3- f:3 ffp- 301 17,2-270 6-35 20i0RiT. GABRO (CEZlAKil > M Ö E 32175 - 2J35 K S ®2.84 -3.11 m E m2,68- 2,78 E 5322JD-4.5 i s a2.8-57 ECEM 0,53-1,00 ü M n m1710-2160 [5-81 8A-109 UlzlS200-35.9 3-5 -KREMENOV PORFIR KERAIOFiR PORFiRU •VPORFIR ANDEZlt M2,57- 2J56 10.021036-081 flW-jQÖÖ!1720-2550 nrsi^ il4-3D)16r2-24,5 8-37 49AZAIT (795-3001 1300-3951 1560 158 113-221 1 5O1ABAZ LJBÖ-MCI 2.73-2S6 S I S U235-2,99 19.3iJ.iJ13-4.7 L0.UM015- 144 [1800-2 SOG 2170-2820 n m6.9-14,6 12 6 1-5 B SEDIMENTNE KAMENINE 6 Kremenove kamenine aillNIKREMEa kvARClT (ROŽENECI. OR06M. (5 0 00.28-082 [O l 56-214 ns-~50i39.7 1-512.50- 2)651 254-268 m im259-274 W E M13-4.5 11200-300(31540-2600 b OS T AL 1 KREMENOVI PEŠČENJAK' g&L2 pj 250 - 255 m .z 2 W270 -277 37-7.0 075^158 E&OZMÖ1100* 1900 61 -8.3 3-4 7 Karbonatne kamenine aGOSTIfTRONI) APNENCI IN OOlOM Ti 2.70-275 B ! iß - 5.9 E O S0.26- 070 Ü E M12.7-2Q3 ffOS29A-418 40-2672.78-287 1900-19901325-2100OSTALI APNENCI IN OOLOM1I1 VKuyCNC “ apneni KONGLOMERATI (IN PEŠČENJAK LtM & l235-259 m i i l i r 2.70-2.76 54-15.7 riFia 162-514 1200-8QQ! 730-1360 221 -43.2 225-433 6-65 C TRAVERTIN (LEHNJAK) 134 - IßO B53zJl72J 2ß0- 285 15 -121 32-48 (E S7.7 K0Q..-60ai 30-75 1-3 8vuikanski tufi tm E 2 w2.14 - 286 12J62=Z0I250-2.77 120 - 301 40-132 16 -151 0.85-740 [7Cr(F7Ü0] 1090-2800 6.8-186 266 1-9 C METAMORFNE KAMENINE aONAJS 12JBJÜÖ1Z62 -283 W E M281 -287 irnoi 83 26.4 1-2 (Ö O I 1.0 - 6,7 [ÖOS031 - 037 I160Ö-26M980-1420 b AHFiBOLIT (EKLOGIT) Ü70- 3.10J [7,75-3,15] 3,17- 357 iffiLJÄ 1,3 -4,1 0,22-080 11700-29001 (£U2 33-58 2̂ 5 1-6309 - 3/18 1200-2540 rezultati lahko delno odstopajo od poprečja tistih v posameznih diagramih. Na koncu naj omenimo še nekaj o naših reč­ nih agregatih. Kamniška Bistrica, Soča in Sava imajo predvsem apnen prod, ki vsebuje manjše količine slabih drobljivih prodnikov. Ti prodniki pri delu z buldožerjem lahko povečajo odplaklji- vost za več odstotkov. Savinja, Sora in Kolpa vse­ bujejo zelo mešan prod, vendar pri Savinji prevla­ duje apnenec, pri Sori in Kolpi pa peščenjak, v prvih dveh primerih je precej slabih drobljivih prodnikov, pri Kolpi pa je drobljivih prodnikov malo, je pa v drobnih porah večine prodnikov in­ filtriran droben prah, ki se da zelo težko od­ straniti in zato povzroča slabšo lepljivost. Drava in Mura imata pretežno prod iz trdih kremenovih kamnin, obedve, zlasti Mura, pa vsebujeta precej drobljivih prodnikov. Ker za kvaliteten agregat pride v poštev pred­ vsem drobljen material, je treba za površinsko plast uporabljati drobljene krogle. Pri tem bi bilo treba zrna navadno odbirati. Medtem se pretežno apnen prod ponaša podobno kot apnen, kremenov prod pa kot silikatni trdi agregat. Neodbrane same savske in drobljene dravske krogle dajo po drob­ ljenju precej drobnih frakcij, po Los Angeles po­ stopku okrog 40 «/o, kar je malo preveč za upo­ rabo na zahtevni avtomobilski cesti. Na kratko naj omenimo še nekaj značilnosti o naših lokalnih materialih. To so dejansko vsi manj kvalitetni apnenci, dolomiti, dolomitni apnen­ ci, peščenjaki kakor tudi grušči (Zasavje), peski in prodi naših rek (Gorenjska, Podravje, Krško polje) ter delno tudi razni odpadki iz primernega materiala (Mežica, Ljubelj, Poharje, Kras). Vsi bi se dali za manj obremenjene sloje in ceste s pridom uporabljati v okviru določenih pogojev. Ce hočemo vrednotiti rezultate pre­ iskave kamna, moramo poznati naj­ pogostejše vrednosti in jih pri­ merjati še z drugimi podatki Vedeti moramo, da je treba lokalne materiale ravno tako preiskati, če jih hočemo pravilno upo­ rabiti. Te preiskave so precej enostavne. Zlasti je važna zrnavost in količina dodatkov. Upoštevati pa je treba, da so lokalni materiali samo takrat ren­ tabilni, če jih uporabljamo v veliki količini in z dobro mehanizacijo. Zato za naše lokalne potrebe zaenkrat žal ne prihajajo v poštev, dokler ne bomo izpolnili vseh naznačenih pogojev. To pa naj bi bil naš cilj in je treba zato žrtvovati nekaj sred­ stev v raziskave, kjer so dolgi odseki podobnega lokalnega materiala in kjer mislimo v bližnji bo­ dočnosti graditi s stabilizirano podlago. Čas bi nadalje že bil, da bi tudi pri nas v la­ boratorijih in na terenu začeli direktno meriti vzdržljivost in obrabo malih poskusnih ali obsto- Savski prod v številnih širokih terasah predstavlja pomembno gradivo za gradnjo naših cest. Vendar pa delo z buldožerjem lahko občutno poslabša kvaliteto proda, ker se pri tem zdro­ bijo mehki prodniki v prah, ki je v betonu škodljiv. Na sliki je gramoznica Drnovo pri Krškem ječih vozlišč iz naših domačih agregatov. Pri tem pa ne bi smeli zanemariti tudi meritev utrujenosti na samih agregatih in na agregatu + vezivo z laboratorijskimi metodami, ki bi morale biti osnova za preiskavo poskusnih odsekov. Kajti brez ustrez­ nih metod kontrole pojavov na cestišču bi bil štu­ dij obrabe in utrujenosti brez osnove za nadaljnja projektiranja in kontrolo novih cest. A. GRIMSlCAR: THE QUALITY OF MINERAL AGGREGATES FOR THE ROAD CONSTRUCTION S y n o p s i s The autor gives a survey of mineral aggregates for road construction. It is based on the researches carried out partly in situ, but chiefly in laboratory. Then follows a short description of research methods and requirements for adequate aggregate. A need for the research of aggregates toughness is stressed and the attention is called to the damaging aggregates for concrete and asphalt owing to the chemical weathering. The author recommends the in situ researches as well as adequate laboratory methods for control. Direktno dimenzioniranje lesenih plošč glede na veljavne kriterije d k 6 2 4 .0 4 3 .2 :6 2 4 .0 7 2 .2 :6 7 4 mz. branko ozvald Predmetni članek je pravzaprav nadaljevanje oziroma dopolnitev avtorjevega članka »Direktno dimenzioniranje prečno obremenjenih lesenih no­ silcev glede na veljavne kriterije«, ki je bil pri­ občen v »Gradbenem vestniku« št. 47-50 1. 1956/57. Pod pojmom »plošče« so mišljeni nosilci, pri katerih je obtežba v prečni smeri enakomerna ter nje širina enaka širini nosilca samega. To so lahko homogeni nosilci, najčešće pa sestavljeni iz več neposredno se dotikajočih posameznih nosilcev. V praksi so to navadno mostni in stavbni podi ter opaži iz desk ah plohov, pri večjih obtežbah ozi­ roma razpetinah pa tudi iz tramov. Na tem mestu bi še poudaril, da sem razdelil izvajanje tega poglavja po istih načelih kot pri omenjenem članku, prav tako pa so tudi tu­ kaj uporabljeni ustrezni jugoslovanski predpisi »PTP-8« od 21. VI. 1949. Vsi rezultati (tabele) so reducirani na merski sistem »cm-kg«. A. Prostoležeča plošča — enakomerna obtežba 1. S t r i g Maksimalna in merodajna strižna napetost je TX — — Fr Dalje je po shemi obtežbe (tabela!) maksimalna prečna sila 1 vzdolžna obtežba g = Gb F r ^ b h , pri čemer je G ploskovna obtežba, b širina, h pa višina oziroma debelina plošče. Tako je strižna napetost 0,75 G l r = ---------- h iz česar sledi debelina plošče za ta kriterij h = k 1 G 0,75 k = — r Vrednosti koeficientov k so podane v pripadajoči tabeli. 2. U p o g i b Upogibna napetost je _ ^ ° ~ W ter dalje maksimalni upogibni moment 1 M = - G b l2 8 in odporni moment W = - b h 2 6 Tako sledi upogibna napetost 0,75 G l2 h2in reducirani prerez o = oziroma debelina plošče h = k l 1/G 3. P o v e š Dopustni poveš označimo z izrazom 1 Iß pri čemer je ß koeficient po predpisih. Tako je poveš I S ß E l deformacijski (povesni) moment 5 S = ----G b l4 384 vztrajnostni moment pa 1 I = — b h3 12 Iz tega sledi povesni koeficient 6,4 E h3 ß = - -------- G l3 ter tako debelina plošče 3 __ h = k i l/G B. Prostoležeča plošča — sila v sredini Na tem mestu bi bilo ponovno poudariti, da prikazujejo sheme obtežbe (tabela) le obtežbo v vzdolžni smeri, v prečni smeri pa je le-ta, kot že omenjeno, enakomerna. Tako je v tem primeru (B) razumeti pod pojmom »sila« enakomerno ob­ težbo q v prečni smeri, medtem ko je ta v vzdolžni smeri skoncentrirana na označenem mestu. 2 . U p o g i b 1 M = — q b 1 h = k 1/1 q > - V ¥ 3. P o v e š 1 S = — q b l3 48 3 ____ h = k y p q C. Prostoležeča plošča — sila na poljubnem mestu 1 . S t r i g pri čemer je označiti z x večjo razdaljo sile od podpore (glej skico v tabeli!), torej X > x' in kar velja seveda tudi za upogib in poveš. k X q h = ----- 1 T 1 . S t r i g Q 2 Q = qb 2 . U p o g i b q b X x' M = ~ -------- 1 - 1/ x x ' qMII v . 1/ 6 k = V! O S = 3. P o v e š q b x x ' 271 1/3 X (1 + x ')3 Č. Konzola — enakomerna obtežba 1 . S t r i g T = G b 1 h = k 1 G r 2. U p o g i b M = - G b l2 2 h = k l 1/G k V ! 3. P o v e š S = - G b l4 8 D. Konzola — sila na koncu 2 . U p o g i b M = q b 1 h = k VI q >-V? 3. P o v e š S = - q b 1* 3 E. Zaključek Analogno, kakor pri uvodoma omenjenem članku, je tudi tukaj odločilna največja višina od 3 izračunanih, torej h > \ ^ h0 ^ hf Nadalje moramo upoštevati še primere, ko računamo z drugačnimi napetostmi, kot so pred­ videne v tabeli za koeficient k (»PTP-8 «, toč. 423)! Tako označimo razmerje med reduciranimi (v') in osnovnimi dopustnimi napetostmi (v) s v K = — v razmerje pripadajočih debelin plošče pa je h' Glede na predhodna izvajanja sledita iz tega raz­ merja redukcijska koeficienta za strig (r) ter upo­ gib (o) 1 . S t r i g 1 T = q b r° V K h = k q Reducirana debelina plošče je tako 1,5 k = — h' = h rr Vrednosti koeficienta r so podane v ustrezni tabeli. Tudi tukaj je seveda primerjati rezultate šele po izvršeni redukciji debelin h. Končno pridejo v poštev še primeri istočasne kombinacije več obtežnih primerov (npr. A + B itd.), seveda le ob upoštevanju pogoja, navedenega v uvodoma omenjenem članku. Za kriterij striga je tako reducirani prerez 2 Fr = — b h = c h, 3 iz česar sledi debelina plošče Sumarni reducirani prerez je za kombinacijo ob­ težb po načelu superpozicije Frs = c hi + c h2 + c hg + . . . = = c (hi + hž + I13 + .. .), pri čemer so hi, h.2, 113. . . debeline plošč, pripada­ joče posameznim obtežnim primerom. Tako sledi ustrezna debelina plošče pri kombinaciji obtežb za ta kriterij (strig) Tudi tukaj primerjamo rezultate po izvršeni redukciji debelin h. TABELA ZA KOEFICIENT »k« IN DEBELINO »h« (Direktno dimenzioniranje lesenih plošč, predpisi jugoslovanski »PTP-8 «, 1. 1949) TABELA ZA KOEFICIENT »r« (Redukcija napetosti) Razlog redukcije K = ”V Koeficient r Upogib Strig 0,65 1,538 1,241 0,70 1,429 1,195 gtž 0,75 1,333 1,154 »O c« s 0,80 1,250 1,118> rt 0 > 0,85 1,176 1,084 0,90 1,111 1,054 0,95 1,053 1,026 •r—4 +-< 1,05 0,952 0,976 C fi 1,10 0,909 0,953rt s m S 1,15 0,870 0,932 gg 1,20 0,833 0,912 a» 1,25 0,800 0,894 SHEMA PLOŠČE IN OBTEŽBE j j ¥ KOEFICIENT k DEBELINA h f c m ) & ( kg/cm *'} 9(R9/cm),l!cmLISTAVCI IGLAVCI ti ) Ah ® i KVALITETA LESA 1 \ \ i **1 / / 1. //. ///. /. //. /H. STRIG o, o s o o 0,0625' 0 ,0 7 5 0 0 ,0 6 2 5 0 ,07 50 0,0936 h * k l G UPOGIB 0,0732 0 ,0 7 9 1 0 ,09 12 0 ,0 6 0 7 0,0666 0,1000 h * k t/ G PO VESNI KOEFICIENT ß = l/ f 2 0 0 3 0 0 4 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 POVEŠ 0 ,0 6 3 0 0 ,0 7 2 2 0 ,0 7 9 4 0,06 76 0 ,0 7 7 7 0 ,0 8 5 5 h - k l V ö 1 v / 11 KVALITETA LESA /. U. /n. 1 U. /U. STRIG O, O TOO 0,06 2S 0 ,0 7 5 0 0 ,0 6 2 5 0 ,0 7 5 0 0 ,0 9 3 8 k q UPOGIB 0 ,1034 0 , 1118 0 , 1288 0 , 1110 0, 1 2 2 5 0 .14 14 h - POVESN! KOEFICIENT ß - l/ f 2 0 0 3 0 0 4 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 POVEŠ 0 ,0 7 3 7 0,0843 0 ,0 9 2& 0,0793 0,0908 0 ,7 0 0 0 h * k © O* iIEl I K V ALIT ET A LESA /. //. m 1 //. ///. STRIG 0 ,70 00 0 ,12 50 0 ,1 5 0 0 0 ,1 2 5 0 0,15 00 0 ,1876 UPOGIB 0,206S 0 ,22 36 0 ,2 5 7 6 0 ,2 2 8 0 0,2150 0,2828 k.-kl̂ S - POVESN/ KOEFICIENT ß * l/ f 2 0 0 3 0 0 400 20 0 30 0 4 0 0 POVEŠ 0,1071 0,12 28 0,1319 0 ,1153 0,1320 0,1454 ® **- KVALITETA LESA i «r ■_ = /1 /. H Ul. 1. //- U/. STRIG 0 ,10 00 0 ,12 50 0,15 00 0 ,12 50 0,1500 0,1876 /,*K1G UPOG/B 0 ,1 4 6 4 0,1582 0 ,J 82 4 0 ,16 14 0,1732 0 ,2 0 0 0 h - k l ß POVESN! KOEFICIENT ß • l/ f 150 150 POVEŠ 0 ,1 2 1 7 0 ,1 3 1 0 h - k / V ö © n. KVALITETA LESA ? O* / / /. //. /U /. H. /U. STRIG 0,1000 0 , 1 2 5 0 0 ,1 5 0 0 0 ,1 2 5 0 0 ,1500 0 , 1876 H = k q UPOGIB 0,2068 0, 2236 0 ,2 5 7 6 O, 2 2 8 0 0,2450 0 2828 A - kV7