2. Проектиране на покриви (паркинг-покриви и пешеходни покриви) с паважна настилка
2.1. Структура
Структурата на покривите с паважна настилка се състои от следните слоеве/пластове:
• разделителен слой слой, позволяващ приплъзване
• защитен слой
• дренажен слой
• филтърен слой
• подосновен пласт
• изравнителен пласт
• легло на паважа
• паваж.
Забележка: В тази част на ръководството терминът „слой“ се използва за хидроизолация, топлоизолация, дренажни композити, геотекстил и фолиа, а терминът „пласт“ – за всичко, касаещо насипи и настилки.
Съвместимостта и взаимодействието на всеки един от слоевете/пластовете е от решаващо значение за живота на гъвкава настилка като паваж от бетонови или каменни елементи.
Всеки слой/пласт трябва да има способността да абсорбира и намалява потенциалните динамични и статични натоварвания, да има адекватна якост на натиск, без да има неприемливи огъвания.
Обикновено всеки слой има своята индивидуална функция в общата система.
Възможно е обаче:
• един продукт да интегрира функциите на няколко слоя – например слоят, позволяващ приплъзване, може да изпълнява и функцията на разделителния и защитния слой
• един слой да се състои от повече от един продукт – например слоят, позволяващ приплъзване, трябва да има две отделни незалепващи повърхности, за да се получи приплъзване.
2.2. Разделителен слой
Разделителният слой разделя материали, които са химически несъвместими, например поливинилхлорид (PVC) и полистирен (PS).
Разделителният слой може да се състои от полимерно фолио или геотекстил.
Несъвместимите материали трябва да бъдат разделени напълно.
Съществуват дренажни мембрани с фабрично залепен разделителен и приплъзващ слой и/или геотекстил, позволяващ дифузия на водните пари.
2.3. Слой, позволяващ приплъзване
Гъвкавите паважни настилки поемат вертикални и хоризонтални натоварвания. Хоризонталните натоварвания се генерират от температурни промени в конструкцията и от външни динамични източници като спиране, ускоряване и завъртане на превозните средства. Вертикалните и хоризонталните натоварвания трябва да се поемат от основните слоеве/пластове на покривната система. Трябва да се отбележи, че хидроизолационните материали не са в състояние да издържат на хоризонталните натоварвания, характерни за паважните настилки.
Затова е необходим слой, позволяващ приплъзване, състоящ се от две гладки, незалепващи повърхности, които могат да се движат една спрямо друга.
Kато приплъзващ слой се използват полимерни фолиа, произведени от следните материали:
• PET (полиетилен терефталат, наричан полиестер в текстилното производство)
• PP (полипропилен)
• РЕ (полиетилен)
• PS (полистирен)
В много дренажни композитни системи за покриви с пешеходна зона (клас на натоварване 1) тази приплъзваща функция се постига чрез използване на пластично фолио (най-често от полиетилен с ниска плътност (LDPE) с дебелина 0,2 mm), поставено под дренажнa композитна мембрана, която от своя страна е снабдена с фолио за разделяне и приплъзване. По този начин са налице две независими гладки повърхности.
При покриви с трафик (паркинг-покриви) на леки или тежки превозни средства с клас на натоварване 2 или 3 се препоръчва използването на фолио от HDPE (полиетилен с висока плътност) с дебелина 1 mm, поставено под дренажнa композитна мембрана, снабдена с фолио за разделяне и приплъзване и изпитано за ефективност на защита в съответствие с БДС EN 13719:2016 „Геосинтетици. Определяне на коефициента на дългосрочна защита на геосинтетици в контакт с геосинтетични прегради“.
При класове на натоварване 2 и 3 приплъзващият слой изпълнява и функцията на защитен слой.
При обърнати покриви слоят за приплъзване се състои от две фолиа от полиетилен с ниска плътност (LDPE) с дебелина 0,2 mm, поставени между топлоизолацията и хидроизолацията.
2.4. Защитен слой
Защитният слой предпазва хидроизолационната мембрана от статични и динамични натоварвания и разделя химически несъвместими материали. Когато този слой има гладка, незалепваща повърхност, той може да бъде част от приплъзващия слой.
При по-тежки натоварвания (класове на натоварване 2 и 3) и при наличие на подосновен пласт (при класна натоварване 1) са необходими тежки геотекстили, полимерни фолиа, армирана замазка или бетон и други подобни за да се предпази хидроизолационната мембрана от повреда от статични и динамични натоварвания както по време на изпълнение на по-горните пластове,така и по време на експлоатацията.
При леки статични и динамични натоварвания (клас 1) самият дренажен композит може да служи като защитен слой, ако е сложен веднага след слоя, позволяващ приплъзване (фолио от полиетилен с ниска плътност (LDPE) с дебелина 0,2 mm).
При покриви с изравнителен или подосновен пласт или при покриви, при които се използват колесни товарачи (багери) при изпълнение на паважната настилка, се препоръчва над хидроизолационната система да се положи защитно фолио от полиетилен с висока плътност (HDPE) с дебелина 1,0 mm, имащо роля и на приплъзващ слой.
Защитните свойства на използвания слой трябва да са в съответствие с DIN 18195 – част 10 „Хидроизолация на сградии съоръжения – Защитни слоеве и предпазни мерки“ и защитният слой трябва да е преминал успешно изпитване за ефективност на защитата съгласно БДС EN 13719:2016.
Защитният слой трябва да бъде положен по начин, непозволяващ проникването поднего на гранулиран материал (трошен скален материал), който би наранил/повредил хидроизолационната система. Защитният слой може също така да изпълнява функцията на разделящ слой и приплъзващ слой.
Свободно положените слоеве трябва да се застъпват/припокриват най-малко 10 cm и не трябва да се свиват/скъсяват с повече от 5% (и максимум 2 mm). Оценка на нивото на защита, осигурена от защитния слой при покриви с трафик (клас нанатоварване от 1 до 3), може да се направи чрез индексни тестове (БДС EN 13719:2016) на отделните продукти или чрез изпитване на показателите на цялата система с теста на Техническия университет в град Мюнхен „Оценка на работата и поведението на пътната структура при симулирани условия на трафик. Изпитване за ефективност на защитата“,основан на БДС EN 13719:2016.
2.5. Дренажен слой
Дренажният слой предпазва хидроизолационната мембрана от хидростатично налягане. Освен това отвежда всяка излишна вода от коренообитаемия пласт, като по този начин предотвратява потенциалното задържане (застояване) на вода, което може да увреди растителността. Дренажният слой трябва да има добра вертикална пропускливост, съчетана със способността да отвежда хоризонтално излишната вода от покрива. Дренажният слой трябва да поддържа пълна функционалност за период от 50 години в съответствие с DIN 4095 „Дренаж и защита на конструкции – проектиране, оразмеряване и монтаж“. Дренажният капацитет трябва да бъде посочен в l/(s.mm), като се отчитат наклонът на покрива и проектното натоварване. Всяка дренажна система, включваща релефни/нагънати фолиа и релефни панели (на бутони/пъпки или тип кора за яйца), които формират дренажна система, трябва да бъде с СЕ маркировка съгласно стандарта БДС EN 13252 „Геотекстил и подобни на геотекстил продукти. Характеристики, изисквани при използването им в дренажни системи”.
2.6. Филтърен слой
Филтърният слой защитава дренажния слой от запушване от фини частици, присъстващи в изравнителния или подосновния пласт на паважната настилка, като по този начин осигурява ефективен хоризонтален дренаж. Това се постига с помощта на тъкани или нетъкани филтърни геотекстили, които задържат фините частици. Размерът на отворите (порите) трябва да съответства на размера на частиците в изравнителния и подосновния пласт. По принцип филтърният слой трябва да има размер на отворите (порите) <200 μm (0,2 mm). При комбинирани покриви (зелен покрив и паркинг-покрив) с използване на естествена почва (което не се препоръчва по обяснени вече причини) трябва да бъдат използвани специални мерки за предотвратяване на запушването на филтърния слой от фини частици пръст – използване на хидрофилна минерална вата като воден резервоар.
В случаите, когато филтърният слой от тъкан или нетъкан геотекстил е част от композитна дренажна мембрана (геоспейсър), той задължително трябва да бъде с СЕ маркировка съгласно БДС EN 13252. При композитните дренажни мембрани филтърният слой е залепен върху всеки бутон на дренажната мембрана.
Тъканите и нетъканите филтърни геотекстили трябва да се припокриват най-малко с 100 mm.
Препоръчително е краищата на филтърния слой да се издигнат до самата паважна настилка, за да се предотврати „измиването“ на насипания гранулиран материал (отмиване на по-ситните частици). Филтърният слой трябва да бъде покрит до една седмица след полагане, както и да бъде защитен от повдигане от вятър.
Минималната устойчивост на пробиване на филтърния слой съгласно БДС EN ISO 12236 „Геосинтетици. Изпитване на статично пробиване (СВR изпитване)“ е:
• 1,0 kN при клас на натоварване 1 и липса на подосновен пласт под настилката
• 1,5 kN при клас на натоварване 1 и наличие на подосновен пласт под настилката
• 2,5 kN при клас на натоварване 2 и 3.
2.7. Дренажни композити
Дренажните композити се състоят от филтърен слой, дренажен слой и слой за разделяне и защита, обединени в един продукт. Филтърният слой от тъкан или нетъкан геотекстил е свързан с всяко бутонче на дренажния слой.
Ориентировъчната конструктивна височина на повечето дренажни системи за паркинг-покрив е 12-13 mm. В зависимост от приложението сърцевината на дренажния композит може да бъде перфорирана, както и да бъде снабдена с пластичен филм или геотекстил.
Дренажни композити върху конструкции с обърнат покрив
Дренажните композити за обърнат покрив трябва да имат перфорирана сърцевина, като по този начин се предотвратява образуването на пароизолационен слой върху топлоизолацията от екструдиран полистирен (XPS). По този начин топлоизолационните плочи XPS могат да изсъхват и така вътрешният конденз е сведен до минимум и топлоизолационните показатели остават непроменени във времето.
Препоръчителни характеристики на дренажните композити за паркинг-покриви – Таблица 4
HIPS (High Impact Polystyrene) – удароустойчив (високоякостен) полистирен
PP (polypropylene) – полипропилен
PE (polyethylene) – полиетилен
Оразмеряване на дренажната система
При покриви с паважна настилка една част от дъждовната вода (qo) се отвежда от повърхността, което съответства на второ ниво на оттичане (водоотвеждане).
А другата част (qa,s), която е проникнала през настилката, се отвежда от дренажния слой, който представлява първото ниво на оттичане (водоотвеждане):
qa,s = r – qo, където
qa,s = дъждовни води, проникнали през настилката в l/ (s.m2) (таблица 5)
r = интензивност на валежите в l/(s.m2) в съответствие с БДС EN 12056-3
qo = дъждовни води върху повърхността на настилката l/(s.m2).
В зависимост от вида на настилката могат да се използват следните стойности на qa,s нa базата на DIN 4095 за количеството на валежите, проникващи през настилката, измерено въз основа на 15-минутна интензивност на валежите, която се случва веднъж на всеки 10 години, и r(15) (0,1) = 0,03 l/ (s.m2):
Количеството на валежите, проникващи през настилката – Таблица 5
Количеството вода, което трябва да се отведе от дренажния слой (q›), може да се изчисли в l/(s.m) по формулата:
q’ = qa,s * A / Lr , където
A = ефективна покривна площ, m2 (Lr x Br)
Размери на покрива:
Lr = дължината на покрива, който трябва да се отводни
Br = ширината на покрива (хоризонтална проекция) от дренажния канал до билото
2.8. Подосновен пласт
Функцията на подосновния пласт е да абсорбира и разпределя статичните и динамичните натоварвания и по този начин да предотвратява деформацията на паважната настилка. За правилното функциониране на подосновния пласт трябва да се изпълни стабилна дренажна система като дренажен слой. Чрез правилното оразмеряване на подосновния пласт се намалява натоварването върху по-долните пластове/слоеве. Дебелината на подосновата трябва да бъде проектирана така, че да отговаря на очакваното статично и динамично натоварване и на носимоспособността на пластовете под нея. Подосновен пласт се изпълнява за разпределяне на статичното и динамичното натоварване (класове на натоварване 2 и 3) и/или за създаване на наклони (класове на натоварване от 1-3).
Съгласно Техническата спецификация на Агенция „Пътна инфраструктура“ от 2014 г. за направата на подосновeн пласт при пътна настилка трябва да се използват пясък, чакъл, баластра, трошен скален материал и други материали, съответстващи на БДС EN 13242:2002+A1:2007/NA:2017 „Скални материали за несвързани и хидравлично свързани смеси за използване в строителни съоръжения и пътно строителство. Национално приложение“, които имат здрави и мразоустойчиви зърна и отговарят на следните технически изисквания:
Технически изисквания на подосновния пласт при покриви с паважна настилка – Таблица 6
Забележка: Размерът на зърната на материала трябва да е не по-голям от една втора от дебелината на полагания пласт.
В таблицата са дадени само показателите, съответстващи на настилка върху покриви.
В зависимост от очаквания клас на натоварване подосновният пласт трябва да бъде уплътнен, за да отговаря на следните деформационни модули:
Деформационни модули на подосновния пласт при покрив с паважна настилка – Таблица 7
Подосновен пласт при „обърнат покрив“
При проектиране на „обърнат покрив“ трябва винаги да се спазват мерки за дифузия на влагата.
Инсталиране на слой за контрол на парите върху топлоизолацията не е разрешено.
Тъй като уплътняване на нехидравлично свързана подоснова без фини частици (по-малки от 1 mm) е трудно, трябва да се увеличи дебелината на подосновата. За да се провери дали уплътняването е пълно и правилно, трябва да се проведат статични или динамични тестове за натоварване:
Таблица 8
Подосновен пласт при „топъл покрив“ и при покрив без топлоизолация
Материалът за подосновния пласт трябва да се състои от трошен скален материал със зърнометрия 0/22 mm, 0/32 mm или 0/45 mm. Не трябва да се използват материали, от които е възможно извличане на калциеви хидроксиди, тъй като това може да доведе до запушване на водоприемниците. Това изискване може да бъде облекчено в случаите, когато отвеждането на дъждовни води не се осъществява чрез водоприемници, а е насочено извън покрива:
Таблица 9
2.9. Изравнителен пласт
При пешеходни зони (клас на натоварване 1) за преодоляване на разлики във височини и/или за създаване на наклони може да се наложи да се изпълни изравнителен пласт под паважа. Изравнителният пласт е комбинация от подосновния пласт и леглото на паважа. Настилката се полага директно върху изравнителния пласт. Този пласт може да се състои от трошен скален материал със зърнометрия 2/8 mm (или 3/9 mm).
Дебелината на пласта е минимум 50 mm и максимум 150 mm. След полагане на паважа цялата система (композиция) се уплътнява. Когато дебелината на изравнителния пласт е по-голяма от 150 mm, той се състои от трошен скален материал със зърнометрия 2/22 mm. Настилката се полага върху отделно изпълненo легло от трошен скален материал със зърнометрия 2/8 mm (или 3/9 mm).
2.10. Легло на паважа
Леглото на паважа е необходимо за поемане на разликите в дебелината на паважните елементи (плочи, павета и др.), за изравняване на евентуални неравности в подосновния пласт, както и за да се осигури стабилност на паважните елементи. Дебелината на леглото след уплътняване трябва да бъде от 30 до 50 mm, като по принцип тя трябва да бъде възможно най-малка. При по-малки натоварвания дебелината може да се увеличи, тъй като рискът от деформация е намален.
Използваният материал може да бъде трошен скален материал със зърнометрия 0/4, 0/5, 1/3 или 2/5 mm. При дебелина на паважните елементи по-голяма от 120 mm дебелината на леглото трябва да бъде най-малко 40 mm, както в този случай трябва да бъде използвана фракция 0/11 mm.
При „обърнат покрив“ е необходимо да се използва материал, който се класифицира като отворен за дифузия на влага или „без фини части“, т. е. без частици с размер по-малък от 1 mm, т. е. 1-3 или 2-5 mm.
В зависимост от очакваното натоварване и вида на настилката леглото може да се постави и директно върху дренажния композит.
2.11. Паваж
Паважната настилка е водопропусклива и се състои от отделни готови елементи. Нарича се също „отворена“ настилка в сравнение със „затворената“ настилка като бетон или асфалт.
Дебелината на настилката зависи от класа на натоварване, вида на паважните елементи, модела на полагане и носещата способност на пластовете под нея.
2.11.1. Наклони
Доколкото е възможно, дъждовните води трябва да преминават по повърхността на настилката и да се събират директно чрез подходящ водоприемник.
Проникването на вода в настилката, леглото, изравнителния и подосновния пласт трябва да се сведе до минимум чрез осигуряване на подходящи наклони и сравнително тесни и здрави фуги.
В зависимост от вида на настилката трябва да се спазват следните минимални наклони:
• бетонови и каменни плочи 2,0 % (1:50)
• хидравлично свързана настилка 2,0 % (1:50)
• бетонови и керамични павета 2,5 % (1:40)
• настилка от естествен камък 3,0 % (1:33)
• затревена паркинг-настилка 1,0 % (1:100).
Наклоните могат да се създадат в конструкцията (носещата плоча), подосновния или изравнителния пласт.
В паважните настилки е възможно до 30-40% от повърхностната вода да проникне във фугите и пластовете под настилката. Количеството вода може да бъде дори по-голямо при нови настилки, където пластовете не са напълно слегнали и запълнени с прах, фини частици и органичен материал, както и при настилки с недостатъчни наклони.
2.11.2. Блокове (павета) и плочи
Елементите за настилката могат да бъдат бетонови, керамични или каменни блокове (павета) и плочи. Ширината и дълбочината на фугата, както и материалът, използван за запълването ù, ще определят количеството повърхностни води, насочени към по-долните слоеве/пластове.
Каменни павета
Поради малкия размер и неизбежно големите допуски в размера, които се срещат при всички естествени настилки, тези павета могат да се използват само за настилки с клас на натоварване 1.
Керамични павета
Керамичните павета могат да се използват за настилки с клас на натоварване 1.
Могат да се монтират без подосновен пласт, директно върху изравнителния пласт или леглото.
Паветата трябва да са с минимална дебелина от 40 mm.
Бетонови блокове (павета)
Бетоновите павета се използват за настилки с клас на натоварване 1 и 2.
При покриви с трафик на леки коли (клас на натоварване 2) бетоновите павета са нареждат по модела (схемата) „Рибена кост“ на 45° и 90°. Тези модели имат най-високо ниво на стабилност в дългосрочен план.
Бетоновите павета трябва да имат минимална дебелина от 40 mm за настилки с клас на натоварване 1 и минимум 80 mm за настилки с клас на натоварване 2.
Могат да се монтират без отделен подосновен пласт, директно върху изравнителния пласт или леглото.
За настилки с клас на натоварване 2 на места като остри завои, кръгови кръстовища и входно-изходни рампи се препоръчва използването на бетонови плочи с голям формат, тъй като те поемат и разпределят по-добре динамичните натоварвания.
Бетонови плочи
Бетоновите плочи могат да се използват за настилки с клас на натоварване 1.
Могат да се монтират без отделен подосновен пласт, директно върху изравнителния пласт или леглото и трябва да имат минимална дебелина от 40 mm.
Затревена паркинг-настилка
Затревената паркинг настилка може да се използва за настилки с клас на натоварване от 1 до 3.
Поради отворената си структура при този вид настилка 100% от повърхностните води проникват към по-долните пластове, поради което носимоспособността е ограничена до движение на леки автомобили, а повърхността често е с недостатъчно сцепление (поради растителността) за безопасно шофиране.
Препоръчва се да не се използва затревена паркинг-настилка в зони с клас на натоварване 2 или 3 с регулярен автомобилен трафик, а само ако тези зони се използват рядко, като места за паркиране или зони за пожарни коли.
Блокиращи 2Т бетонови блокове за паважна настилка
Блокиращите 2Т бетонови блокове могат да се използват за настилки с клас на натоварване от 1 до 3, включително зони, подложени на тежки натоварвания, където силите, генерирани от ускорение, спиране и завъртане на превозните средства, могат да бъдат значителни.
Могат да се използват и за настилки с клас на натоварване 2, положени върху легло, изпълнено директно върху дренажната композитна мембрана, т. е. без отделен подосновен пласт.
Минималната им дебелина трябва да бъде:
- 60 mm за клас на натоварване 1
- 80 mm за клас на натоварване 2
- 100 mm за клас на натоварване 3.
Бетонови плочи с голям формат (> 750 х 750 mm)
Бетоновите плочи с голям формат могат да се използват за зони с клас на натоварване 1-3.
Препоръчват се на места като остри завои, кръгови кръстовища и входно-изходни рампи, тъй като поемат и разпределят по-добре динамичните натоварвания.
Използват се също за настилки с клас на натоварване 2 и 3, където има недостатъчна дълбочина за отделен подосновен пласт. В такива случаи плочите могат да бъдат положени върху подходящо легло директно върху дренажната композитна мембрана.
Пригодността на бетоновите плочи от голям формат за съответния клас натоварване трябва да бъде доказана от производителя им.
2.11.3. Модели (схеми) на полагане
Пешеходните зони могат да бъдат изпълнени по всеки модел на подреждане, но в зоните, предназначени за движение на превозни средства, трябва да бъде използвана блокираща схема на подреждане, за да се увеличи максимално животът на настилката и да се сведе до минимум нейното поддържане.
Двата модела „Рибена кост“ (на 45о и 90о) и блокиращите 2Т бетонови блокове осигуряват най-голяма степен на блокиране и следователно имат най-високо ниво на стабилност в дългосрочен план.
Видове паваж, модели на подреждане и фуги – Таблица 10
* Доставчикът трябва да демонстрира пригодността на плочите за съответния клас товар.
Модели (схеми) на подреждане и пластове под настилката – Таблица 11
2.11.4. Материал и начин на запълване на фугите
Ширината на фугата се определя от класа на натоварване и вида на настилката.
Зърнометричният състав на материала за фугиране трябва да бъде внимателно подбран, за да отговаря на действителната ширина на фугата, на зърнометрията на леглото на паважа, както и на изравнителния пласт, ако има такъв.
Когато ширината на фугата е прекалено малка, това може да попречи на правилното й запълване и да позволи на съседните елементи да бъдат в пряк контакт, което би довело до счупване или повреждане на ръбовете им. Прекалено широките фуги не са в състояние да генерират триене между елементите, което е необходимо за осигуряване на значителна част от носещата способност на настилката.
Подходящи фракции за материал за запълване на фуги са 0/4, 0/5, 0/8, 0/10 mm (последната е за ширина на фугата > 10 mm). Подходящи фракции за материал за запълване на фуги при композиции с дифузия на влага („обърнат покрив“) са 1/3 и 2/5 mm.
Съдържанието на частици с диаметър ≤ 0,063 mm не трябва да бъде по-голямо от 5%.
Правилното запълване на фугите е от решаващо значение за дългосрочната работа и продължителността на живот на настилките с автомобилен трафик. Бетоновите настилки преразпределят изключително добре точковите товари към пластовете под тях. Тази способност зависи от качественото производството на паважните елементи с минимални отклонения в размерите, за да могат елементите да бъдат точно позиционирани и да имат равномерни ширини на фугите. Когато фугите са правилно напълнени, натоварванията от автомобилния трафик генерират високо ниво на съпротивление на триене (съпротивление на завъртане) между съседни елементи и така товарът се разпределя към съседните елементи.
За да се осигури правилно запълване на фугите, сухият фугиращ пясък трябва да бъде разпръснат по повърхността и вкаран във фугите с метла или четка, след което следва трамбоване на настилката с помощта на подходяща вибрационна плоча до постигане на пълна устойчивост.
След това фугите трябва отново да се запълнят. В началната фаза след монтажа на настилката е важно запълването на фугите да се проверява редовно, като се допълват при необходимост на всеки няколко седмици през първите 3-4 месеца след завършване. След този период настилката трябва да се проверява три или четири пъти годишно, тъй като материалът във фугите може да бъде отнесен под въздействието на вятър и повърхностни води, от действието на машини за почистване и от движението на превозните средства. Особено силен ефект на засмукване имат мокрите автомобилни гуми.
Следва:
2.11.5. Бордюри (завършващи елементи)
2.11.6. Тактилни ивици