Laterit (burkolati anyag)

Definíció

A laterit vas- és alumíniumoxidokban gazdag trópusi talaj, amelyet az útépítők kavicsként használnak a burkolati rétegekben.

Az AFCAP-összefoglaló (Netterberg, 2014) trópusi talajként írja le, amelyet előrehaladott elmállás hozott létre. Az elmállás bázisokat és szilíciumdioxidot távolít el, a vas- és alumíniumoxidok pedig felhalmozódnak. Ez az oldal a lateritet burkolati anyagként mutatja be. Az alapréteg oldal a réteget általában tárgyalja, a kopóréteg oldal pedig a felső réteget.

Laterit, lateritos talaj és plintit

A szónak sok jelentése van. Az AFCAP-összefoglaló szerint nincs általánosan elfogadott definíciója. A földtan, a pedológia és a mérnöki tudomány mindegyike a saját értelmezését használja. A pedológia elhagyta a szót, és a plintit kifejezést használja.

Az összefoglaló a következő kifejezéseket használja:

Laterit. Erősen cementált anyag, amelyben a cement legalább 50 százalék vas- és alumíniumoxid.
Lateritos talaj. Körülbelül 20 és 50 százalék cementtartalmú anyag. Lehet kevésbé fejlett, vagy a gazdaszemcsék még uralkodhatnak benne.
Lateritos anyag. Mindkettő általános neve. Az összefoglaló ezt javasolja az útépítő mérnököknek.

További helyi nevek: murram Kelet-Afrikában, cabook Srí Lankán és ferricrete Dél-Afrika térségében. Az összefoglaló azt javasolja, hogy az útépítő mérnökök a lateritos anyag általános kifejezést használják, a ferricrete nevet pedig ne.

Előfordulás

A laterit főként a nedves trópusi és szubtrópusi övezetekben alakul ki. Ezek közé tartozik Afrika, India, Délkelet-Ázsia, Ausztrália, valamint Közép- és Dél-Amerika. A múltbeli éghajlatváltozások miatt néhány laterit ma a trópusokon kívül fekszik (2.3.4).

Buchanan írta le elsőként 1807-ben, Indiában. A talaj a földben puha volt, a levegőn viszont gyorsan megkeményedett, ezért téglákra vágták. A név a latin téglát jelentő szóból származik.

Miért buknak meg a szabványos vizsgálatokon

A laterit gyakran nem felel meg azoknak a határértékeknek, amelyeket az úthatóságok a kavicsra előírnak, mégis jól teljesít a szolgálatban (4.1). Az AFCAP-összefoglaló a következő okokat adja:

Szemeloszlás. Gyakran hiányzik a homokfrakció egy része. A tömegalapú szitálás ezt felnagyítja, mert a vasban gazdag durva rész nehezebb a finom résznél. A durva rész relatív sűrűsége 3,0 és 3,5 között van, a finomé körülbelül 2,7. A térfogatalapú szemeloszlás jobbnak tűnhet (3.2.1).
Porózus szemcsék. Minden nedvességtartalom-mérést megemelnek, az Atterberg-határokat is.
Agyagtípus. A fő agyagásvány a kaolinit. Nem duzzadó rácsszerkezete miatt az anyag kevésbé duzzad, mint más agyagoknál.
Plaszticitás és szilárdság. A lateritek plaszticitási indexe gyakran 15 és 20 között van. Átitatott CBR-értékük gyakran a szokásos 80 százalékos minimum alatt marad (1.1).
Mintakészítés. A szokásos laboratóriumi munka szétbontja az iszap- és agyagcsomókat, amelyek a kivitelezés során egyben maradnak (4.1).

A legfontosabb tulajdonságok a szemeloszlás, az Atterberg-határok, a durva szemcsék szilárdsága, valamint a tömörítés és a teherbíró képesség (3.2).

Követelmények lateritalapra

Charman (1988) lateritos kavicsalapra javasolt követelményeket vékony bitumenes felület alatt, trópusi viszonyokra. Az AFCAP-összefoglaló ezeket a 4-2. táblázatban adja meg.

Felhasználás	Forgalom (millió egyenértékű szabványos tengely)	Átitatott CBR	Plaszticitási index, nedves trópusi	Plaszticitási index, félszáraz és száraz
Alap, mellékút	0,3 alatt	45 vagy több	12 vagy kevesebb	20 vagy kevesebb
Alap, nagy forgalmú vidéki és városi út	0,3 és 1 között	65 vagy több	10 vagy kevesebb	15 vagy kevesebb
Alap, nagy forgalmú vidéki és városi út	1 és 3 között	80 vagy több	6 vagy kevesebb	12 vagy kevesebb
Alsó alapréteg	3 alatt	25 vagy több	25 vagy kevesebb	25 vagy kevesebb

Charman a Los Angeles-i kopásértéket mellékút alapjához legfeljebb 65 százalékban adja meg, a többi alapsornál legfeljebb 50 százalékban. A CBR 4 napig átitatott mintákra vonatkozik. A 0,3 millió egyenértéknél nagyobb forgalmú alap mintái a módosított tömörítési sűrűség 100 százalékán, a többiek 95 százalékán vannak.

Az összefoglaló szerint Charman ezeket az alapokat csak kisforgalmú utakra javasolta. Brazília napi 1 500 járműig és 5 millió egyenértékű szabványos tengelyig finom szemcséjű lateritos talajt használ alapként (5.2). A Main Roads Western Australia (MRWA, 2002) vékony bitumenes felület alatti alapra ad követelményeket. Az átitatott CBR legalább 80, a folyási határ legfeljebb 25. A dryback, vagyis a visszaszáradási érték legfeljebb az optimális nedvességtartalom 85 százaléka (4-10. táblázat).

Egy lateritréteg vastagsága

Az AFCAP-összefoglaló anyagi követelményeket ad, rétegvastagságot nem. Nem találtunk olyan vastagsági szabványt, amely kifejezetten a laterit kopórétegre vonatkozna.

Az FHWA kavicsutakról szóló kézikönyve általános szabályt ad a kavicsra. A vastagság a nehéz teherautók számától és az úttest szilárdságától függ (6. táblázat). A táblázat általában a kavicsra vonatkozik, nem kifejezetten a lateritre.

Nehéz teherautó naponta	Erős alépítmény (CBR 10 felett)	Gyenge alépítmény (CBR 3 vagy alatta)
0 és 5 között	115 mm (4,5 in)	165 mm (6,5 in)
25 és 50 között	215 mm (8,5 in)	370 mm (14,5 in)

A kézikönyv szerint a kavicsút felületi kavicsot veszít a forgalom, az erózió és az eső miatt. A tervezésnek ezt a veszteséget figyelembe kell vennie (A2). Kavicsfelületű útra 25 és 50 mm (1 és 2 in) közötti megengedett kerékvágás-mélységet is ad. Az alépítmény oldal a CBR-osztályt meghatározó réteggel foglalkozik.

A kavicsfelület más anyagot igényel, mint az alap. A kézikönyv mintaállapot-előírása a felületi kavicsnál a 200-as szitán átmenő anyagot 4 és 15 százalék közé engedi, a plaszticitási index 4 és 12 között lehet. Alapkavicsnál 3 és 12 százalék közötti átmenő rész és 0 és 6 közötti plaszticitási index engedélyezett. A képlékeny finomrész köti össze a felületet.

Kivitelezés

Az AFCAP 5.2 szakasza a lateritalapokra az alábbi gyakorlatokat ajánlja:

Az optimális nedvességtartalomhoz közel tömörítsen. Az optimum alatt, száraz állapotban tömörített laterit gyakran rossz felületet ad, és nem éri el a szilárdságát.
Nagy fokban tömörítsen. A nagy tömörítési fok megtartja a szilárdságot, amikor a laterit nedves.
Az alacsony plaszticitású kavicsot a víz bejuttatása után körülbelül egy napig utókezelje. A lateritos homok 4 vagy 5 napot is igényelhet.
A konkréciós lateritok nagy szemcséit rácshengerrel törje szét. A terítőgépek rosszul dolgoznak, mert szétválasztják a durva és a finom szemcséket.
Alakítsa ki a felszín lejtését a vízelvezetéshez. A tömítést addig halassza, amíg az alap száraz, a felület pedig szilárd. Ez 1 és 2 hónap között is eltarthat.

Laterit repülőtéren

Az ICAO-tól, az EASA-tól vagy az FAA-tól általunk olvasott szövegek egyike sem említi a lateritet. Nem találtunk rá repülőtéri előírást. Az FAA P-209 tétele, a zúzott zúzalékos alap az alábbi határértékeket adja (AC 150/5370-10H, 209-2.1):

A Los Angeles-i veszteség legfeljebb 45 százalék.
A szemcsék legalább 90 százalékának két tört felülete, és legalább 98 százalékának egy tört felülete legyen.
A finom adalékanyag folyási határa legfeljebb 25, plaszticitási indexe legfeljebb 5.

Ezek a határértékek szigorúbbak a fenti útkövetelményeknél. A repülőtéri burkolat lateritrétegéhez ezért saját mérnöki indoklás kell. Szilárdsági jelentés is szükséges. Legfeljebb 5 700 kg tömegű repülőgépeknél az ICAO 14. melléklete (2.6.8) a megengedett legnagyobb repülőgép-tömeget és a gumiabroncsnyomást kéri. Példa: 4 800 kg/0,60 MPa. 5 700 kg felett az ACR-PCR módszert használja (2.6.2).

A burkolat oldal a repülőtéri burkolat rétegeit mutatja be.

Gyakran Ismételt Kérdések

Mi a laterit a burkolatban?

A laterit vas- és alumíniumoxidokban gazdag trópusi talaj, amelyet az útépítők kavicsként használnak a burkolati rétegekben. Előrehaladott elmállással alakul ki. Az AFCAP-összefoglaló az alap- és alsó alaprétegben való használatát ismerteti.

Mi a laterit kopórétegének szabványos vastagsága?

Az általunk áttekintett források közül egyik sem határoz meg vastagságot laterit kopórétegre. Egy kavicsréteg vastagsága a forgalomtól és az alépítmény szilárdságától függ. Az FHWA kavicsutakról szóló kézikönyvében van egy dél-dakotai katalógus. Ez napi legfeljebb 5 nehézteherautó esetén erős alépítményen 115 mm (4,5 in) vastagságot ad. Napi 25 és 50 teherautó között, gyenge alépítményen 370 mm (14,5 in) a javasolt vastagság.

Használható-e a laterit útalapként?

Igen, bizonyos feltételekkel. Az AFCAP-összefoglaló olyan lateritalapokról ír, amelyek jól teljesítenek kis- és nagyforgalmú utakon Angolában, Botswanában, Kenyában, Malawiban, Mozambikban, Zambiában és Zimbabwéban. Az anyagok gyakran nem felelnek meg a hagyományos határértékeknek, ezért ezeken az utakon a lateritre írt előírásokat használják.

Milyen CBR-t igényel a laterit alap?

Charman (1988), akit az AFCAP-összefoglaló idéz, legalább 45 százalékos átitatott CBR-t ír elő kisforgalmú út alapjához. Legalább 65 százalékot kér 0,3 és 1 millió egyenértékű szabványos tengely között, és legalább 80 százalékot 1 és 3 millió között. Az alsó alaprétegnek legalább 25 százalék kell. Az alap hagyományos minimuma 80 százalék.

Azonos-e a laterit a lateritos talajjal vagy a plintittel?

Nem, de a fogalmak átfedik egymást. Az AFCAP-összefoglaló szerint a laterit legalább 50 százalék vas- és alumíniumoxidot tartalmazó, cementként működő anyag. A lateritos talajban ez körülbelül 20 és 50 százalék. A plintit a pedológiában a laterit helyét vette át. Az útépítő mérnökök a lateritos anyag általános kifejezést használják mindhárom helyett.

Miért buknak meg a laterit anyagok a szabványos úti anyagvizsgálatokon?

Szemcséi porózusak, szemeloszlásuk pedig hézagos. Az összefoglaló szerint a lateritek plaszticitási indexe gyakran 15 és 20 között van, átitatott CBR-értékük pedig gyakran a szokásos 80 százalékos minimum alatt marad. A porózus szemcsék minden nedvességtartalom-értéket megemelnek, az Atterberg-határokat is beleértve. A laboratóriumi mintakészítés szétbontja azokat az iszap- és agyagcsomókat, amelyek az úton egyben maradnak.

Engedélyezi-e az ICAO, az EASA vagy az FAA a lateritet repülőtéren?

Az általunk olvasott szövegek egyike sem említi a lateritet. Az FAA P-209 tétele, a zúzott zúzalékos alap a finom adalékanyag plaszticitási indexét 5-ben korlátozza. A Los Angeles-i vizsgálatban a durva adalékanyag kopásveszteségét 45 százalékban maximálja. A repülőtéri burkolat lateritrétegéhez ezért saját mérnöki indoklás kell.

Ez egy referenciabejegyzés. A TarmacView drónos ellenőrzési szolgáltatásokat nyújt, és nem árulja az ebben a szószedetben leírt felszereléseket vagy anyagokat.

Mi a laterit?