image 94907 25 v3
Galรฉria(11)

Nรญzkoteplotnรฉ asfaltovรฉ zmesi โ€“ je penoasfalt ekvivalentom horรบcich zmesรญ?

Partneri sekcie:

V predchรกdzajรบcich ฤlรกnkoch cyklu o nรญzkoteplotnรฝch asfaltovรฝch zmesiach (NAZ) sme sa zaoberali tรฝm, o ฤo vlastne ide a zmenami v sรบvislosti s novรฝm TKP 41. Venovali sme sa spรดsobom vรฝroby NAZ a skรบsenostiam skupiny COLAS s touto technolรณgiou na Slovensku. V tomto zรกvereฤnom ฤlรกnku predstavรญme vรฝsledky ลกtรบdiรญ, ktorรฉ sa vykonali v rรกmci skupiny COLAS na Slovensku ฤi v inรฝch krajinรกch alebo na ktorรฝch tรกto skupina participovala. Aby sme neboli ฤaleko od reality a uvรคznenรญ v laboratรณriรกch, budeme hovoriลฅ aj o terรฉnnych skรบลกkach a ich vรฝsledkoch.

Obr 1
Obr 7
Obr 2
Obr 3
Obr 4
Obr 5
Obr 6
tab1

Je penoasfalt ekvivalentom horรบcich zmesรญ?

Je! Medzi technikmi vลกak platรญ dobre znรกme โ€žkto mรก argument, nemรดลพe sa mรฝliลฅโ€œ, preto neskonฤรญme ฤlรกnok jednoslovnou odpoveฤou. Na poฤiatku jej hฤพadania sme sa venovali testovaniu v laboratรณriรกch. Porovnรกvali sme tradiฤnรฉ zmesi so zmesami vyrobenรฝmi technolรณgiou speลˆovania. Cieฤพom bolo zistiลฅ, ฤi dochรกdza k pozitรญvnej alebo negatรญvnej zmene niektorej z รบลพitkovรฝch vlastnostรญ asfaltovรฝch zmesรญ. Porovnรกvali sme vlastnosti pri pouลพitรญ zhutลˆovania Marshallovรฝch vzoriek aj vzoriek podฤพa francรบzskej normy โ€“ zhutลˆovanie Gyratorom. Podobnรฝm spรดsobom sme vo viacerรฝch krajinรกch (okrem inรฉho aj v USA) porovnรกvali aj ฤalลกie รบลพitkovรฉ vlastnosti. Po potvrdenรญ zistenia, ลพe nedochรกdza k zhorลกovaniu sledovanรฝch vlastnostรญ, sme pristรบpili k aplikรกcii technolรณgie v cestรกrskej praxi a spravili niekoฤพko pokusnรฝch รบsekov/stavieb.

Obr. 1 Spenený asfalt
Obr. 1 Spenenรฝ asfalt

Na zรกklade rozsiahlych skรบลกok, ktorรฉ sme pri zavรกdzanรญ penoasfaltovรฝch zmesรญ vykonali, mรดลพeme konลกtatovaลฅ, ลพe vรฝslednรฉ fyzikรกlno-mechanickรฉ parametre ich sledovanรฝch vlastnostรญ sรบ rovnocennรฉ s adekvรกtnymi typmi tradiฤne vyrรกbanรฝch asfaltovรฝch zmesรญ. Porovnanie รบลพitkovรฝch vlastnostรญ ekvivalentnรฝch zmesรญ vyrobenรฝch tradiฤnou technolรณgiou a technolรณgiou speลˆovania je uvedenรฉ v tab. 1.

    Tab. 1 Porovnanie รบลพitkovรฝch vlastnostรญ ekvivalentnรฝch zmesรญ vyrobenรฝch tradiฤnou technolรณgiou a technolรณgiou speลˆovania
Tab. 1 Porovnanie úลพitkových vlastností ekvivalentných zmesí vyrobených tradiฤnou technológiou a technológiou speลˆovania

V ฤalลกom z pokusov vykonanรฝch v laboratรณriรกch COLAS v Budapeลกti sa zisลฅovala maximรกlna objemovรก hmotnosลฅ asfaltovรฝch zmesรญ (tradiฤnej a penoasfaltu) pri rรดznych teplotรกch, a to pouลพitรญm Marshallovej metรณdy. Vรฝsledky prezentujeme na obr. 4 a 5.

Obr. 4 Objemová hmotnosลฅ Marshallových telies pri 50 úderoch s pouลพitím CA 50/70
Obr. 4 Objemovรก hmotnosลฅ Marshallovรฝch telies pri 50 รบderoch s pouลพitรญm CA 50/70

Z obr. 4 vyplรฝva, ลพe technolรณgia speลˆovania umoลพลˆuje dosiahnuลฅ rovnakรฉ objemovรฉ hmotnosti pri โ€žlimitnรฝchโ€œ teplotรกch konvenฤnรฝch zmesรญ, povedzme 110 a 170 ยฐC. V medziฤพahlรฝch teplotรกch (najmรค okolo 130 ยฐC) umoลพลˆuje penoasfalt dosiahnuลฅ podstatne vyลกลกie objemovรฉ hmotnosti. To indikuje lepลกiu spracovateฤพnosลฅ spรดsobenรบ niลพลกou viskozitou. Na obr. 5 vidieลฅ, ลพe penoasfalt rozhodne nezniลพuje objemovรฉ hmotnosti. Pri pouลพitรญ 75 รบderov (na zmesi Dmax 11 mm) vidieลฅ, ลพe sรญce v stredovej oblasti teplรดt nemoลพno pozorovaลฅ vรฝraznรฉ zlepลกenie oproti konvenฤnej zmesi, no vลพdy umoลพลˆuje lepลกie zhutnenie, obzvlรกลกลฅ v oblastiach โ€žlimitnรฝchโ€œ teplรดt.

Obr. 5 Objemová hmotnosลฅ Marshallových telies pri 75 úderoch s pouลพitím CA 50/70
Obr. 5 Objemovรก hmotnosลฅ Marshallovรฝch telies pri 75 รบderoch s pouลพitรญm CA 50/70

Vรฝsledky skรบลกok realizovanรฝch na Slovensku reprezentujรบ vzorky vyrobenรฉ na obaฤพovacรญch sรบpravรกch, ktorรฉ boli bezprostredne po vรฝrobe umiestnenรฉ do vopred vyhriatej suลกiฤky v laboratรณrnom vozidle a odvezenรฉ do skรบลกobnรฉho laboratรณria.

Z penoasfaltovej zmesi sa hneฤ po prรญchode do laboratรณria vyrobili pri teplote 130 ยฐC skรบลกobnรฉ vzorky (Marshallove telieska). Tรก istรก zmes sa nechala vychladnรบลฅ a na druhรฝ deลˆ sa opรคtovne zohriala (tentokrรกt vลกak na teplotu 150 ยฐC) a aj z nej sa vyrobil rovnakรฝ poฤet vzoriek. Na zรกklade tรฝchto vรฝsledkov mรดลพeme konลกtatovaลฅ, ลพe pri rovnakej zhut-ลˆovacej prรกci je objemovรก hmotnosลฅ penoasfaltovej zmesi v priemere o 0,7 % niลพลกia ako objemovรก hmotnosลฅ klasickej zmesi. Tento posun sa prejavรญ aj na zvรฝลกenej medzerovitosti Marshallovรฝch teliesok pripravenรฝch z penoasfaltovรฝch zmesรญ.

Obr. 3 Laboratórna speลˆovacia zostava
Obr. 3 Laboratรณrna speลˆovacia zostava

Spoloฤnosลฅ VUIS-CESTY, s. r. o., overila v rรกmci projektu APVV vplyv penoasfaltu na odolnosลฅ NAZ proti tvorbe trvalรฝch deformรกciรญ, aj keฤ zatiaฤพ iba na dvoch rรดznych zmesiach typu AC 11 obrus 50/70 II, vyrobenรฝch na dvoch rรดznych obaฤพovacรญch sรบpravรกch. V platnรฝch KLAZ 1/2010 sa pri asfaltovรฝch zmesiach II. kvalitatรญvnej triedy neลกpecifikuje poลพiadavka tรฝkajรบca sa tohto parametra. Dosiahnutรฉ vรฝsledky na obr. 6 sรบ uvedenรฉ ako porovnanie zmesi vyrobenej technolรณgiou penoasfaltu a ลกtandardne vyrobenej asfaltovej zmesi. Vzorky boli vyrobenรฉ (vลกetky zmesi) pri teplote 150 ยฐC. Z dosiahnutรฝch vรฝsledkov vyplรฝva, ลพe rozdiely medzi hodnotami maximรกlnej pomernej hฤบbky vyjazdenej koฤพaje PRDAIR (%) sรบ menลกie ako 15 %, priฤom v jednom prรญpade sรบ priaznivejลกie vรฝsledky na zmesi z penoasfaltu a v druhom na ลกtandardnej zmesi.

Obr. 6 Odolnosลฅ proti trvalým deformáciám zmesí AC 11 O vyrobených konvenฤným spôsobom a technológiou speลˆovania
Obr. 6 Odolnosลฅ proti trvalรฝm deformรกciรกm zmesรญ AC 11 O vyrobenรฝch konvenฤnรฝm spรดsobom a technolรณgiou speลˆovania

V sรบlade s uvedenรฝm je aj citlivosลฅ na vodu (tab. 2), ktorรก je pri overenรฝch penoasfaltovรฝch vzorkรกch mierne niลพลกia v porovnanรญ so ลกtandardne pripravenรฝmi vzorkami, avลกak vลกetky dosiahnutรฉ vรฝsledky vyhovujรบ poลพiadavke platnรฝch KLAZ s veฤพkou rezervou.

Tab. 2 Porovnanie citlivosti na vodu pri dvoch zme-siach AC 11 a AC 16 vyrobenรฝch konvenฤnรฝm spรดsobom a technolรณgiou speลˆovania
Tab. 2 Porovnanie citlivosti na vodu pri dvoch zme-siach AC 11 a AC 16 vyrobených konvenฤným spôsobom a technológiou speลˆovania

Zo zrealizovanรฝch komparatรญvnych zhutลˆovacรญch pokusov (tab. 3) sa zistilo, ลพe na dosiahnutie minimรกlnej poลพadovanej miery zhutnenia je potrebnรฝ rovnakรฝ poฤet prejazdov, prรญpadne je potrebnรฉ zrealizovaลฅ o jeden prejazd navyลกe. Vลกetky pokusy vลกak preukรกzali, ลพe v koneฤnom dรดsledku moลพno s penoasfaltovou zmesou dosiahnuลฅ vyลกลกie maximรกlne miery zhutnenia.

Tab. 3 Zhutลˆovacie pokusy vs. objemovรฉ hmotnosti ลกtandardnรฝch zmesรญ a penoasfaltu pri 150 ยฐC
Tab. 3 Zhutลˆovacie pokusy vs. objemové hmotnosti štandardných zmesí a penoasfaltu pri 150 °C

Zรกver

Je teda penoasfalt ekvivalentom horรบcich zmesรญ? Je! Avลกak s jednรฝm spresnenรญm. Je ich ekologickejลกรญm ekvivalentom, keฤลพe zniลพuje spotrebu primรกrnej aj sekundรกrnej energie a zรกroveลˆ sa uplatnenรญm tejto technolรณgie zniลพujรบ emisie (napr. CO o 64 % a NOx o 19 %), ako to preukรกzala ลกtรบdia skupiny COLAS v USA (Missouri 2009 aลพ 2010).

TEXT: Dr. Peter Briatka, MBA, Ing. Jana Olลกovรก, Bc. Daniel Gabona
FOTO A OBRรZKY: archรญv autorov
Peter Briatka je technickรฝ riaditeฤพ spoloฤnosti COLAS SK, Koลกice. Jana Olลกovรก pรดsobรญ na SvF STU v Bratislave. Daniel Gabona pรดsobรญ na SvF TUKE v Koลกiciach a je stรกลพista v spoloฤnosti COLAS SK.

Literatรบra
1. Carbonneau, X., et al.: Energeticky ekonomickรฉ environmentรกlne asfaltovรฉ zmesi, Seminรกr Ivana Poliaฤka, 2008
2. Polakoviฤ, ฤฝ.: Sprรกva o rieลกenรญ projektu APVV za rok 2013 โ€“ Asfaltovรฉ zmesi s niลพลกou energetickou nรกroฤnosลฅou a s menลกou zรกลฅaลพou pre ลพivotnรฉ prostredie.
3. Polakoviฤ, ฤฝ.: Sprรกva o rieลกenรญ projektu APVV za rok 2014 โ€“ Asfaltovรฉ zmesi s niลพลกou energetickou nรกroฤnosลฅou a s menลกou zรกลฅaลพou pre ลพivotnรฉ prostredie.
4. Michaut, J. P.: Warm asphalt concretes in France, 2015.
5. http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/Convention_urbanisme.pdf.
6. http://www.ssc.sk/sk/Technicke-predpisy/Zo-znam-TKP-a-KL.ssc.
7. Dupuy, J. P., Abaffyovรก, Z.: Peno-Asfaltovรฉ zmesi, Vรฝstavba a rehabilitรกcia asfaltovรฝch vozoviek, Podbanskรฉ, 2015.
8. TKP 6: Hutnenรฉ asfaltovรฉ zmesi.
9. TKP 41: Nรญzkoteplotnรฉ asfaltovรฉ zmesi.
10. Shell Bitumen Handbook: Riversdell House, Chertsey, 1991.
11. Shrnutรญ rakouskรฝch zkuลกenostรญ: Inovace asfaltลฏ โ€“ kterรฉ vรฝrobky jsou vhodnรฉ? Silnice mosty, 3/2016, Sdruลพenรญ pro vรฝstavbu silnic, Praha, 2016.
12. Polakoviฤ, ฤฝ.: Sprรกva o rieลกenรญ projektu APVV za rok 2014 โ€“ Asfaltovรฉ zmesi s niลพลกou energetickou nรกroฤnosลฅou a s menลกou zรกลฅaลพou pre ลพivotnรฉ prostredie.