Styczeń 2007 - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

TECHNOLOGIEstawowych stanach: lepkim, lepkosprężystym i sprężystym.Wraz ze zmianą temperatury i czasu obciążenia zmienia siękonsystencja asfaltu. Znajomość konsystencji jest niezbędnado określenia najkorzystniejszych warunków związanychz transportem, pompowaniem, składowaniem lepiszcza orazwytwarzaniem: transportem, rozścielaniem i zagęszczaniemmieszanki mineralno-asfaltowej, a także eksploatacją nawierzchnidrogowej [2].Zakres temperatur, przy których należy określić właściwościlepiszcza, składa się z dwu stref: strefy temperatur eksploatacyjnychi strefy temperatur technologicznych. Strefętemperatur eksploatacyjnych w Polsce przyjmuje się od około–40°C (najniższa temperatura powietrza) do około 80°C (najwyższatemperatura normalnie eksploatowanej nawierzchni).Strefa temperatur technologicznych obejmuje zakres od około90–100°C (najniższa temperatura zagęszczania MMA) dookoło 180–220°C (temperatura wytwarzania MMA).Sformułowanie wymagań dla asfaltów w tak szerokim zakresietemperatur (od –40°C do 220°C) wymaga znajomościjego właściwości w zakresie: wymagań normowych, właściwościreologicznych (konsystencja, kohezja, wrażliwość temperaturowa,moduł sztywności), adhezji, odporności na starzenie.Funkcjonalne właściwości asfaltów. ProcedurySHRPDotychczasowe standardowe metody badań asfaltówdostarczają informacji dotyczących właściwości w jednej(lub najwyżej w dwóch) temperaturze i nie pozwalają naprzewidywanie i ocenę właściwości funkcjonalnych lepiszcza,tj. jego zachowania się w pełnym zakresie temperatureksploatacyjnych nawierzchni drogowej. Na podstawie tychbadań nie można ocenić zachowania przy odkształceniu,zmęczeniu i starzeniu lepiszcza.W latach 1988–1993 podjęto w USA obszerny programbadawczy SHRP (Srategic Highway Research Program)na temat oceny jakości i trwałości oraz projektowaniamieszanek mineralno-asfaltowych z uwzględnieniemrzeczywistych warunków eksploatacji nawierzchni, gdy sąszczególnie narażone na działanie zróżnicowanych temperaturi obciążeń [3]. Dla nawierzchni drogowej możnaokreślić zniszczenia występujące w czasie ich eksploatacjizwiązane z właściwościami lepiszcza. Procentowy udziałwłaściwości lepiszcza w podstawowych rodzajach zniszczeńnawierzchni asfaltowej przedstawiono na rys. 1.Rys. 1. Procentowy udział właściwości lepiszcza w podstawowychrodzajach zniszczeń nawierzchni asfaltowejSTYCZEŃ 2007INŻYNIER BUDOWNICTWAMost nad rzeką Bóbr – Droga Krajowa M-18Fot. J. Tomczyk: archiwum ULMA Construction Polska S.A.Do oceny wpływu właściwości lepiszcza na zachowaniesię nawierzchni bitumicznej niezbędna jest znajomośćjego właściwości: w wysokiej temperaturze, ze względu naodporność na odkształcenia trwałe (koleiny) oraz urabialność,w niskiej temperaturze ze względu na spękania indukowanetermicznie, w średnich temperaturach eksploatacyjnychze względu na zniszczenie zmęczeniowe podwpływem ruchu samochodowego.Nowa generacja drogowych materiałówasfaltowychPoprawę cech technicznych mieszanek mineralno--asfaltowych stosowanych do budowy nawierzchni drogowychodpornych, na koleiny, spękania niskotemperaturowei spękania zmęczeniowe, można osiągnąć poprzez modyfikacjęasfaltów polimerami typu SBS, APP, EVA, dodatkamimiału gumowego oraz soli organometalicznych.W ostatnich latach, ze względu na ochronę środowiskai ekonomikę stosowania lepiszczy, zaleca się stosowanielepiszczy na zimno lub na ciepło. Dotychczas lepiszcze nazimno było uzyskiwane w wyniku zemulgowania asfaltu,w wyniku czego otrzymuje się emulsję asfaltową. Drugimsposobem na otrzymanie lepiszcza na zimno jest dodatekrozpuszczalnika, który powoduje upłynnienie asfaltu. Niemniejjednak ta technologia wskutek odparowania lotnegorozpuszczalnika, który traci się bezpowrotnie i zanieczyszczaśrodowisko, będzie stopniowo wycofywana.Trwają prace nad zastosowaniem olejów roślinnychdo upłynniania asfaltów drogowych oraz coraz częściejstosuje się technologię asfaltu spienionego. Technologiete mogą mieć zastosowanie przy recyklingu, zabiegachutrzymaniowych i konserwacji nawierzchni.Poprawę cech technicznych i użytkowych nawierzchni,poza stosowaniem asfaltów modyfikowanych, możnarównież osiągnąć przez stosowanie nowych rozwiązańmateriałowo-technologicznych, np. mastyksu grysowegoSMA, mieszanki o zwiększonej odporności na koleinowanie,nawierzchni typu Perpetual – tj. nawierzchni podatnejo długiej żywotności, której trwałość określa się na50 lat, oraz nawierzchni drenażowych o podwyższonym73