Asfalt a asfaltové směsi: Složení, typy a požadavky na zrnitost

Asfalt jako takový je živičnatá látka, která se získává buď přírodní cestou, nebo jako vedlejší produkt při frakční destilaci ropy. Je to směs různých sloučenin uhlovodíků (parafinů, olefinů, kyslíku, dusíku a síry). To, co vídáme denně na silnicích, bychom však správně, technicky, neměli nazývat asfaltem, ale asfaltovou směsí.

Složení a typy asfaltu

Složení asfaltu se pro praktické účely rozděluje na asfalteny (nositele tvrdosti) a malteny (olejovité látky zodpovědné za plastické a lepivé vlastnosti asfaltu).

Asfaltová směs, která se využívá jako stavební materiál při výstavbě pozemních komunikací, je vlastně směs kameniva a asfaltu. Dále se do asfaltové směsi přidávají podle potřeby další látky, které vylepšují vlastnosti výsledného materiálu nebo ho různě upravují.

Dělení asfaltu

Podle původu můžeme dělit asfalt na přírodní a umělý. Dále můžeme asfalt dělit podle typu užití na asfalt silniční a asfalt stavebně izolační.

• Oxidované asfalty: Tyto asfalty se uplatňují hlavně v izolačních výrobcích a v menší míře také v silničním stavitelství. Jedná se o proces profukování měkčích asfaltů a zbytků z destilace vzduchem při teplotách kolem 250 až 300 °C.
• Ředěné asfalty: Vznikají přidáním organických rozpouštědel, což vede k výrazně nižší viskozitě. Od používání těchto směsí se však upouští z důvodu vysokého množství rozpouštědel (40-50 % hmotnosti) a vyššího nebezpečí požáru.
• Modifikované asfalty: Přidáváním kaučuků a termoplastů vznikají nové druhy asfaltů s lepšími vlastnostmi. Výsledná látka má vyšší bod měknutí s naopak nižším bodem lámavosti. Přidáním zmíněných polymerů se navíc docílí nárůstu tažnosti a vratné deformace. V praxi to znamená, že jsou modifikované asfalty odolnější vůči tvorbě mrazových trhlin a vyježděných kolejí.

Využití asfaltu

Využití asfaltu je v dnešní době velice široké a zdaleka se neomezuje jen na silniční výstavbu. Asfalt je oblíbenou látkou hlavně díky jednoduchosti jeho zpracování a možnému využití ihned po vychladnutí. V porovnání například s betonovou vozovkou vyniká asfalt také snazší údržbou v případě poškození.

Čtěte také: Jezdecké disciplíny a terén

Výroba asfaltových směsí v České republice

V našem prostředí se asfalt zpracovává hlavně z ruské parafinické ropy v síti takzvaných obaloven. Těch se v České republice nachází více než stovka. Z jednotlivých obaloven jsou pak asfaltové směsi dopravovány přímo na místa staveb, aby bylo možné asfalt nanášet ještě teplý.

Příklady výrobců asfaltových směsí:

• Obalovna Ostrava s.r.o. navazuje na dlouholetou tradici svých mateřských firem - JANKOSTAV s.r.o. a SWIETELSKY stavební s.r.o. Asfaltové směsi jsou produkovány na obalovně v Ostravě - Kunčicích. Zařízení AMMANN / KOVINARSKA-WIBAU 120 bylo uvedeno do provozu na jaře roku 2012. Všechny směsi jsou vyráběny dle platných norem - zejména pak ČSN EN 13108 a schváleny Ředitelstvím silnic a dálnic České republiky pro použití na vozovkách I. - III. třídy.
• SILNICE GROUP a.s. představuje významnou součást podnikatelské činnosti v rámci specializované divize umístěné v Měcholupech u Žatce. Pro výrobu těchto směsí je využíváno špičkové technologické zařízení AMMANN CB 180, které bylo uvedeno do provozu v roce 2005 a dosahuje výrobní kapacity 180 tun za hodinu. Zařízení je vybaveno plně automatizovaným řídícím systémem a zahrnuje moderní recyklační linku, která od roku 2009 dokáže recyklovat stavební odpad. Výrobní proces a kvalita produkce podléhají nejpřísnějším normám ČSN EN 13108-1 a ČSN EN 13108-5, s každoročním dohledem certifikačního orgánu STAVCERT Praha s.r.o.

Asfaltové povrchy a jejich charakteristika

Asfaltové povrchy jsou nejrozšířenějším typem stmelených vrstev, které se používají pro kryty vozovek. Asfaltová vrstva vzniká rozprostřením čerstvě vyrobené směsi zhutněné silničními válci. Asfaltová směs se vyrábí v obalovnách smícháním kameniva různých frakcí a asfaltovým pojivem. Důležitou složkou směsi jsou složky do velikosti 2 mm, které při smíchání s asfaltovým pojivem tvoří maltu k fixaci kamenné kostry.

Mezerovitost asfaltových směsí

Další důležitou složkou v asfaltové směsi jsou vzduchové mezery. Asfaltové pojivo, které má jinou tepelnou roztažnost než kamenivo, může díky těmto mezerám zejména v letních měsících, kdy teplota povrchu vozovky dosahuje nad 50 °C, vyplňováním těchto vzduchových mezer dilatovat. Pokud by byla mezerovitost menší než cca 2 % celkového objemu, mohlo by docházet k odtlačování hrubých zrn a tím i ke ztrátě protismykových vlastností. Naopak velká mezerovitost cca nad 5 % celkového objemu, by mohla způsobit pronikání vody do povrchu a tím zejména v zimních měsících porušení krytu trhlinami (oddělovaní hrubých zrn od pojiva). Výjimku tvoří litý asfalt, který se nehutní a hrubé kamenivo má pouze výplňový charakter.

Charakteristika jednotlivých druhů asfaltových směsí

• Asfaltový beton AC (Asphalt Concrete): Směs pro stavbu krytu a podkladních vrstev. Je rovnoměrně zastoupen velikostí všech frakcí kameniva (křivka zrnitosti).
• Asfaltový koberec mastixový SMA (Stone Mastix Asphalt): Určen pro vrstvy vysoce zatížených vozovek.
• Asfaltový koberec drenážní PA (Porous Asphalt): Jedná se o asfaltovou směs s vysokou mezerovitostí. Funkce této směsi je odvádět srážkovou vodu vlastní směsí, která pak ve spodních vrstvách je odváděna ke kraji vozovky. Výhodou je zvýšení protismykových vlastností a za mokra snížení vzniku aquaplaningu, snížení hlučnosti jízdy vozidel.
• Litý asfalt MA (Mastix Asphalt): U této směsi nedochází k vzájemnému zaklínění zrn kameniva a neobsahuje vzduchové mezery. Tyto činnosti jsou prováděny za účelem opravy větších výtluků, propadlých krajů nebo vyjetých kolejí na asfaltových vozovkách.

Zkouška zrnitosti asfaltů

Zkouška zrnitosti asfaltů se provádí k určení velikostního rozložení zrn v asfaltové směsi. Je to důležitý nástroj pro kontrolu kvality asfaltového povrchu a je prováděna jako součást kontrolního procesu během výstavby nebo údržby silnic a dalších infrastrukturních projektů.

Průběh zkoušky zrnitosti

1. Příprava vzorků: Vzorky asfaltové směsi jsou odebrány z konstrukce nebo hotového povrchu a připraveny pro zkoušku.
2. Průběh zkoušky: Vzorky asfaltu jsou umístěny do zrnovacího zařízení, které umožňuje oddělení zrn na základě velikosti.
3. Separace zrn: Vzorky jsou následně podrobeny procesu separace zrn, při kterém se zrna oddělují podle velikosti.
4. Měření velikostního rozložení: Velikostní rozložení zrn je měřeno a zaznamenáváno.
5. Vyhodnocení výsledků: Naměřená data jsou vyhodnocena a porovnána s požadovanými specifikacemi nebo normami.

Kvalitativní požadavky a normy

Na provádění, měření a kvalitu prací se vztahují příslušné ČSN, obecně závazné předpisy nebo normy výrobců v plném znění.

Čtěte také: Průvodce hroty na kolečkové lyže

Relevantní normy a předpisy

• ČSN 73 6121 Stavba vozovek. Hutněné asfaltové vrstvy
• ČSN 73 6122 Stavba vozovek. Lité asfalty
• ČSN EN 13108 Asfaltové směsi - Specifikace materiálů
• ČSN EN 12970 Asfaltové mastixy pro mostovky
• TKP (Technické kvalitativní podmínky Ministerstva dopravy ČR)

V oblasti mostních živičných konstrukčních vrstev, včetně izolačních ochranných vrstev a vozovky, bylo nutné upravit ustanovení o vlastnostech živičných směsí v souladu s požadavky nových evropských norem převzatých do systému ČSN překladem a s národními přílohami. Pro izolační vrstvu jsou nově zařazena ustanovení o asfaltových mastixech vycházející z další evropské normy EN 12970 převzaté obdobným způsobem.

Mezerovitost dle norem

• Mezerovitost Vmax směsí AC, SMA pro obrusné vrstvy vozovek na Marshallových tělesech smí být při kontrolních zkouškách max. 5 % obj.
• Mezerovitost Vmax směsí ACL pro ložní vrstvy třívrstvých vozovek na Marshallových tělesech smí být při kontrolních zkouškách max. 5 % obj.
• Mezerovitost obrusných vrstev SMA, AC smí být max. 6 % obj. a ložních vrstev ACL třívrstvých vozovek max. 7 % obj.
• Pro hutněné asfaltové ochranné vrstvy smí být jejich mezerovitost max. 5 % obj.

Doporučení pro pojiva

Použití asfaltů PMB 10/40-65, 30/45 a 35/50 se nedoporučuje (nebezpečí vzniku trhlin). Asfalt PMB 25/55-65 lze použít jen ve zdůvodněných případech (např. vozovky s pomalou dopravou).

Prodlužování životnosti vozovek

Prodloužení životnosti vozovky lze dosáhnout opravou pomocí mříží či kompozitních prvků. Vyjeté koleje vznikají na silnicích tam, kde jezdí těžká vozidla soustavně v téže stopě. Tyto deformace se vyskytují v souvislých délkách, lokálně pak v místech stání těžkých vozidel. Vytváření vyjetých kolejí na výše uvedených kritických místech zabraňují výztužné kompozitní výrobky instalované v asfaltové vrstvě.

Výztužné materiály pro asfaltové vrstvy

Výrobky do asfaltových vrstev vozovek se vyrábějí z několika druhů surovin, které předurčují jejich chování v konstrukci a významně ovlivňují i vhodnost jejich použití. Nejběžnějšími surovinami jsou ocel, sklo, polyester a polypropylen. Výrobky z těchto surovin se liší zejména svými mechanickými vlastnostmi. Pro redukci příčných deformací výrobní surovina však spíše předurčuje technologii výroby, následně pak struktura samotného výrobku. A především struktura je pro tuto aplikaci vzhledem k účinnosti rozhodující.

Hlavní rozdíl mezi výztužnou a stabilizační funkcí spočívá v principu fungování výrobku. U výztužné funkce je rozhodujícím faktorem pevnost výrobku, jenž při aktivaci přebírá tahové síly vznikající v asfaltové vrstvě. Oproti tomuto v případě stabilizační funkce není rozhodující pevnost, ale schopnost daného výrobku zabránit pohybu zrn obalované směsi.

Čtěte také: Celý článek o Asfaltu II

Standardy konstrukcí a prací

Následující tabulka uvádí přehled standardů pro různé typy prací s asfaltem.

Další související předpisy

• ČSN 73 6124 Stavba vozovek. Kamenivo stmelené hydraulickým pojivem
• ČSN 76 6110 Projektování místních komunikací
• ČSN 73 6100 Názvosloví silničních komunikací
• ČSN 73 6101 Projektování silnic a dálnic
• ČSN 73 6127 Stavba vozovek. Prolévané vrstvy
• ČSN 73 6128 Stavba vozovek. Vtlačované vrstvy
• ČSN 73 6129 Stavba vozovek. Postřiky a nátěry
• ČSN 73 6130 Stavba vozovek. Emulzní kalové vrstvy

Materiálové normy

• ČSN EN 13242 Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace
• ČSN 72 1511 Kamenivo pro stavební účely. Základní ustanovení
• ČSN 72 1512 Hutné kamenivo pro stavební účely. Technické požadavky
• ČSN EN 12591 Asfalty a asfaltová pojiva - Specifikace pro silniční asfalty
• ČSN 65 7205 Silniční ředěné asfalty

tags: #asfalt #cara #zrnitosti #informace

Oblíbené příspěvky:

• Dřevostavby a stavebniny Vysoký Újezd: Průvodce
• Vyberte si jednolůžko z masivu s vyššími rozměry
• Vše o cementových potěrech
• jak upevnit držáky do omítky
• Údržba studny a čistá voda