PergolyAsfaltové sklady a silnice: Komplexní pohled na výrobu, využití a budoucnost silničního stavitelství
Představte si v Česku silnici, která nedrncá a vydrží desítky let bez výmolů, záplat, v silném provozu, v zimě i létě. Je to sci-fi? Kdepak. Přesně tenhle příběh začíná v asfaltovém závodě v Kouřimi ve středních Čechách, zhruba hodinu od Prahy. Asfalt má v Kouřimi dlouhou tradici. Skladuje se zde už od konce 60. let minulého století. Společnost TotalEnergies si plochu pronajímala od 90. let a od roku 2012 ji vlastní.
Výroba asfaltu v Kouřimi
V Kouřimi se ročně vyrobí až 100 000 tun asfaltu, ze kterých by se dalo postavit několik tisíc kilometrů silnic. V roce 2015 areál prošel první velkou modernizací. V roce 2018 byla postavena moderní modifikační jednotka, která míchá asfalt s polymerem, díky čemuž se sklad asfaltu proměnil v jednu z nejmodernějších výrobních jednotek v oboru bitumenu.
Mimochodem: bitumen neboli živice je organická černá kapalina. Asfalt je její nejčastější formou, získává se z ropy destilací. Povrch, po kterém chodíme nebo jezdíme autem, se pak správně nazývá asfaltová směs.
Po vstupu do kouřimského areálu, který je pochopitelně přísně střežen, vás přivítá digitální cedule počítající dny bez nehody (v době naší návštěvy 3 684 dnů). Tady se ale bezpečnost provozu bere opravdu vážně. Všichni řidiči cisteren procházejí pravidelným školením, bez úspěšně splněných testů by pro ně zůstaly závory zavřené. Samozřejmostí jsou ochranné pomůcky a nemilosrdné bezpečnostní procedury. Každý bez výjimky je například při příchodu testován na přítomnost alkoholu.
Samotný areál není nikterak velký, rozhodně nepřipomíná velkou rafinérii. Prostor je kompaktní a v rámci industriální kategorie docela útulný. Podél hlavní cesty je šest asfaltových zásobníků, velké nádrže o objemu 420 m3. Největší z nich je ještě desetkrát větší. Kdyby se v nepravděpodobném scénáři asfalt ze zásobníků vylil, zastavil by ho masivní 2metrový plot. Co by vás za bránou možná překvapilo, je květinová výzdoba a všudypřítomná čistota. S nadsázkou řečeno, skoro byste tu mohli jíst z podlahy.
Denně se v areálu může teoreticky vystřídat až 45 cisteren, jedna uveze 25-29 tun asfaltu. Společnost se snaží, aby dopad na okolí byl co nejmenší. Díky online plánování, mobilním aplikacím a vyvýšenému semaforu se už nestává, že se na parkovišti v areálu potká několik cisteren najednou. Vlaky s asfaltem sice jezdí pomaleji, ale ve vagonech uvezou tolik co 40 automobilových cisteren.
Typy asfaltů a jejich využití
Asfalt se po příjezdu neohřívá na věčné časy. Bitumen se uskladní, otestuje v laboratoři a zaznamená. Podle přání zákazníků se pak namíchá výsledný produkt - silniční asfalt, polymerem modifikovaný asfalt a případně průmyslový asfalt. Hotové objednávky se odesílají v horkém stavu v silničních či železničních cisternách, případně v blocích zastudena balených do PE fólie i ve formě granulátu.
Asfalt po zpracování následně většinou míří do tzv. obaloven, které patří stavebním firmám. Největší chloubou je polymerem modifikovaný asfalt (PMB), který využívá patent ze 70. let. Asfalt s polymerem je výrazně odolnější, v létě dobře chrání před horkem a v zimě naopak před nízkými teplotami. Zjednodušeně vzniká tak, že se granule polymeru, které vypadají jako polystyren, smíchají s asfaltem a aditivy.
Polymerem modifikovaný asfalt je vhodný na silnice a dálnice. A také na skladové plochy a parkoviště kamionů, které by jinak na základním asfaltovém povrchu vyjížděly „koleje“ kvůli kolům zahřátým dlouhými jízdami po dálnicích. Výrobu tohoto asfaltu se skvělými vlastnostmi v Kouřimi umožnila výstavba modifikační jednotky, do které bylo investováno 1,5 milionu USD.
Asfalt je komoditou, a tak je hlavním kritériem výběru pro zákazníky cena, která se aktualizuje každý týden. Důležitá je ale také včasná doprava, balení a hladce fungující procesy. Na rozdíl od ropných rafinérií, pro které je asfalt jedním z vedlejších produktů, se v Kouřimi na asfalt specializují. I proto dokážou nabídnout vysoce odborné poradenství a nadstandardní servis na míru. Zákazníky zásobují asfaltem 24 hodin denně 7 dní v týdnu. Jakýkoliv produkt umí expedovat prakticky ihned po objednání. Všechny procesy jsou automatizované a digitalizované, od zadání objednávky asfaltu v aplikaci přes výrobu automatickým technologickým zařízením až po potvrzení doručení produktu k zákazníkovi. Nabízíme také asfalty o teplotě nižší až o 40 stupňů, které není třeba tolik zahřívat, což pro zákazníky při manipulaci a vykládce znamená cenné úspory energií. A pro pracovníky jsou práce při pokládce méně namáhavé.
Stavba a údržba silnic
Řidiči a běžní občané si s asfaltem samozřejmě spojují především kvalitu silnic a chodníků, po kterých jezdí a chodí. Známým případům, kdy se po rekonstrukci musí nový povrch po jedné sezoně upravit, jde předejít. Lze dodat kvalitní asfalt a velké stavební firmy ho umí kvalitně položit. „Chceme se stále více zaměřovat na odolnější polymerem modifikované asfalty a asfalty pro recyklaci. Co nejvíce asfaltu se má vracet zpátky do vozovky,“ potvrzuje Michael Machalla, který má provoz v Kouřimi na starosti.
Stavbu silnice můžeme snadno přirovnat k stavbě běžného domu či jakéhokoli jiného stavebního objektu. Silnice má své základy, jednotlivé vrstvy a nakonec vrstvu finální z jemného asfaltu - řekněme plochou střechu. A pokud je špatně vybudované podloží a tedy všechny nezbytné práce na vrstvách pod černým asfaltem, je k ničemu sebelepší materiál.
Původ slova "silnice" v češtině sahá až do dob císaře Karla IV., kdy rozhodl o zesílení hlavních dopravních tras. Výraz silnice tedy pochází ze spojení slov „silná cesta“. Dnes je silnice jedním z typů pozemních komunikací (dále známe třeba dálnice, ulice, účelové a místní komunikace). První silnice stavěly už starověké civilizace, významné jsou například silnice římského impéria, které byly dlážděné.
V ČR rozeznáváme podle zákona o pozemních komunikacích tři třídy silnic. Silnice I. třídy především pro dálkovou a mezistátní dopravu, silnice II. třídy pro dopravu mezi okresy a silnice III. třídy určené k vzájemnému spojení obcí nebo jejich napojení na ostatní pozemní komunikace. Čtvrtou a samostatnou skupinou jsou pak dálnice. Vlastníkem dálnic a silnic I. třídy je v ČR stát. Silnice II. a III. třídy jsou ve vlastnictví krajů.
Při plánování nové silnice nebo rekonstrukce stávající je nutné uvažovat o hustotě (frekvenci) dopravy, především pak té nákladní, která silnice poškozuje nejvíc. V mnoha případech dokonce připadá v úvahu i volba materiálů. V některých památkově chráněných lokalitách se prostě nevyhneme kamenné dlažbě (takzvané kočičí hlavy), jinde lze použít beton, například betonovou dlažbu, ale i svazované betonové panely.
Asfaltová směs se skládá z 95% kameniva. To pak dá nové komunikaci barvu. Samotný asfalt představuje pouhých 5% hmoty. Je tedy pouhým pojivem většinového kameniva. Po prvních úvahách a náčrtech je nutné provést geologický průzkum celé trasy. Důležité je znát stav a složení podloží a množství vody v podloží. Novou silnici či její rekonstrukci je následně nutné vyprojektovat. Návrh komunikace musí být trvale udržitelný z hlediska dopravní kapacity a stavbu je nutné vhodně začlenit do krajiny nebo sídla. S výstavbou nové komunikace samozřejmě souvisí i geodetické práce. V okamžiku, kdy jsou zajištěny všechny dokumenty i finance, může se začít stavět.
Nejprve je odstraněna a zvlášť uložena cenná ornice (platí pro novou komunikaci), nebo odstraněny nevyhovující vrstvy komunikace staré. Následně se musí odstranit i nevyhovující zemina, která má špatnou únosnost a kvalitu. Veškeré kroky výstavby, i tyto první fáze, je nutné průběžně kontrolovat a hodnotit. V členitých terénech lze vybagrovanou zeminu využít k vysypání náspů, čímž se ušetří za materiál i dopravu. Na podkladové vrstvy je ukládána nosná drenážní asfaltová vrstva, čili velmi hrubá směs asfaltu s mnoha mezerami. Až na ni se ukládá směs jemná a teprve nakonec takzvaný obrus.
V zásadě je však úplně jedno, po čem se jezdí, zda po asfaltu či betonu. Mohutný celosvětový lobbing v zásadě skoro všude prosazuje komunikace asfaltové, beton je však naprosto adekvátním materiálem. Dokonce déle vydrží, jeho nevýhodou jsou však vyšší pořizovací náklady a náročnost realizace. A pokud dojde k poškození, je velmi náročná i oprava (s výjimkou betonové zámkové dlažby). Naprosto nemožné je použít beton jako povrch komunikace na mostech a můstcích, kde by promrzal a navíc by konstrukci příliš zatížil.
Opravy asfaltových povrchů
Existuje několik metod oprav asfaltových povrchů:
- Trysková metoda: Vhodná při lokálním výskytu poruch povrchu komunikací a asfaltových ploch. Rychlý a efektivní způsob opravy, kdy ještě není třeba provádět frézování poškozených vrstev a následnou pokládku horké asfaltové směsi. Lze ji také využít pro vyrovnání drobných nerovností vozovek. Průběh opravy zahrnuje očištění poškozené vozovky stlačeným vzduchem, aplikaci postřiku asfaltovou emulzí, tlakové nanesení vrstvy kameniva obaleného asfaltovým pojivem a nakonec tlakový posyp opraveného povrchu vozovky kamenivem.
- Oprava výtluků asfaltovou směsí za tepla či za studena: Spočívá ve výměně porušených povrchových vrstev za kvalitní asfaltobetonovou směs. Porušené místo se vyfrézuje, okraje se zahraní bouracím kladivem nebo zaříznou diamantovým kotoučem, vzniklý prostor se očistí a dle potřeby opatří spojovacím postřikem. Následně se vyplní připravený prostor horkou nebo studenou asfaltovou směsí a výplň se důkladně zhutní vibračním válcem či deskou. Pro dlouhotrvající efekt opravy asfaltu se nakonec ošetří vzniklé spáry.
- Oprava trhlin, prasklin a otevřených spár: Realizuje se vyfoukáním a nahřátím horkým vzduchem s aplikací modifikované asfaltové zálivky. Tato metoda je vhodná na ještě dostatečně kvalitní a soudržné povrchy bez většího rozpadu okolí spáry či praskliny a pro všechny spáry, kde je nutná dilatace. Typickým příkladem je napojení různých druhů materiálů jako je beton - asfalt nebo beton - kov (rám kanalizačního poklopu, odvodňovačů apod.).
- Obnova povrchu vozovky frézováním a pokládkou nové směsi: Tato metoda je vhodná při četném výskytu poruch vozovek. Prvním krokem je frézování povrchu vozovky silniční frézou WIRTGEN W 60 Ri, následuje zametení a očištění frézované plochy, poté nanesení spojovacího postřiku, dále následuje pokládka asfaltových směsí finišerem VÖGELE SUPER 800, dokončené hutněním válcem HAMM HD 14.
- Povrchová úprava nátěrem: Jedná se o povrchovou úpravu tvořenou z vrstvy pojiva naneseného pomocí rozstřikovače a vrstvy kameniva naneseného na pojivo pomocí podrcovače. Před nátěrem musí být povrch vozovky vyčištěn a bez výtluků. Nástřik pojiva a ihned následující nanesení kameniva do čerstvého nástřiku provádí v jedné fázi nátěrová souprava SCHÄFER. Kamenivo se do pojiva zatlačí válcováním. Nezatlačené přebytečné kamenivo se zametá a odsává.
Recyklace asfaltu a udržitelnost
Původní asfaltová směs se odfrézuje, použijí se speciální asfaltová pojiva obohacená oživovací složkou a tak se obnoví původní výkonnostní vlastnosti směsi. Vývojem speciálních asfaltových pojiv pro recyklaci se přispívá k cirkulární ekonomice a ke snižování objemu stavebního odpadu.
Dne 1. 6. 2019 nabyla účinnosti vyhláška č. 130/2019 Sb., O kritériích, při jejichž splnění je asfaltová směs vedlejším produktem nebo přestává být odpadem. Tato vyhláška je velice důležitá a dlouho se na ni čekalo. Její vznik vyvolaly i potřeby stavebních firem, které tento materiál zpracovávají, stejně jako úřady, které řešily stížnosti při uložení asfaltových ker nebo obrusů při rekonstrukci komunikací na veřejných pozemcích. Vzhledem k nakládání s odpady, jejich umístění na povrchu terénu bylo nutné legislativně vyřešit, jak se na asfaltový materiál bude nahlížet, zda bude odpadem, nebo pro jeho další využití zůstane v jiném režimu.
Problém byl jednoznačný, není žádoucí, aby byl využit každý druh asfaltu, který se vydobude z historicky starých komunikací, tudíž jej nelze nechat v režimu výrobku. Jako odpad by však, při uložení na povrchu terénu, musel splnit parametry vyhlášky č. 294/2005 Sb. příloh č. 10 tab. č. 10.1. a 10.2. Tyto limity nesplní žádný vybouraný asfalt z důvodů překročení hodnoty PAU (polyaromatické uhlovodíky), která je stanovena max. 6 mg/kg v sušině. Překročeny bývají i hodnoty uhlovodíků C10-C40 (označení délky uhlovodíkového řetězce), kde max. hodnota je 300 mg/kg v sušině.
Vyhláška přináší jasná pravidla v rozdělení asfaltů, které byly, nebo budou z komunikací vybourány a způsoby jejich zpracování. Dnes jsou definovány znovuzískané asfaltové směsi (ZAS), se kterými se bude dále pracovat jako s využitelnými, a také byly nastaveny postupy jejich zpracování, nakládání s nimi. Tím vzniklo jasné rozdělení na vedlejší produkty a na odpady.
Při aplikaci nové legislativy v praxi je tedy potřeba postupovat tak, že je nejprve nutné posoudit možnosti zpracování ZAS. Ty jsou ve vyhlášce rozděleny na čtyři třídy (T1 až T4), kdy limitní hodnotou je obsah PAU v sušině. Podle všeho je obsah PAU v sušině správně navržené kritérium zaprvé proto, že je dobře hodnotitelné i z pohledu kvality asfaltů, které se na komunikace ukládaly (i zde výroba procházela vývojem a postupným zlepšováním s ohledem na životní prostředí). Zadruhé proto, že se na jeho základě určí, kdy se znovuzískaná asfaltová směs stane vedlejším produktem a její zpracování tak nebude zásadně omezováno, a kdy odpadem. Pokud je ZAS vedlejším produktem, není to materiál v režimu odpadu, ale je běžně užívanou surovinou, určenou pro vznik výrobku. Jestliže se ZAS stane odpadem, je nutné postupovat podle § 6 vyhlášky.
Pro ZAS vyhovující třídě T1 a T2, které na výstupu zcela automaticky splňují požadované parametry, je možné zpracování za studena nebo za tepla. Jsou v režimu vedlejšího produktu a takto i zpracovány. Složitější situace je u ZAS odpovídajících třídám T3 a T4. Zde je nutné posoudit, zda jejich zpracování je možné a v jakém množství. Důležité je, že pro limitní hodnotu PAU při zařazení do T3 je max. 300 mg/kg v sušině. Tomu odpovídá největší množství asfaltových ker a obrusů, které jsou aktuálně v praxi z komunikací vytěžovány (běžná hodnota PAU je cca 150 mg/kg v sušině). Vyhláška hovoří o jejich využití jako vedlejšího produktu, pouze při zpracování za studena na místě.
Z ekonomického pohledu nová vyhláška samozřejmě bude znamenat v mnoha případech i změnu nákladů při využití ZAS. Již nyní o tom napovídají některé požadavky na změnu investic ve městech a obcích. Navýšení nákladů bude souviset s provedením analýzy asfaltů, s případným převedením ZAS do režimu odpadů atp.
V plánu jsou další rekonstrukce v areálu, které pomůžou životnímu prostředí i efektivitě provozu. Dlouhodobě se také společnost snaží snižovat hluk a pachové emise pokročilou filtrací vzduchu. „Budeme pokračovat v automatizaci, která nás baví,“ těší se Michael Machalla. „Dlouhodobě také pracujeme na vztazích s městem Kouřim a sousedy. Sousedi na nás mají telefon a my na ně.“
TotalEnergies sponzoruje akce ve městě a podílí se na úhradě kontejnerů na tříděný odpad pro občany. Jsou to další příklady z řady projektů v rámci udržitelné budoucnosti. Některé inovace mají úžasný dopad na kvalitu života. Lze dodat asfaltové pojivo, které „nesmrdí“ typickým asfaltovým odérem, ale voní po … Borovici.
Přehled legislativy a norem
Norma ČSN 73 0605-1 (Hydroizolace staveb - Povlakové hydroizolace - Požadavky na použití asfaltových pásů) z června 2014 definuje požadavky na asfaltové pásy z hlediska jejich použití pro hydroizolaci a parozábrany staveb na území České republiky. Stanovuje technické požadavky na asfaltové pásy, vyrobené podle evropských harmonizovaných norem ČSN EN 13707, ČSN EN 13969 a ČSN EN 13970, určené pro zabudování do staveb. Tato norma jasně stanoví kritéria pro základní vlastnosti asfaltových pásů v souladu s náročnými klimatickými podmínkami v České republice. Norma vychází z technických parametrů používaných asfaltových pásů před vznikem této normy s přihlédnutím na kvalitativní požadavky „moderních asfaltových pásů“. Podle místa použití je nutné volit správnou tloušťku asfaltového pásu.
Nebezpečí pro prováděcí firmy vzniká v případě, kdy dojde ke sporu mezi ní a zadavatelem díla. A to buď vyplývající ze samotné smlouvy o dílo, které se většinou odkazuje na všechny platné ČSN, nebo i obecné odpovědnosti vyplývající ze zákona č. 89/2012 Sb., občanský zákoník (OZ) (z odpovědnosti profesionála (Podle § 5 odst. 1 OZ „kdo se veřejně nebo ve styku s jinou osobou přihlásí k odbornému výkonu jako příslušník určitého povolání nebo stavu, dává tím najevo, že je schopen jednat se znalostí a pečlivostí, která je s jeho povoláním nebo stavem spojena.
Inovace a budoucnost asfaltových technologií
Digitalizace se při výstavbě asfaltových vozovek projevuje stále výrazněji. Nikoli samoúčelně, ale hlavně jako nástroj pro vyšší kvalitu, efektivnost i měřitelné emise CO2. Praktickým příkladem může být i Smart Site One od společnosti Smart Site Solutions. Dr. Carsten Karcher z Evropské asociace pro asfaltové vozovky (EAPA) upozorňuje, že v celé Evropě prochází odvětví obdobím významných změn. Politické ambice, klimatické cíle a měnící se očekávání společnosti mění způsob, jakým se navrhuje, staví a udržuje silniční infrastruktura.
V rámci projektu „Souhrn emisních faktorů při provádění asfaltových technologií v silničním stavitelství“ byl posuzován i vliv separačních prostředků z pohledu dopadu na tvorbu výparů a aerosolů. Byly tak posuzovány dva typy separačních prostředků a jejich vliv na emise z asfaltu při provádění stavebních prací.
Studená recykláž asfaltových vrstev je úspěšně používána po celém světě. V Německu je však její využití poměrně nízké, i když potenciál této technologie je velký. V posledním období začala být technologie více využívána ve spolkové zemi Porýní-Vestfálsko.
Firma Bettels Gruppe uvedla v recyklačním centru Harz u města Bad Harzburg-Harligerode do provozu zařízení na získávání surovin z vybouraných silničních vrstev s obsahem dehtu. V tomto případě se jedná zatím o jediné zařízení, které pracuje při zpracovávání vybouraných směsí s obsahem PAU s nižšími teplotami. Maximální výkon zařízení činí 135 000 tun/rok.
Tyto inovace a neustálé zlepšování procesů a materiálů vedou k udržitelnějšímu a efektivnějšímu silničnímu stavitelství, které se zaměřuje na dlouhodobou odolnost a minimalizaci dopadu na životní prostředí.
tags: #asfaltove #skaldy #silnic #informace
