Minerální složení asfaltu: Klíč k odolným silnicím a izolacím

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

To, co vídáme denně na silnicích, bychom však správně, technicky, neměli nazývat asfaltem, ale asfaltovou směsí. Asfaltová směs, která se využívá jako stavební materiál při výstavbě pozemních komunikací, je vlastně směs kameniva a asfaltu. Samotný asfalt představuje pouhých 5 % hmoty. Je tedy pouhým pojivem většinového kameniva. Kameniva se dělí do dvou hlavních kategorií: jemné a hrubé. Jemné kamenivo obsahuje částice menší než 4,75 mm, jako je písek, zatímco hrubé kamenivo obsahuje částice větší než 4,75 mm, jako je štěrk a drcený kámen. Dále se do asfaltové směsi přidávají podle potřeby další látky, které vylepšují vlastnosti výsledného materiálu nebo ho různě upravují.

Výběr materiálu kameniva ovlivňuje pórovitost a kvalitu asfaltové směsi. Tvar kameniva (hranatý, zaoblený nebo nepravidelný) ovlivňuje zpracovatelnost a pevnost betonu nebo asfaltu. Hranatá kameniva zajišťují lepší propojení a pevnost v betonu, díky čemuž jsou ideální pro aplikace s vysokým zatížením. Minerální složení určuje klíčové vlastnosti, jako je pevnost, trvanlivost a odolnost proti povětrnostním vlivům. Například vápencové kamenivo bohaté na uhličitan vápenatý je odolné a všestranné, ale může reagovat s kyselými prostředími.

Kameniva přispívají k udržitelné stavbě začleněním recyklovaných materiálů, jako je drcený beton a recyklovaný asfalt. Tato recyklovaná kameniva snižují poptávku po přírodních zdrojích, redukují množství odpadu a minimalizují dopad stavebních projektů na životní prostředí. Všestrannost kameniva je vhodná pro širokou škálu použití, jako jsou základní vrstvy silnic, výroba betonu a krajinářství.

Asfalty jsou tmavé plastické až tuhé podíly z ropy koloidního charakteru. Obsahují zejména asfaltény, ropné pryskyřice a nejtěžší ropné olejové podíly. Asfalty se mohou získávat v průběhu krakovacích procesů - krakovací asfalty, extrakčních procesů - např. propanové asfalty, aj. avšak nejčastějším způsobem získávání ropných asfaltů je pomocí fyzikální rafinace ropy, jejíž základní operací je dvoufázová destilace. První fází je tzv. atmosférická destilace, která je následovaná destilací vakuovou. Výsledkem tohoto procesu je tzv. asfalt primární.

Čtěte také: Dřevovláknité desky vs. minerální izolace

Druhy asfaltu a jejich vlastnosti

Podle původu můžeme dělit asfalt na přírodní a umělý. Dále můžeme asfalt dělit podle typu užití na asfalt silniční a asfalt stavebně izolační. Vlastnosti získaných primárních asfaltů je možné dále upravovat navazujícími procesy jako je oxidace - vzniká asfalt oxidovaný (polofoukaný) nebo tzv. extrakce vakuového zbytku - vzniká asfalt extrahovaný. Dalšími modifikacemi těchto asfaltů pomocí polymerů, emulgováním nebo např.

Oxidované asfalty

Oxidované 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. Obecným nedostatkem oxidovaného asfaltového pásu je jeho malá tažnost za nízkých teplot. Také montáž tohoto typu asfaltových pásu není možná za nízkých teplot pod +5 °C.

Ředěné asfalty

Přidáním organických rozpouštědel vznikají ředěné asfalty. Výsledná látka má výrazně nižší viskozitu. Z důvodu vysokého množství rozpouštědel (40-50 % hmotnosti) se od používání těchto směsí upouští. Uvolňované páry z rozpouštědel totiž představují vyšší 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. Modifikované asfaltové pásy se vyznačují vyšší tažností, menším stékáním a bývají i odolnější vůči stárnutí. Nejčastěji používaný elastomer pro modifikaci asfaltových pásů je takzvaný termoplastický kaučuk. Asfaltové pásy s modifikací APP vznikají přidáním atakticky (amorfního) polypropylenu, který zvýší bod měknutí.

Tyto pásy se vyznačují vynikající odolností vůči UV záření. Jedná se o tužší materiál, který je i odolnější vůči bodovému zatížení, ale nemá tak elastický charakter jako pásy SBS. V Kouřimi se vyrábí 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.

Čtěte také: Jak montovat terasová prkna na minerální izolaci?

Asfaltové pásy

Asfaltový pás je tradiční hydroizolační materiál na bázi asfaltu, který se zpravidla skládá z povrchové úpravy, výztužné vložky a krycí vrstvy. Nejčastěji se s asfaltovými pásy setkáváme při izolaci plochých střech v hydroizolační, pojistné nebo parotěsné vrstvě. Také ve spodní konstrukci staveb nachází asfaltový pás široké uplatnění. Ať už jako izolace proti zemní vlhkosti, izolace proti radonu nebo tlakové či prosakující vodě. Asfaltové pásy lze také použít ve skladbách šikmých střech a podlah.

Původně byla horní povrchová úprava asfaltových pásů opatřena pouze pískováním, aby se zabránilo slepování pásů navinutých v roli. Asfaltový pás, který je určen na vrchní vrstvu střešních krytin, bývá opatřen horním břidličným posypem. I když má tento posyp několik barevných odstínů, estetika není jediný důvod, proč se na asfaltový pás používá. Pásy s nasákavou vložkou jsou sice levnější, ale jejich vlastnosti umožňují pouze provizorní použití. Asfaltové pásy s nasákavou vložky totiž ve vlhkém prostředí hnijí a brzy se rozpadají.

Typy nosných vložek

• Ze skleněné rohože: Cenově dostupnější asfaltové pásy, které ovšem mají nižší pevnost v tahu. Obecně jsou skelné materiály odolnější vůči ohni.
• Z kovové fólie: Výztužná vložka může být tvořena i tenkou kovovou fólií. Nejčastěji hliníkovou, ale lze se setkat i s měděnou nebo z nerezové oceli.
• Ze syntetických vláken: Nejčastěji polyesterová syntetická vlákna jsou dnes užívané v řadě asfaltových pásů s vysokými parametry.

Každý typ nosné vložky má své výhody i nevýhody. Pro dosažení lepších vlastností se proto používají i kombinace různých typů nosných vložek. Propracovanější variantou pro kombinaci vlastností jsou tzv. spřažené nosné vložky. U těchto vložek nejde jen o nezávislé uložení dvou výztužných vložek pásu, ale o skutečné propojení různých typů vložek v jednu. Jedná se například o polyesterové rouno a skelnou tkaninu nebo mřížku. Asfaltem může být impregnována výztužná vložka, která spolu s plnivem tvoří krycí vrstvu nosné vložky.

Tloušťka asfaltových pásů

• Tloušťka tohoto typu asfaltového pásu se pohybuje okolo 1 mm, protože nemá krycí asfaltovou vrstvu.
• Asfaltový pás s tloušťkou do 2,5 mm s krycí vrstvou menší jak 1 mm se nepoužívá jako hlavní hydroizolační vrstva, ale spíše jako spodní vrstva souvrství.
• Asfaltový pás s tloušťkou okolo 4 až 5 mm s krycí vrstvou větší jak 1 m. Tyto asfaltové pásy mají nenasákavou nosnou vložku a běžně lze tento typ použít jako hlavní hydroizolační vrstvu plochých střech.

Montáž asfaltových pásů

Významnou roli při montáži hraje teplota a povětrnostní podmínky. Doporučené minimální teploty pro pokládku modifikovaných asfaltových je alespoň +5 °C. Často jsou požadavky na výstavbu takové, že je potřeba montáž provádět i za nepříznivých podmínek. Naopak při vysokých teplotách, kdy asfaltová vrstva měkne, vzniká riziko poškození pásu například prošlápnutím. Také hrozí zabudování napětí vlivem roztažnosti materiálu při vysokých teplotách.

Při pokládce by se měly jednotlivé pásy překrývat po spádu, tak aby voda volně stékala přes spoje. V případě pokládky ve sklonu do 5° se doporučuje klást asfaltové pásy rovnoběžně s okapem.

Čtěte také: Moderní interiéry s minerálními podhledy

Technické listy asfaltových pásů

Každý výrobce asfaltového pásu má povinnost dle norem vydat ke každému typu asfaltového pásu technický list. Tento technický list obsahuje složení a technické parametry asfaltového pásu, ale také jeho podmínky použití a skladování. Mezi technické parametry, které výrobce udává, se řadí i tloušťka nebo jeho plošná hmotnost asfaltového pásu. Když tedy přijdete do stavebnin pro asfaltový pás, je třeba si ujasnit, jestli uvedený údaj je plošná hmotnost, nebo tloušťka asfaltového pásu.

Hydroizolační funkci v asfaltových izolačních pásech (AIP) zajišťuje asfaltová hmota a to její množství a kvalita. Asfaltová hmota se skládá z asfaltu, polymerů a plniv. Kvalita asfaltové hmoty je dána množstvím plniv. Současná norma pro výrobu AIP pro izolaci betonových mostovek EN 14695:2010 obsahuje řadu zkoušek, ale nemá uveden postup pro zjištění množství asfaltu nebo limitní množství asfaltové hmoty. V odborné veřejnosti je považována jako limitní hodnota plošné hmotnosti asfaltu v AIP pro izolaci betonových mostovek 3300 g/m2. V rámci výzkumu se plošná hmotnost asfaltu v AIP pohybovala v rozmezí od 2532 g/m2 do 3704 g/m2 s průměrnou hodnotou 3414 g/m2 směrodatná odchylka 419 g/m2. Vzorky s hrubozrnným posypem obsahovaly 3598 g/m2 směrodatná odchylka 147 g/m2 a vzorky s jemnozrnným posypem nebo bez posypu 3169 g/m2 asfaltu na m2 směrodatná odchylka 479 g/m2. AIP s hmotou elastomerického charakteru 3089 g/m2 směrodatná odchylka 788 g/m2.

Množství plniva v asfaltové hmotě se pohybovalo v rozmezí od 14,1% do 31,6% s průměrnou hodnotou 23,1% a směrodatnou odchylkou 5,8 %. Vzorky s hrubozrnným posypem obsahovaly 21,7 % a směrodatné odchylky 5,9%, vzorky s jemnozrnným posypem nebo bez posypu 24,9% a směrodatné odchylky 6,3%. AIP s hmotou elastomerického charakteru 25,2 g/m2 směrodatná odchylka 1,1 g/m2.

Horký asfalt

Asfaltový beton je bez nadsázky nejoblíbenějším materiálem pro úpravu různých povrchů. Navíc nemluvíme jen o silnicích, a nejen o naší zemi. 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.

Asfaltový beton lze rozdělit do určitých kategorií:

• horký asfalt;
• teplý asfaltový beton;
• litý asfaltový beton;
• studená asfaltová směs;

Dále je možné separovat podle složení, zrnitosti, pórovitosti a dalších kategorií. V tomto článku se budeme hovořit podrobně o horkém asfaltu, který je nejoblíbenější ze všech typů asfaltového betonu.

Co je horký asfalt?

Horký asfalt je druh asfaltobetonové směsi, která se při pokládce zahřeje na teplotu 110-130 °C, protože obsahuje viskózní bitumen. Má vysoké pevnostní vlastnosti, dlouhou životnost a zvýšenou odolnost proti vlhkosti.

Výhody horkého asfaltu

Rozšířené použití horkého asfaltu je způsobeno jeho výkonnostními charakteristikami. Navíc vlastnosti horkého asfaltu jsou relevantní i pro silnice a dálnice s vysokým zatížením. Mezi hlavní výhody patří:

• vysoká tvrdost hotového povlaku;
• dobrá odolnost proti opotřebení;
• dlouhá životnost;
• vysoká odolnost proti vlhkosti;
• dobrá hladkost povrchu;
• relativně nízké náklady;
• schopnost snadno provádět opravy výmolů nebo rozsáhlých oprav;

Porovnání vlastností horkého, studeného a litého asfaltu:

Technologie pokládky horkého asfaltu

Technologický postup částečně závisí na tom, kde a za jakým účelem se nátěr instaluje. Při stavbě silnice a při dláždění zahradní cesty jsou sledovány různé cíle a očekává se různé zatížení, což se projevuje v procesu asfaltování. Při pokládce se horký asfalt zahřeje na teplotu 110-130 °C, protože obsahuje viskózní bitumen. Bez ohřevu tento typ asfaltového betonu ztratí své vlastnosti.

Také se doporučuje instalovat horký asfalt během teplejších měsíců, od pozdního jara do začátku podzimu. Požadovaná teplota vzduchu není nižší než +5 °C, v nouzových případech až -10 °C.

Technologie pokládky horkého asfaltu při stavbě silnice:

1. Komplexní geodetické průzkumy;
2. Přípravné práce: vyklizení prostoru, odstranění překážek apod.;
3. Vývoj půdy: odstranění, urovnání, naplnění, zhutnění atd.;
4. Pokládka geotextilie;
5. Zasypání vrstvy písku;
6. Instalace geomříže;
7. Výplň drceného kamene;
8. Výstavba asfaltových vozovek;

Na celém procesu se samozřejmě podílí silniční technika. Je nutné kopat, sypat, přivážet a odebírat materiály, ohřívat asfaltovou směs a také hutnit a dusat vrstvy.

Technologie pro pokládku horkého asfaltu na malých plochách znamená stejný postup, avšak v menším měřítku. Také při zajišťování povlaků, které nebudou vážně ovlivněny, můžete geomříž opustit. Jeho hlavním úkolem je rovnoměrné rozložení bodového zatížení od automobilů s cílem prodloužit životnost vozovky. Není také nutné používat velkou silniční techniku. Stále je však vhodné hutnit pomocí speciálních válečků, aby byl zajištěn nejlepší výsledek. V některých případech je hutnění ručními nástroji povoleno, pokud mluvíme pouze o minimálním zatížení povlaku.

Tloušťka asfaltové vrstvy

Tloušťka asfaltové vrstvy závisí na účelu nátěru. Čím větší zatížení, tím silnější vrstvu je třeba vyrobit. Roli hraje i základní materiál. Základní materiál je nejrelevantnější při konstrukci vozovek. Stanovení tloušťky vrstvy v tomto případě vyžaduje také zohlednění zatížení pásu. Obecně však platí, že čím méně odolný podklad, tím silnější vrstvy asfaltu je potřeba vyrobit.

Tloušťka asfaltové vrstvy v závislosti na zatížení:

Složení horkého asfaltu

Složení jakékoli asfaltové směsi, včetně horkého asfaltu, může být různé. Záleží na úrovni kvality hotového nátěru, který požadujete. Každý typ asfaltového betonu má však společné složky:

• plnivo - písek a/nebo kameny;
• minerální prášky;
• pojivový prvek - bitumen;
• polymery;
• možné přísady;

Zvláštností složení horkého asfaltu je použití viskózní bitumen. To je důvod, proč se horký asfalt zahřívá na teplotu 110-130 ° C, protože při nižší teplotě se směs viskózní bitumen začíná tuhnout.

Existují 3 hlavní složení asfaltových směsí:

1. písková asfaltová směs;
2. drcený asfalt nebo štěrková směs;
3. drcený kamenný litý asfalt;

Účel asfaltových kompozic:

Drcený kamenný litý asfalt je považován za jednu z nejlepších možností, proto se používá při stavbě dálnic s vysokým zatížením. Kameny vytvářejí pevný rám pro povrch vozovky a minimalizují možné deformace. Tento typ asfaltového betonu také obsahuje vláknitá aditiva pro stabilizaci, která pomáhá bitumenu neroztékat se. Kromě toho má horký asfalt na bázi drceného kamene-tmelu delší životnost ve srovnání s jinými kompozicemi za stejných podmínek.

Použití horkého asfaltu

Díky vlastnostem horkého asfaltu je univerzálně použitelný. Některé instalační procesy se budou lišit v závislosti na situaci. Směs je vynikající pro federální dálnice a používá se také pro asfaltování cest v příměstských oblastech.

Kde můžete použít horký asfalt:

• běžné silnice;
• federální dálnice;
• rychlostní silnice;
• dálnice;
• letiště;
• parkoviště;
• při výstavbě chodníků;
• pro dláždění dvorů;
• pro lokality v příměstských oblastech;
• při úpravě cest v oblastech;
• pro výstavbu sportovišť;
• pro jiné účely;

Horký asfalt se používá i na opravy silnic. Tento typ asfaltového betonu dobře přilne k dalším vrstvám, což zajišťuje vysokou kvalitu výtluků a velkých oprav.

Recyklace asfaltu

Jak se dá znovu využít starý asfalt? 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 přispíváme k cirkulární ekonomice a ke snižování objemu stavebního odpadu.

Navrhovanou vyhláškou se provádí zmocnění v § 3 odst. 9 zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů, ve znění zákona č. 154/2010 Sb. a zákona č. 169/2013 Sb. (dále jen „zákon o odpadech"), dle kterého Ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s Ministerstvem průmyslu a obchodu může vyhláškou stanovit kritéria upřesňující, kdy movitá věc může být považována za vedlejší produkt a nikoli odpad a kdy odpad přestává být odpadem.

Návrh stanovuje:

• doplňující kritéria, při jejichž splnění je možné považovat znovuzískanou asfaltovou směs za vedlejší produkt (§ 3 odst. 5 zákona) a nikoliv odpad,
• doplňující kritéria, při jejichž splnění přestává být znovuzískaná asfaltová směs odpadem, a
• doplňující kritéria, při jejichž splnění přestává být asfaltová směs vyrobená z odpadní znovuzískané asfaltové směsi odpadem.

Přičemž "znovuzískanou asfaltovou směsí" se rozumí asfaltová směs získaná z odfrézovaných nebo jiným způsobem vybouraných asfaltových vrstev pozemních komunikací, dopravních a jiných ploch (§ 2). Návrh rovněž upravuje požadavky na odběr vzorků a provádění vzorkování.

Kritéria pro znovuzískanou asfaltovou směs

Znovuzískaná asfaltová směs jakostní třídy ZAS-T1, ZAS-T2, ZAS-T3 a ZAS-T4 je vedlejším produktem nebo přestává být odpadem, pouze pokud splňuje následující kritéria:

• není znečištěna jinými látkami než těmi, které se používají k její výrobě,
• použije se výhradně způsobem stanoveným pro příslušnou jakostní třídu (§ 4-6),
• znovuzískaná asfaltová směs je identifikována průvodní dokumentací zpracovanou.

Celkové množství polyaromatických uhlovodíků pro jakostní třídy znovuzískaných asfaltových směsí ZAS-T1, ZAS-T2, ZAS-T3 a ZAS-T4 stanoví tabulka č. 1 v příloze č. 1 k vyhlášce.

V případě znovuzískané asfaltové směsi z vrstev pozemních komunikací kategorie dálnice nebo silnice I. třídy, letištních ploch, manipulačních ploch nebo dalších dopravních ploch, které byly prokazatelně vybudovány po 1. lednu 2000, nemusí být provedeno vzorkování a zkoušení. V takovém případě se tato znovuzískaná asfaltová směs považuje za znovuzískanou asfaltovou směs jakostní třídy ZAS-T3. Pokud není provedeno vzorkování a zkoušení, může být asfaltová směs pro účely posouzení splnění kritérií považována za znovuzískanou asfaltovou směs jakostní třídy ZAS-T4.

Minimální počty odebraných vzorků

Plochy stavby - diagnostickým průzkumem posuzované, opravované či obnovované:

Vzorkování může provádět pouze osoba, která je oprávněna k vzorkování odpadu. Aby bylo možné považovat znovuzískanou asfaltovou směs za vedlejší produkt, musí být vzorkování a zkoušení provedeno před zahájením stavebních prací, při nichž dochází ke znovuzískání asfaltové směsi, pokud tato vyhláška neumožňuje zařazení znovuzískané asfaltové směsi bez vzorkování. Odběr vzorků před zahájením stavebních prací se provádí formou zkušebních vývrtů tak, aby bylo možné posoudit samostatně každou asfaltovou vrstvu, která má být v rámci stavebních prací odstraněna.

Směsný vzorek pro max. 20 000 m2: vznikne smíšením z dílčích vzorků; z tohoto vzorku je po homogenizaci a zmenšení kvartací odebírán laboratorní vzorek, přičemž dílčí vzorek může reprezentovat plochu nejvýše 5 000 m2.

Již vybourané znovuzískané asfaltové směsi:

Odběr vzorků může provádět pouze odborně způsobilá fyzická osoba s personálním certifikátem pro vzorkování odpadu, nebo fyzická osoba, která byla před odběrem prokazatelně proškolena odborně způsobilou osobou.

Směsný vzorek na max. 20 000 t: vznikne smíšením z dílčích vzorků; z tohoto vzorku je po homogenizaci a zmenšení kvartací odebírán laboratorní vzorek, přičemž dílčí vzorek může reprezentovat nejvýše 3 000 t znovuzískané asfaltové směsi.

tags: #mineralni #slozeni #asfaltu #informace

Oblíbené příspěvky:

• Obklady fasád a interiérů cihlovými pásky
• Vše o bočních ochranných lištách dveří pro Hyundai i10
• Vybarvovací stránky kabrioletů
• Kubík modřínového řeziva
• Vše o skrytých průvlacích Porotherm