Technolodzy o asfalcie

Pytanie o ilość asfaltu w asfalcie zadawali sobie uczestnicy XXV seminarium technicznego Polskiego Stowarzyszenia Wykonawców Nawierzchni Asfaltowych „Czarno na białym", które w dniach 26-28 października br. odbywało się w Warszawie-Miedzeszynie.


Jak mówił Wacław Michalski, dyrektor Departamentu Technologii GDDKiA, wszyscy liczą na to, że kwestia tzw. B_min, czyli minimalnej ilości asfaltu, jaka powinna znaleźć się w mieszance mineralno-asfaltowej, zostanie zdefiniowana. Technolodzy powinni zaproponować jednolitą metodę badania Bmin, i poprzez PSWNA przedstawić administracji drogowej, która mogłaby ją zatwierdzić jako obowiązującą.

Obecnie przyjmuje się, że minimalna zawartość lepiszcza w zaprojektowanej mieszance mineralno-asfaltowej może się różnić od podanego B_min o +/- 0,3, tj. wartość dopuszczalnej odchyłki, która oznacza błąd dozowania składników lub błąd badania.

Jak przypomniał prof. Dariusz Sybilski z Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, asfalt w warstwie ścieralnej decyduje o odporności nawierzchni na niską temperaturę, w warstwie wiążącej wpływa na odporność na koleinowanie, natomiast w warstwie podbudowy - na odporność na koleinowanie i trwałość zmęczeniową.

W WT 2 podano metodę statystyczną, za pomocą której można wyznaczyć średnią zawartość asfaltu. Chodzi przede wszystkim o właściwe ustawienie maszyny dozującej.

Wykonawcy, zdaniem W. Michalskiego, zamiast na minimalnych ilościach asfaltu powinni koncentrować się na uśrednieniu jego ilości, wówczas zmieściliby się w wymaganym przedziale. Dyrektor mówił również o innych wymaganiach dotyczących MMA: odporności na działanie wody (ITSR), koleinowaniu, odporności na zmęczenie, sczepności międzywarstwowej oraz grubości warstw. W warunkach polskich, w których notuje się ok. 160-200 przejść przez 0˚C w ciągu roku, w procedurze badawczej nie można zrezygnować z cyklu mrożenia.

Teorii i obserwacjom niszczącego oddziaływania wody i mrozu na mieszanki mineralno-asfaltowe poświęcony był wykład dr. inż. Piotra Jaskuły z Politechniki Gdańskiej. Proces wbudowywania mieszanki powinien być prowadzony we właściwych warunkach atmosferycznych. Podczas opadów deszczu łatwo bowiem dochodzi do przerwania warstewki asfaltu na powierzchni kruszywa nowo wbudowywanej mieszanki. Zdarza się też, że woda zostanie zamknięta w niższej warstwie i wówczas w eksploatowanej nawierzchni pojawia się ciśnienie porowe, które generuje wysoki poziom naprężeń wewnętrznych rozluźniając wewnętrzną strukturę mieszanki. Kolejnym zagrożeniem dla nawierzchni jest długi kontakt z wodą skutkujący wystąpieniem zjawiska spontanicznej emulgacji błonki asfaltu, a następnie odmyciem asfaltu.

Ponadto woda może przenikać przez warstwę ścieralną nawierzchni, np. poprzez pęknięcia i mikropęknięcia, do niższych warstw. Wskutek zamarznięcia wody następuje rozluźnienie połączeń między asfaltem a kruszywem, a cykliczne obciążenia od kół jadących samochodów wyrywają ziarna kruszywa z nawierzchni.

Odporność mieszanki na działanie wody w badaniach ITSR zależy m.in. od rodzaju asfaltu i kruszywa, a w szczególności od zawartości krzemionki w kruszywie. Również zastosowanie odpowiedniego środka adhezyjnego może przyczynić się do zwiększenia wskaźnika wytrzymałości.

Profesor Marek Iwański z Politechniki Świętokrzyskiej omówił warunki technologiczne wpływające na „zanik" asfaltu w mieszance. Przypomniał, że głównym zadaniem asfaltu w MMA jest trwałe spojenie ziaren kruszywa. Słabe połączenie (adhezja) ziaren skutkuje szybszym zniszczeniem nawierzchni. Jak dowodzą wyniki badań z 1994 r. i z 2004 r., formowanie się błonki asfaltowej na powierzchni ziaren kruszywa to efekt zachodzących na granicy kontaktu asfalt-kruszywo procesów chemisorpcji oraz dyfuzji kontaktowej. Intensyfikują się one pod wpływem wysokiej temperatury w trakcie wytwarzania MMA. Istotne znaczenie ma rodzaj kruszywa, kwasowość, kształt ziaren oraz skład grupowy asfaltu.

Prelegenci apelowali o większe zaufanie między zamawiającym a wykonawcą inwestycji drogowej. Obecna sytuacja w branży drogowej, przynajmniej w medialnym wydaniu, nie wygląda ciekawie. Pojawiają się spory i dyskusje i coraz częściej warunkiem osiągnięcia porozumienia jest obecność prawników.