Chcesz dowiedzieć się więcej na temat asfaltu i jego uszkodzeń? Może pozwoli Ci to np. dokonać pierwszej oceny usterki jaką zlokalizowałeś? Przeczytaj poniższy artykuł bo są w nim najważniejsze informacje dotyczące potencjalnych przyczyn uszkodzenia. Często uszkodzenie asfaltu wcale nie leży po stronie jakości samego asfaltu. Podpowiadamy też, jak można rozwiązać wiele problemów za pomocą nowych sposobów myślenia i innowacyjnych technologii. Jesteśmy pewni, że znajdziesz coś interesującego, co pomoże zwiększyć trwałość zmęczeniową twoich dróg. A wiesz co to jest w ogóle asfalt?
Co to jest asfalt?
Asfalt (w części krajów określany jako bitum) jest materiałem pochodzenia naturalnego lub też frakcją pochodzącą z destylacji ropy naftowej. Nie należy mylić go ze smołą, będącą produktem procesu odgazowania węgla lub drewna (także w przeszłości używana w drogownictwie). Jest koloru czarnego, bardzo lepki, a w naturze przybiera formę ciekłą lub półstałą.
Asfalt w drogownictwie
Główne zastosowanie asfaltu (>70%) to budownictwo drogowe. Sformułowanie asfalt bardzo często używane jest w sektorze drogowym do określania asfaltobetonu czyli mieszanki mineralno-asfaltowej (MMA), w skład której wchodzi pełniąc rolę lepiszcza wiążącego materiał mineralny (kruszywo). Kruszywo odpowiedzialne jest w mieszance za tzw. szkielet zapewniając nawierzchni odpowiednią odporność na ściskanie Lepiszcze pełniąc w czasie eksploatacji drogi funkcję kleju ma bardzo znaczący wpływ na odporności warstwy na deformacje.
Mieszanki mineralno-asfaltowe używane są do budowy nawierzchni dróg podatnych lub półsztywnych, stanowiących zdecydowaną wiekszość rodzaju nawierzchni zarówno w Polsce, jak i w Europie. Ponieważ obserwujemy stały wzrost ruchu samochodowego, dodatkowo w ruchu tym rośnie ilość maksymalnych obciążeń osi, obserwowany jest także ciągły wzrost wymagań w stosunku do nawierzchni asfaltowych, w szczególności w stosunku do ich odporności na koleinowanie oraz pękanie niskotemperaturowe.
Asfalt jest niezniszczalny
Asfalt oczywiście nie jest niezniszczalnym materiałem. Z biegiem czasu rozpada się z powodu naturalnych i nieuniknionych powodów, takich jak nadmierne nasłonecznienie, mróz, deszcz, a także sól oraz inne osady chemiczne (oleje, paliwo) z pojazdów, gromadzące się na jego powierzchni. Pod wpływem zewnętrznych zjawisk mieszanki mineralno-asfaltowe z czasem zaczynają tracić naturalną odporność i wymagają naprawy, zanim proces jego destrukcji zacznie się posuwać do przodu bardzo szybko. Są to zjawiska całkowicie normalne i nieuniknione. Uszkodzenia asfaltu mogą odbywać się jednak przed zakończeniem zakładanego okresu eksploatacji. Powody takiego stanu rzeczy mogą tkwić zarówno w wadach mieszanki, jak i poza nią. Więcej o tym napisaliśmy w artykule "Przyczyna przedwczesnego uszkodzenia drogi”.
Uszkodzenie asfaltu z powodu wady mieszanki mineralno-asfaltowej
Jak pokazują prowadzone badania jedną z częstszych przyczyn usterki nawierzchni asfaltowej przed spodziewanym okresem eksploatacji może być:
- Zbyt wysoka sztywność nawierzchni, będąca efektem błędów w proporcjach objętościowych - niekorzystny stosunek „wypełniacz/asfalt”.
- Zastosowanie gruboziarnistych mieszanek mineralno-asfaltowych z minimalnie dopuszczoną zawartością asfaltu - obniżenie sczepności międzywarstwowej.
- Nieodpowiednia adhezja pomiędzy kruszywem a asfaltem, będąca efektem wystąpienia nadmiernej ilości miału kamiennego w mieszance mineralnej lub też zbyt małej ilości asfaltu.
- Niedostateczna ostrożność podczas wbudowywania geosyntetyków w warstwy asfaltowe - zaniedbania w jakości rozkładania i/lub niewłaściwie dobrana emulsja konieczna do zapewnienia sczepności.
Uszkodzenie asfaltu nie związane z asfaltem
Rozróżniamy kilka rodzajów uszkodzeń nawierzchni asfaltowych. Szerzej na ten temat napisaliśmy w artykule „Uszkodzenia nawierzchni”. Istnieje szereg powodów ich wystąpienia (zobacz "Przedwczesne uszkodzenie drogi - jakie mogą być przyczyny?"), a jednym z nich jest niewłaściwie dobrana konstrukcja nawierzchni. Asfalt wymaga solidnego wsparcia dla swojej efektywnej pracy i jeżeli dolne warstwy konstrukcji nie zostaną odpowiednio zaprojektowane, droga nie spełni wymagań w zakresie swojej trwałości eksploatacyjnej (zmęczeniowej). Uszkodzenie asfaltu jest zatem szerokim zagadnieniem, wymagającym analizy.
Jak pamiętamy w latach 60-tych duży udział powstających konstrukcji nawierzchni posiadał w swoich dolnych warstwach rozwiązania bazujące na cemencie, takie jak chudy beton lub grunt stabilizowany cementem. Ponieważ branża drogowa nie posiadała jeszcze doświadczeń mówiących o tym, jaki wpływ ma cement na materiał konstrukcyjny, spoiwo to używane było najczęściej w bardzo dużych ilościach, zgodnie z powszechnym przeświadczeniem, że im więcej tym lepiej. Im więcej dodamy cementu na etapie wykonywania robót, tym warstwa przeniesie większe obciążenie ruchem i tym samym zapewnione zostaną drodze warunki eksploatacji służące dłuższej żywotności. Niestety przeświadczenie okazało się chybione. W warstwach związanych dochodziło do powstawania szczelin, które przenosiły się przez warstwy asfaltowe aż do nawierzchni generując tzw. spękania odbite. Brak wiedzy doprowadził do przedwczesnych uszkodzeń nawierzchni.
Aktualnie zjawisko powstawania spękań odbitych jest powszechnie znane, a ponieważ w dzisiejszych czasach walki z globalnym ociepleniem i rosnącą ilością CO2trudno sobie wyobrazić aby podczas procesów budowy lub remontu dróg nie stosować technologii stabilizacji, dlatego też stosuje się zabiegi i rozwiązania pozwalające na uniknięcie tych przykrych konsekwencji. Jednym z takich rozwiązań jest właśnie istotne zredukowanie ilości cementu w trakcie procesu stabilizacji, co możliwe jest poprzez zastąpienie pewnej jego części odpowiednim, hydrofobowym dodatkiem chemicznym, którego kluczowa rola sprowadza się do zatrzymania procesów absorpcji kapilarnej wody w głąb warstwy. Spotykane niejednokrotnie sformułowanie o tzw. hydrofobizacji gruntu w dużej mierze oddaje sens zabiegowi, jakiemu poddawany jest materiał gruntowy.
Czy wiesz że?
Słowo asfalt pochodzi ze starożytnej Grecji (ἄσφαλτος - asphaltos), a Rzymianie zaadoptowali słowo jako asfalton, używając materiału do uszczelnienia zbiorników wodnych i akweduktów. Pierwsze zastosowania asfaltu w budownictwie datowane są na kilka tysięcy lat przed Chrystusem, w starożytnym Babilonie oraz Persji. Do dnia dzisiejszego znajdowane są w wykopaliska zawierające fragmenty budowli spajanych asfaltem. Jego szerokie wykorzystywanie w przeszłości to także medycyna i sztuka. W starożytności asfalt silnie związany był z kultem zmarłych.
