Oprava vozoviek studenými technológiami

Každé stavebné dielo potrebuje pravidelnú údržbu a opravu. Cestná vozovka je okrem dopravného zaťaženia atakovaná aj klimatickými účinkami. Degradácia je otázkou času, preto správna údržba, resp. oprava urobená v správnom čase je najlepšia kombinácia na zachovanie prevádzkovej spôsobilosti vozovky a bezpečnosti účastníkov cestnej premávky pri optimálnych finančných nákladoch.

Asfalt v cestnom celosvetovom staviteľstve bol, je a určite bude spojivom spĺňajúcim požiadavky na stavebné zmesi na údržbu a opravu cestných vozoviek. Z hľadiska ekológie (nepoužívajú sa organické riedidlá) a energetiky je výhodná aplikácia asfaltu za studena v emulgovanom stave.

Asfaltová emulzia je spojenie nespojiteľného. Voda a asfalt sú dve, za bežných okolností nespojiteľné látky. Asfalt sa rozptyľuje na mikroskopické kvapôčky s priemerom 3 až 5 mikrónov, obalené emulgátorom, ktoré dokážu plávať vo vode bez toho, aby sa vzájomne zlepili. Výsledkom tohto fenomenálneho javu je asfaltová emulzia umožňujúca spracovávať asfalt za studena. Pri výrobe asfaltovej zmesi dochádza miešaním kameniva a asfaltovej emulzie k štiepeniu, pričom jednotlivé kvapky asfaltu sa oddelia od vody a opäť sa vzájomne spoja. Na kamenive zostáva len čistý asfalt. Proces štiepenia je krátky a zabudovaná asfaltová zmes je takmer okamžite schopná premávky. Technologické kroky vhodné na údržbu a opravu cestnej siete a používajúce ako spojivo asfaltovú emulziu sú postreky, nátery, tenké emulzné kalové vrstvy, emulzné mikrokoberce a sanácie výtlkov.

Postreky
Vplyvom dlhoročného slnečného žiarenia asfaltové spojivo na povrchu vozovky mení svoje fyzikálno-mechanické vlastnosti. Odparovaním a oxidáciou mäkkých podielov asfalt postupne krehne, stráca súdržnosť a z vrstvy sa v súčinnosti s vodou, mrazom a sacím účinkom pneumatík­ uvoľňujú maltové podiely pôvodnej asfaltovej zmesi. Nanesenie asfaltovej emulzie na povrch vozovky, tzv. regeneračný postrek, zamedzuje šírenie týchto povrchových porúch obrusnej vrstvy vozovky. Regeneračný postrek by mal byť prvým krokom v údržbe vozovky, aby sa zabránilo vzniku vážnejších a finančne náročnejších porúch, výtlkov a celkového rozpadu krytu. Nanesený postrek uzavrie povrch vozovky a čiastočne vráti asfaltovému spojivu jeho pôvodné vlastnosti, čo v konečnom dôsledku predlžuje životnosť vozovky a znižuje celkové prevádzkové náklady.

Infiltračný postrek asfaltovou emulziou sa aplikuje v prípade otvorenej štruktúry asfaltovej konštrukčnej vrstvy. Cieľom je preniknutie asfaltového spojiva do vrstvy, pričom sa eliminuje rozširovanie mozaikových trhlín. Zaistenie spolupôsobenia dvoch konštrukčných vrstiev vozovky je významným faktorom pri novostavbách a aj pri opravách.

Nevyhnutným a nenahraditeľným technologickým krokom je spojovací postrek z asfaltovej emulzie.

Nátery
Ideálnym riešením zabezpečenia protišmykových vlastností povrchu vozovky pomocou tenkej vrstvy je nanesenie zdrsňujúceho emulzného náteru. Uzatvárací emulzný náter chráni vozovku pred vnikaním vody do obrusnej vrstvy krytu, zlepšuje vlastnosti tmelovej zložky zmesi a odďaľuje šírenie povrchových porúch krytu.

Náter je kombináciou postreku emulziou a podrvenia kamenivom. Najčastejšie sa používajú tieto typy náterov:

• jednovrstvový náter: emulzný postrek a vrstva hrubého kameniva,
• jednovrstvový náter s dvojitým podrvením: emulzný postrek, vrstva hrubého kameniva a vrstva hrubého kameniva menšej zrnitosti,
• dvojvrstvový náter: emulzný postrek, vrstva hrubého kameniva, opäť emulzný postrek a vrstva hrubého kameniva menšej zrnitosti,
• obrátený dvojitý náter: emulzný postrek a vrstva hrubého kameniva, opäť emulzný postrek a vrstva hrubého kameniva väčšej zrnitosti,
• sendvičový náter: vrstva hrubého kameniva, emulzný postrek, vrstva hrubého kameniva menšej zrnitosti.

Tenké emulzné kalové vrstvy a emulzné mikrokoberce
Stavebné zmesi kameniva a asfaltovej emulzie sa vyrábajú v špeciálnych pojazdných zariadeniach, obsahujúcich zásobníky a dávkovače stavebných komponentov a tiež miešačku, ktoré zároveň zmes pokladajú v tenkej vrstve s hrúbkou 6 až 20 mm. Emulzné kalové vrstvy majú väčší obsah zvyškového spojiva (7 až 12 %) a jemnozrnnejšiu skladbu kameniva. Emulzné mikrokoberce majú hrubozrnnejšiu zostavu kameniva, nižší obsah zvyškového spojiva (5,2 až 8 %) a sú kvalitatívne najvyšším stupňom v hierarchii opravárenských technológii. Zákryty nezvyšujú únosnosť vozovky, ale chránia ju proti pôsobeniu vody, nepriaznivým účinkom počasia, nadmernému opotrebeniu a upravujú protišmykové vlastnosti povrchu vozovky.

Sanácia výtlkov
Asfaltová emulzia je vhodným spojivom aj pri oprave cestných výtlkov. Pomocou špeciálneho strojového zariadenia sa priamo nad výtlkom pripraví a tlakom aplikuje asfaltová zmes nevyžadujúca strojové hutnenie. Po vyštiepení emulzie je výtlk definitívne opravený a schopný okamžite prenášať dopravné zaťaženie.

Vplyv asfaltových emulzií na životné prostredie
Používanie asfaltových emulzií prospieva životnému prostrediu. Do ovzdušia sa neuvoľňujú aromatické uhľovodíky ako pri použití mäkčidiel na báze ropných produktov a ani emisie ako pri vysokých spracovateľských teplotách obaľovaných zmesí. Pridávaním repkového oleja pri výrobe emulzií sa priaznivo ovplyvňuje režim CO₂ v atmosfére, pretože vypestovanie repky olejnej na jednom hektári spotrebuje z ovzdušia 6 000 kg škodlivého CO₂.

Záver
Uvádzané stručné poznatky o asfaltových technológiách realizovaných za studena ukazujú, že uplatnenie týchto technológií je operatívne a možné aj pri prácach v malom rozsahu. Prísne požiadavky na použité kamenivo dávajú predpoklad na vytváranie povrchov vozoviek s dostatočnou drsnosťou a modifikované spojivo umožňuje vyhotoviť ich povrchy s dostatočne dlhou životnosťou. Vzhľadom na malé hrúbky úprav je spotreba kvalitného, niekedy ťažko dostupného kameniva nižšia, čo sa prejavuje v znížení prepravných nárokov a celkových nákladov stavby.

Vďaka tejto technológii môžeme mať kvalitné povrchy rýchlostných komunikácií a riešiť aj problémy na nehodových úsekoch. Za používanie asfaltových technológií za studena na opravy vozoviek a úpravu povrchových vlastností hovoria aj skúsenosti zo zahraničia, kde sa tieto technológie tešia veľkej obľube (napríklad v Rakúsku a Francúzsku).

Ing. Miloslav Zahradník
Foto: DOPRA-VIA

Miloslav Zahradník je riaditeľom spoločnosti DOPRA-VIA, a. s., Bratislava.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.