Nasákavost asfaltových pásů pro izolaci betonových mostovek v České republice v roce 2015 – 2016

• Foto

ÚVOD

Voda v kapalném a plynném skupenství v izolačním systému mostovky může být zdrojem poruchy a následného poškození celého souvrství. Důsledkem jsou např. boule na vozovce, které se objeví až na obrusné vrstvě vozovky (obr. 1).

Tento příspěvek se tedy zabývá porovnáním dvou metodik, které zjišťují hmotnostní nasákavost u AP. Dále porovnává nasákavost AP vyrobených v roce 2015 s výsledky nasákavosti, která byla měřena v roce 2012 – 13 [1].

METODIKA A MATERIÁL

Pro testování bylo vybráno celkem 12 AP, které se používají pro jednovrstvé aplikace na izolaci betonových mostovek. Jedná se o asfaltové pásy, které jsou schválené Ředitelstvím silnic a dálnic. Přehled AP je dostupný ze stránek ŘSD [7].

Základní charakteristiky pro zkoušku nasákavosti jsou popsány v tabulce 2. Všechny AP měly nosnou vložku impregnovánu asfaltovou hmotou.

Předmětem porovnání jsou dvě zkoušky. Jedná se o zkoušky nasákavost vodou po 28 dnech dle ČSN 736242:2010 [3], ČSN EN 14223 [5] a nasákavost po 30 dnech dle ČSN 736242:1995[4], ČSN 503602 [6].

Tabulka 1 – Kvalitativní požadavky na asfaltové izolační pásy dle [3], [4], [5], [6].

Tabulka 2 – Vybrané charakteristiky zkušebních vzorků.
Legenda: HP – hrubozrnný posyp, JP – jemnozrnný posyp, N – úprava povrchu geotextilií o plošné hmotnosti cca 20g/m², PES – polyesterové rouno. Zdroj: [vlastní].

Nasákavost vodou po 30 dnech
Nasákavost se stanovuje dle zkušebního postupu dle ČSN 503602 [6]. Pro zjištění nasákavosti se zkušební těleso ponoří na 24 hodin do vodní lázně o teplotě 20 ±2 °C. Pro zkoušku se používají 3 zkušební tělesa o rozměru 100 × 100 mm. Před vložením do vodní lázně se jemným otřením zbaví volného posypu a uváží se s přesností 0,01 g. Po 24 h se vzorky z lázně vyjmou a osuší mezi filtračními papíry (80 – 100 g/m²) tak, aby nebyly na povrchu lesklé mokré skvrny, a ponechají se mezi filtračními papíry. Zkušební tělesa musí být zváženy do 8 min. po vyjmutí z vodní lázně při teplotě vzduchu 20 ±2°C a relativní vlhkosti 65 ±5 % (viz obr. 2).

Nasákavost asfaltových pásů se vyjadřuje jako procenta a to jako poměr rozdílu hmotnosti zkušebního tělesa po ponoření do vody – hmotnost zkušebního tělesa před ponořením do vody ku hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody. Poměr rozdílu hmotností k hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody vyjádřený v procentech je nasákavost AP. Výsledek zkoušky je průměrnou aritmetickou hodnotou třech jednotlivých hodnot. Výsledek je zaokrouhlen na 0,1.

Nasákavost vodou po 28 dnech
Nasákavost se stanovuje dle zkušebního postupu dle ČSN EN 14223 [5]. Pro zjištění nasákavosti se zkušební těleso ponoří na 28 dní ±4 h do vodní lázně o teplotě 23 ±3 °C. Zjistí se hmotnost před ponořením a po jejich jejich vyjmutí z vody. Pro zkoušku se používá 5 zkušebních těles o rozměru 200 × 200 mm. Před zvážením se ze zkušebních těles musí odstranit veškerý volný posyp a suší se po dobu 24 h ±30 min při teplotě (50 ±3) °C. Poté se temperují po dobu 1 h ±5 min při teplotě (23 ±3) °C a relativní vlhkosti (50 ±5) %. Po vyjmutí z vodní lázně se zkušební tělesa suší na vzduchu po dobu 5 h ±5 min při teplotě (23 ±3) °C a relativní vlhkosti (50 ±5) % (viz obr. 3). Po uplynutí této doby se vzorky zváží.

Nasákavost asfaltových pásů se vyjadřuje jako procenta a to jako poměr rozdílu hmotnosti zkušebního tělesa po ponoření do vody – hmotnost zkušebního tělesa před ponořením do vody ku hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody. Poměr rozdílu hmotností k hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody vyjádřený v procentech je nasákavost AP. Výsledek zkoušky je průměrnou aritmetickou hodnotou pěti jednotlivých hodnot.

VÝSLEDKY ZKOUŠEK

Nasákavost vodou po 30 dnech
AP dosáhly hodnot hmotnostní nasákavosti od 0,76 do 2,65 % (viz graf 1). Hodnotu nasákavosti ovlivňuje především povrchová úprava pásů a typ nosné vložky.

Pásy s hrubozrnným posypem dosáhly nasákavosti 1,28 – 2,65 % s průměrnou hodnotou 1,99 %. Pásy s jemnozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,76 do 1,47 % s průměrnou hodnotou 1,03. AP s geotextilií na horním povrchu dosáhl nasákavosti 1,39 %.

Nasákavost vodou po 28 dnech
AP dosáhly hodnot hmotnostní nasákavosti od 0,22 % do 0,74 % (viz graf 1). Pásy s hrubozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,28 – 0,63 % s průměrnou hodnotou 0,42 %. Pásy s jemnozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,22 % s průměrnou hodnotou 0,4 %. AP s geotextilií na horním povrchu dosáhl nasákavosti 1,3 %.

DISKUZE

Na základě výsledků lze konstatovat, že AP jsou málo nasákavé a s výjimkou jednoho splňují požadavky normy. Všechny vzorky měly hmotnostní nasákavost nižší, než je max. nasákavost 1,5 % dle [3] a 2,5 % dle [5]. O nasákavosti rozhoduje povrchová úprava a nosná vložka, která je na hraně zkušebního tělesa volně přístupná. Jaká je nasákavost nosné vložky, je ovlivněno typem, plošnou hmotností nosné vložky, typem a stupněm impregnace. V případě AP pro izolaci mostovek se používá asfaltová hmota modifikovaná polymery nebo oxidovaný asfalt.

Dle výsledků dle [1] a na základě [7] měly dosáhnout vzorky po 28 dnech dle [5] dosáhnout nižší nasákavosti než po 30 dnech dle [3] což se potvrdilo. Největší nasákavosti měly dosáhnout AP s hrubozrnným posypem, což se potvrdilo pouze u zkoušky po 30 dnech dle [3]. V případě zkoušky po 28 dnech dle [5] prokázaly nejvyšší nasákavost AP bez posypu.

AP s hrubozrnným posypem. Celkem 5 vzorků AP. Tyto AP vykázaly nejvyšší nasákavost. Diferenci ve výsledcích mezi zkouškami dle [3] a [5] je možné přisoudit rozdílným ošetřením zkušebních těles před vlastním vážením po provedení zkoušky. V případě [6] kdy jsou zkušební tělesa pouze osušena filtračním papírem, tak aby nebyly mokré plochy, a zvážena do 5 minut od vyjmutí z vodní lázně zůstává v posypu AP větší zbytková voda, než u zkoušky dle [5], kdy mají zkušební tělesa možnost po dobu 5 h vysychat při teplotě 23 ±3 °C. Zkušební tělesa a především hrubozrnný posyp jsou tak lépe vysušena.

AP s jemnozrnným posypem. Celkem 5 vzorků. Tyto vzorky dosáhly v obou metodikách nejnižší nasákavosti. Posyp u vzorků byl dobře zalisován a osušení filtračním papírem do suchého stavu bylo velmi dobře proveditelné na rozdíl od hrubozrnného posypu. 

AP bez posypu. Celkem 2 vzorky. AP s horní úpravou povrchu v podobě geotextilie E, F měly u metodiky [5] jednu z nejvyšších nasákavostí. Zde je možné konstatovat, že vysušení geotextilie pomocí filtračního papíru je efektivnější, než volné vysychání na vzduchu, které ukazuje procentuální porovnání obou metodik pro jednotlivé pásy, tab. 4 a celkový přehled v tab. 5.

V porovnání s výsledky měřenými v roce 2012 – 13 [1] byla nasákavost u současně platné normy [5] u pásů s hrubozrnným posypem o 0,18 % nižší, u pásů s jemnozrnným posypem a bez posypu jsou výsledky stejné.

Tabulka 4 – Vyhodnocení měření nasákavosti

Tabulka 5 – Vyhodnocení měření pro nasákavost. Střední hodnota % vyjádření změřené nasákavosti dle EN 14223 ku ČSN 503602

ZÁVĚR

Z hlediska současně platné normy [5] byly splněny požadavky na maximální hodnoty. Přestože bylo dosaženo pro obě metody u většiny vzorků rozdílných hodnot, výsledky obou metod pro jednotlivé vzorky byly co do pořadí jednotlivých vzorků nasákavosti téměř srovnatelné. Porovnání experimentálních výsledků dále ukazuje, jak zásadně je ovlivněna nasákavost přípravou zkušebních těles před vlastním měřením po expozici ve vodní lázni a vlivu povrchové úpravy AP na nasákavost. Osušení vzorků pomocí filtračního papíru je faktor, který může zásadně ovlivnit celkový výsledek. Zkušební postup, který používá volné vyschnutí, je tak objektivnější.

POUŽITĚ ZDROJE:
[1] PLACHÝ, J. Nasákavost asfaltových izolačních pásů pro izolaci betonových mostovek. Silnice a železnice. 1/2014 str. 122–124, ISSN 1801-822X.
[2] ČSN EN 14695:2010. Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové pásy pro hydroizolaci betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Definice a charakteristiky. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 2010-05-01. Třídící znak 727605.
[3] ČSN 736242:2010. Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 2010-04-01. Třídící znak 736242.
[4] ČSN 736242:1995. Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací. Praha: Český normalizační institut. 1995-03-01. Třídící znak 736242.
[5] ČSN EN 14223 :2006 Hydroizolační pásy a fólie – Hydroizolace betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Stanovení nasákavosti. 1. vyd. Praha: Český normalizační institut, 2006-07-01. Třídící znak 727677.
[6] ČSN 503602:1967. Zkoušení krytinových a isolačních materiálů v rolích. Praha: Český normalizační institut. 2010-02-22. Třídící znak 503602.
[7] http://pjpk.cz/Izolacni_%20systemy_2016.pdf.

The Absorbability of the Asphalt Strips Insulating the Concrete Bridge Decks in the Czech Republic between 2015 – 2016
The article is focused on the mass absorbability of asphalt strips. It is based on the article included in the issue no. 1/2014 [1] and attempts to identify the maximum absorbability of the asphalt strips, comparing two valid methodologies that have been used to determine the absorbability of insulation strips used for insulating bridge decks [2] – from the perspective of experimental measurements for each sample.

Autor

• Ing. Plachý Jan Ph.D.