Vybrané experimentální poznatky o nízkoteplotních asfaltových směsích

SOUČASNÝ VÝVOJOVÝ TREND
Původně se problematika snížení pracovních teplot začala řešit již mezi sedmdesátými a devadesátými lety minulého století a to u směsí litého asfaltu, který se s ohledem ke složení vlastní směsi vyznačuje potřebou pracovních teplot přesahujících při výrobě a zpracování hodnoty 250 °C. Pozornost této oblasti se dále zvýšila v souvislosti s používáním dehtových pojiv, u kterých bylo postupně identifikováno značné riziko uvolňování škodlivých (karcinogenních) látek, jež potenciálně mohly vést při dlouhodobé expozici k vzniku některých nádorových onemocnění. Ačkoli byla dehtová pojiva postupně v uplynulých dvaceti letech zakázána, obavy o zvýšené škodlivosti a negativních vlivech na zdraví zůstaly, a proto se intenzivně začaly hledat cesty, jak docílit snížení pracovních teplot, a to cestou zlepšení viskózního chování asfaltového pojiva. V tomto ohledu jsou poměrně dobře známy zkušenosti s využitím přísady montánního vosku do asfaltového pojiva nebo do výsledné směsi litého asfaltu, přičemž dnes dochází k využívání nové generace přísad, které umožňují bezpečně snižovat teplotu na úroveň 230 °C s ne zcela vyčerpaným potenciálem. Využití řady nových přísad bylo v devadesátých letech minulého století iniciováno na základě předešlých zkušeností a umožnilo další vývojové trendy, jež vedly k postupnému praktickému zavedení a ověření aditiv, která se začala postupně označovat jako inteligentní filer či přísady snižující viskozitu [6]. Hledisko inteligence je spatřováno zejména ve schopnosti zlepšovat viskózní chování v průběhu výroby a zpracování, aniž by docházelo k negativnímu ovlivnění kvality výsledné asfaltové úpravy. Současně s tím začaly být postupně rozvíjeny a zpřesňovány i další technologie, které jsou především pro americký trh shrnuty např. v [4]. Pokud v souvislosti s výše uvedeným zmiňujeme trh v USA, je dnes skutečností, že i přes původní evropský „vynález“ doznávají nízkoteplotní asfaltové směsi největšího rozmachu právě na severoamerickém kontinentu s řadou nových inovací a poměrně pestrou škálou technologií, jež se aplikují (od různých typů přísad až po pěnoasfaltové směsi). Některé klíčové poznatky ze Spojených států lze shrnout do následujících bodů:

• tradiční asfaltová směs za horka má rychlejší pokles teploty (vyjádřeno směrnicí křivky závislosti teploty na čase);
• uplatňování nového přístupu ke zkoušení vlastností a chování tohoto typu směsí – zkoušky zaměřené na pevnost v příčném tahu, trvalé deformace, dotvarování při teplotách 0 °C, –10 °C a –20 °C, jakož i standardní stanovení dynamický komplexního modulu a tzv. čísla tečení materiálu (flow numer);
• v rozhodující míře jsou intenzivně sledovány směsi s patentovanou technologií Evotherm DAT, ztekuťujícími přísadami FT parafínů a amidových vosků, jakož i kyseliny polyfosforické;
• průběžně je nezbytné dále zpřesňovat podmínky a požadavky procesu hutnění při aplikaci nízkoteplotních asfaltových směsí (zejména z hlediska minimálních teplot a teplotních intervalů);
• podrobné sledování a posouzení užitných vlastností, jelikož většina technologií dosahuje chování tradičních směsí prováděných za horka, v některých případech již bylo prokázáno dílčí vylepšení některých charakteristik. V souvislosti s tím je nezbytné věnovat pozornost vlivům použitého kameniva, případným rozdílům v přilnavosti nízkoviskózního asfaltového pojiva ke kamenivu, jakož i eventuální nezbytnosti úpravy čáry zrnitosti a změněného dávkování asfaltového pojiva. V řadě vymezených kritérií dosud neexistují dostačující informace. Současně zatím nejsou k dispozici ucelené poznatky ekonomického porovnání těchto technologií s tradičními technologiemi za horka, i této oblasti je proto důležité věnovat další pozornost.

Souhrnný přehled dalších technologií lze nalézt kromě uvedeného souhrnného přehledu americké asociace pro asfaltové vozovky (NAPA) též v některých příspěvcích, jež byly v  uplynulých letech prezentovány nejen v zahraničí, ale i v ČR (zejména konference Asfaltové vozovky 2005, 2007 a 2009). Typický je pro rozdělení jednotlivých technologií graf závislosti teploty a zpracovatelnosti, podle kterého lze rozlišit nízkoteplotní technologie, u kterých se pracovní teploty hutněných asfaltových úprav pohybují nad 100 °C, teplé a kvazi-teplé asfaltové směsi s teplotami do 100 °C a studené asfaltové směsi, u kterých není vyžadován speciální teplotní režim a zpravidla využívají speciálních emulzí, technologie pěnoemulzí či se jedná o pěnoasfaltové směsi. Třetí skupina je v ČR známá především v oblasti recyklace asfaltových vozovek za studena a současně též v podobě některých studených obalovaných směsí používaných jako tzv. „vysprávkové směsi“. Pro nízkoteplotní a teplé asfaltové směsi lze formulovat následující jednoduché členění:

1. Technologie teplých a poloteplých asfaltových směsí

• klasická výroba pěnoasfaltové směsi za použití vysokotlakého systému s přímým vstřikováním demineralizované vody do horkého asfaltu (minimální uváděná úspora energie 20–30 % s přibližně podobnou hodnotou snížené emise CO₂);
• patentovaná technologie teplé pěnoasfaltové směsi (WAM Foam^®) využívající kombinace dvou asfaltových komponent, přičemž u jedné dochází k výrobě asfaltové pěny (princip metody KGO);
• nízkoenergetická směs EBE^® rozvíjená ve Francii využívá jednak schopnosti asfaltového pojiva v oblasti pěnění a emulgovatelnosti, která se kombinuje s přidáváním nevysušeného (vlhkého) fileru při výrobě směsi. Úspora energie a redukce emisí CO₂ se v tomto případě předpokládá cca 30–35 %, současně se však uvádí i míra snížení prašnosti, která dosahuje až 88 %;
• nízkoteplotní asfaltové směsi EBT vyvinuté ve Francii, které se vyrábějí na obalovně při teplotě přibližně 90 °C, přičemž i tato technologie je založena na principu použití částečně vlhkého kameniva a aplikace některých aditiv. Nejznámější je v tomto ohledu technologie označovaná jako směs LEA^®;
• aplikace patentové technologie Evoterm DAT;
• uplatnění asfaltové pěnoemulze, kdy se využívá procesu ohřátí vhodného speciálního typu asfaltové emulze na úroveň teploty 100 °C, v jehož důsledku dochází k přeměně emulze na asfaltovou pěnu, která se následně obdobným způsobem jako v případě technologie pěnoasfaltů obaluje s kamenivem nebo R-materiálem. Při aplikaci kameniva by mělo docházet k jeho předehřátí na úroveň 100–120 °C. Použitá asfaltová emulze obsahuje přísady, které snižují riziko zhoršené kvality obalení kameniva, pokud se u něho vyskytuje zbytková vlhkost. Díky snížené teplotě pro výrobu pěny dochází též k redukci rizika nadměrné oxidace pojiva.

2. Technologie nízkoteplotní asfaltové směsi

• využití ztekucovacích přísad na bázi syntetických vosků ze skupiny montánních či amidových vosků nebo Fischer-Tropschových parafínů;
• využití syntetických zeolitů, díky jejichž fyzikálnímu charakteru a vázané vodě je docíleno vytváření mikropěny;
• využití n-procentního roztoku polyfosforečné kyseliny, která primárně sleduje zlepšení některých funkčních charakteristik v důsledku úpravy viskózního chování asfaltového pojiva a vytváření nových chemických vazeb mezi složkami asfaltového pojiva a této organické kyseliny;
• využívání dalších chemických aditiv a postupný nástup nanotechnologií v oblasti nové generace ztekucovacích přísad.

HLEDISKO OCHRANY ZDRAVÍ A ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ
Jakkoli se může jevit, že aspektům ochrany zdraví při práci a životnímu prostředí je věnována přílišná pozornost, je cílem průmyslu asfaltových pojiv a směsí omezit možná rizika a kritiku veřejnosti, zejména pokud dochází při zpracování asfaltové směsi ke zvýšené tvorbě výparů s charakteristickým zápachem, kterému jsou přisuzovány zdravotně nebezpečné vlastnosti. Děje se tomu navzdory skutečnosti, že opakované zdravotní epidemiologické studie prokázaly, že koncentrace škodlivých látek, které se ve výparech mohou vyskytovat, se nacházejí na hranici zjistitelnosti, a tudíž nepředstavují pro člověka ani životní prostředí žádné nebezpečí. Z odborného hlediska se tak dnešní pozornost zaměřuje především na:

• hodnocení dalších možností a postupů snižování emisí asfaltových výparů a produkce CO₂, které vznikají při výrobě a zpracování asfaltových směsí;
• pokládka litých asfaltů při teplotách 200–240 °C a hutněných asfaltových vrstev s teplotami do 140 °C;
• výskyt dalších složek ve výparech a aerosolech, které mohou mít možný vliv na pracovníky při dlouhodobější expozici (dosud ne zcela ověřený vliv na zdraví v případě pronikání těchto látek kůží);
• zavádění OEL (tzn. technická směrná hodnota zaváděná na národní úrovni, která odráží dnešní stav technického poznání a nevychází primárně z toxikologických analýz a výzkumů);
• potenciální zlepšení trvanlivosti nízkoteplotních asfaltových úprav při porovnání s tradiční asfaltovou směsí;
• snížení energetické náročnosti a produkce emisí CO₂ (snížení spotřeby energie až o 30 %, pokud dojde k poklesu teploty o 30–35 °C).

Některé orientační hodnoty expozic výparů při zpracování asfaltové směsi, jak byly zjištěny v rámci aktivit německého svazu výrobců asfaltových směsí (DAV), jsou uvedeny v tabulce 1 a vedle poklesu koncentrací ukazují též, při jakých teplotách je tato koncentrace zjištěna. Pro upřesnění uveďme, že hutněné asfaltové vrstvy z hlediska potenciální expozice zahrnují výrobu v obalovně, převoz nákladními automobily s otevřenou korbou a pokládku finišery. U litého asfaltu, který se využívá v silničním stavitelství a pro výrobu podlah a povrchů v uzavřených prostorách se uvažuje především přeprava mobilními vařiči na nákladních automobilech, pokládka ruční nebo finišery, včetně konečného uhlazení provedené vrstvy.

V souvislosti s výše uvedeným se další analýzy a výzkum v současné době zaměřují na:

• identifikaci chemických látek a jejich zastoupení v asfaltovém pojivu v závislosti na původu asfaltu a použitých přísadách;
• měření koncentrací výparů a aerosolů při zpracování asfaltového pojiva;
• výzkum v oblasti ochranných pracovních pomůcek (zejména rukavic) v oblasti studených a příp. teplých asfaltových směsí, především při práci s asfaltovými emulzemi;
• realizace dalších epidemiologických studií posuzujících míru karcinogenity asfaltových výparů;
• výzkum v oblasti pravděpodobnosti inhalace aromatických sloučenin asfaltového pojiva kůží;
• výzkum v oblasti možné dermální inhalace dalších (nekarcinogenních) sloučenin obsažených v asfaltových výparech a aerosolech.

Tabulka 1 – Expozice pracovníkům zpracovávajícím běžné a nízkoteplotní asfaltové směsi [3]

GENEZE DOSAVADNÍCH LABORATORNÍCH PRACÍ
Česká republika patří mezi státy s dlouhodobou tradicí aplikace litých asfaltů, a proto byly původní trendy snižování pracovních teplot zaměřeny na využití montánních vosků (v devadesátých letech nejčastěji v podobě přísady Hostamont). Tyto aplikace jsou dnes dobře známy a v omezené míře byly některými laboratořemi testovány z hlediska základních fyzikálně-mechanických vlastností. Nová generace přísad snižujících viskozitu asfaltového pojiva se začala v České republice laboratorně testovat u hutněných asfaltových směsí v letech 2003–4, přičemž v této době vznikly první zkušební úseky, které jsou sledovány do současné doby. V tomto období byly provedeny též první návrhy laboratorních směsí v rámci silniční laboratoře při Fakultě stavební ČVUT. V rámci experimentální činnosti byla pozornost věnována zejména využití nízkoviskózních asfaltových pojiv s aplikací Fischer-Tropschova parafínu (FTP), což odpovídá dnes nejčastějšímu využití přísady. V praxi byla souběžně sledována a ověřována též možnost přidávání tohoto aditiva při výrobě asfaltové směsi přímo na obalovně. V rámci testování silničních laboratoří ČVUT byl vliv FTP na vlastnosti asfaltové směsi původně ověřován u směsí typu ACO 11 a ACP 22 s použitím běžného silničního asfaltu. Okrajově bylo navrženo a testováno též několik směsí SMA 11. Později byly na základě poznatků z Německa provedeny návrhy dalších směsí, u kterých bylo aplikováno polymerem modifikované pojivo s přísadou FTP (zejména v případě asfaltového koberce mastixového). Dávkování přísady FTP použité u všech směsí, bylo shodně uvažováno 3 %-hm. asfaltového pojiva. Z hlediska laboratorních zkoušek byla pozornost věnována fyzikálně-mechanickým vlastnostem (Marshallova stabilita či mezerovitost směsi) jakož i ověření odolnosti asfaltové směsi proti vzniku trvalých deformací. Výsledky těchto experimentů byly publikovány např. v [1].

V průběhu dalších let byla provedena některá experimentální měření a porovnání, přičemž z hlediska použitých přísad se pozornost věnovala zástupcům amidových vosků, využití chemické přísady CECA Base či aplikaci kyseliny polyfosforické. V případě amidových vosků bylo povedeno poměrně široké porovnání vlivu této přísady na asfaltová pojiva různého původu se sledováním změny vybraných charakteristik těchto pojiv. Podařilo se prokázat, že tato přísada nemá principielně negativní vlivy na výsledná pojiva a u provedených zkoušek se nepodařilo prokázat zhoršení charakteristik chování pojiva při nízkých teplotách. Na druhou stranu bylo docíleno zvýšení teplotního intervalu použitelnosti asfaltového pojiva. Z hlediska přísady CECA, která se aplikuje přímo do asfaltové směsi, byla zjištěna možnost dílčího snížení pracovní teploty. Dosažené výsledky však nebyly konzistentní a nepodařilo se prokázat zlepšení některých vlastností. Uvedení výsledků by nejprve vyžadovalo provedení opakovaných měření, aby se některá zjištění vyvrátila nebo potvrdila.

U dalších souborů asfaltových směsí s využitím různých přísad snižujících teplotu došlo z hlediska sledovaných vlastností k rozšíření tradičních zkoušek o rozbor charakteristiky tuhosti, únavového chování či chování některých směsí při snížených teplotách. Do určité míry byla analyzována též problematika teplotní citlivosti a odolnosti asfaltové směsi proti účinkům vody a mrazu. Některé z dosažených výsledků jsou prezentovány v další části tohoto článku a ukazují potenciály a případná rizika tohoto typu upravených asfaltových směsí. V současnosti jsou potom sledovány v ČR dosud nevyužívané a neznámé přísady, které se využívají buď v jiných částech světa, nebo v jiných regionech Evropy. V uvedených případech se jedná výhradně o chemické organické přísady, jejichž původ lze hledat v některé ze speciálních kyselin.

Tabulka 2 – Vymezení ověřovaných směsí typu ACL16

Tabulka 3 – Vymezení ověřovaných směsí typu ACL22+

VYBRANÉ VÝSLEDKY
Pro prezentaci vybraných dosažených výsledků jsou dále uvedené a dosažené hodnoty omezené na dva typy asfaltových betonů – ACL16 a ACL22+, pro které se v současnosti provádí nejvíce srovnávacích měření. Důvodem volby tohoto typu směsí jsou v posledních letech zjištěné zvýšené hodnoty modulů tuhosti, které nás vedly k úvaze využití tohoto typu pojiv především v ložních či podkladních vrstvách, kde bude možné využít takto vylepšenou vlastnost směsi. Pro jejich návrh a výrobu bylo použito kamenivo z lokality Mokrá, Markovice a Plaňany. Obě směsi byly navrženy v souladu s požadavky ČSN EN 13108-1. Množství dávkovaného asfaltového pojiva činilo v případě první směsi 4,4 %-hm., přičemž toto množství bylo oproti dřívější receptuře zvýšeno a odpovídá požadavkům ČSN EN 13108-1+NA. Veškeré posuzované varianty směsi ACL16 byly vyrobeny a zkušební tělesa následně hutněna při teplotě 150 °C, což je v porovnání s předpisy platnými např. v Německu hodnota o 15 °C vyšší a může vést u některých aplikovaných přísad k částečnému zkreslení hodnoty mezerovitosti, díky čemuž lze předpokládat i ovlivnění dalších charakteristik. Skutečnost snížené mezerovitosti lze doložit porovnáním se směsí ACL16 vyrobené a ověřované v Německu [5]. Zde je hodnota mezerovitosti srovnatelná se směsí 2009_6 v průměru o 50 % vyšší. Jednotlivé v silniční laboratoři ČVUT připravené a sledované směsi včetně základní charakteristiky jsou uvedeny v tabulce 1. U směsi ACP bylo množství asfaltového pojiva stanoveno na 4,3 %-hm. a množství fileru bylo stanoveno maximálně na 0,5 %-hm. Pro navržené složení byly celkem připraveny čtyři asfaltové směsi s různým asfaltovým pojivem – 50/70 + 3 % FTP, 50/70 + 3 % amidového vosku, 50/70 + 0,5 % PPA a asfaltové pojivo Cariphalte M. U této směsi byl kromě dalších charakteristik sledován též vliv teploty přípravy a hutnění směsi na jednotlivé vlastnosti. Při porovnání mezerovitosti je tato skutečnost více než patrná.

STANOVENÍ ODOLNOSTI ASFALTOVÉ SMĚSI PROTI VZNIKU TRVALÝCH DEFORMACÍ
Měření bylo provedeno pro směsi sady asfaltových směsí 2009_xx. Připravena byla zkušební tělesa 260 × 320 mm, přičemž oproti požadavkům normy (tloušťka zkušební desky 60 mm) byla zvolena tloušťka zkušebních těles 50 mm. Zkouška byla provedena v malém zkušebním zařízení na vzduchu při teplotě 50 °C. Výsledky jsou shrnuté v dále uvedené tabulce 4. Jelikož pro směsi ACL16 nejsou charakteristiky odolnosti asfaltové směsi proti vzniku trvalých deformací vyžadovány, lze pro porovnání použít mezní požadavky uvedené v ČSN EN 13108-1 pro směs typu ACL16S (PRDAIR = 3 %; WTSAIR = 0,05 mm/103 cyklů).

Z hlediska porovnání získaných výsledků s normovými požadavky pro asfaltovou směs třídy S je možné uvést, že požadavek maximální poměrné hloubky koleje nesplňuje žádná z ověřovaných směsí. Příčinou je jednak typ zkoušené směsi, včetně použitého asfaltového pojiva, a jednak pravděpodobně nízká hodnota mezerovitosti u experimentálních směsí. Na druhé straně se však výsledky významně blíží mezní hodnotě. V případě maximálního přírůstku hloubky koleje směs 2009_6 jako jediná splňuje požadavek normy. Velmi dobrých hodnot dosahují též směsi s aplikací PPA.

Měření uvedená v tabulce 4 lze poměrně dobře porovnat s výsledky, které byly získány již v letech 2004-5, kdy se obdobně prokázalo zvýšení odolnosti nízkoteplotní asfaltové směsi proti vzniku trvalých deformací, zejména pokud byla aplikována přísada FTP. Výsledky jsou prezentovány pro směs dříve označovanou jako OKH a srovnatelnou se směsí ACP22. V případě porovnávaných směsí je poměrně zajímavá podobnost výsledků mezi směsí s asfaltovým pojivem 70/100 + 3 % FTP a směsí s asfaltovým pojivem 50/70 + 3 % amidového vosku. Porovnatelnost výsledků s poznatky uvedenými v předešlé tabulce je alespoň co do trendů podobná, ačkoli u sady směsí ACL16 se asfaltová směs s pojivem 50/70 + 3 % FTP chovala
hůře než v případě OKH.

Prezentovaný výsledek velmi dobře koresponduje s poznatky získanými při stanovení deformační energie zkouškou silové duktility.

Tabulka 4 – Výsledky stanovení odolnosti asfaltové směsi proti vzniku trvalých deformací

Tabulka 5 – Výsledky zkoušek vyjíždění kolejí a modulu tuhosti OKH I

Tabulka 6 – Modul tuhosti pro posuzovanou směs ACL16 (ITT zkušební postup)

Tabulka 7 – Modul tuhosti pro posuzovanou směs ACL22+ (ITT zkušební postup)

Tabulka 8 – Porovnání hodnoty modulu tuhosti pro vybrané směsi ACL16 při aplikaci zmrazovacích cyklů

STANOVENÍ TUHOSTI ASFALTOVÝCH SMĚSÍ
Z našeho pohledu mnohem zajímavější jsou výsledky získané při stanovení modulu tuhosti. V tomto případě byla provedena řada opakovaných měření pro vybrané teploty a se dvěma odlišnými výpočty teplotní citlivosti. Pro soubor asfaltových směsí ACL16 jsou výsledky uvedeny v tabulce 7, která již byla prezentována v [7]. Pro stanovení modulu tuhosti byl vybrán pro pracoviště Fakulty stavební ČVUT v Praze tradiční postup opakovaného namáhání v příčném tahu, kdy je pro definovanou cílovou deformaci provedeno pět zatěžovacích pulsů pro dva směry zatížení. Následně je na základě znalosti rozměrů válcového zkušebního tělesa, Poissonova čísla a změřené příčné deformace spočítán vlastní modul tuhosti.

Z výsledků je patrná poměrně dobrá porovnatelnost referenční směsi a zkušební směsi s asfaltovým pojivem 70/100 + 3 % FTP. Současně se opakovaně ukazuje přínos přísad využívaných pro snížení viskozity asfaltového pojiva, přičemž u polyfosforické kyseliny je z hlediska dalšího experimentálního ověřování nezbytné posoudit, zda vyšší podíl této přísady vede skutečně k nižším hodnotám modulů při teplotách 5 °C. Současně s tím bude nezbytné tyto výsledky dobře porovnat s poznatky chování těchto směsí při nízkých teplotách, jakož i při únavové zkoušce. Zejména z hlediska chování nízkoteplotních asfaltových směsí při nízkých teplotách je této skupině směsí občas přiřazován rizikový faktor, kdy se zvýšenou tuhostí se očekává i vyšší křehkost materiálu, což může právě v oblasti nižších teplot vést k předčasným poruchám.

Jiným pohledem na problematiku tuhosti asfaltové směsi je možné porovnání vlivu teploty přípravy zkušebních těles na hodnoty modulů tuhosti. Tato oblast byla posuzována v rámci diplomové práce P. Svobodové na ČVUT v Praze. V případě tohoto sledování bohužel nebyla vytvořena referenční směs a proto je problematičtější porovnání výsledků hodnot modulu tuhosti u zkušebních těles nízkoteplotních asfaltových směsí vyrobených při teplotě snížené o 15°C s výsledky, které by měla referenční směs. Pokud bude jako určující uvažována teplota 15°C, potom je z výsledků patrné, že při zvoleném snížení pracovní teploty dochází k poklesu hodnoty modulu tuhosti o 4-35 %. Většina z uvedených směsí přitom splňuje požadavky uvedené v TP 170 pro směsi s vysokým modulem tuhosti. Zajímavé může být též posouzení teplotní citlivosti, která se s poklesem pracovní teploty zvolené pro výrobu zkušebních těles mírně zvyšuje (s výjimkou směsi ACL22+_2).

Jako poslední příklad dosud získaných poznatků lze uvést výsledky změny modulu tuhosti při teplotě 15 °C po 10 zmrazovacích cyklechpři –20 °C. Při vlastním cyklování byla tělesa střídavě uložena do mrazicího boxu a do roztoku NaCl. U těles byla hodnota modulu tuhosti stanovena před vlastním cyklováním a po provedení posledního cyklu. Výsledky jsou pro vybrané směsi uvedeny v tabulce 8.

SHRNUTÍ
Nízkoteplotní asfaltové směsi a obecně problematika snižování pracovních teplot při výrobě a zpracování asfaltových směsí představuje trend dnešní doby, který může přinést dílčí zlepšení z hlediska aktivní ochrany životního prostředí. Nicméně hlavním motivem by měla zůstat technická výkonnost asfaltové směsi a posouzení celkového přínosu z hlediska kvality, environmentálních přínosů a v lepším případě i vylepšené trvanlivosti. Tyto aspekty musí následně v dostatečné míře obhájit ekonomickou stránku věci. Nelze totiž předpokládat, že cena asfaltových směsí, u kterých dochází k aplikaci různých přísad a které mají vylepšené některé parametry, bude stejná jako v případě tradiční asfaltové směsi. Na druhé straně cenové hledisko nesmí být jediným kritériem, protože v takovém případě bude využívání jakýchkoli inovací vždy brzděno tímto jednoparametrickým přístupem.

Z hlediska vlastních nízkoteplotních směsí je nadále třeba pečlivě analyzovat a posoudit charakteristiky nízkoviskózních asfaltových pojiv i nízkoteplotních asfaltových směsí. Vhodné je do určité míry porozumět působení přísad, jež se využívají. Z hlediska praktické aplikace je následně nezbytné stanovit mezní parametry teplot pro zpracování a hutnění. V případě hutnění je nutná důsledná kontrola teploty, aby mohla být garantována požadovaná kvalita. S tím souvisí i zvýšený nárok na technologickou kázeň, která v řadě případů je slabinou staveb. V neposlední řadě je vždy dobré velmi pečlivě zvážit, zda je efektivnější aplikace průmyslově vyráběných nízkoviskózních asfaltových pojiv nebo přímé dávkování ztekuťujících přísad na obalovně. V druhém případě je nezbytné následně identifikovat potřebná zařízení, resp. nutná dovybavení, aby bylo zajištěno rovnoměrné dávkování přísad a jejich homogenní promíchání ve směsi.

Tento příspěvek vznikl v rámci činnosti projektu GAČR 103/09/0335.

LITERATURA:
[1] Valentin, J., Mondschein, P.: Vymezení dosavadních poznatků v oblasti snižování energetické náročnosti a emisí u technologií asfaltových vozovek, Dílčí výzkumná zpráva 2.4.1.1.-2, výzkumné centrum CIDEAS při Fakultě stavební ČVUT. Praha, 2006
[2] Kwasnak, A., West, R.: Warm Mix Asphalt Field Testing, International Warm Asphalt Mix Conference, Nashville, 2008
[3] Rühl, R., Musanke, U: Bitumen Forum – low-temperature asphalt, European Agency for Safety and Health at Work, 2002
[4] Prowell, B.D. and Hurle, G.C.: Warm-Mix Asphalt: Best Practices. Quality Improvement Series 125, NAPA, Lanham, United States, 2007
[5] Bösel, P.: Untersuchung und Verglech von Asphalten mit modifizierten in-situ und im Labor als Begleitung einer Versuchstrecke. Diplomová práce. Hamburk, 2002
[6] Damm K.W., Abraham J., Butz T., Hildebrand G., Riebesehl G.: Aspahltverflüssiger als „intellingenter Füller“ für den Heißeinbau – ein neues Kapitel in der Asphaltbauweise, Bitumen 1/02, 2002
[7] Valentin, J., Mondschein, P., Vavřička, J.: Vybrané poznatky deformačního chování nízkoteplotních asfaltových směsí. Konference Pozemní komunikace 2010, ČVUT, Praha, 2010

Selected Experimental Knowledge of Low-Temperature Bitumen Mixtures
Low-temperature bitumen mixtures and, in general, the issues of decreasing working temperature during production and bitumen mixture processing represents current trend which may bring partial improvement from the point of view of active environemntal protection. However, the main motif should be the techncial perofmance of bitumen mixture and assessment of overall contribution from the point of view of quality, environmental benefits and even improved durability.

Autoři

• Ing. Valentin Jan Ph.D.
• Ing. Mondschein Petr Ph.D.