Zkušenosti s použitím technologie modifikace asfaltu pryžovým granulátem (CRmB) v praxi na silnicích v Pardubickém kraji

• Foto

HISTORIE CRMB

• V USA bylo od r. 1988 vybudováno mnoho vozovek s použitím směsí s CRmB. Tyto úseky byly zdokumentovány a hodnoceny z hlediska jejich požadované kvality na asfaltové vrstvy a zvláště životnosti živičné vrstvy jako velmi přínosná technologie. Modifikace asfaltu pryžovým granulátem se již delší dobu používá v Portugalsku, Itálii, Švédsku a Španělsku.
• V České republice byl realizován první pokusný úsek se směsí CRmB v obci Černošice a v průtahu obce Solopisky firmou REIMO, a to již v roce 2007. V Listopadu 2008 byl zkušebně položen drenážní koberec v Praze ul. Michelská v délce 1,2 km na vysoce dopravně zatížené polovině čtyřpruhové komunikace.
• Doposud bylo v ČR provedeno přibližně 80 úseku oprav a rekonstrukcí silnic I. II. a III. tříd s použitím CRmB. Technologie se použila do směsi ACO, SMA, BBTM, PA a SAL. K již provedeným úsekům a akcím nebylo za strany investorů a uživatelů vzneseno žádné reklamační řízení a výsledky těchto oprav nevykazují ani po delší časové období zásadních poruch ani nadměrného stárnutí krytu.

PROČ VYUŽÍVAT TECHNOLOGII CRMB

• Současný stav v rafineriích dokáže vytěžit z ropy maximum použitelných produktů, takže zůstávají rafinérské „zbytky“, které se dále upravují příměsí olejů. Tento produkt, nazývaný asfalt, má však stále klesající parametry nutné k zpracování v silničním stavitelství a zvyšující cenu. Bez následné modifikace tyto asfalty rychle ztrácejí základní hodnoty – stárnou.
• Jedním ze směrů – nikoliv jediným, ani 100%, je modifikace asfaltu 50/70 pryžovým granulátem. Po přidání granulátu prudce vzroste dynamická viskozita pojiva, následně procesem absorbace lehké frakce asfaltu nastane bobtnání částic pryže. Odstraněním lehkých složek asfaltu a zvětšením objemu částic granulátu dochází k dalšímu zvýšení viskozity. Při teplotě míchání (tj. 175 °C) se z tekutého pojiva stává „řídká kaše“, kdy se zvýší viskozita 5 až 50x. Tímto procesem se snižuje penetrace a zvyšuje se bod měknutí. Pojivo vykazuje vratné přetváření-vratnou duktilitu a resilienci.
• Jako vrstvu se zvýšenou odolností proti prokopírování trhlin ACL 16S CRmB.

SPECIFICKÉ VLASTNOSTI SMĚSI CRMB

• Nižší hodnoty zkoušky odolnosti vůči ITSR.
• Přes vysoký obsah pojiva dobrá odolnost vůči trvalé deformaci.
• Nižší modul tuhosti, kvalita únavové charakteristiky.
• Vysoká odolnost proti vzniku mrazových trhlin.
• Dobrá zhutnitelnost směsí.
• U směsí BBTM a PA výrazné protihlukové vlastnosti (snížení hladiny hluku z dopravy).

ZÁPORY/NEVÝHODY TECHNOLOGIE CRMB

• Jako jednu z prvních nevýhod je třeba jmenovat vyšší počáteční náklady.
• Organizační opatření při výrobě směsi na výrobně.
• Náročnost na skladovatelnost pojiva.

KLADY/VÝHODY TECHNOLOGIE CRMB

• Směsi vykazují vysokou odolnost vůči únavě materiálu.
• Odolnost při stárnutí pojiva.
• Větší odolnost proti trvalým deformacím a trhlinám.
• Delší životnost a možnost snížení tloušťky vrstvy s CRmB s vyšším obsahem pojiva.
• Snížení akustického tlaku hluku z dopravy.
• Možnost využití pojiva k návrhu typu asfaltových koberců drenážních (PA).
• V neposlední řadě pojivo využívá odpadní surovinu z ojetých pneumatik.

Celkově v porovnání výhody technologie CRmB bezesporu převyšují nad nevýhody.

Vlastnosti a využitelnost technologie CRmB s vyhodnocením výsledků, byly v minulých 4 – 5 letech ověřeny na akcích v Pardubickém kraji (investory Pardubický kraj, Správa a údržba silnic Pardubického kraje a Ředitelství silnic a dálnic ČR, Správa Pardubice).

• Jako první „rozsáhlejší“ akce s využitím technologie CRmB byla z prostředků SFDI v rámci „Nové technologie“ v roce 2013 realizována modernizace silnic II/324 a III/32224 v intravilánu města Pardubic. Celková plocha provedených úprav vozovky činila:
  • SAMI membrána 5 kg/m² 8 560 m²,
  • ACL 16 CRmB 28 623 m²,
  • BBTM A 5 CRMB 20 293 m²,
  • PA 8 A CRmB 10 963 m².
• Na této akci byla ověřena výhodnost použití této technologie s jednoznačně doporučujícím výsledkem.
• Od roku 2013 byly v rámci ověřování vlastností pojiva s modifikací CRmB provedeny akce v celkovém množství s použitím CRmB 2 160 t. Jednalo se o silnice II. a III. třídy. Na těchto akcích byla provedena ložná vrstva převážně z ACL 16S CRmB v tl. 50 – 60 mm na podklady vozovek převážně s penetrační a celostmelenou konstrukcí. Výsledek je zdokumentován v ročních kontrolách na provedených úsecích s vyhodnocením. Pouze na dvou provedených úsecích silnice II/322 Zminný a III/3407 Petrkov byla zaznamenána tvorba nových trhlin, ovšem v podélném směru, které byly diagnostikovány jako pokles v místě navazující úpravy příkopů.
• Dalšími akcemi, kde byla úspěšně (doposud bez reklamace) použita technologie CRmB jsou:
  • oprava silnice II/322 Dašice – průtah, směs SMA 8+ CRmB, výměra 3 840 m²,
  • oprava silnice II/305 Luže – Štěpánov, směs ACL 16S CRmB, výměra 6 010 m²,
  • oprava silnice II/343 Hlinsko – Jeníkov, směs ACL 16S CRmB, výměra 16 059 m²,
  • oprava silnice III/3433 úsek I/37 – Možděnice, směs ACL 16S, výměra 8 604 m²,
  • oprava silnice III/3123 Perná – Rviště, směs ACL 16S CRmB, výměra 14 883 m²,
  • oprava silnice III/359 10 Široký Důl, směs ACL 16S CRmB, výměra 10 929 m²,
  • oprava silnice III/260 29 Polička – Střítež, směs ACL 16S CRmB, výměra 3 011 m²,
  • oprava silnice III/340 19 Chrudim – Stolany, směs ACL 16S CRmB, výměra 19 674 m²,
  • rekonstrukce silnice II/343 Jeníkov – Kameničky, směs ACL 16S CRmB, výměra 11 817 m²,
  • I/37 Slatňany – průtah, směs ACL 16S CRmB, SMA 8 CRmB, výměra 9 283 m²,
  • I/36 Pardubice, ul. Na Drážce, směs SAMI membrána, ACL 16S CRmB, SMA 8S CRmB, výměra 8 962 m².

Z uvedených staveb vyplývá, že byla převážně použita technologie CRmB v ložné vrstvě (vrstva se zvýšenou odolností proti prokopírování trhlin). U staveb, kde byla technologie použita v obrusné vrstvě, bylo dosaženo (měřeno odbornou akustickou laboratoří) snížení hladiny hluku z dopravy o 1,7 – 2,4 dB.

DALŠÍ MOŽNOSTI VYUŽITÍ TECHNOLOGIE CRMB JE VE FORMĚ OBNOVOVACÍCH NÁTĚRŮ HORKÝM ASFALTEM

• V roce 2015 byly z finančních prostředků SFDI v rámci projektu „Nové technologie“ provedeny dva zkušební úseky na silnicích II. a III. třídy. V obou případech se jedná o vozovky s již dožilým asfaltovým krytem s obalovanou směsí, které vykazovaly značné „odsátí“ malty s následným vypadáváním kameniva a tím tvorbu otevřených míst. Tyto místa byly převážně v jízdních stopách s rozšiřující se tendencí. V podélném ani v příčném profilu nebyly patrny a měřením nebyly zjištěny, závažné poklesy svědčící o poklesu z titulu neúnosnosti stávající konstrukce.
• Technologií horkého nátěru byla na plochu nanesena postřikovačem vrstva CRmB o viskozitě 2,1 Pa.s v předpokládaném množství 2 kg/m². Následně byl proveden posyp předobalenou drtí 8/11 s následným zaválcováním pneumatickým a statickým válcem s ocelovými běhouny.
• V této fázi se projevily nedostatky jak v oblasti techniky (postřikovač, podrcovač), tak i nezkušenosti provádějících obsluhu této techniky. Postřikovač dosahoval na upravených tryskách tlak 1 Bar, což se ukázalo jako nedostatečné pro rozstřik CRmB v této viskozitě. Následné přestříkání pří opětovných opravných pojezdech znamenalo nárůst množství asfaltu až na dvojnásobek váhy na m², v opačném případě docházelo k nedokonalému rozstřiku a vzniku čárování. Momentální výsledek byl velmi špatný jak po stránce vzhledu úpravy (způsobené zejména nestejnoměrným podrcováním), tak i průběhu samotných prací.
• Po realizaci těchto akcí (červen 2015) následovalo období teplotních extrémů s teplotami přes 30 °C. Nastaly oprávněné obavy o možnost vypocení se asfaltu nad posyp s následným lepením se na kola projíždějících vozidel.
• Průběžným sledováním bylo zjištěno, že použitý asfalt modifikovaný pryžovým granulátem i za těchto extrémních podmínek nebyl ze stavby vynášen na pneumatikách projíždějících vozidel a ani se neměnila jeho charakteristická vlastnost (přilnavosti ke kamenivu a podkladu stávajícího obrusu).
• Provedený posyp z vozovky neodletoval a neodlupoval se.
• Navazující kontrola na těchto úsecích byla provedena v květnu 2016, kdy bylo zjištěno a zdokumentováno, že stávající úprava je v neměnném stavu co do kvality asfaltu (pružnost, přilnavost, stálost vlastností).
• U posypu předobalenou drtí 8/11 nebyl zjištěn odlet ani vylupování jednotlivých zrn.
• Vzhledem k intenzivní zimní údržbě na jedné z akcí, došlo k vydření části posypu v okrajích vozovky (stěrkování traktory).
• Kontrola před ukončením záruční doby konstatovala již zjištěný stav bez dalších zásadních změn.
• Při kontrole v březnu 2017 (po zimním období) byl shledán neměnný stav, pouze drcení a vydření posypových drtí na okrajích vozovky se zhoršilo, což mělo za následek zhoršené protismykové vlastnosti vozovky.
• K odstranění zhoršených protismykových vlastností vozovky bylo navrženo překrytí stávajícího nátěru jednou vrstvou ACO 11 v tl. 40 mm.
• Vzhledem k rovinatosti vozovky nebylo provedeno nivelační frézování a stávající nátěr byl překryt.
• Obavy o prostup asfaltu do krytu a jeho výron na povrch (v místech přestříkání až 4 kg/m²) se prokázal jako bezpředmětný a povrch nového krytu je bez jakýchkoli těchto výron (tvorba „zrcátek“) nebyla žádná zjištěna.
• Původní nátěr tudíž tvoří/slouží jako samimembrána pod obrusnou vrstvu s vlastností zabránění pronikání trhlin do krytu a posílení nyní již ložné vrstvy.
• Toto řešení zavdává úvahu o provedení totožné úpravy na komunikacích s odpovídající rovinatostí bez negativního vlivu na zvýšenou niveletu vozovky o 3 – 4 cm tak, že lze vypustit frézování a ložnou vrstvu nahradit samimembránou s následným krytem v technologii CRmB.

ZÁVĚR O ZKUŠENOSTECH A DALŠÍ VYUŽITÍ TECHNOLOGIE CRMB

• V závěru lze konstatovat, že v rámci hodnocení výsledků z provedených staveb, kde byla použita technologie CRmB jednoznačnou výhodnost a klady této technologie s doporučením k širšímu využití v silničním hospodářství v České republice.
• Pardubický kraj má v plánu tuto technologií využívat nadále při opravách a modernizacích silnic II. a III. třídy a to i v projektech IROP.

Autoři

• Ing. Němec Miroslav
• Ing. Synek Jiří
• Kořínek Rudolf