Zhukové vlastnosti litých asfaltů a jejich srovnání s hutněnými asfaltovými směsmi

Litý asfalt lze považovat za speciální druh asfaltové směsi. Na rozdíl od běžně vyráběných hutněných asfaltových směsí, u kterých je skladba směsi založena na zaklínění kostry kameniva stmelené asfaltovým pojivem s dostatečným množstvím zbylých mezer, přenáší veškeré zatížení u litých asfaltů mastixová složka, hrubé kamenivo tvoří pouze výplň a asfaltová vrstva vzduchové mezery neobsahuje. Oba dva typy směsí se pod účinkem dopravního zatížení přetvářejí a při statickém zatížení za vysokých teplot mohou vznikat trvalé deformace díky viskózní povaze asfaltového pojiva.

Laboratorní zkoušení trvalých deformací u hutněných asfaltových směsích se provádí většinou zkouškou opakovaným pojížděním kolem na zhutněných deskách, u litých asfaltů pak zkouškou širokým trnem na krychlích. Pro hutněné asfaltové směsi jsou určeny normy ČSN EN 12697-22 a ČSN EN 12697-25. V první normě je popsána klasická zkouška pojíždění kolem v několika variantách, v druhé pak sofistikovanější dynamické zkoušky při jednoosém nebo trojosém namáhání v triaxiální komoře, přičemž lze pro funkční zkoušení používat pouze triaxiální zkoušku.

V současné době se funkční vlastnosti litých asfaltů měří v České republice na dvou pracovištích na srovnatelných přístrojích. Pro litých asfaltových směsí jsou určeny zkušební normy ČSN EN 12697-20 a 21, kde první norma umožňuje zkoušení na krychlích či Marshallově tělese, druhá pak na tělese deskovém. Na jednání WG1 v Berlíně v říjnu 2004 byly vzneseny požadavky ze strany švýcarského a německého zástupce, aby do normy EN 13108-20 byly doplněny dynamické zkoušky litých asfaltů, a tento požadavek byl schválen. Dynamická zkouška dotvarování popisuje proces stanovení charakteristik prostřednictvím zkoušky dynamického dotvarování v jednoosém zařízení s omezením vodorovné deformace.

grafické srovnání hutněných a litých asfaltů

Při zkoušce je zkušební těleso vystaveno cyklickému osovému tlaku s tím, že průměr zatěžovací desky musí být menší než průměr vzorku. Zkušební podmínky zahrnují válcové těleso o určitém průměru a teplotu zkoušení, aby bylo možné sledovat kumulativní efekt zatížení. Na základě srovnávacích zkoušek provedených v ČR v roce 2006 bylo zjištěno, že nastavení kategorií pro dynamické číslo tvrdosti v normě EN 13108-6 Litý asfalt je příliš benevolentní. Žádný vzorek z výsledků měření nepřekročil hranici poměrného přetvoření 4 % a obecně byly deformace minimální, okolo 1 mm. Rozdílné výsledky mezi pracovišti naznačují, že nepřesnosti jsou způsobené malým zatížením a nízkou teplotou zkoušení.

Na jednání WG1 v Bernu v říjnu 2006 byl navržen postup s zatížením 875 N po dobu 0,2 s na kruhové ocelové desce o průměru 56,4 mm pri teplotě 50 °C s následným odtížením na 200 N po 1,5 s. Obecně se vyvíjí snaha unifikovat standardy napříč státy a vytvářet nové specifikace pro pochopení a hodnocení funkčních vlastností materiálů co nejstručněji. Článek se zabývá standardem hodnocení vlastností litých asfaltů a výsledky byly vypracovány podle platných norem a postupů.

Obecný rámec zkutečńí asfaltových směsí a jejich vlastností

Dyn. Dyn. Zkušební metoda A popisuje postup pro stanovení charakteristik dotvarování asfaltových směsí prostřednictvím zkoušky dynamického dotvarování v jednoosém přístroji s omezením vodorovné deformace. Při zkoušce je cyklickému osovému tlaku vystaveno zkušební těleso; Aby se dosáhlo jistého omezení, je průměr zatěžovací desky menší než průměr vzorku. Tato zkouška se provádí za následujících zkušebních podmínek: válcové zkušební těleso o průměru…

Litý asfalt lze považovat za speciální druh asfaltové směsi. Na rozdíl od hutněných směsí, mastixová složka přenáší zatížení a hrubé kamenivo tvoří pouze výplň; asfaltová vrstva vzduchové mezery neobsahuje. Z tohoto důvodu litý asfalt vyžaduje tvrdší gradaci asfaltových pojiv. Oba typy směsí se za dopravního zatížení přetvářejí; při vysokých teplotách mohou nastat trvalé deformace.

Laboratorní zkoušení trvalých deformací u litých asfaltů i hutněných směsí je klíčové pro návrh trvanlivých vozovek. Zkušební normy ČSN EN 12697-22, 12697-25 (hutněné) a ČSN EN 12697-20, 12697-21 (lité) definují metody a podmínky pro hodnocení. Dynamické zkoušky u litých asfaltů podporují pochopení jejich chování při provozním zatížení a teplotních změnách.

Praktické poznámky a aplikace

V dnešní době probíhají dynamické zkoušky na dvou pracovištích v ČR a výsledky ukazují, že lité asfaltové směsi vykazují vysokou odolnost vůči trvalým deformacím a lepší stabilitu při vyšších teplotách. Rozdíly mezi výsledky mezi jednotlivými pracovišti poukazují na potřebu standardizace parametrů a teplotních podmínek zkoušek. V praxi to znamená, že litý asfalt je výhodný pro vysoce zatížené dopravní vrstvy a v mírně teplých až teplých podmínkách vykazuje menší sklon k deformaci v dlouhém horizontu.

Asfaltová směs se skládá z asfaltové pojivé komponenty, která určuje plastičnost a odolnost vůči teplotám. Sledování bodů lámavosti a měknutí pomáhá předvídat chování směsi v zimních a letních podmínkách. Pro silniční konstrukce je důležitá přilnavost k kamenivu a odolnost vůči vlhkosti; proto se používají modifikace a aditiva pro zlepšení výše uvedených vlastností.

  1. Příprava vzorků a volba vhodných zkušebních podmínek.
  2. Vyhodnocení výsledků na základě norem EN 12697 a jejich české interpretace.
  3. Implementace výsledků do návrhu a údržby vozovek.
schematická tabulka zkušebních norem EN 12697

Výsledky ukazují, že litý asfalt je zvlášť citlivý na teplotu a zatížení. Pojivo litých asfaltů bývá tvrdší, aby se kompenzovala absence kumulované kapacity hrubého kameniva a vzduchových mezer. Kromě toho se při modifikaci asfaltových směsí často používají polymery a polymerní modifikátory, což zvyšuje objem vratnosti a zlepšuje odolnost proti mrazovým trhlinám a vyježděným kolejím.

Důležité je chápat rozdíly mezi litým a hutněným asfaltem, protože jejich konstrukční a provozní charakteristiky vedou k odlišným požadavkům na pojivo a na testovací postupy pro zajištění trvanlivosti vozovek. V praxi proto často využíváme litý asfalt v místech s vyšším provozním zatížením a teplejšími mikroklima, zatímco hutněné směsi jsou běžnější v tradičních konstrukcích.

tags: #zkousene #vlastnosti #asfaltu