Posebne asfaltne mješavine

��87

Posebne asfaltne mješavine i postupci

Autori:Prof.dr.sc. Tatjana RukavinaProf.dr.sc. Vesna Dragčević

Marko Ožbolt

88��


��89

1. Uvod

Klasične asfaltne mješavine predstavljaju mješavinu mineralnih tvari (kamene sitneži, pijeska i kamenog brašna) te bitumena kao vezivnog sredstva a koji s obzirom na sastav smjese mogu zauzimati različiti količinski udio (izraženo kao maseni ili volumni udio). S obzirom na varijabilnost svojih komponenata (vrsta i količina) moguće je proizvesti asfaltne mješavine koje će imati različite osobine. Asfaltne je mješavine moguće prilagoditi svakoj individualnoj potrebi i svakom zahtjevu.Obzirom na namjenu površine s asfaltnim zastorom moguće je sasvim precizno odrediti sastav i debljinu slojeva kolničke konstrukcije. Pravilno projektirana i izvedena kolnička konstrukcija opterećenje koje se prenosi na nju preko kotača vozila trajno i učinkovito prenosi na podlogu (posteljicu).Obzirom na namjenu i položaj u konstrukciji razlikuju se nosivi, vezni i habajući asfaltni slojevi. Mješavine od kojih se izrađuje svaki od navedenih slojeva imaju svoje posebnosti.Pojedini su zahtjevi koje asfaltna mješavina mora ispuniti ponajprije determinirani kasnijim uvjetima u kojima će se se nalaziti u ugrađenom stanju, tokom perioda eksploatacije prometne površine na kojoj su ugrađeni, a to su obim prometa i utjecaji okoline kako ljeti tako i zimi. Iz tog je razloga svakom dijelu procesa izrade kolničke konstrukcije potrebno posvetiti pozornost, kako pripremi mješavine njenom skladištenju i transportu tako i ugradnji i kontroli kvalitete provedenih radova.Asfaltne je mješavine moguće podijeliti na više načina:

• prema sastavu, • prema temperaturi pripreme i ugradnje, • prema načinu ugradnje, • prema načinu pripreme kao i • prema namjeni.

Prema sastavu asfaltne se mješavine dijele na one otvorenog sastava (s većim udjelom šupljina) te one zatvorenog sastava (s manjim udjelom šupljina)Prema temperaturi pripreme i ugradnje asfaltne se mješavine dijele na one proizvedene po vrućem postupku pri temperaturama od 135°do 170°C te one proizvedene po hladnom postupku pri temperaturama okoline (do 25°C). U novije se vrijeme sve češće govori o mješavinama proizvedenim po toplom postupku pri temperaturama do 135°C (warm asphalt mixes, low energy asphalt). Niža temperatura proizvodnje postiže se aditivima, zeolitu, vosku ili različitim emulzijama koje se dodaju u procesu miješanja. Time se ostvaruje znatno niža temperatura mješavine (koja varira između 80° i 130 °C, ovisno o procesu miješanja), kao i temperatura ugradnje što rezultira manjom potrošnjom fosilnih goriva, oslobađanjem manjih količina ugljičnog dioksida, raspršivača i isparavanja. Korištenje navedenih aditiva u toplim asfaltnim mješavinama rezultira mogućnošću kvalitetne ugradnje pri nižim temperaturama mješavine. Smanjenjem temperature mješavine pri ugradnji znatno se unaprijeđuju uvjeti rada, skraćuje se vrijeme čekanja između polaganja asfalta i puštanja prometa, što je važno kod planiranja radova unutar dogovorenog roka.Obzirom na način ugradnje asfaltne se mješavine dijele na valjane asfalte i lijevane asfalte, a u posljednje se vrijeme u svijetu počelo govoriti o potpuno novom konceptu polaganja asfaltnih

Dani prometnica 2008

90��

slojeva, prefabriciranim asfaltima a o kojime će biti riječi u okviru ovog teksta.Prema načinu pripreme asfaltne mješavine možemo podijeliti na one koje se pripremaju na način da se površina koja se želi asfaltirati poprska vezivom na koje se nanaša sloj zrnatog kamenog materijala odgovarajućeg granulometrijskog sastava i one koje se pripremaju na način da se prethodno izmješaju sve komponente asfaltne mješavine u centralnom postrojenju.Prema načinu upotrebe dijelimo ih na asfaltne mješavine za nosive slojeve i asfaltne mješavine za habajuće slojeve.Asfaltne mješavine moraju ispuniti određene uvijete koji osiguravaju stabilne i postojane zastore, otporne na pojavu deformacija, posebno plastičnih pri višim temperaturama, otporne na djelovanje prometa i niskih temperatura, hrapave i hvatljive s obzirom na sigurnost vožnje i ekonomične s obzirom na mogućnost nabave i kvalitete upotrebljenih materijala.U današnjim uvjetima neprestanog porasta prometa, povećanja osovinskih opterećenja kao i načina prijenosa istih na kolnik (jednostruki kotač, dvostruki kotač, super singl kotači) na asfaltne se mješavine postavljaju sve oštriji zahtijevi, koje one klasičnog načina proizvodnje i ugranje sve teže ispunjavaju.Pored toga neprestana potreba za što kraćim rokovima izvedbe, povećani zahtjevi sigurnosti na gradilištima ali i sve veći zahtijevi koji se postavljaju s aspekta zaštite okoliša neprestano postavljaju nove zahtijeve na asfaltne mješavine. Iz tih razloga u svijetu se neprestano radi na razvoju novih tipova asfaltnih mješavina ali i postupaka izvedbe slojeva kolničkih konstrukcija. U okviru ovog teksta biti će riječi o nekoliko tipova asfaltnih mješavina i postupaka izrade slojeva asfaltnih kolničkih konstrukcija koji su danas u svijetu već pronašli svoje mjesto, a to su:

• kompaktni asfalt (posebni postupak),• drenažni asfalt (posebna mješavina),• prefabricirani asfalt (nova mješavina, novi postupak).

U Hrvatskoj se ove mješavine i postupci za sada ne primjenjuju (izuzetak je drenažni asfalta, koji je primjenjen na nekoliko prometnih površina u zanemarivom obimu) no zasigurno će u budućnosti postati interesantni kako projektantima tako i cestovnim upravama kao investitorima te izvođačima.Pored navedenih postoje i brojni drugi postupci i mješavine koje predstavljaju određene inovacije u području asfaltne tehnologije kao što su niskotemperaturne asfaltne mješavine, asfalti sa dodatkom gumenog granulata i slični.U ovom trenutku, drenažni i kompaktni asfalt se čine najbližim konkretnoj primjeni u Hrvatskoj, pa su odabrani kao mješavina odnosno postupak o kojima će u okviru ovoga teksta biti riječi. S druge strane prefabricirani asfalt predstavlja ne samo inovaciju kao mješavina već i kao postupak koji se pojavio prije samo nekoliko godina i predstavljati će zaista revoluciju u proizvodnji i ugradnji asfalta ukoliko u praktičnoj primjeni pokaže očekivana svojstva.

2. Kompaktni asfalt

Zahtjevi na asfaltne mješavine, njihovu kvalitetu i trajnost slojeva izvedenih od njih kao i kolničke konstrukcije u cjelini neprestano rastu, prvenstveno zbog neprestanog porasta prometa posebice


��9�

teških teretnih vozila. Povrh toga sve raširenija uporaba „super singl“ pneumatika�(slika��) smanjila je površinu preko koje se osovinsko opterećenje prenosi na kolnik, posljedica čega je sve učestalija pojava oštećenja na njegovoj površini, posebice pojava kolotraženja.U ovom trenutku, u svijetu postoje oprečna mišljenja o potrebi za poštrenjem zahtjeva koji se postavljaju na svojstva asfaltnih mješavina. Pitanje je samo vremena, kada će zbog povećanih zahtjeva na kvalitetu kolničke konstrukcije u cjelini, takvo pooštrenje postati nužnost.

Slika 1. Izgled pneumatika koji se koristi kod klasičnog dvostrukog kotača i pneumatika na „super single“ kotaču

Starenje bitumena u asfaltnim mješavinama predstavlja jedan od većih problema povezanih sa ponašanjem asfaltnih slojeva ali i kolničke konstrukcije u cjelini. Nastaje kao posljedica oksidacije bitumena u asfaltnoj mješavini. Utječe na otvrdnjavanje bitumenskog veziva, posljedica čega je prekomjerna krutost asfaltne mješavine ugrađene u sloj te pojava pukotina pri niskim temperaturama.Termoplastično ponašanje bitumena dovodi do pojave problema s otpornošću na deformacije pri visokim temperaturama, posljedica čega je pojava kolotraga.Kako su danas kolničke konstrukcije s asfaltnim zastorima dominantan način građenja cestovnih prometnica u svijetu, obzirom da asfalt kao materijal ima neosporne prednosti u usporedbi s drugim tehničkim rješenjima, može se reći da bi rješenja navedenih problema bila od općeg značenja pa se u u tom pravcu u svijetu neprestano provode brojna istraživanja. Uobičajeno se problem starenja bitumenskog veziva u asfaltnim mješavinama s jedne strane, odnosno problem termoplastičnog ponašanja s druge, rješavaju korištenjem bitumena manjih vrijednosti penetracije pri proizvodnji asfaltnih mješavina. Pokazalo se da ovakva odluka nije u potpunosti ispravna. Pri njenom donošenju zanemarena je činjenica da asfaltna mješavina treba biti tako projektirana da jednakomjerno ispunjava slijedeće zahtijeve:

• dobru ugradljivost,• dobru otpornost na pojavu trajnih deformacija pri višim temperaturama,• dobru otpornost na pojavu pukotina pri nižim temperaturama (zadržavanje svojstava elastičnosti).


9��

Dobra se ugradljivost smatra parametrom koji dobro projektirana asfaltna mješavina ima sama po sebi, i obično nije predmet kompleksnih istraživanja iako je poznata činjenica da bolja zbijenost asfaltnih slojeva rezultira povoljnijim vrijednostima kako otpornosti asfaltne mješavine na pojavu deformacija pri višim temperaturama tako i otpornosti asfaltne mješavine na pojavu pukotina pri nižim temperaturama. Drugim riječima dobro zbijena asfaltna mješavina otpornija je na starenje.U prethodnom tekstu opisani problemi potaknuli su grupu istraživača s Fachhochschule Erfurt, University of Applied Sciences u Njemačkoj da pokrenu istraživanje mogućnosti modificiranja ugradnje uobičajenih tipova asfaltnih mješavina u habajuće i vezne slojeve kolničkih konstrukcija. Rezultat istraživanja, bio je postupak ugradnje po principu kompaktnog asfalta.

Koncept izrade kompaktnog asfaltaKompaktnim asfaltom (compact asphalt, kompaktasfalt) nazvan je postupak, u kojem se istovremeno polažu dva asfaltna sloja kolničke konstrukcije (habajući i vezni), svaki od mješavine drugačijeg sastava, a rezultat je kako stečenih iskustava tako i neprestanih napora koji se poduzimaju u cilju poboljšanja tehnologije ugradnje asfaltnih mješavina.Prilikom koncipiranja postupka izrade kompaktnog asfalta, osnovni je cilj bio postizanje višeg stupnja zbijenosti veznog i habajućeg sloja kolničke konstrukcije kao i smanjenje debljine habajućeg sloja. Na taj se način, željelo smanjiti debljinu upravo onog sloja koji zbog većeg udjela bitumena u mješavini pokazuje manju otpornost na starenje, podložniji je smanjenju elastičnih svojstava s vremenom, posebice pri nižim temperaturama, što rezultira i smanjenom otpornošću na pojavu pukotina. Smanjenjem debljine habajućeg sloja moguće je ostvariti i određene uštede.Ugradnjom asfaltnih slojeva po principu kompaktnog asfalta omogućeno je da kolnička konstrukcija manjih debljina veznog i habajućeg sloja može podnijeti veće prometno opterećenje, posebice teških teretnih vozila. Izradom veznog i habajućeg, od vrućih asfaltnih mješavina klasičnog, uobičajenog sastava, u jednom prijelazu, polaganjem ‘’vruće na vruće’’ dobiveni su kolnici povećanih otpornosti na pojavu pukotina i plastičnih deformacija, čime su ostvareni ciljevi postavljeni pri koncipiranju postupka. Polaganjem slojeva „vruće na vruće“ iskorištava se toplinski kapacitet donjeg, veznog sloja, produljuje se vrijeme u kojem asfaltna mješavina ima optimalne temperature zbijanja čime se omogućuje ostvarivanje bolje zbijenosti gornjeg, tanjeg, habajućeg sloja. Pri tome se, bez upotrebe bitumenskog međusloja za sljepljivanje ostvaruje dobra povezanost završnih slojeva u jedan, kompaktan sloj (slika 2, 3).

Prilikom izrade asfaltnih slojeva po principu kompaktnog asfalta istovremeno na gradilište moraju biti isporučena dva različita tipa asfaltnih mješavina. Pokazalo se da je za organizaciju rada na gradilištu znatno povoljnije (skoro pa neophodno) korištenje dviju asfaltnih baza, jedne iz koje se doprema mješavina za gornji sloj i druge iz koje se doprema mješavina za donji sloj. Broj transportnih sredstava stalno prisutnih na gradilištu znatno je veći nego kod klasičnog polaganja asfaltnih slojeva te se zahtijeva dobra organizacija gradilišta (slika 4). Primjerice kamione kojima se doprema jedan tip mješavine mora biti lako jednostavno razlikovati od onih kojima se doprema drugi tip mješavine. Tako su na slici 4 kamioni kojima se doprema mješavina za primjerice habajući sloj označeni crvenom točkom na stražnjem dijelu sanduka.


��9�

Slika 2. Presjek kolničke konstrukcije s asfaltnim slojevima izrađenim na uobičajeni način i onim izrađenim po principu kompaktnog asfalta, prema Njemačkim smjernicama za izradu kolničkih konstrukcija cesta

Slika 3. Presjek jezgre izvađene iz kolničke Slika 4. Doprema mješavinekonstrukcije s završnim slojevime izrađenim po principu kompaktnog asfalta

Za izradu slojeva po principu kompaktnog asfalta upotrebljavaju se uobičajene mješavine. Za habajući se sloj upotrebljava splitmastiksasfalt (SMA 0/8, SMA 0/11) ili asfaltbetonska mješavina (AB 0/11), koja se prema Njemačkim smjernicama ugrađuju u sloj debljine

• 2.0 – 2.5 cm za srednje teško i teško prometno opterećenje• 1.5 – 2.5 cm za lako prometno opterećenje.

Maksimalna veličinom zrna kamenog agregata (nazivna veličina) uobičajeno iznosi 11 mm.Za izradu donjeg, veznog sloja upotrebljava se klasična asfaltna mješavina za izradu veznog sloja s maksimalnom veličinom zrna kamenog agregata 16 do 22 mm (prema njemačkim standardima). Debljina donjeg sloja uobičajeno se kreće od 6 do 10 cm.Prema njemačkim standardima debljina gornjih asfaltnih slojeva kolničke konstrukcije izrađenih po principu kompaktnog asfalta iznosi 2 cm za habajući sloj odnosno 10 cm za vezni sloj. U praksi


94��

se pokazalo da ovakve debljine veznog i habajućeg sloja kolničke konstrukcije prvenstveno zbog organizacije rada na gradilištu, postizanja zbijenosti donjeg sloja te potrebnog vremena hlađenja slojeva prije puštanja prometa nisu optimalno odabrane. Praktična iskustva izvođača, pokazala su da je za izradu asfaltnih slojeva po principu kompaktnog asfalta optimalna debljina veznog sloja 6 cm a habajućeg 2 cm.

Sastav asfaltnih mješavina Sastav asfaltnih mješavina ne razlikuje se značajno od onog, uobičajenog za pojedinu mješavinu iz koje se izrađuju habajući, odnosno vezni slojevi. U tablici 1. dane su okvirne vrijednosti udjela šupljina i zbijenosti za gornji i donji sloj, prema njemačkim preporukama.

Tablica 1. Okvirne vrijednosti udjela šupljina i zbijenosti za završne slojeve kolničke konstrukcije (gornji i donji) izrađene po principu kompaktnog asfalta

Svojstvo MjeraVrsta asfaltne mješavine

Asfaltbeton SplitmastiksasfaltGornji�sloj

- udio šupljina u mješavini prema Marshallu- udio šupljina u ugrađenom sloju

- zbijenost

% (V/V)% (V/V)

%

3 - 52.5 - 6≥99

3.5 - 52 - 6≥99

Donji sloj- udio šupljina u mješavini prema Marshallu

- udio šupljina u ugrađenom sloju- zbijenost

% (V/V)% (V/V)

%

7 - 104 - 10≥99

Svojstva završnih slojeva kolničke konstrukcije izvedene po principu kompaktnog asfalta

RavnostRavnost mjerena mjernom letvom dužine 4 m, prema njemačkim standardima, na površini habajućeg sloja mora biti takva da maksimalno odstupanje bude manje od 4 mm. Mjerenja ravnosti provedena na probnim dionicama kolničkih konstrukcija sa završnim slojevima izrađenim po principu kompaktnog asfalta pokazala su da je ravnost na ovaj način izvedenih slojeva identična onoj na dionicama izvedenim na konvencionalni način. Pri analizi rezultata u vidu se treba imati značajan utjecaj ravnosti donjih slojeva kolničke konstrukcije na ravnost površine pa je usporedba vršena samo za izdvojene dionice na kojima je ravnost donjih slojeva bila identična.

Stupanj zbijenostiStupanj zbijenosti gornjeg, habajućeg sloja kolničke konstrukcije izvedene po principu kompaktnog asfalta uobičajeno se kretao između 100 i 102%. Mjerenja na dionicama izvedenim na konvencionalan


��95

način pokazala su da je stupanj zbijenosti, uz istu primijenjenu energiju zbijanja bio za 3% niži od onog na dionicama s kompaktnim asfaltom.

KolotraženjeRezultati usporednog testa na kolotraženje provedenog na uzorcima promjera 30 cm, habajućeg i veznog sloja kolničke konstrukcije izrađene po principu kompaktnog asfalta i na uzorcima asfaltnih slojeva kolničke konstrukcije izvedene na konvencionalan način, pri temperaturi ispitivanja 60ºC prikazani su na dijagranu na slici 5.Uzorkovanje je izvršeno na probnim dionicama sa veznim i habajućim slojem izvedenim po principu kompaktnog asfalta i onima izvedenim klasičnim postupkom na autocesti A4 u Njemačkoj. Deformacije u obliku kolotraga na kompaktnom asfaltu nakon 19200 prolaza ispitnog kotača iznosile su 9,6 mm, dok je ista deformacija na uzorcima konvencionalno izvedenih asfaltnih slojeva bila dosegnuta već nakon 3500 prolaza. Sva provedena ispitivanja dala su vrlo slične rezultate. Kompaktni asfalt imao je znatno bolju otpornost na pojavu deformacija u obliku kolotraga. Izmjerene dubine kolotraga bile su u prosjeku više od 50% manje na uzorcima kompaktnog asfalta od onih na uzorcima asfaltnih mješavina ugrađenih konvencionalnim postupkom ugradnje.

Slika 5. Rezultat ispitivanja na kolotraženje

Prednosti i maneVremenski period u kojem je potrebno obaviti zbijanje u sloj ugrađene asfaltne mješavine uobičajeno je kratak, posebice pri, za asfaltiranje, nepovoljnijim vremenskim prilikama kada je hlađenje u sloj ugrađene mješavine ubrzano.


9��

Slika 6. Odnos vremena unutar kojeg je potrebno obaviti zbijanje i debljine sloja pri različitim temperaturama mješavine

Prema njemačkim preporukama, za dobivanje kvalitetno zbijenog asfaltnog sloja potrebno je bar osam prijelaza valjaka, za što, pri nepovoljnijim vremenskim prilikama ponekad nema dovoljno vremena. Povećanjem debljina asfaltnog sloja dva puta, pri istim se vremenskim uvjetima dobiva dovoljno vremena da se zbijanje izvrši na odgovarajući način (slika��).

Slika 7. Odnos zbijenosti asfaltne mješavine (AB 11) izrađene s bitumenskim vezivom B65 i temperature asfaltne mješavine pri zbijanju (sastav asfaltne mješavine prema njemačkim preporukama)

Istraživanja su pokazala da je utjecaj temperature asfaltne mješavine na stupanj zbijenosti i konačni udio šupljina u zbijenom asfaltnom sloju vrlo velik. Primjerice, ukoliko se asfaltni sloj zbija pri temperaturi od 150ºC stupanj zbijenosti od 100% sa sadržajem šupljina od oko 3% moguće je postići sa samo jednom trećinom uobičajene energije zbijanja (izraženo brojem udaraca


��97

Marshalovim udaračem). Ukoliko se isti asfaltni sloj zbija pri temperaturi od 100ºC potrebno je upotrijebiti tri puta više energije zbijanja (izraženo brojem udaraca Marshalovim udaračem) nego pri temperaturi od 150ºC s time, da će postignuti stupanj zbijenosti iznositi samo 95,3% sa udjelom šupljina u zbijenom sloju većim od 7%. Rezultati ovih istraživanja na asfaltbetonskoj mješavini (AB11, B65) prikazani su na slici 7. Navedene činjenice mogu rezultirati bitno nižom kvalitetom asfaltnog sloja. Pri polaganju asfaltnih slojeva pri lošijim vremenskim uvjetima, ovakva situacija nije rijetka.Provedena istraživanja utjecaja stupnja zbijenosti na povećanje mehaničkih svojstava izvedenog sloja pokazala su, da samo 1% veći stupanj zbijenosti povećava vrijednosti mehaničkih karakteristika sloja do 15%.Na probnim dionicama s izvedenim veznim i habajućim slojem po principu kompaktnog asfalta provedena su i mjerenja temperature u vremenskom periodu od 25 minuta nakon ugradnje mješavine, što se smatra dovoljnim vremenom da se zbijanje u potpunosti završi. Sva ispitivanja provedena na ispitanim dionicama dala su slične rezultate. Temperatura je u habajućem sloju bila nešto viša a hlađenje asfaltnih slojeva bilo je sporije nego kod uobičajenog načina polaganja asfaltnih slojeva.Primjerice na jednoj dionici autoceste A2, u Njemačkoj, izvedenoj u listopadu 1995. godine, hlađenje habajućeg sloja od splitmastiksasfalta (SMA) izrađenog po principu kompaktnog asfalta bilo je samo 10ºC u 25 minuta nakon ugradnje asfaltne mješavine. Ovakvo, usporeno hlađenje sloja posljedica je toplinskog kapaciteta donjeg sloja koji spriječava ubrzano hlađenje gornjeg sloja. Sloj splitmastiksasfalta debljine 4 cm položen na ohlađeni vezni sloj u istom se vremenskom periodu ohladio 70ºC. Prilikom polaganja kompaktnog asfalta treba inzistirati na njegovoj izradi u punoj širini prometnice. Na taj se način izbjegava pojava kritičnog uzdužnog spoja asfaltnih slojeva. Do sada izvedeni kolnici novih autocesta s veznim i habajućim slojevima izrađenim po principu kompaktnog asfalta, rađeni su u punoj širini, dok je na gradilištima autocesta na kojima su rađeni radovi na rekonstrukciji, ugradnja asfaltne mješavine rađena za svaki prometni trak posebno.Polaganjem kompaktnog asfalta u punoj širini prometnice, uz dopremu asfaltne mješavine na gradilište na kojem se radi kompaktni asfalt iz dvije asfaltne baze moguće je trajanje radova skratiti i do 50% inače potrebnog vremena (ukoliko se radi o rekonstrukciji) obzirom da se vezni i habajući sloj polažu u isto vrijeme. Zbog istovremenog polaganja dvaju slojeva te skraćenja vremena trajanja radova izvođačke tvrtke dobivaju argument s kojim prilikom rekonstrukcija prometnica mogu tražiti dopuštenje izrade slojeva u punoj širini prometnice, uz privremeno zatvaranje prometa, a što može znatno pojednostviti i reducirati troškove organizacije gradilišta.Iz navedenih činjenica proizlaze i prednosti kompaktnog asfalta, a to su:

• viši stupanj zbijenosti veznog i habajućeg sloja uz isti postupak i utrošenu energiju zbijanja,• veća čvrstoća asfaltnih slojeva (povećana otpornost na pojavu pukotina, otpornost na kolotraženje),• dobivanje čvrstog i vodonepropusnijeg habajućeg sloja reducirane debljine,• minimiziranje rizika izvedbe slojeva lošije kvalitete pri za tu vrstu radova nepovoljnim vremenskim uvjetima,


98��

• bitno poboljšanje povezanosti habajućih i veznih slojeva kolničke konstrukcije, • moguća ugradnja kompaktnog asfalta pri nižim temperaturama okoline, • kraće vrijeme trajanja radova na polaganju završnih slojeva kolničke konstrukcije.

Ista se svojstva mogu postići i ukoliko se navedeni postupak primjeni kod izrade dvoslojnih drenažnih asfalta koji se u posljednje vrijeme sve više upotrebljavaju u cilju poboljšanja sigurnost prometovanja i smanjenja razina buke.Pored navedenih prednosti izrade veznog i habajućeg sloja kolničke konstrukcije po principu kompaktnog asfalta potrebno je napomenuti da ovako ugrađen, razmjerno debeli sloj vrućeg kompaktnog asfalta zahtijeva hlađenje minimalno 24 sata, kako se pod djelovanjem prometa ne bi deformirao, što predstavlja njegov osnovni nedostatak.

UgradnjaUgradnja kompaktnog asfalta ima svoje posebnosti. U početku primjene za njegovu su se ugradnju upotrebljavali konvencionalni finišeri (u paru). Kristila su se dva finišera, koja su se kretala direktno jedan za drugim. Tim postupkom u Njemačkoj je položeno približno 60 km kompaktnog asfalta različitog sastava asfaltnih mješavina. Kod ovakvog načina polaganja asfaltnih slojeva javljao se problem vožnje drugog finišera po vrućem veznom sloju. Problem je riješen neznatnom modifikacijom postupka. U slučaju kada se kompaktni asfalt radio uz uporabu dvaju običnih finišera koji idu jedan za drugim te garnitura valjaka primijenjen je postupak ugradnje „vruće na toplo“. Pri tome temperatura donjeg sloja ugrađene asfaltne mješavine nije smjela biti niža od 80°C a predzbijanjem se postizao takav stupanj zbijenosti da vozila s asfaltnom mješavinom i drugi finišer nisu ostavljali tragove na veznom sloju. Kako je tržište u to vrijeme bilo suviše malo proizvodnja specijalizirane opreme nije bila ekonomski opravdana. Rastuće potrebe (kvaliteta završnih slojeva izvedenih po principu kompaktnog asfalta ubrzo je prepoznata tako da se ukupna površina slojeva izrađenih po tom principu neprestano povećavala) razvijeni su novi tipovi asfaltnih finišera koji su danas u komercijalnoj proizvodnji (slika�8, 9, 10 i 11). Prvi takav finišer proizvela je tvrtka Fa Kirchner (slika 8), koja se bavi proizvodnjom i ugradnjom asfaltnih mješavina.

Slika 8. Prototip finišera tvrtke Fa Kircher


��99

Prototip finišera izrađen je od klasičnog asfaltnog finišera velikog kapaciteta. Na taj je način omogućeno da se bez većih problema vezni i habajući sloj, kao sastavni dijelovi kompaktnog asfalta polažu direktno jedan iza drugoga, a bez vožnje po vrućem veznom sloju, pri čemu se brzina polaganja kreće od 2 do 5 m u minuti. Finišer za kompaktni asfalt u principu se sastoji od dva konvencionalna finišera spojena u jedan na način da ima:

• dva sanduka za prihvat asfaltne mješavine,• dvije transportne trake za asfaltnu mješavinu,• dva pužna transportera i • dva sistema za predzbijanje (grede).

Slika 9. Dvoslojni asfaltni finišera – tok asfaltne mješavine

Slika 10. Finišer za polaganje kompaktnog asfalta


�00��

Na prednjoj strani finišera nalaze se pomična kolica (jedna ili dvoja ovisno o predviđenoj dinamici punjenja) kojima se prema potrebi opskrbljuju dva sanduka za prihvat mješavine iz kamiona. Ovim se kolicima sanduci naizmjence opskrbljuju dvjema različitim tipovima mješavina, za izradu veznog odnosno habajućeg sloja. Na taj se način proces polaganja može odvijati kontinuirano.

Slika 11. Finišer za kompaktni asfalt (DYNAPAC)


��0�

Konačno zbijanje asfaltnih slojeva provodi se za oba sloja istovremeno s klasičnom garniturom valjaka (slika��).

Slika 12. Zbijanje izvedenog sloja kompaktnog asfalta

S ovim prototipom asfaltnog finišera do danas je u Njemačkoj izgrađeno više od 80 km cesta različitih kategorija (autocesta, brzih cesta, državnih cesta, lokalnih cesta). Na nizu slika u nastavku prikazani su dijelovi procesa izrade asfaltnih slojeva po principu kompaktnog asfalta na autocesti A2 u Njemačkoj (slike 13, 14 i 15). Način rada prikazan na njima ukazuje na još jednu manu ovog postupka. Naime, ukoliko se radovi organiziraju na način prikazan na njima dozator mora dozirati oba sanduka finišera, što može dovesti do miješanja kamiona i mogućih zastoja kretanja finišera zbog nedostatka jedne vrste mješavine. Prilikom prelaska na drugu mješavinu dozator se uvijek mora 15% vremena vrtiti u prazno.


�0��

Slika 13. Punjenje sanduka finišera za kompaktni asfalt


��0�

Slika 14. Polaganje i zbijenje asfaltne mješavine


�04��

Slika 15. Pogled na gradilište autoceste A80 prema Osnabrücku

Ekonomski aspekt izvedbe kompaktnog asfaltaUz sve navedeno, prema grubim procjenama, unatoč posebnostima opreme koju je potrebno koristiti za izradu završnih slojeva kolničkih konstrukcija po principu kompaktnog asfalta, on je jeftiniji od konvencionalnog.Naime primjenom koncepta kompaktnog asfalta kojim se uz smanjenu energiju zbijanja dosiže sadržaja šupljina od oko 3%, dobivaju se asfaltni slojevi otporniji na djelovanje prometnog opterećenja, poboljšane otpornosti na djelovanje vode i starenje. Istraživanja povezanosti sadržaja šupljina i principa starenja asfalta ukazala su da se životni vijek kolničke konstrukcije sa završnim slojevima izrađenim po principu kompaktnog asfalta može povećati čak 100 do 200% u usporedbi s onima na kojima su završni slojevi izrađen primjenom konvencionalnih asfaltnih tehnologija. Dakle, ukoliko se usvoji da je životni vijek konvenciono izvedenih habajućih slojeva u 8 do 12 godina (prema podacima ISAC-a, Institut für Strassenwesen, Aachen) tada se primjenom koncepta kompaktnog asfalta životni vijek konstrukcije može udvostučiti što direktno utječe i na troškove održavanja koji se u grubo mogu reducirati za 50%.Prema dostupnim podacima o trenutnim cijenama na europskom tržištu, ne uzimajući u obzir cijenu izvedbe horizontalne signalizacije, troškova zatvaranja prometa te drugih sličnih troškova moguća je približna, gruba procijena uštede:1,40 €/m2 glodanje, čišćenje, kontrola prometa0,10 €/m2 špricanje bitumenskom emulzijom4,00 €/m2 izrada 4 cm splitmastiksasfalta (SMA)0,79 €/m2 cijena radova

6,29 €/m2 ukupna ušteda

Na krajuOva Njemačka tehnologija, iako još uvijek u fazi razvoja pobudila je interes kako proizvođača opreme tako i ljudi koji tu opremu primjenjuju u svakodnevnom radu. Broj kilometara cesta


��05

s habajućim i veznim slojem izrađenim ovim postupkom raste, ukazujući na činjenicu da su i cestovne uprave, kao investitori prepoznale njegove prednosti, te da se u budućnosti može očekivati sve šira primjena.

3. Drenažni asfalt

Drenažni asfalt (slika 16b i c) predstavlja posebnu mješavinu diskontinuiranog granulometrijskog sastava zrna kamenog agregata pri čemu u mješavini gotovo da i ne postoje zrna određene granulacije. Asfaltnu mješavinu za drenažni asfalt karakterizira veliki udio međusobno povezanih šupljina (slika��7).

Slika 16. Površine habajućeg sloja izrađenog od asfaltbetona (a), krupnozrnatog (b) i sitnozrnatog (c) drenažnog asfalta

Slika 17. Izgled presjeka jezgre dvoslojnog drenažnog asfalta


�0��

Ova volumetrijska karakteristika rezultira velikom vodopropusnošću mješavine kako u horizontalnom tako i u vertikalnom smjeru u odnosu na vodopropusnost asfaltnih mješavina proizvedenih po vrućem postupku s kontinuiranim granulometrijskim sastavom smjese sastavljenim po načelu najgušće složenog kamenog materijala i izrazitom sposobnošću smanjenja razina buke. Ta dva svojstva predstavljaju glavnu prednost drenažnog asfalta te predstavljaju glavni razlog zbog kojeg se posljednjih nekoliko desetaka godina ovaj tip asfaltne mješavine otvorenog sastava koristi u Europi, Japanu i SAD-u za izradu gornjih asfaltnih slojeva kolničkih konstrukcija.

Slika 18. Površina prometnica s završnim slojem/slojevima od drenažnog asfalta

Na slici 18 prikazan je obim upotrebe drenažnih asfalta u Europi iskazano u milijunima kvadratnih metara prometnih površina svih kategorija s završnim slojem od ovog tipa mješavine. Razlog tako intenzivnoj upotrebi ove mješavine posljednjih nekoliko desetljeća, su brojne prednosti koje nudi u odnosu na tradicionalne mješavine naspram nedostataka koji su u osnovi ekonomske prirode.

Slika 19. Kolnik s habajućim slojem od drenažnog asfalta (lijevi dio slike) i asfaltbetona (desni dio slike)


��07

Prednosti i nedostaciPrednosti drenažnog asfalta koje su tokom njegove upotrebe posljednjih dvadesetak godina uočene su višestruke:

Aquaplaning - drenažni kolnici smanjuju ili u potpunosti eliminiraju otjecanje vode po površini kolnika te na taj način spriječavaju pojavu aquaplaninga (slika��0).

Slika 20. Aquaplaning

Prskanje & raspršivanje – kako nema odvodnje vode po površini prometnice prskanje vode u stranu ili prema natrag, koje se javlja kao posljedica kretanja kotača kroz vodeni film na površini kolnika sa habajućim slojem izrađenim od tradicionalnih mješavina�(slika��)�u potpunosti nestaje.

Slika 21. Prskanje i raspršivanje vode s površine kolnika izrađenog od klasične asfaltbetonske mješavine


�08��

Hvatljivost – čak i kad na prometnici ne postoje uvjeti u kojima se pojavljuje aquaplaning, prisustvo vode na površini kolnika smanjuje koeficijent trenja. Kod drenažnih asfalta pri velikim brzinama to je smanjenje manje izraženo nego kod tradicionalnih kolnika s asfaltbetonskim zastorom ili zastorom izrađenim od bilo koje druge mješavine kod koje je sastav kamene smjese sastavljen po načelu najgušće složenog kamenog materijala. Pri nižim brzinama prometovanja ova razlika postoji ali je znatno manje izražena.Svjetlosna refleksija – drenažni kolnik reflektira svjetlo na način da ga upija nasuprot tradicionalnim površinama koje se u određenoj mjeri ponašaju kao zrcalo, reflektirajući svjetlo direktno i intenzivnije�(slika��).

Slika 22. Izgled površine drenažnog i habajućeg sloja od splitmastiksasfalta nakon kiše

Udobnost vožnje – poboljšani uvjeti vožnje u usporedbi sa kolnicima sa završnim slojem izrađenim od tradicionalnih tipova mješavina u većini su posljedica nepostojanja raspršenih kapljica vode iza vozila i smanjenja razina buke unutar vozila.Povećanje prosječne brzine – na mokrom kolniku vozači imaju tendenciju smanjenja brzine kao posljedice smanjenog osjećaja sigurnosti uslijed nedovoljne vidljivosti (slika��). Suhi izgled drenažnog kolnika smanjuje tu pojavu doprinoseći na taj način propusnoj moći prometnice, posljedica čega može biti smanjuje prometnih zastoja.Kolotraženje – naglašeni diskontinuitet koji karakterizira granulometrijski sastav kamenog agregata za izradu ovog tipa asfaltnih mješavina čini ih osobito otpornim na pojavu kolotraženjaSmanjenje buke – sposobnost upijanja zvuka drenažnih kolnika danas je dobro pouznata činjenica. Zbog visokog udjela šupljina ovaj tip završnih slojeva kolničke konstrukcije značajno smanjuje kako razinu buke od kretanja vozila po kolniku (buka kotrljanja kotača) tako i buku od pogona i prijenosa vozila, a koja se inače reflektira u slučaju vožnje po kolniku izrađenom od tradicionalnih tipova mješavina. Na slici 24 prikazane su površine dvaju tipova drenažnih kolnika te navedene izmjerene razine buke na njima.


��09

Slika 23. Uvjeti vožnje (vidljivost) po kišovitom vremenu

Slika 24. Razine buke od prometovanja vozila na krupnozrnatom i sitnozrnatom drenažnom kolniku

Pored brojnih navedenih prednosti, drenažni kolnik naravno ima i nedostatke, koji su navedeni u slijedećem tekstu:Visoka cijena – odnosi se na pripremu i polaganje mješavine kao i održavanje. Učinkovitost drenažnog kolnika povezana je s upotrebom kamenog agregata vrlo visoke vrijednosti otpornosti na trošenje (vrijednost polirnosti). Nadalje učinkovitost drenažnog kolnika pada s vremenom a u velikoj mjeri ovisi o frekvenciji operacija održavanja. Ukupni troškovi građenja i održavanja drenažnih kolnika mogu biti i do 50% veći nego onih sa završnim slojevima izrađenim od tradicionalnih mješavina, a ovisno o raspoloživosti na gradilištu odgovarajućih materijala ukupni troškovi u projektnom periodu prometnice mogu biti i do 400% veći.Prekoračenja brzine – suh izgled drenažnog kolnika po kišnom vremenu (slika��5) daje vozačima osjećaj sigurnosti, potičući ih da zadrže veće brzine vožnje. U jednu ruku na taj se način povećava propusna moć prometnice no istovremeno se povećava i rizik od nesreća. Naime, pri uvjetima


��0��

koji na kolniku vladaju po kišnom vremenu koeficijent trenja je ipak dosta niži nego što se to vozačima čini.

Slika 25. Suh izgled kolnika s habajućim slojem od drenažnog asfalta

Začepljivanje – primarno svojstvo drenažnih asfalta je visoki udio međusobno povezanih šupljina. Tokom vremena sadržaj šupljina drenažnog kolnika značajno se smanjuje. Šupljine se zapunjavaju sitnim česticama prašine koje se talože u njima (slike 26, 27 i 28). Brzina začepljivanja ovisi o prometu i o uvjetima okoline. Začepljivanje uzrokuje smanjenje hidrauličke provodljivosti i akustičnih svojstava kolnika (smanjenje razina buke). Kako bi ostao učinkovit, drenažni kolnik zahtijeva neprestano čišćenje, koje se provodi posebnom opremom.

Slika 26. Mikroskopska slika presjeka novog drenažnog kolnika


��

Slika 27. Mikroskopska slika presjeka drenažnog kolnika nakon dvije godine upotrebe

Slika 28. Mikroskopska slika presjeka drenažnog kolnika nakon sedam godina upotrebe

Zimsko održavanje – radi li se usporedba sa habajućim slojevima izrađenim od tradicionalnih tipova mješavina s granulometrijskim sastavom kamene smjese sastavljenim po načelu najgušće složenog kamenog materijala, kolnik sa završnim slojem od drenažnog asfalta zahtijeva veće količine soli te se može reći da su općenito povećani zahtjevi za zimskim održavanjem. Nadalje drenažni kolnici su osjetljivi na upotrebu lanaca i ostalih posebnih tipova zimskih guma (primjerice guma s čavlima), pokazujući slabu otpornost na trošenje ali i sklonost ispadanju zrna agregata.Ispadanje zrna agregata – osnovni oblik oštećenja koje se javlja kod drenažnog asfalta je ispadanje zrna agregata (slika��9), do kojeg dolazi upravo zbog diskontinuiranog granulometrijskog sastava smjese zrnatog kamenog materijala.


��

Slika 29. Ispadanje zrna agregata (habajući sloj od drenažnog asfalta)

Početna otpornost na klizanje – novi drenažni asfalt ima nisku početnu otpornost na klizanje. U slučaju interventnog kočenja (uz blokiranje kotača) duljina kočenja je 20 do 40% veća nego kod tradicionalnih mješavina. To je posljedica debelog bitumenskog filma kojim su obavijena zrna kamenog agregata. Zahvaljujući učinku poliranja pod djelovanjem prometa ta pojava nestaje u razdoblju od 3 do 6 mjeseci (ukoliko se koristi klasični cestograđevni bitumen) pa do 18 mjeseci (ukoliko se koristi modificirani bitumen).

Povijesni pregled razvoja drenažnih asfaltaPrva značajnija primjena drenažnog asfalta bila je još davne 1967. godine u Engleskoj. Mješavina je bila izrađena s kamenim agregatom maksimalne veličine zrna 20 mm i s udjelom prirodnom gumom modificiranog bitumena 4,5%. Iako se drenažna sposobnost ovako izvedenog kolnika, vrlo brzo smanjila, u uporabi je ostao slijedećih 15 godina. U tom su periodu vršena sustavna mjerenja njegovih akustičnih svojstava (sposobnost apsorpcije buke). Nakon ovog probnog pokušaja u Engleskoj su izrađene brojne nove ispitne dionice (1970., 1975., 1983. godine) u cilju optimizacije kombinacije granulometrijskog sastava smjese kamenog agregata i veziva. Prva probna dionica veće dužine napravljena je 1984. godine na obilaznici Burtona. Sastojala se od 22 kraće dionice izgrađene u razdoblju od 1984. do 1987. godine a sve u cilju vrednovanja utjecaja različitih veziva i njihovog udjela. 1991. godine izgrađeno je dodatnih 7 ispitnih dionica pri čemu su upotrebljene smjese različitog granulometrijskog sastava kamenog materijala, odabrane između onih koje su se uobičajeno koristile u Europskim zemljama (Belgija, Nizozemska, Švedska, Engleska). Rezultati dobiveni praćenjem ovih probnih dionica prikupljeni su i korišteni kao temelj za izradu nacrta praktičnih priručnika za projektiranje sastava mješavina drenažnog asfalta. Unatoč ovim opsežnim istraživanjima, u Engleskoj drenažni asfalt nikad nije postao popularan te je uporaba vruće valjanih asfalta uvijek ostala prioritetna.Engleska nije bila jedina zemlja u kojoj se krajem sedamdesetih i početkom osamdesetih godina prošlog stoljeća eksperimentiralo s drenažnim asfaltima. Slični pokušaji napravljeni su u Francuskoj


��

1976. godine, Njemačkoj 1978. godine, Švicarskoj, Belgiji i Nizozemskoj 1979. godine, Španjolskoj 1980. i Italiji 1984. godine. U tom periodu u tim zemljama (kao i u mnogim drugim) rađene su studije u cilju optimalizacije mješavina drenažnog asfalta kao i vrednovanja učinkovitosti ovog novog tipa asfaltnih slojeva.Kao posljedica tih ranih pokušaja, uporaba drenažnog asfalta u mnogim se zemljama značajno povećala. U Francuskoj, Belgiji, Italiji i Nizozemskoj uskoro, nakon provedenih početnih ispitivanja na probnim dionicama, ovaj se tip mješavine počeo koristiti za izradu završnog, habajućeg sloja kolničkih konstrukcija. U Nizozemskoj je 1990. godine donesena odluka da cijela nacionalna mreža autocesta bude presvučena drenažnim asfaltnom do 2010. godine. U drugim zemljama, kao što je Njemačka, Švicarska, Engleska i Austrija, nakon početnih zanimanja, uporaba ovih kolnika nije nikad zaživjela i u principu je limitirana na one slučajeve gdje je potrebno smanjiti razinu buke. Slaba infiltracija drenažnih kolnika u tim zemljama u osnovi je posljedica kako uvjeta okoline (problem zimskog održavanja) tako i raširene upotrebe drugih tipova asfaltnih mješavina za završni habajući sloj kolničkih konstrukcija cesta (SMA, asfaltbeton) te određene inertnosti prema uvođenju novih.Do danas su u istraživanja usmjerena na rješavanje problema vezanih uz primjenu drenažnih asfaltnih mješavina, navedenih u prethodnom tekstu, uložen veliki napor kao i znatna novčana sredstva.Većinom su ta istraživanja vezana uz problem začepljivanja, zimskog održavanja, ispadanja zrna agregata i početne otpornosti na klizanje. Rješenja ovih problema nisu jednostavna, obzirom da rješenje jednog od njih obično uzrokuje pogoršanje nekog drugog svojstva zbog kojeg postaje izraženiji neki drugi problem.Najočitiji je primjer začepljivanja. Uobičajeno je prihvaćeno da što su veća maksimalna zrna agregata to su veće šupljine i to je manja opasnost od začepljivanja. S druge strane, povećanje veličine šupljina uzrokuje smanjenje akustičnih svojstava drenažnog asfalta, otežava zimsko održavanja, smanjuje otpornost na ispadanje zrna agregata i, ako se upotrebljava modificirani bitumen u cilju poboljšanja mehaničkih svojstava mješavine ili izvedenog sloja vremenski period u kojem su vrijednosti otpornosti na klizanje niže, se produljuje.Vidljivo je, da je rješenje mnogih problema vezanih uz drenažni asfalt u optimizaciji mješavina, na način da se ona projektira tako da se od “više zla” odabere “najmanje” pri uvjetima okoline u kojima se drenažni asfalt ugrađuje.Različiti uvjeti okoline jedan su od razloga zbog kojeg ni unutar europskih zemalja ne postoji jedinstvo u području istraživanja. Drugi, najvažniji razlog je različita “cestovna kultura” koju je svaka pojedina zemlja razvila od prve uporabe asfaltnih mješavina.Europski standard EN 13108-7 “Asfaltne mješavine – Uvjeti materijala – dio 7: Drenažni asfalt” reflektira tu situaciju. Ovaj je strandard restriktivan u maloj mjeri a upravo iz razloga da se zadovolje različiti zahtjevi pojedinih zemalja Europske unije u mjeri u kojoj je to najviše moguće.Unatoč tome, od svoje prve primjene, tehnika izrade drenažnog asfalta u Europi znatno se razvila, te su se drenažni asfalti druge i treće generacije proširili u većini Europskih zemalja. Drenažni asfalti druge i treće generacije znatno su učinkovitiji nego oni prve, posebice ako se promatraju njihova akustična svojstva (smanjenje razina buke). Broj istraživanja akustičnih svojstava drenažnih asfalta u posljednje vrijeme raste, obzirom da se u Europskoj uniji sve više pažnje posvećuje


��4��

ekološkim problemima, posebice problemu buke. Drenažni asfalt sa svojim akustičnim svojstvima, identificiran je u posljednje vrijeme kao potencijalno rješenje za ograničavanje razina buke koju generira prometovanje vozila.

Projektiranje mješavina

Tehnički uvjeti i sastavVisoki udio šupljina ove asfaltne mješavine prvenstveno ovisi o stupnju diskontinuiteta granulometrijskog sastava kamenog agregata, karakteriziranog velikim postotkom većih zrna koji se kreće u granicama od 80 do 90% (slika��0).

Slika 30. Granulometrijski sastav mješavine zrnatog kamenog materijala (određen na jezgrama izvađenim na probnim dionicama), Nizozemska

Takav granulometrijski sastav mješavine zrnatog kamenog materijala dovodi do problema stabilnosti asfaltne mješavine ovoga tipa. Asfaltne mješavine s granuliometrijskim sastavom kamene smjese sastavljenim po načelu najgušće složenog kamenog materijala najveći dio svojih dobrih mehaničkih svojstava zahvaljuju kamenom skeletu. Što je granulometrijska krivulja kontinuiranija to je broj točaka dodira između zrna kamenog materijala veći a kontaktni pritisak, manji. Kod drenažnog asfalta, zbog granulometrijskog sastava kamenog materijala, broj dodirnih točaka značajno se smanjuje, tako da se prijenos opterećenja odvija preko manje površine, a kontaktni pritisak između pojedinih zrna raste. Mehanička otpornost takve mješavine je manja.To je jedan od razloga zbog kojeg kameni agregat mora imati dobra mehanička svojstva (drugi se odnosi na otpornost na klizanje i o njemu će kasnije biti riječi). Iz tog razloga standardi i tehnički uvjeti različitih zemalja uobičajeno traže da se upotrebljava lomljeni krupnozrnati kameni agregat s niskom vrijednošću ljuštenja i indeksom izduženja (tipično manje od 0,15 do 0,25). Vrijednost polirnosti kamena mora biti veća ili jednaka 0,50 do 0,55 a otpornost prema drobljenju (Los Angeles) manja ili jednaka 0,15 (Fransuska, Švicarska, Portugal, Njemačka, Nizozemska, Belgija). U


��5

drugim zemljama prvenstveno iz razloga nedostupnosti kvalitetnog kamenog materijala, standardi nisu tako rigorozni. To je slučaj u Italiji gdje Autostrade (glavni koncesionar za autoceste) u standardima za VPK (vrijednost polirnosti) traži vrijednost ne manju od 0,4 a za otpornost prema drobljenju (Los Angeles) vrijednost ne veću od 0,25 (kod kamena karbonatnog sastava).

Tablica 2. Uobičajeni sastav mješavina drenažnog asfalta nekih Europskih zemalja

Francuska

krupnozrnati agregat 6/10 85-90%pijesak 8-12%filer 1-4%nemodificirani bitumen* 4,4-4,8%modificirani bitumen* 4,7-5,2%gumom modificirani bitumen* 5,7-6,1%bitumen s dodatkom vlakana* 5,1-5,5%

Belgija

krupnozrnati agregat 7/14 83%pijesak 12%filer 5%nemodificirani bitumen 80/100 4,0-5,0%gumom modificirani bitumen 5,5-6,5%

Njemačka

krupnozrnati agregat 5/11 75-88%sitnozrnati agregat 2/5 2-15%filer 4-6%nemodificirani bitumen 5,3-6,8%

Nizozemska

krupnozrnati agregat 6/16 85%pijesak 10,5%filer 4,5%nemodificirani bitumen 80/100 4,5%

UK

krupnozrnati agregat 3/10 82-88%pijesak 6-15%filer (min. 2% hidratiziranog vapna) 3-6%modificirani bitumen (100/200 pen) 3-5%

Austrija

krupnozrnati agregat 8/11 80-85%pijesak 10-16%filer 4-8%modificirani bitumen ≥5,2%

* odnosi se na agregat gustoće 2,65 g/cm3

Za vezivo i za filer ne postoje određene smjernice. Svaka zemlja ima vlastite tehničke uvjete temeljene na iskustvu kao dostupnosti materijala. Tablica 2 prikazuje tipične sastave mješavina za nekoliko zemalja, dok su u tablici 3 dani tipični sastavi zrnatog kamenog materijala usvojeni od strane talijanskih Autostrada.Na slici 31 prikazane su uobičajene granulometrijske krivulje smjese kamenog materijala za drenažni asfalt u Švicarskoj i Japanu a na slici 32 u Njemačkoj. Sastav mješavine je uobičajeno 0/11-16 mm sa diskuntinuitetom u području veličine zrna od 2 do 7 mm. Maksimalna veličina zrna kamenog agregata varira ovisno o namjeni i iznosi 10/11 mm što je tipično za Francusku, Njemačku, Englesku i Austriju odnosno 15/16 mm u Italiji, Nizozemskoj i Belgiji. To odražava različite filozofije


��

prihvaćene u tim zemljama pri upotrebi drenažnih asfalata. Što je veća maksimalna veličina zrna to je veća i otpornost kolnika u odnosu na začepljivanje. S druge strane, što je manje maksimalno zrno kamenog agregata, to su više akustične vrijednosti, trenje i mehanička svojstva.

Tablica 3. Sastav mješavine prema drenažnog asfalta za habajuće slojeve (prema tehničkim uvjetima za autoceste, Autostrade)

otvor sita[%]

drenažni asfalt s kamenom smjesom karbonatnog sastava

[% prolaza]

sitnozrnatiji drenažni asfalt

[% prolaza]

20 100 -15 80-100 -10 15-35 1005 5-20 80-952 4-10 4-18

0,4 4-8 4-100,18 4-8 4-80,075 4-8 4-6

bitumen 5,0-6,0% 5,0-6,0%

Što se tiče sadržaja šupljina tehnički uvjeti nikada ne navode vrijednosti niže od 20%. Europska norma sadržaj šupljina dozvoljava u rasponu od 14 do 30%. U nekim zemljama, primjerice u Švicarskoj i Francuskoj postavljaju se također i zahtjevi koji se odnose na postotak povezanih šupljina u cilju osiguranja dobre drenažne sposobnosti.

Slika 31. Tipična granulometrijska krivulja drenažnog asfalta u Švicarskoj (lijevo) i Japanu (desno)


��7

Tipična vrijednost udjela povezanih šupljina u tim zemljama iznosi 80 do 90% od ukupnog sadržaja šupljina.

Slika 32. Tipična granulometrijska krivulja drenažnog asfalta u Njemačkoj

Što se tiče zahtjeva koji se odnose na drenažnu sposobnost kolnika, oni značajno variraju ovisno o granulometrijskoj krivulji kamenog materijala. Europski standard predviđa raspon vrijednosti od 0,1x10-3 do 4,0x10-3 m/s, za horizontalnu i vertikalnu propusnost. I na kraju, uobičajena debljina slojeva iznosi 3 do 5 cm.

Projektiranje mješavineProjektiranje asfaltne mješavine za izradu habajućeg sloja od drenažnog asfalta temelji se na kontroli sadržaja šupljina i mehaničkoj otpornosti mješavine.U Francuskoj se projektiranje asfaltne mješavine temelji na upotrebi gyratory kompaktora, (slika��) kako bi se potvrdilo da šupljine ispunjavaju zahtjeve tehničkih uvjeta i na upotrebi Diurezovog ispitivanja kako bi se potvrdila otpornost mješavine na utjecaj vode. Druga se ispitivanja ne predviđaju, iako neki od proizvođača asfaltnih mješavina provode i Cantabro ispitivanje u cilju vrednovanja otpornosti na ispadanje zrna agregata. Niti jedno od ispitivanja koje se odnosi na optimizaciju sadržaja veziva nije standardizirano.


��8��

Slika 33. Gyratory kompaktor

U Belgiji se točan udio veziva računa korištenjem rezultata Cantabro ispitivanja. Metoda se sastoji u izražavanju trošenja, iskazanog preko gubitka težine u postotku, a kao funkcija postotnog udjela veziva. Na taj se način dobiva krivulja oblika hiperbole: s porastom postotnog udjela veziva smanjuje se trend gubitka težine izražen postotno, sve do vrijednosti pri kojoj povećanje postotnog udjela veziva nema značajniji utjecaj na varijacije u gubitku težine. Ta se vrijednost usvaja kao optimalni postotak udjela veziva pri kojem je osigurana dobra povezanost zrna agregata.Projektna metoda koja se temelji na Cantabro ispitivanju u velikoj je mjeri raširena u Europi zbog svoje jednostavnosti i sigurnosti rezultata. Ipak, o sigurnosti rezultata postoje neke nedoumica. U Francuskoj postoji mišljenje da se rezultati ovog ispitivanja mogu značajno popraviti upotrebom polimerom ili vlaknima modificiranih bitumena. Osmogodišnje iskustvo talijanskih istraživača govori u prilog stavu da je drenažni asfalt koji sadrži nemodificirano vezivo osjetljiviji na tu vrstu oštećenja (ispadanje zrna agregata) od onoga koji sadrži modificirano vezivo. Provedena ispitivanja na pokusnim dionicama izgrađenim na zaobilaznici Burtona dala su drugačije rezultate. S ovog su aspekta interesantni i rezultati nedavnih ispitivanja utjecaja bitumenskog veziva na otpornost na ispadanje zrna kamenog agregata provedenih u Nizozemskoj. Istraživači su došli do zaključka da modifikacija bitumena polimerima ima koristan utjecaj na otpornost na kratkotajno ispadanje zrna kamenog agregata kada do pojave tog oblika oštećenja dolazi pri niskim i visokim temperaturama. Pri temperaturama koje variraju između 4 i 20ºC ne postoji bitna razlika upotrebljava li se elastomerima ili plastomerima modificirani bitumen.Sve u svemu Cantabro se ispitivanje raširilo u gotovo svim europskim zemljama, posebice u Španjolskoj u kojoj je ispitivanje i osmišljeno, ranih osamdesetih.Kao i u Francuskoj, u Italiji Autostrade propisuju da se mješavina projektira na temelju uporabe gyratory kompaktora u cilju dosizanja zahtjevanog udjela šupljina, dok se indirektnom vlačnom ispitivanju daje prednost u cilju potvrđivanja mehaničkih karakteristika mješavine. Projektne vrijednosti sadržaja šupljina prema Autostradi dane su u tablici 4.


��9

Tablica 4. Projektne vrijednosti sadržaja šupljina (prema Autostradi)

broj udaraca gyratory kompaktorom

karbonatni DA(min. sadržaj šupljina)

mikro DA(min. sadržaj šupljina)

10 ≥28 ≥3050 ≥23 (projektna vrijednost) ≥25 (projektna vrijednost)130 ≥20 ≥22

Funkcionalna svojstva

VodopropusnostPropusnost je vrlo važno svojstvo drenažnih asfalta. Osnovna namjena drenažnog asfalta u trenutku kada se pojavio u cestograđevnoj praksi bila je da omogući otjecanje vode unutar habajućeg asfaltnog sloja. Uskoro, nakon prvih izvedenih dionica, postalo je jasno da je zadovoljavajuću razinu hidrauličke provodljivosti teško održati tokom vremena. Činjenica je, da se ubrzo nakon polaganja habajućeg sloja od drenažnog asfalta, krhotine i prašina počinju nakupljati u šupljinama tako da se hidraulička provodljivost smanjuje. U mnogim slučajevima stupanj začepljivanja je tako brz da se nakon jedne godine hidraulička provodljivost prepolavlja. U tablici 5. dano je vrijeme otjecanja temeljem kojega se okvirno može ocijeniti stupanj začepljenja drenažnog kolnika. Na slici 34. prikazani su uređaji za mjerenje vodopropusnosti (vremena otjecanja). Na slici 35. vidljivo je smanjenje udjela šupljina po visini presjeka uslijed začepljivanja, kod kolnika starog sedam godina, posebice u gornjem dijelu presjeka.

Tablica 5. Ocjena stupnja začepljenosti i razreda vodopropusnosti na temelju vremena otjecanja

stupanj začepljenosti vrijeme otjecanja razred vodopropusnostinovi DA <30 s visok

djelomično začepljeni DA(moguće ga je očistiti)

30 – 50 s srednji

začepljeni DA (nije ga moguće očistiti)

> 75 s nizak


��0��

Slika 34. Terenski uređaj za mjerenje vodopropusnosti, Belgija (lijevo), Švedska (desno)

Slika 35. Udio šupljina 70 mm debelog uzorka dvoslojnog drenažnog asfalta u funkciji udaljenosti od površine sloja (lijevo, uzorak uzet na novom kolniku; desno uzorak uzet na kolniku starosti 7 godina)

Granulometrijski sastav smjese kamenog materijala igra temeljnu ulogu u hidrauličkoj provodljivosti drenažnog asfalta kao i njenom očuvanju tokom vremena. Veća zrna, granulometrijski sastav u kojem nema zrna određene veličine kao i mali udio pijeska daju dobru početnu propusnost kao i dobru otpornost prema začepljivanju. Ostali praktični savjeti u cilju postizanja i održanja dobre drenažne sposobnosti tokom vremena mogu se sumirati na slijedeći način:

• položiti asfaltni sloj debljine barem 4 do 5 cm;• osigurati odgovarajuću brzinu otjecanja vode u cilju da se ograniči taloženje čestica prašine što se može postići na slijedeće načine:• osiguranjem početnog udjela šupljina većeg od 20%,• davanjem odgovarajućeg poprečnog nagiba kolniku (oko 2,5%). Ukoliko to nije moguće korisno je napraviti subdrenažu u cilju osiguranja drenažnog kapaciteta (slika��),


��

Slika 36. Primjer poprečne subdrenaže

• raspoređivanjem poprečnih subdrenova u slučaju više od dvije trake na prometnici. U tom slučaju interesantno je portugalsko iskustvo. Oni naime koriste žlijebove dubine 8 mm raspoređene na razmaku 6 do 8 m izrađene u podložnom sloju,

Slika 37. Tipično oblikovanja ruba kolnika

• održavanjem slobodnog toka na rubovima prometnice. Krajevi prometnice trebali bi biti pravilno oblikovani te redovito čišćeni. Na slici 37. prikazano je tipično oblikovanje rubova kolnika u slučaju da se bankina izvodi od zrnatog kamenog materijala s površinom u razini kolnika prometnih trakova dok su na slici 38 prikazane skice različitih načina oblikovanja ruba kolnika s drenažnim asfaltom. Na slici 39. prikazani su načini izvedbe odvodnje kolnika s drenažnim asfaltom u urbanim sredinama;• promet, posebice onaj koji se odvija s većim brzinama pomaže prevenciji začepljivanja zbog efekta pumpanja. Drenažni asfalt ne bi trebalo polagati na cestama s malim obimom prometa;


��

Slika 38. Primjeri oblikovanja rubova kolnika

• polaganje drenažnog asfalta treba izbjegavati na mjestima na kojima postoji opasnost nanošenja zemljanog materijala na prometnicu: niti okolina, niti promet ne bi trebali doprinositi, nanošenju većih količina dodatnih materijala.

Dva posljednje navedena savjeta razlog su da danas postoji tendencija izbjegavanja drenažnog asfalta na ruralnim cestama i u gradskim područjima.Drugi praktični savjeti, a koje nisu spomenuti su brtvljenje površina koje nisu pod prometom, posebice bankina, u dubini od 1 cm. Na taj način, takve površine postaju nepropusne za prodiranje prašine, a u isto vrijeme preostalih 3 do 4 cm debeli drenažni sloj ostaje slobodan za filtraciju i dreniranje vode koja dolazi iz drugih prometnih traka. Ova je tehnika uspješno primijenjena u Belgiji, Francuskoj i Nizozemskoj.


��

Slika 39. Primjer izvedbe ruba kolnika s habajućim slojem od drenažnog asfalta kod gradske prometnice


��4��

U cilju borbe protiv začepljivanja, razvijeni su posebni uređaji za čišćenje. To su samohodni uređaji, koji dok se kreću, utiskuju pod pritiskom vodu u pore na prednjem dijelu a usisavaju je na zadnjem dijelu uređaja (slika�40.). Nakon nekoliko godina upotrebe ovih uređaja, pojavile su se određene nedoumice o njihovoj efikasnosti. Kao prvo, potrebno je reći da njihova upotreba treba biti preventivnog karaktera a ne rješenje koje se primjenjuje kada je drenažni sloj već začepljen, jer ga je tada gotovo nemoguće očistiti. Bankine i površine koje nisu pod prometom također treba čistiti barem jednom godišnje. Proces čišćenja zahtijeva više od jednog prolaza uređaja za čišćenje (uobičajeno 2 ili 3) a da bi ono bilo zaista učinkovito. To znači da je cijena visoka, kako u pogledu utrošenih sredstava za održavanje tako i u pogledu utrošenog vremena.

Slika 40. Uređaji za čišćenje drenažnog asfalta

Pored toga, treba napomenuti da je čišćenje ovim postupkom učinkovito samo za gornjih 1 do 2 cm drenažnog asfalta. Njegov donji dio ne može biti očišćen na ovaj način. Čak ni povećanjem pritiska vode na mlaznicama (slika�4�.) nije moguće očistiti na ovaj način donji dio sloja, već se samo još više zbijaju čestice nataložene u kolniku. Najbolji je način da se kolnik poprska vodom, koja se ostavlja na kolniku, kako bi omekšala nakupljenu prašinu u šupljinama te se dobivena mješavina nakon nekog vremena usiše. Ovakav postupak čišćenja je dugotrajniji, zbog toga i neprikladniji, obzirom da je u tom vremenu potrebno zatvoriti promet na površini koja se čisti.

Zbog svih navedenih razloga pojedine cestovne uprave prednost daju periodičkom presvlačenju kolnika, umjesto čišćenju. Debljina kolnika u Europi uobičajeno se kreće u rasponu od 4 do 5 cm. Ovakve debljine kolnika dobivene su više kao rezultat iskustva nego nekih posebnih projektnih kriterija. U novije vrijeme u Italiji su se pojavili projektni kriteriji koji se temelje na dijagramu prikazanom na slici 4�. Za danu projektnu vrijednost količine padalina, geometrijske karakteristike prometnice (poprečni nagib i širina) i za Darcyevu propusnost kD drenažnog asfalta, iz grafikona se može očitati minimalna debljina sloja drenažnog asfalta koja omogućuje otjecanje kišnice unutar sloja.


��5

Slika 41. Detalj uređaja za čišćenje drenažnog kolnika (uređaj sa sapnicama)

Slika 42. Dijagram za određivanje debljine sloja drenažnog asfalta koji omogućuje otjecanje unutar samog sloja

TrajnostDrenažni asfalt ima izvanrednu otpornost na kolotraženje, čak i pod djelovanjem vrlo teškog prometa. Prosječno povećanje dubine kolotraga je uobičajeno manje od 0,5 mm godišnje.Uobičajeni životni vijek drenažnog asfaltnog sloja je oko 10 godina. Najučestalije oštećenje koje se javlja kod ovog tipa asfaltnih slojeva je ispadanje zrna agregata uslijed ubrzanog starenja bitumena kao posljedice njegove oksidacije.Sa strukturne točke gledišta, drenažni asfalti imaju manju čvrstoću ukoliko se uspoređuju s tradicionalnim mješavinama s granulometrijskim sastavom kamene smjese sastavljenim po načelu najgušće složenog kamenog materijala. Kako se uobičajeno koriste kao habajući slojevi, smanjena čvrstoća sloja ne smatra se velikim nedostatkom. Ipak, kako bi se pri projektiranju u obzir uzimalo i to smanjenje ukupne debljine asfaltnih slojeva, u Nizozemskoj se čvrstoće drenažnog


��

asfalta izražavaju preko određenog faktora ekvivalencije koji se definira kao odnos debljine sloja krupnozrnatog kamenog materijala (mehanički zbijenog nosivog sloja) kod kolničke konstrukcije sa završnim slojem od asfaltne mješavine sastavljene po sistemu najveće gustoće smjese zrna kamenog materijala i drenažnog asfalta a koja mora biti izvedena kako bi kolnička konstrukcija u cjelini imala istu nosivost. U Nizozemskoj je usvojena vrijednost ovog faktora 0,75.

Otpornost na klizanjePovršinske karakteristike habajućeg sloja osnovni su utjecajni činitelj sigurnosti prometovanja (ne uzimajući u obzir geometriju prometnice) posebno pri nepovoljnim vremenskim okolnostima. Drenažni asfalt primarno je bio razvijen u cilju unapređenja sigurnosti prometovanja na cestovnim promenticama. Pri nepovoljnim vremenskim uvjetima visoka drenažna sposobnost slojeva izrađenih od ove vrste asfaltnih mješavina osigurava značajno smanjenje debljine ili potpun nestanak vodenog filma sa površine kolnika, tako da koeficijent trenja između pneumatika i kolnika raste a rizik pojave aquaplaniranja se značajno smanjuje. Povrh toga, odsutnost vode na površini kolnika smanjuje prskanje i raspršivanje uslijed čega vidljivost postaje znatno bolja.Korisnost ovih učinaka na sigurnost prometovanja pri lošim vremenskim okolnostima nije upitna.Promatra li se otpornost na klizanje pri vremenskim prilikama bez oborina, vrijednosti koeficijenta trenja također su visoke (nakon početnog razdoblja smanjenih vrijednosti koeficijenta trenja). U takvim vremenskim okolnostima habajući slojevi od drenažnog asfalta za srednje i više brzine pokazuju bolje karakteristike trenja nego slojevi izrađeni od tradicionalnih mješavina dok pri malim brzinama otpornost na klizanje drenažnih habajućih slojeva ima vrijednosti usporedive sa onima kod habajućih slojeva izrađenih od uobičajenih mješavina.Osnovni činitelji koji utječu na vrijednost otpornosti na klizanje su:

• vrijednost polirnosti zrna kamenog materijala: ovo je vrlo važno svojstvo kamenog materijala jer o mikrohrapavosti zrna uvelike ovisi mikrotekstura drenažnog asfalta. U okviru nekoliko istraživačkih projekata provedenih u Francuskoj, na nekoliko probnih dionica s habajućim slojem od drenažnog asfalta istraživana je otpornost na klizanje takvih slojeva u određenom vremenskom periodu od polaganja sloja. Pri proizvodnji asfaltne mješavine korišteni je agregat s različitim vrijednostima polirnosti (u rasponu od 0,50 do 0,60), a koji su pokazali da što je niža vrijednost polirnosti to je tokom vremena niža i vrijednost graničnog koeficijenta trenja a čija se vrijednost inače nalazi između 0,49 i 0,53.• maksimalna veličina zrna kamenog agregata: za drenažne asfalte otpornost na klizanje raste pri svim brzinama što je manja maksimalna veličina zrna kamenog agregata mješavini.

Jedan od većih problema koji u znatnoj mjeri utječe na pojavu određene zadrške prema habajućim slojevima od drenažnog asfalta je njihova niska početna otpornost na klizanje pri svim brzinama kretanja vozila, a koja je rezultat debelog filma veziva kojim je obavijena površina zrna kamenog materijala. Tako dugo dok se pod djelovanjem prometa vezivo ne ukloni s površine zrna, otpornost na klizanje ima umanjene vrijednosti. Proces uklanjanja veziva pod djelovanjem prometa odvija se obično u vremenskom razdoblju koje varira od 3 pa do 18 mjeseci, a za vrijeme kojega je razina


��7

sigurnosti prometovanja smanjena. To vrijeme prvenstveno ovisi o karakteristikama prometa i o vrsti veziva upotrebljenog pri proizvodnji asfaltne mješavine. Veći obim prometa smanjuje taj vremenski period. Upotreba modificiranog bitumena produžuje ga, pa tako dok je uobičajeno potrebno vrijeme 3-6 mjeseci za čisti bitumen za modificirani bitumen ono iznosi 12 do 18 mjeseci.S željom da se riješi navedeni problem provedena su istraživanja na nekoliko nekoliko ispitnih dionica, na kojima su primjenjena različita otapala s ciljem da se ukloni bitumenski film s površine zrna kamenog materijala. No ovakva rješenja nisu popularna kako zbog ekoloških i zdravstvenih razloga tako i zbog visoke cijene. Kao alternativno, predloženo je rješenje skidanja bitumenskog filma sa zrna kamenog agregata pomoću drobljenog pijeskana način dase određena količina drobljenog pijeska (oko 300 g/m2) rasprostre i uvalja na još uvijek topli habajući sloj od drenažnog asfalta. Francuska i Nizozemska iskustva s ovom metodom pokazala su kontradiktorne rezultate. Jedno je sigurno, a to je, da se primjenom ovog postupka propusnost kolnika smanjuje. Rezultati ispitivanja pokazali su da je smanjenje propusnosti oko 20%. U Nizozemskoj pokušalo se primjeniti postupak pri kojem je kolnik podvrgavan visokom vodenom pritisku iz mlaznica u cilju skidanja filma bitumenskog veziva sa zrna kamenog materijala. No, i ova se metoda pokazala neučinkovitom, a imala je i značajan negativan učinak na dužinu vremenskog razdoblja u kojem je učinkovit kolnika bila zadovoljavajuća.Kako do sada nije pronađen djelotvoran postupak za uklanjanje ovog problema u budućnosti će zasigurno biti provedena nova istraživanja tog segmenta. U ovom trenutku najbolji sigurnosni element je postavljanje horizontalne i vertikalne signalizacije kojom se vozači upozoravaju na postojanje opasnosti smanjene otpornosti na klizanje.

Akustična svojstvaDrenažni asfalt može drastično smanjiti buku od kotrljanja kotača po površini kolnika. To, pozitivno svojstvo drenažnog kolnika, rezultat je međudjelovanja tri parametra:

1. za vrijeme zbijanja, površinska zrna u drenažnom asfaltu se zaravnavaju. Na taj se način zbog teksture površine niskofrekventna buka koja nastaje zbog međudjelovanja zrna i pneumatika smanjuje;2. drenažni je asfalt porozan tako da se emisija visokofrekventne buke koja nastaje uslijed kompresije i dekompresije zraka koji se nalazi između pneumatika i kolnika značajno smanjuje;3. poroznost kolnika smanjuje akustični efekt “roga” koji pojačava buku u stražnjem i prednjem dijelu kontaktne površine pneumatika i kolnika.

U usporedbi s habajućim slojem izrađenim od asfaltbetonske mješavine, tradicionalni porozni asfalt može reducirati emisiju buke za 2 do 3 dB(A). Ipak, svi tipovi kolnika s drenažnim asfaltom nemaju istu sposobnost smanjenja razina buke. Poznata je činjenica da razine buke ovise o tri osnovna utjecajna činitelja:

• maksimalna veličina zrna kamenog agregata, koja utječe na udio pora: što su zrna veća manja je apsorpcija buke• udio šupljina: mala poroznost povlači za sobom i malu mogućnost apsorpcije buke• debljina sloja: tradicionalnu usvojena debljina sloja od drenažnog asfalta od


��8��

4 cm djeluje najviše na emisiju visokofrekventne buke. Deblji slojevi apsorbiraju i buku nižih frekvencija, što je posebno važno jer se buka nižih frekvencija (koja je uglavnom proizvod kretanja teških teretnih vozila) širi na veću udaljenost.

Dakle, s porastom veličine maksimalnog zrna kamenog materijala buka od kotrljanja pneumatika po kolniku raste. No ovakav način ispunjenja zahtjeva za što većom sposobnošću smanjenja razina buke u suprotnosti je sa zahtjevima koje drenažni asfalt treba ispuniti da bi bio što vodopropusniji i da ne bi bio sklon začepljivanju (veće šupljine i njihov veći udio). Rješenje ovog problema čini se da leži u razvoju novih dvoslojnih drenažnih asfalta koji su se prvo pojavili u Nizozemskoj početkom devedesetih. O ovoj vrsti kolnika biti će riječi kasnije.

Zimsko održavanjeU zimskom periodu habajući slojevi od drenažnog asfalta pokazuje veću sklonost pojavi klizanja od onih izrađenih od tradicionalnih mješavina. Zbog svoje poroznosti drenažni asfalti zahtijevaju ispunjavanje određenih posebnih zahtjeva u okviru zimskog održavanja. Tri su osnovna zahtjeva:

• drenažni je asfalt za oko 1 do 2°C hladniji od asfaltbetona. Iz tog se razloga mokre dionice smrzavaju brže a odmrzavanje ili topljenje snijega na površini kolnika (slika 43) traje duže. Kako bi se preveniralo ovu vrstu klizavosti potrebno je raspršivanje soli. Zbog poroznosti površine drenažnog asfalta potrebno je upotrijebiti veću količinu soli;• u prisutnosti prskanja (prisustvo poluootopljenog snijega), drenažni asfalt je lošijih karakteristika nego asfalti s granulometrijskim sastavom kamene smjese složenim po načelu najgušće složenog kamenog materijala. Kretanje kotača vozila po ovakvoj površini, poluotopljeni snijeg prvo utiskuje u šupljine a nakon toga ga ponovno pumpanjem izvlači na površinu. Iz tog razloga sol treba raspršivati malo po malo, u više prelaza kako bi se izbjeglo smrzavanje;• pod određenim uvjetima vlažnosti i temperature, voda se unutar kolnika može smrznuti To je izuzetno opasna pojava do koje dolazi iznenada i na koju vozača ništa ne upozorava I kod ovog slučaja potrebno je upotrijebiti veće količine soli.

Slika 43. Stanje kolnika (s habajućim slojem od asfaltbetona i s habajućim slojem od drenažnog asfalta) u uvjetima snijega na prometnici


��9

U svim navedenim slučajevima, rješenje problema može biti preventivno raspršivanje soli (samo soli jer drugi materijali, kao primjerice pijesak i sitni pijesak mogu začepiti pore). Iskustvo je pokazalo da je raspršivanje soli u jednom prijelazu u ukupnoj potrebnoj količini za drenažni asfalt gotovo neučinkovito obzirom da sol prodire u šupljine. Kako bi se povećala učinkovitost preventivnog soljenja, potrebno je raspršiti velike ukupne količine vlažne soli, pri čemu se prednost daje raspršivanju manjih količina u nekoliko prolaza nad raspršivanjem ukupne količine u jednom prolazu.Uzimajući u obzir sve prethodno navedene činjenice može se zaključiti da zimsko održavanje habajućeg sloja od drenažnog asfalta traži daleko više pažnje nego zimsko održavanje habajućih slojeva od mješavina tipa asfaltbetona ili splitmastiksasfalta. Kako bi se osigurala potpuna služnost prometnice tokom zimskog perioda preporučuju se učestaliji pregledi, pažljivo praćenje vremenskih prilika i dobro organizira logistika.Kao posljednje, vezano uz zimsko održavanje prometnica s habajućim slojem od drenažnog asfalta potrebno je naglasiti destruktivno djelovanje lanaca na ovaj tip habajućeg sloja. Kako je napomenuto u prethodnom tekstu, habajući slojevi izrađeni od drenažnog asfalta imaju sklonost pojavi oštećenja u obliku ispadanja zrna kamenog agregata, a koje može predstavljati početni stadij pojave drugih oštećenja. Opsežna upotreba lanaca uzrok je povećanom trošenju kolnika izrađenog od ovog tipa mješavine.

SigurnostKada se uopće pojavila ideja o primjeni drenažnog asfalta kao mješavine za izradu habajućih slojeva kolničkih konstrukcija cesta, primarni je cilj njihove primjene bio poboljšanje sigurnosti.No, statistički podaci prikupljeni tokom 20 godina uporabe ovog tipa asfaltne mješavine, čini se da ne govore u prilog toj ideji. Čak i ukoliko su postignuti određeni rezultati u pogledu smanjenja broja nesreća pri mokrim uvjetima prometovanja, pri uvjetima vožnje po suhom uočen je trend porasta broja nesreća.To se donekle može pripisati dojmu sigurnosti koji takvi habajući slojevi daju vozačima, povećanju njihovog povjerenja u prometnicu a što ih navodi na povećanje brzine. Ove su pretpostavke čini se donekle potvrđene istraživanjima koja su iskazala opće zadovoljstvo korisnika cesta sa tim tipom zastora. Potvrda ovih pretpostavki dobivena je i drugim istraživanja u okviru kojih su dobiveni rezultati koji ukazuju na ponešto višu propusnu moć prometnica sa habajućim slojem od drenažnog asfalta, a koja je direktno ovisna o povećanim brzinama prometovanja.

Postignuća na području drenažnog asfaltaRazličite studije i istraživački projekti koji se bave tematikom drenažnog asfalta provode se neprestano. Zbog problema spomenutih u prijašnjem tekstu znatni su napori u okviru različitih istraživanja usmjereni prema razvoju novih tipova drenažnih mješavina koje će imati visoka drenažna svojstva, mogućnost apsorpcije buke, otpornost na klizanje kao i otpornost prema začepljivanju. Primjerice, u Francuskoj je u završnoj fazi razvoja novi drenažni habajući sloj s granulometrijskim sastavom kamene smjese u rasponu veličine zrna 0/6 debljine 4 cm. Cilj ove mješavine je dosizanje visokog udjela šupljina s smanjenom veličinom maksimalnog zrna kamenog materijala (nazivnom veličinom zrna). Drugi primjer predstavlja dvoslojni drenažni


��0��

asfalt koji se početkom devedesetih pojavio u Nizozemskoj i koji je danas u širokoj uporabi, posebice u Nizozemskoj i Italiji. Pored navedenih u toku su i neki drugi istraživački projekti s ciljem razvoja kolnika inovativnog koncepta, sposobnih za vrlo malu emisiju buke, kao što je onaj razvijen u okviru Europskog projekta SI.R.U.US (Silent Road for Urban and extra-urban Use).

Drenažni asfalt DA 0/6 (Francuska)Već ranih devedesetih u Francuskoj su počela istraživanja na razvoju novog drenažnog asfalta sa značajno smanjenom maksimalnom veličinom zrna kamenog materijala. Cilj ovih istraživanja bilo je dobiti habajući sloj koji će se vrlo dobro ponašati sa svih aspekata: procjeđivanja vode, emisije buke, začepljivanja i otpornosti na klizanje. Rezultat istraživanja bila je mješavina s granulometrijskim sastavom kamene smjese u rasponu veličine zrna 0/6, u kojoj gotovo da i nema nema zrna veličine 2/4, i u kojoj je udio pijeska 10 do 12%. 1995 godine izvedeno je nekoliko pokusnih dionica koje su redom pokazale dobre rezultate, tako da se ovaj tip mješavine 1997. godine počeo primjenjivati na francuskim autocestama.Prosječna debljina ovog habajućeg sloja kreće se od 3 do 4 cm. Mjerenja njegovih svojstava, provedena ubrzo nakon polaganja sloja na autocesti A84 dala su slijedeće rezultate:

• hidraulička provodljivost 0,94 cm/s• sadržaj šupljina 22,5 do 24,5%• udio povezanih šupljina 81 do 88%• koeficijent trenja (40 km/h) 0,59• koeficijent trenja (90 km/h) 0,43• koeficijent trenja (120 km/h) 0,39• Lekv (laka teretna vozila – 90 km/h) 70 do 71 dB(A)• Lekv (laka teretna vozila – 120 km/h) 75 do 76 dB(A).

Otpornost na klizanje i emisija buke pokazali su se dobrima dok je stupanj procjeđivanja ipak bio dosta niži nego na drugim uobičajenim novim habajućim slojevima od drenažnog asfalta u Francuskoj.Unatoč tome, prema dobivenim rezultatima, habajući sloj od mješavine drenažnog asfalta s granulometrijskim sastavom kamene smjese u rasponu veličine zrna 0/6 predstavlja kompromisno rješenje svih problema koji se javljaju kod drenažnog asfalta, a čini se da opravdava i sva očekivanja pa tako i ona u ekonomskom pogledu. Konačna odluka o ovom tipu drenažnog asfalta moći će se donijeti nakon razmotranja rezultata svih mjerenja parametara kojima se opisuje ponašanje pojedinih svojstava tokom dužeg vremenskog perioda, a koja za sada ne postoje.


��

Dvoslojni drenažni asfaltDvoslojni drenažni asfalt prvi se put pojavio u Nizozemskoj početkom devedesetih.

Slika 44. Izgled presjeka dvoslojnog drenažnog asfalta

Osnovni ciljevi koje je ovaj tip kolnika trebao ispuniti bili su:• povećanje drenažnih sposobnosti• povećanje otpornosti na začepljivanje• povećanje otpornosti na klizanje• povećanje apsorpcije zvuka• smanjenje cijene izvedbe drenažnog kolnika.

Ideja o polaganju drenažnog asfalta u dva sloja (slike 44, 45 i 46), gornjeg, koji ima funkciju filtera, debljine 1 do 2 cm, izvedenog od mješavine s sitnozrnatim kamenim agregatom i donjeg, sa drenažnom funkcijom, izvedenog od mješavine s krupnozrnatijim agregatom, debljine 2 do 5 cm, pokazala se uspješnom u ispunjavanju navedenih ciljeva.Gotovo svi postavljeni ciljevi su ispunjeni:

• za gornji sloj debljine 1 do 2 cm, koji predstavlja barijeru prodoru prašine u donji drenažni sloj, potrebna je manja količina visokokvalitetnog kamenog materijala za izradu mješavine, sa manjom veličinom maksimalnog zrna;• gornji je sloj lakše čistiti obzirom da su kako je već rečeno uređaji za čišćenje stvarno učinkoviti samo na prvih 1 do 2 cm; • manja veličina zrna gornjeg sloja povećava otpornost na klizanje; • kombinacija sitnozrnate granulacije gornjeg sloja i krupnozrnatije granulacije donjeg sloja značajno poboljšava apsorpciju buke i • konačno, visoki udio šupljina donjeg sloja osigurava dobro ocjeđivanje.


��

Slika 45. Pogled na rub dvoslojnog drenažnog kolnika

U Nizozemskoj ti su kolnici bili prvo izrađivani od mješavina sa veličinom maksimalnog zrna agregata 4 odnosno 8 mm za gornji sloj debljine 1,5 cm i 11 odnosno 16 mm za donji sloj debljine 4,5 cm.

Slika 46. Izgled površina gornjeg i donjeg sloja dvoslojnog drenažnog kolnika

Kasnije je veličina maksimalnog zrna agregata smanjena za gornji sloj na 2 odnosno 4 mm. U Italiji primjena završnih slojeva izrađenih na ovaj način počinje 1995. godine. U tablici 6. prikazane su glavne karakteristike dvoslojnog drenažnog kolnika kakav se izvodi u Italiji.


��

Tablica 6. Sastav mješavine dvoslojnog drenažnog asfalta (Italija)

gornji sloj (1,5 cm)

krupnozrnati agregat 4/6 84%pijesak 8%

filer 8%modificirani bitumen 5,0%

sadržaj šupljina 25%

donji sloj (3 cm)

krupnozrnati agregat 8/12 84%pijesak 8%

filer 8%modificirani bitumen 4,5%

sadržaj šupljina 22%

Parametri koji karakteriziraju svojstvo apsorpcije zvuka primjenom dvoslojnog drenažnog kolnika znatno su povećani tako da je postignuto smanjenje razina buke od 4 do 6 dB(A) u odnosu na kolnike izrađene sa završnim slojem s klasičnom asfaltbetonskom mješavinom.

SI.R.U.US. projektSI.R.U.US. projekt, započet 1998. godine, kao zajednički projekt nekoliko Europskih tvrtki, iz Francuske, Belgije, Portugala i Italije kao osnovni si je cilj postavio:

• razvoj novih kolnika sposobnih da smanje razinu buke od prometovanja vozila van urbanih sredina barem 3 dB(A) u usporedbi sa standardnim tradicionalnim drenažnim asfaltnim kolnicima• razvoj novih kolnika sposobnih da smanje razinu buke u urbanim sredinama barem 5 dB(A) u usporedbi sa tradicionalnim asfaltbetonskim kolnicima• značajno smanjenje odnosa troškovi/koristi.Razvijena su dva tipa kolnika:• zvučni kompozitni višeslojni kolnik za autoceste za područja van urbanih sredina i• ekološko-tehnički kompozitni višeslojni kolnik za urbana područja.

Prvi je kontinuirano armirani betonski kolnik koji u sebi sadrži rezonantni sistem koji se sastoji od nekoliko horizontalno položenih metalnih cijevi, različitih promjera, pravilno raspoređenih, spojenih s površinom pomoću drugih vertikalnih cijevi, manjeg promjera. Habajući sloj ovog kolnika izrađen je kao dvoslojna presvlaka od drenažnog asfalta. Drugi je asfaltni kolnik koji u nosivom sloju sadrži rezonantni sistem po svojoj koncepciji sličan već opisanom. Habajući sloj ovog kolnika izrađen je kao dvoslojni drenažni asfalt. Nekoliko prototipova ovih kolnika ispitivano je pod kontroliranim prometnim uvjetima na ispitnom poligonu Anagni, u vlasništvu Autostrada. Rezultati ovih ispitivanja pokazali su se ohrabrujućima: smanjenja razina buke uvijek su bila i viša od predviđenih u odnosu na tradicionalni drenažni asfalt, posebice pri višim brzinama, a koje su uobičajene za autoceste i kretala se između 4 dB(A) i 10 dB(A). 2006. godine probna dionica ovog kolnika ograničene duljine ispitivana je pod djelovanjem stvarnih uvjeta prometa na autocesti A1 u Italiji no na žalost rezultati ovih ispitivanja za sada još nisu dostupni.


��4��

4. Prefabricirani asfalt

Nizozemsko Ministarstvo prometa, javnih radova i vodnog gospodarstva prije otprilike 6 godina započelo je projekt nazvan “Ceste budućnosti”. U okviru projekta pozvane su privatne kompanije različitih profila da sudjeluju u razvoju tehnologija vezanih uz proizvodnju i ugradnju asfaltnih mješavina te općenito građenje cestovnih prometnica. Jedan od izdvojenih projekata bio je “Modularne strukture polaganja” u okviru kojega se željelo razviti prefabricirani asfaltni zastor kojega će biti lako položiti a ukoliko bude potrebno i ukloniti, a koji će osim toga imati i veću sposobnost smanjenja razina buke od habajućih slojeva izrađenih od drenažnog asfalta koji se uobičajeno koristi na autocestama u Nizozemskoj. Organizacijska struktura projekta prikazana je na slici 47.U okviru ove teme predloženo je više od 20 ideja od kojih su odabrane četiri. Tokom jeseni 2001. godine na autocesti A50, u Nizozemskoj izrađene su probne dionice na kojima su primijenjena predložena rješenja. Provedena su brojna ispitivanja različitih svojstava predloženih habajućih slojeva kolničke konstrukcije, primjerice njihova otpornost na pojavu oštećenja, provedena su mjerenja razina buke uslijed prometovanja vozila kao i mogućnost zamjene dijela svakog od ispitivanih kolnika nakon oštećivanja požarom.

Slika 47. Struktura projekta „Ceste budućnosti“, Slika 48. Rollpave; ekološko i jednostavnoNizozemskog ministarstva prometa, javnih polaganje, upotreba neposredno nakonradova i vodnog gospodarstva polaganja

Koncept “Rollpave” kolnikaRollpave je tanki prefabricirani asfaltni zastor debljine približno 3 cm koji se na gradilište doprema u rolama. Na samom se gradilištu odmata sa rola (slika�48.) te ga je moguće vrlo brzo posebnim inovativnim sistemom za lijepljenje slojeva položiti (pričvrstiti za pripremljenu podlogu) ali i u slučaju potrebe odstraniti s vozne površine.Kako se “Rollpave” proizvodi pri potpuno kontroliranim uvjetima u centralnom postrojenju


��5

njegova je kvaliteta vrlo ujednačena što predstavlja jednu od njegovih prednosti. Prednost mu je također i jednostavna ugradnja s znatno reduciranim zahtjevima u pogledu uvjeta okoline. Naime ovi se asfaltni slojevi mogu polagati i pri znatno nižim temperaturama okoline. Uklanjanje prefabriciranog asfaltnog habajućeg sloja tipa “Rollpave” također je vrlo jednostavno.

Rollpave asfaltni zastor moguće je proizvesti dimenzija koje najviše odgovaraju kupcu, a na njega se naravno unutar mogućnosti mješavine od koje se proizvodi mogu postaviti, i posebni zahtjevi kvalitete kao što su smanjivanje razine buke, veća otpornost na klizanje (veći koeficijent trenja) i povećana trajnost.Koncepcijski, Rollpave habajući slojevi namijenjeni su održavanju, zamjeni ili presvlačenju cestovnih kolnika dovoljne nosivosti, odnosno u slučaju kada postojeći kolnik predstavlja kvalitetan temelj ovome sloju. Kao habajući sloj veoma je interesantan za hitne popravke, kada je radove potrebno izvesti praktički bez dužeg ograničavanja ili zatvaranja prometa.

Asfaltna mješavinaZa izradu Rollpave asfaltnog zastora upotrebljava se nova asfaltna mješavina nazvana ScorepaveM, koju je razvila tvrtka Dura Vermeer Infrastructures B.V, a u kojoj je prirodni zrnati kameni materijal djelomice zamijenjen s zgurom (dobivenom pri proizvodnji čelika). Kao vezivo pri proizvodnji asfaltne mješavine koristi se polimerom modificirani bitumen. Osnovni zahtijev koji je postavljen pri projektiranju mješavine bio je da asfaltna mješavina bude vrlo dobre otpornosti na pojavu trajnih deformacija. Za asfaltni tepih postavljeni su zahtjevi da mora zadovoljiti uvjete smanjenja razina buke u usporedbi na klasičnu kolničku površinu izrađenu od asfaltbetona za najmanje 5 dB(A) pri brzini od 100 km/h.

Probne dioniceProbne dionice s habajućim slojem kolničke konstrukcije izrađenim od “Rollpave” prefabriciranog asfaltnog zastora prvi puta su izvedena 2002. godine na priključku autoceste A50. Probne dionice duljine 50 m izvedene su na 4 vozne trake, trakama širine 2,5 m, debljine sloja 3 cm. Obzirom na širinu asfaltne trake pri polaganju su se pojavili uzdužni spojevi koji su zapunjeni klasičnom mješavinom za ispunu spojeva. Asfaltne trake za habajući sloj proizvedene su u kolovozu 2002 godine uz uporabu klasičnih uređaja za polaganje asfaltne mješavine, pri kontroliranim uvjetima proizvodnje u centralnom postrojenju korištenjem ScorepaveM mješavine.


��

Slika 49. Namatanje u centralnom postrojenju proizvedenog Rollpave-a

Pri proizvodnji traka korišteni su uobičajeni uređaji za izradu asfaltnih slojeva. Mješavina se polagala na posebne folije koje se pri ugrađivanju uklanjaju. Nakon izrade, tanki asfaltni tepih (habajući sloj) namotan je na kalem (slika�49.), prevezen na odredište (slika�50.) i odmotan na licu mjesta.

Korištenjem posebnog stroja za lijepljenje koji se zasniva na selektivnom bežičnom zagrijavanju elektromagnetskim valovima odmotani je tepih pričvršćen za podlogu (slika�5�.). Asfaltni je tepih neposredno položen na ojačanu i polimerom modificiranu bitumensku membranu debljine 4 mm kojom je omogućeno povezivanje postojeće i nove asfaltne površine. Ugrađivanje je izvršeno pri lošim vremenskim uvjetima pri temperaturi okoline između 0°i 5°C. Probne se dionice prate i danas, a kako su rezultati bili ohrabrujući u siječnja 2007. godine izvedene su nove probne dionice s “Rollpave-om” na autocesti A37.

Slika 50. Doprema rola Rollpavea kamionima


��7

Slika�5�.�Istovar�Rollpavea

Slika 52. Detalj urađaja za ljepljenje Rollpave prefabriciranog asfaltnog sloja


��8��

Slika 53. Rollpave – doprema na mjesto ugranje u rolama

Slika 54. Rollpave – početak odmatanja role


��9

Slika 55. Rollpave – početak odmatanja role s detaljem preklopa

Slika 56. Rollpave – rezanje preklopa na poprečnom spoju

Slika 57. Rollpave – odmatanja role


�40��

Slika 58. Rollpave – detalj skidanja zaštitne folije

Slika 59. Rollpave – detalji (uzdužni rub, poprečni spoj)

Slika 60. Rollpave – obrada uzdužnog ruba


��4�

Slika 61. Rollpave – početak uklanjanja postavljenog Rollpavea

Slika 62. Detalji uklanjanja Rollpave-a

Duljina ove najnovije probne dionice iznosi 400m, a širina upotrebljenih asfaltnih traka korištenih na njoj iznosi 3.60 metara. Tijek polaganja prefabriciranog asfaltnog habajućeg sloja prikazan je nizom fotografija priloženih na slikama 53 do 62.

Na krajuDo sada dobiveni rezultati ispitivanja na probnim dionicama kao i u laboratoriju pokazali su da je “Rollpave” potencijalni kolnik budućnosti. Ispitivanja otpornosti na kolotraženje dala su izvanredne rezultate. Zahtjevano smanjenje razina buke također je postignuto. Ispitivanja ScorepaveM asfaltne mješavine pokazala su njenu visoku otpornost na pojavu trajnih deformacija. Prilikom izrade kolnika s završnim slojem od prefabriciranog asfalta tipa “Rollpave”, pokazalo se da posebnu pažnju treba posvetiti slijedećem:


�4��

• odmotavanju (postoji rizik od pojave poprečnih pukotina) • uzdužnim spojevima (uvijek predstavlja kritični dio konstrukcije)• vezi s donjim slojevima (bolje je imati nižu temperaturu zagrijavanja podloge i sloja pri polaganju nego previsoku koja može dovesti do određenih kemijskih promjena u bitumenskom membranskom međusloju).

Daljnja istraživanja u cilju eliminacije ovih kritičnih točaka, već su u toku. U planu je izrada još nekoliko probnih dionica s završnim slojem od prefabriciranog asfalta na kojima će se kontinuirano provoditi daljnja ispitivanja pod realnim uvjetima prometa i okoline u cilju ocjene mogućnosti njegove primjene u praksi.

ZaključakKontinuirana istraživanja koja se već duži niz godina provode na razvoju novih asfaltnih mješavina i postupaka te napori koji se ulažu na poboljšanje postojećih rezultirala su brojnim postignućima. Razvijene su nove asfaltne mješavine poboljšanih karakteristika, otpornosti na pojavu trajnih deformacija, otpornosti na starenje, poboljšanih akustičnih svojstava, mješavine koje su načinom svoje proizvodnje ekološki prihvatljive a cijenom dostupnije. To su primjerice drenažni asfalt, asfalt sa dodatkom gumenog granulata kao i tople asfaltne mješavine. Obzirom da ugradnja u velikoj mjeri utječe na konačna svojstva sloja kolničke konstrukcije paralelno s razvojem mehanizacije za ugradnju asfaltnih mješavine razvijeni su i novi postupci, od kojih je spomenut postupak ugradnje po principu kompaktnog asfalta. Potreba za pronalaženjem jednostavnih, brzih načina izrade novih kolničkih konstrukcija jednako kao i presvlačenja ili rekonstrukcije postojećih kontinuirani je poticaj pronalaženju potpuno novih koncepata izrade kolničkih konstrukcija cesta. Na Europskom kontinentu za sada je tom novom konceptu najveći doprinos dala Nizozemska, u kojoj je razvijeno nekoliko modula cesta budućnosti, od kojih je u okviru ovog teksta opisan Rollpave.Dosadašnja istraživanja ovih novih mješavina i postupaka pokazala su njihove brojne prednosti ali i mane. Primjerice, drenažni asfalt pokazao je veliki potencijal u primjeni zbog brojnih prednosti koje ima kako u pogledu sigurnosti tako i u ekološkom pogledu. Zahvaljujući njegovoj drenažnoj sposobnosti, pri mokrim se uvjetima pokazao boljim od tradicionalnih asfaltnih mješavina. Povrh toga, visoka poroznost daje mu izvrsna akustična svojstva. Ovakva svojstva predodredila su njegov uspjeh u Europi. No, primjena drenažnih asfalta nosi sa sobom i brojne probleme, problem začepljivanja, problem oštećivanja, problem niske početne otpornosti na klizanje i slično. Iskustva prikupljena tokom primjene kompaktnog asfalta pokazala su da ovaj postupak iako ima brojne prednosti zahtijeva pažljivu pripremu, dobru organizaciju i iskusne izvođače a ukoliko se želi primjeniti i nabavu specijalizirane opreme. O prefabriciranom asfaltu, obzirom da su probne dionice izvedene, jedna prije nekoliko godina a druga prije samo godinu dana za sada nema dostupnih podataka temeljem kojih bi se moglo ocijeniti koje su mu stvarne prednosti a koje mane. Nove se asfaltne mješavine još uvijek razvijaju i znatni se napori ulažu u riješavanje problema koji proizlaze iz njihove primjene. Treba napomenuti da je danas, ipak najveći obim istraživanja usmjeren na ekološki aspekt novih mješavina, pri proizvodnji na smanjenje emisije stakleničkih plinova kao i uporabi recikliranih materijala a pri koncipiranju sastava asfaltnih mješavina na poboljšanje akustičnih svojstva.


��4�

U ovom trenutku u okviru Europske unije u toku su brojni projekti koji se bave ovom problematikom u području asfaltne tehnologije, kao primjerice SI.R.U.US., EcoLanes, PARAMIX i drugi a od kojih se očekuju bitni pomaci u području proizvodnje i ugradnje asfaltnih mješavina.

Literatura

[1] APT Testing of Modular Pavement Structure “Rollpave” and Comparation with conventional asphalt motorway structures; L.J.M. Houben, J. Van der Kooij, R.W.M. Naus, P.D. Bhairo; May 4, 2004[2] The Shell Bitumen Handbook, 5th edition, Nov 2003.[3] Hot mix asphalt materials, mixture, design and construction, Second edition 1996.; Freddy L. Roberts, Prithui S. Kandhal, E. Ray Brown[4] Asfalt, Henigman Slovenko, Ljubljana: Združenje asfalterjev Slovenije, 2006.[5] Warm Mix Asphalt for Cold Weather Paving; Olof Kristjansdottir, University of Washington, 2006.[6] Warm Mix Asphalt Pavements: Technology of the future?[7] Wayne Jones, P.E.; Asphalt, Fall 2004.[8] Warm Mix Asphalt (WMA) Techical Working Group[9] Conference Room of the National Asphalt Pavement Assotiation Office[10] Tim Docter, Harry Bush, Chuck Van Deusen, Matt Corrigan, Brian Prowell, Eric Harm, Tom Baker, Dale Rand, Margaret Cervarich, Gary Fore, David Newcomb, Fred Frecker, Richard Schreck, Adam Ficher, Jim Melius[11] FEHRLReport 2006/02 Guidance manual for the implementation of low-noise road surfaces; Phil Morgan (TRL) [12] CBI rapport/report 1:95 Johan Silfwerbrand Whitetoppings - Swedish Field Tests 1993-1995, Betong på asfalt - svenska fältförsök 1993-1995 [13] 5_Experiences with porous asphalt in the Netherlands (english version) - Voskuilen[14] APT Testing of Modular Pavement Structure ‘Rollpave’ and Comparison with conventional asphalt motorway structures; L.J.M. Houben, Delft University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Road and Railway Engineering[15] Warm Asphalt Mixtures, Necessity for a thermal approach, The case of LEA, Y. Martineau LEA-Co, USIRF 31th MAY 2007 [16] Warm Mix Technology, Rick Pedlow, City of London; Kelly Carrick, McAsphalt Industries Limited; OGRA/ROMA Combine Conference, February 2007.[17] Warm Mix Asphalt Technology, ASSHTO STANDING COMMITTEE ON HIGHWAYS TECHNICAL MEETING, September 16, 2005. Nashville, TN[18] Advisory note 17, Australian Asphalt Pavement Association, http://aapa.asn.au/content/aapa/download/AdvisoryNote17.pdf, accessed August, 2006.[19] http://www.fhwa.dot.gov/pavement/asphalt/wma.cfm, accessed August, 2006.[20] http://www.oregon.gov/ODOT/TD/TP_RES/docs/2006_NWTC/2C_Huddleston.pdf, accessed August, 2006.

Documents

Posebne asfaltne mješavine