Asfaltový recyklát je druh kameniva, které vzniká drcením asfaltových celků. Označuje se jako “druhotná surovina” přičemž tento název není ukotven v legislativě. Může pocházet z odpadu vzniklého při demolici silnice nebo při frézování vozovky.
Velké kusy asfaltu jsou drceny na různě velké frakce, podle použití. Asfaltový recyklát lze nalézt ve standardních velikostech 0 - 8, 8 - 32, 32 - 63.
Použití Asfaltového Recyklátu
Asfaltový recyklát se používá jako podkladový materiál namísto štěrku. Slouží ke zpevnění cest. Tvoří buď podsypnou vrstvu nebo podkladní vrstvu. Recyklované kamenivo pochází z jednotlivých vrstev vozovky.
Pro výrobu podkladní vrstvy nebo zpevnění málo zatížených cest se používá hutnění. Oblíbená je i kombinace přidání emulze a cementu.
Výzkum a Vývoj v Oblasti Asfaltových Recyklátů
Aktuální výzkum využití asfaltových recyklátů navazuje na projekt, který proběhl v letech 2019 až 2022, kdy byly v rámci konkrétních staveb v Brně používány asfaltové recykláty stmelené hydraulickým pojivem do podkladních vrstev vozovek místních komunikací. Významným způsobem se do těchto výzkumných aktivit zapojila firma DUFONEV RC, a.s. Stmelené směsi recyklátů z míchacího centra vykazovaly optimální homogenitu kontrolovaných vlastností čerstvých směsí.
Čtěte také: Vlastnosti recyklovaného asfaltu
Díky tomuto úspěšnému řešení využití recyklátů do podkladních vrstev vozovek pozemních komunikací byl navržen nový specifický projekt výzkumu těchto směsí na VUT, Fakultě stavební, Ústavu pozemních komunikací. V první etapě došlo k odebrání významného množství vhodných zkušebních vzorků materiálů.
Vzhledem k tomu, že se výzkum zaměřuje převážně na podkladní vrstvy komunikací druhých a třetích tříd, byla navázána spolupráce především se středisky správy a údržby komunikací v jednotlivých krajích, které s tímto materiálem hospodaří. Celkem bylo odebráno na těchto střediscích, popř. přilehlých obalovnách asfaltových směsí celkem 5 různých druhů běžně používaného asfaltového recyklátu do maximální velikosti zrna 32 mm, popř. 63 mm.
Jednalo se o vzorky z SÚS cestmistrovství Bystřice nad Pernštějnem (vzorek 1), obalovna Rajhradice (vzorek 2), SÚS cestmistrovství Tišnov (vzorek 3), skládka Colas, a.s. Znojmo (vzorek 4) a obalovna tasovice (vzorek 5).
Ve druhé etapě byly provedeny standardní zkoušky jak na samotném recyklátu (sítový rozbor), tak na extrahovaném asfaltovém pojivu (obsah asfaltového pojiva, penetrace, bod měknutí) pro zjištění základních informací o odebraných vzorcích.
Součástí třetí etapy byl samotný návrh stmelených směsí z asfaltového recyklátu. Celkem bylo pro každý laboratorní vzorek asfaltového recyklátu vytvořeno 9 zkušebních sad válcových zkušebních vzorků.
Čtěte také: Jak lepit dlažbu na asfaltový pás?
V prvním kroku byla vytvořena řada referenčních těles z asfaltového recyklátu při teplotě + 30 °C. Poté byly, za účelem maximálního využití zbytkového obsahu asfaltového pojiva v recyklátu, vytvořeny další 3 sady zkušebních těles při teplotách 60 °C, 90 °C a 135 °C.
V dalším kroku bylo do asfaltového recyklátu dávkováno drobné množství pojiva 1,5 % kationaktivní asfaltové emulze modifikované 60% (KAE), pro zlepšení pevnostních charakteristik vrstvy. Pro takto namíchanou směs byly opět vytvořeny a zhutněny 4 sady těles při výše uvedených teplotách.
Poslední, devátá vytvořená sada těles, byla hutněna pouze při referenční teplotě 30 °C a obsahovala přídavek pojiva v podobě 1,0 % hm. směsného cementu CEM II 32,5 R (CEM). Tato sada byla speciálně vytvořena pro zjištění účinků hydraulického pojiva na tuhost směsi asfaltového recyklátu, který obsahoval největší množství zbytkového zestárlého asfaltu.
Na závěr byla všechna vyrobená tělesa podrobena zkoušce pevnosti v příčném tahu dle ČSN EN 13286-42.
Hutnění zkušebních těles probíhalo pomocí manuálního hydraulického lisu, který zajišťoval rovnoměrné zhutnění tělesa z obou stran. Pro výrobu zkušebních vzorků bylo nutné v rámci výzkumu vyrobit speciální hutnící lis, protože běžně používaná rázová zhutňovací metoda Proctor modifikovaný, používaná pro laboratorní hutnění zkušebních válcových těles, není pro pružno-plastický asfaltový recyklát vhodná.
Čtěte také: Asfaltový pás OBI - recenze a aplikace
Výsledky Zkoušek
V tabulce 1 jsou uvedeny hodnoty penetrace a bodu měknutí zbytkových asfaltů vyextrahovaných z asfaltových recyklátů a množství asfaltového pojiva v asfaltovém recyklátu.
Na následujících obrázcích jsou zobrazeny provedené sítové rozbory použitých recyklátů včetně sledovaných zrnitostních mezí. Hodnoty těchto mezí jsou při recyklaci na místě pouze doporučené.
Z hlediska zrnitosti asfaltového recyklátu zpracovávaného na místě, hovoří norma ČSN 73 6147 o doporučených hodnotách. V případě přípravy v míchacím centru či laboratoři by měly být dodrženy normou požadované procentuální hodnoty propadů na sítech 0,063 mm, 2 mm, 8 mm, 16 mm, (31,5 mm pouze pro frakci 0/63). Již první hodnota požadovaného propadu min. 2 % na sítě 0,063 mm je velmi sporná.
V případě recyklace za studena nenastává problém se zvýšením teploty směsi. V případě zvýšení teploty asfaltového recyklátu nad bod měknutí, na což se zaměřoval popisovaný výzkum, dochází k povolení vazeb mezi částicemi a sítový rozbor studeného recyklátu neodpovídá skutečnému stavu.
Na obrázku 5 jsou uvedeny výsledky zkoušky stanovení pevnosti v příčném tahu a poměry pevností při zkoušce stanovení odolnosti proti vodě (obrázek 6).
Závěr Výzkumu
Z výše uvedených výsledků lze konstatovat, že navržené stmelené směsi vyhovují nové ČSN 73 6147 pro užití asfaltových recyklátů „za studena“ do podkladních vrstev vozovek pozemních komunikací. Bylo prokázáno, že stmelením asfaltového recyklátu asfaltovou emulzí dosáhneme dostatečné pevnosti podkladní vrstvy vozovky.
Zároveň v kombinaci s mírným zahřátím stmelené směsi dojde k mnohonásobnému zvýšení požadovaných parametrů (především pevnosti v příčném tahu) této směsi, právě díky aktivaci obsaženého pojiva v recyklátu.
Výzkum a jeho možné pokračování bylo prezentováno a konzultováno se správci komunikací v ČR a SR v rámci každoročních odborných přednášek a seminářů (též konference Izolace).
Udržitelnost a Recyklace Asfaltu
Asfaltové vozovky jsou recyklovatelné! V Německu se silnice neustále bourají a obnovují. Není to tak špatné pro naše životní prostředí, protože téměř výlučně se používá asfaltový recyklát - jinými slovy skutečný životní cyklus. Od poloviny 80. let 20. století se systematicky znovu využívá asfalt.
Silnice se odstraňuje po vrstvách. Každá z těchto vrstev je dopravována samostatně a zpracovávána proséváním nebo drcením. Výsledkem je granulát, který se skladuje na speciálních místech nebo přímo na obalovně. Alespoň do doby, než se znovu použije.
Drcená asfaltová vrstva, pokud neobsahuje žádné škodliviny, jako např. dehet, se v obalovně přidává do nové asfaltové směsi a dostává se tak zpět na vozovku.
Materiály používané jako omlazující prostředky jsou různé. Stále však probíhají výzkumy na regenerátorech s cílem najít ty nejlepší přísady pro recyklaci asfaltu. Při zkoušení různých omlazovacích prostředků pro bitumen je v současné době úsilí poměrně vysoké. V některých případech se musí míchací systémy znovu nastavit a analýzy zaberou mnoho času. Nakonec jsou zkušební dráhy podrobeny sérii dlouhodobých testů.
Použití asfaltových komunikací je velkým plusem, zejména s ohledem na naše životní prostředí. Není třeba těžit téměř žádné nové suroviny.
Alternativní Využití Recyklátů
V současnosti je ve většině případů užíván směsný (příp. cihlový) recyklát jako zásypový materiál (např. pro rozvody energií) či pro stabilizaci podkladů a nestmelených vrstev vozovek. Přitom však lze kvalitní tříděné recykláty využít na daleko vyšší úrovni, což ukazují níže uváděné příklady.
Bylo prokázáno, že asfaltové recykláty jsou velmi vhodné zejména pro technologie za studena za použití emulzí, případně v kombinaci s cementem, kdy dochází k obalení ekologicky závadných částic a tím ke snížení možnosti znehodnocení odpadních vod a blízkého okolí.
Nejvhodnější využití asfaltového recyklátu za studena je následující:
- bez přidání nového pojiva k recyklátu s použitím pro málo zatížené vozovky
- pro spodní podkladní vrstvy a pro zpevnění štěrkopískových podsypných vrstev
- s přidáním hydraulického pojiva (cementu, popř. vápna či strusky) pro provedení nové stmelené podkladní vrstvy
- s přidáním emulze k recyklovanému materiálu, vhodné zejména tam, kde staré úpravy obsahují dehtové pojivo
- kombinovaný způsob, kdy k recyklovanému materiálu se přidává emulze i cement, což je vlastně zlepšení předchozího způsobu a firma prokázala, že tento způsob dosáhl nejlepších výsledků a že vlastnosti těchto směsí je prokazatelně možné srovnat se směsmi typu OK (obalované kamenivo) zpracovávanými za horka
Normy a Předpisy
V podmínkách ČR dosud neexistují, na rozdíl od některých zemí EU, obecně platné normy pro jakost recyklátů. Výjimku tvoří pouze některé normy pro stavbu komunikací a OTP pro stavbu železničního svršku a spodku. Konkrétně se jedná o:
- ČSN 73 6121 Hutněné asfaltové vrstvy
- ČSN 73 6122 Lité asfalty
- ČSN 73 6123 Cementobetonové kryty vozovek
- ČSN 73 6124 Kamenivo stmelené hydraulickým pojivem
- ČSN 73 6125 Stabilizované podklady
- ČSN 73 6126 Nestmelené vrstvy
- OTP ČD Kamenivo pro kolejové lože (platnost od 1. 1.)
Recyklace Stavebních a Demoličních Odpadů
Více než polovina odpadů vznikajících na našem území jsou stavební a demoliční odpady (SDO). V ČR v posledním desetiletí dochází k intenzivnímu rozvoji recyklace stavebních a demoličních odpadů. Rozvíjí se recyklace betonu, cihel a jejich směsí, které mohou sloužit jako kvalitní plnivo do betonů - bohužel však s omezeními, která vyplývají za současné legislativy pro výrobu betonu. Také se intenzivně rozvíjí recyklace zemin a kameniva. Produkty nacházejí uplatnění zejména při liniových stavbách.
Podíl využití recyklátů v posledních letech rychle roste. Zatímco v letech 2007 až 2011 byl podíl recyklátů na trhu s inertními minerálními materiály ve stavebnictví kolem 4 %, od roku 2012 do roku 2020 došlo k jeho výraznému nárůstu až na zhruba 15,5 % - což znamená takřka čtyřnásobný nárůst.
Legislativní Překážky a Kvalita Recyklátů
Odborníci z praxe upozorňují na legislativní překážky a projektanty, kteří nejsou dostatečně edukováni o možnostech využití recyklátů. Důležitým faktorem je také nižší kvalita výrobků v důsledku špatné dekonstrukce staveb a nedůsledné práce recyklačních center.
Podmínkou odpovídající kvality recyklátů, a tedy i jejich využití je vysoce efektivní třídění demoličního materiálu přímo na místě jejich vzniku.
Závěrem
Recykláty mohou přispět k udržitelnosti stavebnictví a jsou vcelku bez problémů využívány, nemůžeme však čekat, že zcela nahradí primární suroviny. S recykláty se můžeme setkat napříč stavebním sektorem, od pozemního stavitelství až po budování infrastruktury.
Všechno recykláty nenahradíme, což je také největší překážka jejich užívání.
Tabulka 1: Hodnoty penetrace a bodu měknutí zbytkových asfaltů
| Vzorek | Penetrace | Bod měknutí | Obsah asfaltového pojiva |
|---|---|---|---|
| SÚS cestmistrovství Bystřice nad Pernštějnem (vzorek 1) | [hodnota] | [hodnota] | [hodnota] |
| obalovna Rajhradice (vzorek 2) | [hodnota] | [hodnota] | [hodnota] |
| SÚS cestmistrovství Tišnov (vzorek 3) | [hodnota] | [hodnota] | [hodnota] |
| skládka Colas, a.s. Znojmo (vzorek 4) | [hodnota] | [hodnota] | [hodnota] |
| obalovna Tasovice (vzorek 5) | [hodnota] | [hodnota] | [hodnota] |
tags: #asfaltový #recyklát #vlastnosti #a #použití