Frézování komunikací, známé také jako frézování silnic nebo povrchová úprava silnic, je proces odstraňování vrstvy asfaltu nebo betonu z povrchu vozovky za účelem její opravy nebo obnovy. Při opravách silnic se většinou (pokud se nejedná o ojedinělé výtluky) část poškozené vozovky odfrézuje a na místo se nanese nový pás asfaltové směsi. Fréza se samozřejmě používá tam, kde je třeba odstranit krytovou vrstvu komunikace, nejčastěji se to týká okrajů vozovky. Když se třeba na silnici vyhýbají dva kamiony, dostanou se kola těžkého návěsu na okraj, ten vlivem vysokého zatížení povolí, vrstva asfaltu se ohne a vytvoří se trhliny. Pak už je jenom otázka času, než se vlivem působení vody, mrazu a soli z malé prasklinky stane výtluk. Je-li takových výtluků či prasklin několik za sebou, přestává dávat smysl opravovat je jednotlivě, případně v zimním období pomocí studené asfaltové směsi. V tu chvíli přichází ke slovu nejprve fréza.
Důvody a příznaky poškození vozovek
Silniční vozovky, které jsou ve špatném technickém stavu, tj. mají rozsáhle poškozený kryt, málo únosné podkladní vrstvy, potřebují vážnější opravy. V těchto případech je často nutné vyměnit celé nebo značné části konstrukce vozovky. Příznaky začínajícího rozpadu krytu asfaltových vozovek silnic, dálnic, místních komunikací a dalších ploch jsou různé. Poškození nebo opotřebení lze charakterizovat podle těchto viditelných znaků:
- různé druhy trhlin na povrchu;
- koroze povrchu (vydrolování a vypadávání zrn);
- nedostatečná drsnost;
- nedostatečná soudržnost vrstev, oddělování obrusné a ložní vrstvy;
- trvalé deformace povrchu jako vyjeté koleje apod.
Uvedené poruchy je možné opravit vžitými, klasickými způsoby oprav povrchu asfaltových vozovek, jako jsou různé velkoplošné sanační úpravy (udržovací nátěry, mikrokoberce, slurry seal), anebo celkovou výměnou rozpadajících se vrstev krytu vozovky, jejich odfrézováním a položením nových vrstev, včetně předepsaných spojovacích postřiků.
Možnosti opravy a technologie frézování
Asfaltová vozovka se zpravidla skládá ze 2 až 4 vrstev: podkladních, ložní a obrusné. Od rozsahu poškození, jež je stanoveno přesnou diagnostikou, se odvíjejí způsoby opravy a různé technologické postupy.
Recyklace za horka
Při recyklaci za tepla je nasazen stroj s infrazářičem, který rozehřeje povrchovou vrstvu vozovky, sejme ji, přidávají se další komponenty a dochází k opětovnému položení na vozovku. Výsledkem je hotová vozovka s finálním povrchem. K nejmodernějším technologiím však patří recyklace za studena na místě.
Čtěte také: Postup frézování drážek v betonu
Strojní souprava pro recyklaci za horka sestává ze dvou rozehřívačů, které opravovanou asfaltovou vrstvu pozvolna nahřívají na potřebnou teplotu pomocí propanbutanových infrazářičů. Dále následuje klíčový stavební stroj remixer, který ohřátou vrstvu rozpojí a podle požadované výsledné úpravy takto získanou asfaltovou směs dokonale promíchá buď bez, anebo s přidávanými komponenty (asfalt, kamenivo, asfaltová směs). Finální částí remixeru je v podstatě finišer, který směs znova rozprostře, reprofiluje a předhutní. Nakonec následuje hutnění recyklované směsi silničními válci. Uvedená souprava umožňuje v podstatě provedení čtyř základních variant recyklace asfaltových vrstev za horka:
- Reshape: Jde o reprofilaci asfaltového krytu (většinou jen obrusné vrstvy) do hloubky 30 až 50 mm, kdy složení asfaltové směsi má požadované fyzikálně mechanické vlastnosti.
- Repave: Zde jde o reprofilaci původního asfaltového krytu s požadavkem zesílení vozovky o další obrusnou vrstvu. Na metr čtvereční je možné navrhnout množství nové směsi od 30 do 100 kg, což představuje zesílení vozovky o 10 až 40 mm.
- Remix: Při této technologii se původní asfaltová vrstva upravuje na požadované fyzikálně mechanické vlastnosti přidáním potřebných komponentů (obvykle 5 až 30 % nových materiálů).
- Remix plus: Tato metoda umožňuje vytvoření dvou asfaltových vrstev současně. Původní asfaltový kryt se upraví technologií "remix" a na něj se položí nová obrusná vrstva.
Recyklace za horka (hlavně používané technologie remix a remix plus) je metodou komplexní opravy vozovek v jednom pracovním procesu. Technologie se používá bez vyloučení silniční dopravy (ta je usměrněna do jednoho jízdního pruhu a řízena přenosnou světelnou signalizací). Remix a remix plus jsou bezespárové technologie, protože příčné a podélné spáry jsou tepelně ošetřeny přímo při pokládce, čímž se docílí stejná míra zhutnění jako uprostřed pracovního pruhu.
Recyklace za studena
Recyklace za studena se dělí podle hloubky, do níž se fréza zařezává. Jestliže je použita silniční fréza, jde o hloubku zhruba od 5 do 15 centimetrů a odebírá se pouze živičný povrch. Při nasazení zemní frézy se stroj dostává do hloubky až 30 centimetrů a tudíž zasahuje i do podložní vrstvy. Pracovní postup při této recyklaci je v podstatě následující: rozpojení původních vrstev konstrukce vozovky; úprava zrnitosti rozpojené směsi přidáním kameniv a dávkování pojiva na základě analýzy vzorků odebraných z původní konstrukce; rovnoměrné rozhrnutí recyklované směsi a hutnění těžkými silničními válci.
Studená recyklace vytváří pružnější vrstvu, která je schopna lépe přenášet napětí z podkladních vrstev. Pokud dojde k povrchové recyklaci, je životnost prodloužena o dalších 15 let. Při použití studené technologie však musí za sedm až deset dní přijít ještě někdo položit konečný koberec. Silnice se u nás zatím většinou opravují pokládkou nového asfaltového povrchu na stávající vozovku nebo odfrézováním a položením asfaltové směsi. Oba způsoby mají jen krátkodobý účinek a po pár letech se silnice může opravovat znovu. Rekonstrukce vozovky novými technologiemi se soustředí na vytvoření kvalitního podkladu. Asfaltu na konečnou úpravu se spotřebuje o polovinu méně.
Studená recyklace se v zásadě dělí podle hloubky, do které stroj zasahuje. Je však možno ji členit i do tří skupin podle pojiv, které se do směsi po odfrézování přidávají:
Čtěte také: Postup frézování betonové podlahy krok za krokem
- s hydraulickým pojivem (cement nebo vápno),
- s asfaltovým pojivem (asfaltová emulze nebo asfaltová pěna),
- s kombinovaným pojivem (cement a asfaltová emulze nebo cement a asfaltová pěna).
Nejvíc se využívá přidávání asfaltové emulze nebo asfaltové pěny (foamed bitumen cold mix - FBCM), ale rovněž se osvědčilo kombinování asfaltových pojiv s cementem. V případě technologie foamed bitumen cold mix se jedná o směs vyrobenou přidáním horkého asfaltu ve formě pěny (asfaltová pěna) do nevyhřátého - studeného recyklátu. Pěnový asfalt se vyrábí mixováním horkého asfaltu s vodou a nabízí dodavatelům další úspory nákladů, protože lépe rozptyluje pojivo v recyklované směsi. Dosavadní testy naznačují, že asfaltová pěna používá výrazně menší množství asfaltu než tradiční metody. Recyklovaný materiál původní vozovky je většinou doplňován výplňovým kamenivem na úpravu zrnitosti v závislosti na tloušťce vrstvy. Samotná směs se vyrábí v recykléru, který je doplněn o agregát na výrobu a dávkování asfaltové pěny. Alternativní systémy využívají zdokonaleného počítačového řízení pro automatické nastavení množství asfaltové pěny podle zpracované hmotnosti recyklované směsi v závislosti na pracovní rychlosti, šířce a hloubce frézování.
3D frézování vozovek
Moderní dopravní infrastruktura si žádá moderní přístup. Proto se nabízí 3D frézování vozovek - technologie, která umožňuje maximálně přesné odebrání asfaltových vrstev podle digitálního návrhu. Na rozdíl od běžného frézování, kde se výška odebírané vrstvy nastavuje ručně nebo podle výškových čidel, využívá univerzální totální stanici a laserovou nivelaci. Fréza tak kopíruje přesně předem připravený 3D model terénu, což zajišťuje rovnoměrný profil, správný spád a minimalizaci materiálových ztrát.
Typy asfaltových směsí
Asfaltový beton je krytová (obrusná, nebo ložní) vrstva asfaltové směsi s uzavřenou zrnitostí kameniva.
- ACO asfaltový beton pro obrusné vrstvy,
- ACL asfaltový beton pro ložní vrstvy,
- ACP asfaltový beton pro podkladní vrstvy,
- SMA asfaltový koberec mastixový.
Asfaltový koberec je krytová, popřípadě podkladní vrstva z asfaltové směsi, dělí se na:
- asfaltový koberec mastixový - obrusná vrstva s vysokým podílem drceného kameniva zpravidla přerušené zrnitosti, kde mezery kamenné kostry jsou převážně vyplněny mastixem,
- asfaltový koberec drenážní - vysoce mezerovitá obrusná vrstva, která je schopná odvádět vodu a snižovat hlučnost vozidel,
- asfaltový koberec tenký - obrusná vrstva asfaltové směsi a tloušťce 15 mm až 30 mm,
- asfaltový koberec otevřený - obrusná, ložní, nebo podkladní vrstva z asfaltové směsi otevřené zrnitosti,
- asfaltové vrstvy s vysokým modulem tuhosti - podkladní nebo ložní vrstva vozovek především na vozovkách s velkým dopravním zatížením (třída dopravního zatížení I, II a v úsecích s pomalou zastavující dopravou), zejména na nestmelených podkladních vrstvách.
Vybavení a technické parametry
K frézování asfaltových komunikací a ploch se používají různé typy fréz.
Čtěte také: technologie pro frézování asfaltových povrchů
Příklady fréz a jejich parametry
- Wirtgen W 60 Ri: hmotnost 7 tun, zdvihový objem čtyřválcového motoru 4,1 litru, výkon 105 kW, maximální rychlost 12 km/h, provozní rychlost 48 metrů za minutu. Maximální hloubka frézovaného pruhu je 21 centimetrů a šířka bubnu je 60 centimetrů. Fréza umožňuje pracovat v nulové výšce, zarovnává jen hrboly, což je výborné na zvlněné okraje vozovky.
- Wirtgen DC 50: šířka frézované plochy 50 cm.
- Wirtgen W120FI: šířka frézované plochy 120 cm.
- Wirtgen W2000, W2100, W200i, W220: s pracovní šířkou 2000 mm a 2200 mm a hloubkou až 350 mm. Jsou určené pro výměry do 12 000 m2 denně (při 50 mm tl.). Vhodné jsou především k frézování dálničních a silničních komunikací, velkých otevřených ploch nebo k rozfrézování konstrukčních vrstev vozovek s ponecháním výfrezků na místě pro následné zpracování recyklací za studena. Frézy jsou vybaveny dvěma senzory příčného a podélného sklonu, vícebodovou nivelací pro vyrovnání nerovností (multiplex) a snímačem vodícího lanka.
Kompaktní silniční frézy
Kompaktní silniční frézy s pásovým dopravníkem, pracovní šířkou záběru od 500 mm a hloubkou až 330 mm, určené pro menší výměry do 3 000 m2 denně.
Další strojní vybavení
Kromě fréz se používají i další stroje pro pokládku a úpravu povrchů:
- Finišery Vögele a tandemové válce Bomag a Hamm pro pokládku asfaltových směsí.
- Finišery Wirtgen SP 1600 (max. tloušťka vrstvy 500 mm, kapacita 500 m2/h) a Wirtgen SP 1500 (max. šířka pokládky 15,25 m, max. tloušťka vrstvy 500 mm, kapacita 500 m2/h) pro technologii betonových vozovek.
- Finišery Guntert & Zimmerman S 1500 (max. šířka pokládky až 16 m, max. tloušťka vrstvy 457 mm, kapacita 500 m2/h).
- Bruska Cedima CBC 1000.3 (max. pracovní šířka 1000 mm, max. hloubka broušení/řezu 30 mm, 260 diamantových kotoučů / 350 mm průměr). Výměnný přední rám k broušení a frézování povrchů nebo drážkování.
Srovnání nákladů na opravy
| Technologie opravy | Orientační cena za kilometr | Popis |
|---|---|---|
| Recyklace za studena do hloubky | 6 až 8 milionů korun | Včetně položení finálního živičného koberce. |
| Recyklace za studena (odebírání živičné vrstvy) | 3,5 až 4,5 milionů korun | Odebírá se pouze živičná vrstva. |
| Stará technologie (kompletní výměna) | 15 až 20 milionů korun | Odstranění asfaltového krytu, podkladových vrstev, vyrovnání, nové podkladové vrstvy a položení živičného koberce. |
tags: #frezovani #asfaltu #minimalni #tloustka #informace