S přechodem na evropské normy se otevírá možnost stanovovat a posuzovat vlastnosti asfaltových směsí s využitím tzv. funkčních zkoušek. Jde o laboratorní zkoušky, při nichž je materiál podrobován zkoušení v podmínkách simulujících skutečné namáhání asfaltových směsí v konstrukci vozovky.
Tyto metody se objevují v normách řady ČSN EN 12697 - Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka, a dále jsou zmiňovány ve specifikačních normách řady ČSN EN 13108. Cílem zavedení funkčních zkoušek pro asfaltové směsi je přiblížit zkoušení ke skutečnému namáhání ve vozovce a vytvořit alternativní přístup pro navrhování asfaltových směsí k dosud používanému postupu empirickému.
Empirický způsob návrhu je většinou založen na stanovování fyzikálně mechanických veličin podle Marshalla, který tento postup odvodil koncem 30. let 20. století. I přes další úpravy této metody americkými inženýry v průběhu 2. světové války se jedná o záležitost více než půl století starou. Extrémní celosvětový nárůst těžké nákladní dopravy zejména v posledním období si vynucuje hledání nových přístupů.
V posledních letech se začínají stále více prosazovat právě již výše zmiňované funkční zkoušky (Performance tests) - t.j. zkoušky simulující skutečné namáhání asfaltových směsí. Ve velké míře jejich prosazování napomohl rozsáhlý americký výzkumný program SHRP (Strategic Highway Research Project). Tento výzkum byl zaměřen na větší propojení laboratorních zkoušek s reálným namáháním vozovek, což mělo v konečném důsledku vést k volbě takových vstupních materiálů, pomocí kterých by se zvýšila kvalita výsledného produktu - asfaltové směsi a omezila by se tak nutnost vysokých investic do údržby a oprav poruch.
V rámci tohoto projektu byly vyvinuty nové nebo zdokonaleny již používané funkční zkušební metody jak pro asfaltová pojiva, tak i pro asfaltové směsi. Funkční způsob návrhu asfaltových směsí se omezuje ve své podstatě na směsi typu asfaltový beton, tedy směsi s plynulou čarou zrnitosti. Ostatní typy asfaltových směsí, jako je např. asfaltový koberec mastixový nebo asfaltový koberec drenážní, lze zařadit do skupiny směsí empirických, jejichž účel použití je poměrně úzce vymezen - asfaltový koberec mastixový se používá zejména pouze pro vysoká a extrémní dopravní zatížení, asfaltový koberec drenážní pro snížení nebezpečí aquaplaningu.
Čtěte také: Jak lepit dlažbu na asfaltový pás?
Taktéž obory zrnitosti těchto empirických směsí jsou poměrně úzké, používají se téměř výhradně modifikované asfalty, jejich složení tedy nelze výrazněji měnit. Naproti tomu směsi typu asfaltový beton již svým oborem zrnitosti poskytují mnohem větší variabilitu, jedná se o směsi nejčastěji používané v silničním stavitelství jak do obrusných, tak i do ložních vrstev. Jako asfaltová pojiva lze používat jak pojiva nemodifikovaná, tak i modifikovaná.
Pro izolační vrstvu jsou zařazena nová ustanovení o asfaltových mastixech vycházející z evropské normy EN 12970. Druhy asfaltových mastixů a požadavky na jejich vlastnosti jsou uvedeny v ČSN EN 12970, čl. 5.1 tab. 3a, Příloha A - tab. A1. S ohledem na materiálovou základnu se doporučuje pro izolační vrstvy mostovek druh 1 uvedený v ČSN EN 12970, NA čl. 5.1. Zkoušení jeho vlastností se provádí podle ČSN EN 12970, NA čl. 5.2.1. Kvalitativní požadavky na tento druh asfaltového mastixu jsou zde uvedeny v tab. 4 a 5.
Vzhledem ke komplikacím s dostupností a dokladováním materiálů uvedených pro druhy asfaltových mastixů 2 až 5 se pro podmínky České republiky jeví jako nejvhodnější z výrobního hlediska druh 1, který by mohl být nejsnáze vyráběn strojně na obalovnách a používán jako izolační vrstva mostovky. Pro orientační zkoušky byl připraven mastix, jehož složení je uvedeno v tab.
Výsledky zkoušek jsou uvedeny na obr. 1. Číslo tvrdosti ČSN EN 12697-20 na krychli - 500 mm2, 40 °C, 30 min. Vzhledem k tomu, že se v [4] uvažuje s variantními časy zatlačení trnu, které ale nejsou nikde v jejím textu uvedeny, je měření provedeno jako časový průběh čísla tvrdosti v rozmezí do 30 minut. Bod měknutí kroužek-kulička podle Wilhelmiho - ČSN EN 1871.
Zjištěná čísla tvrdosti jsou pouze orientačními hodnotami pro technické posuzování. ČSN EN 12970 nespecifikuje dostatečně zkušební podmínky. Také dolní meze (4,5 a 6 mm) nebyly po 30 minutách zatížení podkročeny. Po 30 minutách zvoleného zatížení nepřekročila horní mez hodnoty ČSN EN 12970 (uvedeny dvě meze 18 a 24 mm) parametru uvedeného v ČSN EN 12970. V ČSN 73 6242: 1995 se pro asfaltový mastix - MI předepisuje rozmezí 90-120 °C.
Čtěte také: Asfaltový pás OBI - recenze a aplikace
Z toho lze usoudit, že pro účely použití jako izolační vrstvy na mostovkách by bylo nutné formulovat asfaltové mastixy minimálně s obsahem horní ověřované meze obsahu pojiva zde prováděných zkoušek. Při výběru pojiva nutno respektovat zejména pro betonové mostovky druhy podle upřesněné specifikace uvedené v poznámce 3 tab.
Asfaltový mastix se navrhuje na betonové a ocelové mostovky s maximálním výsledným sklonem 4 % (v případě zpevnění drtí max. Na betonových mostech se provádí adhezní nátěr ze speciálních nízkoviskózních modifikovaných asfaltů za studena v množství 0,5 kg/m2 zbytkového pojiva z použité emulze doplněný vložením skelné mřížové textilie (strany oka v rozmezí 5 až 12 mm, pevnost v podélném tahu min. 900 N, v příčném tahu min. 370 N). Tato opatření zajišťují eliminaci tvorby puchýřů a zamezení prokopírování případných trhlin do této vrstvy.
Povrch asfaltového mastixu je nutno opatřit posypem předobaleného drceného kameniva frakce 2/4 v množství 1 kg/m2 až 2 kg/m2. V novém znění článků normy týkajících se asfaltových směsí a vrstev jsou kvalitativní požadavky dány formou odkazů uváděných norem s upřesněními pro hutněné asfaltové ochranné vrstvy, protože příslušné normy [1, 2, 11] na rozdíl od litých asfaltů [3] podrobné specifikace pro použití na mostech neuvádějí.
Pro asfaltový mastix jsou zde v komentáři k čl. 5.3.2 zařazeny výsledky orientačních ověřovacích zkoušek zaměřených spíše k použití na ocelových mostech. Kvalitativní požadavky na stavební materiály a směsi jsou uvedeny v ČSN EN 13108-1, NA - ustanovení pro obrusné a ložní vrstvy, v ČSN EN 13108-5, NA a v čl. 4.1.7, 4.2.2 (požadavky na jakostní třídy a použitá pojiva).
Mezerovitost Vmax směsí AC, SMA pro obrusné vrstvy vozovek na Marshallových tělesech smí být při kontrolních zkouškách max. 5 % obj. Mezerovitost Vmax směsí ACL pro ložní vrstvy třívrstvých vozovek na Marshallových tělesech smí být při kontrolních zkouškách max.
Čtěte také: Detaily pokládky šindele
Použití asfaltů PMB 10/40-65, 30/45 a 35/50 se nedoporučuje (nebezpečí vzniku trhlin), asfalt PMB 25/55-65 lze použít jen ve zdůvodněných případech (např. vozovky s pomalou dopravou). Požadavky na hotové vrstvy jsou uvedeny v ČSN 73 6121 článku 6.4, v TKP (Technické kvalitativní podmínky Ministerstva dopravy ČR) kap. 7 a v čl. 4.1.7, 4.2.2 (konstrukční skladby a tloušťky vrstev).
Pro maximální mezerovitost (Vmax) na Marshallových tělesech při kontrolních zkouškách je přípustná mez 5 % obj. Asfalty PMB 10/40-65, 25/55-65, 30/45 a 35/50 se nepoužívají (nebezpečí vzniku trhlin). Požadavky na hotové vrstvy jsou uvedeny v ČSN 73 6121 článku 6.4, v TKP kap. 7 a v článcích 4.1.7, 4.3.1 a 5.1.1 této normy ČSN 73 6242.
b) obsah pojiva a křivka zrnitosti - 1× z každé várky při výrobě ve vařičích, 1× na 25 t při strojní výrobě, dovolené odchylky jsou zde uvedeny v tab. c) tloušťka vrstvy - minimálně 1× na každých 50 m2 při lokálním měření v průběhu pokládky.
Ochranná vrstva se provádí pouze z těch asfaltových směsí, které odpovídají odzkoušenému izolačnímu systému. Pro pokládku asfaltových směsí se nesmí použít finišery na pásech s kovovou styčnou plochou. Pro příčné a podélné spoje ochranné vrstvy izolace MA, která je v konstrukci mostní vozovky zároveň ložní vrstvou, lze kromě ohřevu (vychladlá vrstva se v místě spoje očistí a ohřeje na teplotu, při které se vrstvy spojí, k ohřátí lze použít horkou směs litého asfaltu) použít pouze speciálního asfaltového pojiva k pevnému spojení.
tags: #mastixový #asfaltový #koberec #vlastnosti #a #použití