I přes růst užití syntetických hmot je nejčastějším stavebním izolačním materiálem asfalt. Dnes se používá především ve formě asfaltových pásů, jen zřídka se izoluje asfaltem tzv. za horka. V literatuře, na internetu i mezi částí odborníků je asfalt spojován s polyaromatickými uhlovodíky (PAU, mezinárodní značení PAH). Ty jsou obsaženy hlavně v dehtu, mnohem méně v asfaltu. Toto spojování je způsobeno tím, že asfalt a dehet jsou vzhledově i fyzikálními vlastnostmi velmi podobné látky.
Historické souvislosti a záměna dehtu s asfaltem
V minulosti, nejméně do konce padesátých let minulého století, se ve středoevropském prostoru daleko více používal dehet než asfalt a oba materiály se občas bezstarostně, občas ovšem cíleně zaměňovaly. Dehet byl ve středoevropském prostoru vždy levnější asfaltu a často byl považován i za kvalitnější. V České republice bylo používání dehtů pro hydroizolační materiály definitivně ukončeno v roce 1969 z technologických důvodů, kdy se přešlo na výrobu asfaltových pásů z oxidovaného asfaltu.
Vývoj silničních konstrukcí a zdroje kontaminace PAU
Dopravní infrastruktura má dlouhý a složitý vývoj, komunikace byly budovány již ve starověkých říších až po současnost. Řada dnešních silnic, a zejména pak vozovek I., II. a III. tříd, je vybudována bezprostředně v trase původních vozovek, nebo částečně využívá těleso starých komunikačních stezek, středověkých až novověkých silnic. Tyto vozovky jsou často jakýmsi konglomerátem mnoha různých konstrukčních skladeb, materiálů a technologií. Nejvýznamnější pokrok v technologiích pro konstrukční vrstvy vozovek byl zaznamenán na přelomu 19. a 20. století s počátkem novodobého využívání přírodních asfaltů a uměle získaných dehtů z černého uhlí jakožto pyrolytických zbytků z výroby koksu nebo svítiplynu. Dehty a směsi dehtu s asfaltem byly hojně používány jako pojiva pro různé technologie stmelených vrstev vozovek, a to pro studené emulzní vrstvy, prolévané vrstvy PM (penetrační makadam) i pro horké obalované směsi. Problémem je, že negativní účinky těchto látek na lidské zdraví a životní prostředí nebyly dříve známy.
Zdroje kontaminace PAU
- Primární kontaminace: Dehtová a směsná asfalto-dehtová pojiva. Tyto technologie v konstrukčních stmelených vrstvách vyvinuté na přelomu 19. a 20. století s masivním rozvojem ve 30. letech 20. století a zejména po 2. světové válce až do konce 80. let, jsou největším problémem, který se dá dnes označit jako významná ekologická zátěž z minulosti.
- Sekundární kontaminace:
- Rozpad gumy pneumatik (vlivem otěru o povrch vozovky).
- Ropné látky (zplodiny a úkapy z provozu vozidel).
- Postřiky v AC souvrství (regenerační, rejuvenační či spojovací), které mohly obsahovat různé příměsi.
- Spalování fosilních paliv v průmyslových oblastech i intravilánech měst a obcí.
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) a jejich nebezpečnost
Polyaromatické uhlovodíky jsou chemické látky vždy složené z atomů uhlíku a vodíku a s charakteristickým uspořádáním nejméně tří benzenových jader v molekule. Člověkem jsou vytvářeny především v koksárenství, při různých spalovacích procesech, při zahřívání organických látek při teplotách nad 600 °C a významně při kouření. Z jedné vykouřené cigarety vznikne až 20 ng PAU. Nebezpečnost je především v tom, že mohou způsobovat rakovinu, poruchy nenarozeného plodu a poškození reprodukčních schopností člověka. I v nepatrných koncentracích jsou nebezpečné při dlouhodobém působení, tj. především jsou-li součástí stavebních materiálů obytných budov, kde potom působí na obyvatele celá desetiletí. Standardně je udáváno, že obsah PAU v dehtu je 500x až 1000x vyšší než u asfaltu. Nebezpečnost dehtu je tedy spjata s vysokým obsahem těchto karcinogenních a mutagenních polyaromatických uhlovodíků.
Rozlišení dehtu od asfaltu
Přítomnost dehtu v asfaltu nelze rozpoznat pouhým okem. Rozhodující je rozbor PAU. Nicméně existují vizuální a čichové rozdíly:
Čtěte také: Čerstvý beton: obsah vzduchu
- Zápach: U dehtu je silný a charakteristický i po desetiletích. Asfalt je cítit jedině horký, když je v tekutém stavu.
- Zbarvení: Obecně jsou oba materiály černé, ale ta černá lesklá je především u dehtu, asfalt je spíše černohnědý, černošedý a matný.
- Test s petrolejem: Vhodíme-li kousek asfaltu do skleněné nádoby s petrolejem, dojde k jeho rozpuštění a kapalina ztmavne až zčerná. Dojde-li ke zčernání roztoku a je cítit dehtový zápach, znamená to, že máme směs asfaltu a dehtu. To je naštěstí velmi vzácné, protože se v minulosti směs většinou ukázala být horší vstupních složek.
- Na střeše: Černá barva, zvrásnění a spíše jen náznaky prasklin ukazují na dehet.
Dehtokorek vs. Asfaltokorek
V rámci stavebních průzkumů se lze i v dnešní době setkat s nebezpečným dehtokorkem, známým také jako korkolit. Jedná se o izolant na bázi dehtu (pojivo) a korku (plnivo). Aplikace této izolace byla obvyklá pro období před první světovou válkou a trvala pravděpodobně do konce šedesátých let dvacátého století, kdy byl dehet pro stavební účely zcela zakázán. Dehtokorek byl dominantně používán u průmyslových objektů. Asfaltokorek byl používán v období paralelně s dehtokorkem. Rozdíl mezi dehtokorkem a asfaltokorkem je v pojivu izolace (dehet/asfalt). Zásadním rozdílem ovšem je, že asfaltokorek není zdraví škodlivý izolační materiál. Obě izolace se nejčastěji aplikovaly z interiéru budovy a zabudovávaly se pomocí hřebíků do dřevěných roštů nebo do ložných a styčných spár zdiva. Dehtokorek je spjat s velmi charakteristickým zápachem, přičemž asfaltokorek je prakticky bez zápachu. Zápach je způsoben vysokým obsahem polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU), které jsou obsaženy v dehtu.
Legislativní rámec a klasifikace odpadu
Asfaltové směsi, dehet a výrobky z dehtu jsou odpady vznikající při rekonstrukci a výstavbě silnic, frézování vozovek nebo opravách ploch. Zatímco běžné asfaltové směsi lze materiálově využít, přítomnost dehtu představuje vysoké ekologické riziko - obsahuje karcinogenní látky. Musí být laboratorně analyzován, evidován jako nebezpečný odpad a předán pouze oprávněné osobě ke zpracování nebo odstranění ve specializovaném zařízení. Odpad této skupiny se často podceňuje - zejména starší vozovky obsahující dehet mohou být mylně zařazeny jako běžný stavební odpad. To vede k závažným porušením zákona o odpadech, riziku pokut a potenciálnímu ohrožení zdraví lidí i životního prostředí.
Asfaltová směs se stává nebezpečným odpadem tehdy, pokud obsahuje polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) v koncentraci nad limit stanovený vyhláškou. Pokud není provedena analýza složení, nelze odpad automaticky zařadit jako běžný. Klíčem je obsah dehtových složek a PAU. Staré asfaltové vrstvy (např. z 60.-80. let) často obsahují dehet a musí být pečlivě posouzeny. Obsah PAU se zjišťuje laboratorní analýzou vzorku, tzv. „screening PAU“. Odběr musí provádět osoba s oprávněním.
Aktuální legislativa v ČR
S ohledem na nejednoznačnost v předpisové základně byla v roce 2019 vydána první legislativa, která se specificky zabývá PAU v asfaltových vrstvách vozovek. Resortní předpisy MD ČR rovněž řeší problematiku PAU v TP 105, TP 150 a částečně i TP 210. Aktuálně s platností k 1. 10. 2023 byla novelizována vyhláška 130/2019 Sb. a nahrazena vyhláškou 283/2023 Sb. Novela vyhlášky byla iniciována na základě čtyřleté účinnosti tohoto předpisu a nově nabitými zkušenostmi z projektové přípravy a realizace staveb. Bylo nezbytné do vyhlášky zahrnout i nejproblematičtější historickou vrstvu, a to PM - penetrační makadam se shodnými principy posuzování jako AC vrstvy. S ohledem na nehomogenitu konstrukčního složení vozovek bylo rovněž nutné zpřísnit kritéria pro odběr vzorků.
Technologie zpracování materiálů s nadlimitním obsahem PAU
V kontextu výše uvedených předpisů byly zavedeny technologie pro zpracování materiálů s nadlimitním obsahem PAU. Primárně se jedná o technologii recyklace za studena na místě, případně s výrobou směsi v mobilním míchacím centru. Recyklace spočívá v principu pasivace PAU přidáním asfaltového pojiva do frézovaného materiálu původních vrstev vozovky. Lze tak vyrobit recyklovanou vrstvu s označením RS A. Pro vyšší parametry se používá hydraulicky stmelená recyklovaná vrstva RS CA, kde pasivace PAU proběhne přidáním asfaltového pojiva a hydraulického pojiva. Nově dle vyhl. 283/2023 Sb. se nám nabízí možnost pasivace PAU ve vrstvě recyklace při použití speciálního anorganického pojiva, samozřejmě při prokázání pasivace PAU pomocí výluhové zkoušky.
Čtěte také: Využití ztraceného bednění ve stavebnictví
Laboratorní analýzy PAU
Analýzy PAU provádí v ČR řada laboratoří, některé z nich jsou akreditovány i na měření PAU v asfaltových matricích. Je důležité, aby laboratoř byla schopna měřit tyto látky v obtížné matrici, jako je asfaltový materiál. V oboru analýz PAU v asfaltových matricích vzniká potřeba porovnání a porovnatelnosti výsledků v analytických laboratořích.
Pro hodnocení obsahu PAU se zjišťuje obsah 15 dominantních PAU: naftalen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, benzo(a)antracen, chrysen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)pyren, dibenzo(a,h)antracen, indeno(1,2,3-c,d)pyren, benzo(g,h,i)perylen, fluoranten, pyren a naftalen. Pro hodnocení dle vyhlášky č. 294/2005 Sb. se počítá s jejich sumou, tzn. součtem obsahu všech těchto látek v sušině [mg/kg suš.]. Podle materiálů US EPA (method TO-13) se jedná o prioritní polutanty (znečišťovatele).
Zkušenosti s výsledky analýz PAU
V současné době se obsah PAU v asfaltové matrici posuzuje dle vyhlášky MŽP 283/2023 Sb., dříve dle vyhlášky MŽP 130/2019 Sb. Obě vyhlášky klasifikují asfaltové materiály dle obsahu sumy PAU do čtyř tříd ZAS-T1 až ZAS-T4. V nové vyhlášce 283/2023 Sb. se předpokládá, že u materiálů třídy ZAS-T3 a ZAS-T4 se následně budou provádět analýzy výluhu těchto vzorků dle tab. 2.1 této vyhlášky, která je svým rozsahem i limitními hodnotami totožná jako tab. 10.1 třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.
Z databáze výsledků bylo zpracováno více než 3 000 vzorků pro stanovení PAU v asfaltových matricích. Výsledkem porovnání je, že pro vzorky z vrstev ACO, ACL a ACP je více než 75 % vzorků zařazeno do třídy ZAS-T1, ostatní třídy odpovídají jednotkám %. Pouze pro penetrační makadam bylo 53 % vzorků zařazeno do třídy ZAS-T4. Vzorky odpovídající zařazení do ZAS-T3 a ZAS-T4 byly poté podrobeny analýzám ve výluhu dle tab. 10.1 výluhová třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.
Tabulka: Zatřídění vzorků dle vrstev vozovky a vyhlášky 130/2019 Sb.
| Vrstva vozovky | ZAS-T1 (%) | ZAS-T4 (%) |
|---|---|---|
| ACO | > 75 | Jednotky |
| ACL | > 75 | Jednotky |
| ACP | > 75 | Jednotky |
| Penetrační makadam (PM) | - | 53 |
Z tohoto výsledku vyplývá, že materiál penetračního makadamu by musel být uložen na skládku nebezpečného odpadu (limit pro DOC 100 mg/l) a nikoliv jako všechny ostatní vzorky na skládku ostatního odpadu (limit 80 mg/l).
Čtěte také: Správný beton do ztraceného bednění
Odstraňování asfaltu a dehtu
Protože je asfalt velmi robustní výrobek, může být jeho odstranění velmi obtížné a časově náročné. Tento houževnatý a lepivý materiál silně přilne k povrchu. K jeho účinnému odstranění bez poškození podkladového povrchu je zapotřebí specializovaných nástrojů a technik. Běžné čisticí prostředky používané k usnadnění odstraňování dehtu, asfaltu a asfaltových nečistot jsou obvykle škodlivé pro životní prostředí. Existují různé metody odstraňování asfaltu v závislosti na typu povrchu a množství odstraňovaného asfaltu:
- Mechanické odstranění: K seškrabávání nebo broušení asfaltu z povrchu se používají speciální nástroje, jako jsou škrabky, špachtle nebo brusky.
- Chemické odstranění: K uvolnění nebo rozpuštění asfaltu se používají speciální chemikálie. Tato metoda je obzvláště účinná při odstraňování bitumenu, dehtu a asfaltu.
- Média pro tryskání: Dehet, asfalt a asfalt je možné odstranit suchým ledem. Tento proces vyžaduje tryskací zařízení se suchým ledem, pomocí něhož proudy zmrzlého oxidu uhličitého o teplotě -79 stupňů Celsia zasáhnou znečištění a rozpustí je. Existují i další metody abrazivního tryskání, při nichž se například používá směs vody a granulátu.
- Spalování: Při dostatečném zahřátí bitumenového znečištění materiál zkapalní a lze jej odstranit špachtlí nebo podobným nástrojem. Při tomto procesu však vznikají karcinogenní výpary a měl by být prováděn pouze s vhodnými osobními ochrannými pomůckami.
Je důležité si uvědomit, že každá metoda má své výhody a nevýhody a že výběr správné metody závisí na různých faktorech, jako je typ povrchu, množství asfaltu, které je třeba odstranit, a dopad na životní prostředí.
Budoucí vývoj a výzvy
Recyklace materiálů by se měla stát standardní součástí rekonstrukcí a oprav vozovek. Při využívání technologií recyklace omezíme zbytečné drancování omezených přírodních zdrojů a využijeme historické konstrukční vrstvy. Další výzvou je ochota stavebních firem investovat do nejnovějších strojů a zařízení pro zpracování původních materiálů a realizace vrstev recyklace za studena. To je celospolečenský problém, který se netýká jen stavebnictví a recyklace. Kvalitní a environmentálně odpovědné technologie a výrobky prostě mají svou cenu. Sledování obsahu PAU ve výrobcích je klíčové. Například společnost PARABIT Technologies, s.r.o., cíleně sleduje množství PAU ve svých produktech a tvrdí, že jejich asfaltové pásy jsou z hlediska přítomnosti látek nebezpečných pro lidské zdraví zcela bezpečné a nepředstavují pro obyvatele domu žádné riziko po celou dobu jeho trvání.
tags: #obsah #dehtu #v #asfaltu