Naslovna Ostalo Asfalt – sastav diktira kvalitet saobraćajne infrastrukture

Asfalt – sastav diktira kvalitet saobraćajne infrastrukture

0
Sastav diktira kvalitet asfalta
Sastav diktira kvalitet asfalta

PUTNA INFRASTRUKTURA
Pametan izbor

Stanje puteva, asfalt, njihova funkcionalnost i prohodnost su faktori koji imaju ključni uticaj na kvalitet saobraćajne infrastrukture i generalno razvijenost saobraćaja u jednoj zemlji. Posredno, kvalitet putnih pravaca – bilo da govorimo o lokalnim, magistralnim, državnim putevima prvog i drugog reda, ili o deonicama velikih evropskih saobraćajnica koje prolaze kroz Srbiju (poput koridora 10), nadalje može pozitivno ili negativno uticati na razvijenost turizma i profit koji pojedine države zbog svog strateškog položaj ostvaruju kao tranzitne zone.

Da bi saobraćajna mreža punila državnu kasu najpre mora biti dobro isplanirana i dovoljno razgranata, a zatim se mora redovno održavati. Izgradnja i sanacija puteva spadaju u red najvažnijih zadataka, a ujedno i najvećih izazova za svaku državnu upravu i resorno ministarstvo, budući da je reč o projektima koji zahtevaju velike sume novca. Vrednost radova svakako je jedan od glavnih razloga da se taj posao valjano obavi, ali ništa manje ni vek trajanja puteva, jer u startu dobro izgrađen put ima duži period eksploatacije i manje šanse da zahteva reparaciju u prvih nekoliko godina.

Asfalt - putna infrastruktura
Asfalt – putna infrastruktura

Dobro urađenim putem možemo smatrati onaj za čiju izgradnju je korišćen kvalitetan asfalt, postavljen u skladu sa propisanim koracima. Treba istaći da, za razliku od prefabrikovanih podnih obloga kod kojih je jedina briga valjana montaža, kod gradnje puteva prevagu odnosi sastav asfaltne mase.

ASFALT je mešavina mineralnih materija i bitumena kao vezivnog sredstva, zastupljenih u varijabilnom udelu. Zahvaljujući promenljivosti vrste i količine komponenti moguće je proizvesti asfalt koji će imati različite osobine i na taj način ga prilagoditi individualnim potrebama i zahtevima.

Asfaltne mešavine po mestu i načinu spravljanja delimo u dve osnovne grupe: mešavine koje se prave u postrojenju (po vrućem i hladnom postupku) i mešavine koje se prave na licu mesta (površinske obrade, makadam, mikroasfalti, bitumenski mulj i mešavine za krpljenje udarnih rupa). Za izgradnju saobraćanica koristi se asfalt proizveden u postrojenju, takozvanoj asfaltnoj bazi, a zavisno od stepena opterećenja koje konkretan put treba da podnese primenjuje se jedan od dva navedena postupka. U slučaju državnih puteva Ia i Ib reda i međunarodnih autoputeva, preko kojih prolaze dvospratni autobusi, teški šleperi sa više od jednog priključka i cisterne, to će biti vruće spravljene asfaltne mešavine – asfaltni beton, bitumenizirani agregat ili liveni asfalt.

ASFALTNI BETONI su mešavina kamenog agregata i bitumena za kolovoze, gde je granulacijski sastav kamene smese projektovan po principu najgušće složenog kamenog skeleta tj. slično cement-betonskim mešavinama.

Sadržaj bitumena u asfalt betonima iznosi od 5 do 9%, a sadržaj pora u zbijenom stanju je od 2 do 6%. Prema nominalnoj veličini zrna asfalt betoni za habajuće slojeve se dele na AB-4 (0-4mm), AB-8 (0-8mm), AB-11 i AB-11s (0-11 mm), AB-16 i AB-16s (0-16mm), te AB-22 (0-22mm), gde broj označava nominalnu veličinu zrna agregata, a indeks “s” znači da u kamenoj smesi moraju biti upotrebljene frakcije kamenog agregata proizvedenog od silikatnih stena. Asfaltni betoni se ugrađuju u kolovoze finišerima, a zatim zbijaju valjkom.

Oštećenje asfalta - putna infrastruktura
Oštećenje asfalta – putna infrastruktura

BITUMENIZIRANI AGREGATI su asfaltne mešavine sa većim procentom šupljina, koje se sastoje od krupnijeg kamenog agregata sa manje peska, kamenog brašna i bitumena u odnosu na asfaltne betone.

Procenat šupljina se kreće od 3 do 10%, a sadržaj veziva u odnosu na asfaltne betone je manji i varira između 3 i 5%. Svaka kolovozna konstrukcija po pravilu se sastoji iz donje podloge koju čini osnovni (tampon) sloj od nevezanog kamenog agregata i donji noseći sloj od bitumeniziranog kamenog agregata; gornje podloge odnosno gornjeg nosećeg sloja takođe od bitumen kamenog agregata; i završnice, takozvanog zastora, gde treba razlikovati vezni i habajući sloj, oba od asfaltnog betona ili livenog asfalta.

ZASTORI OD LIVENOG ASFALTA su mešavine od mineralnog materijala i relativno visokog sadržaja veziva (od 7 do 9 %), koje se ne valjaju niti zbijaju.

Za ove asfalte primenjuju se tvrđe vrste bitumena BIT15, BIT25 i BIT45. Liveni asfalti se prave na višim temperaturama u odnosu na asfaltne betone i bitumenizirani agregat, i od njih se razlikuju po tehnologiji proizvodnje i ugrađivanja.

ASFALTNE MEŠAVINE PO HLADNOM POSTUPKU predstavljaju mešavine mineralnog agregata i bitumenske emulzije, koje se proizvode ako je spoljna temperatura iznad 10ºC.

Mineralne mešavine za ovaj tip asfalta su otvorenog tipa, sa vrlo malo punilaca (peska i kamenog brašna), granulacije 0-8, 0-11 i 0-16 mm. Asfaltne mešavine po hladnom postupku koriste se za izradu habajućeg sloja na putevima sa srednjim, lakim i vrlo lakim saobraćajnim opterećenjem, kao i za popravku udarnih rupa u zimskom periodu.

Nezaobilazni sastojak svake asfaltne mešavine je agregat koji, kao što je istaknuto, može biti kamenog ili mineralnog porekla, i krupnije ili sitnije granulacije zrna. Pored doziranja veziva i punilaca koje diktira čvrstoću odnosno žitkost smese i njeno „ponašanje“ tokom upotrebe, ukupan kvalitet asfalta u najvećoj meri zavisiće od ispravnog odabira vrste agregata i njegovog kvaliteta. Agregat koji se upotrebljava pri proizvodnji vruće asfaltne mešavine uglavnom se dobija i obrađuje u kamenolomima i šljunkarama. Vrste agregata koje se koriste su prirodne stene (eruptivne, sedimentne i metamorfne), laki agregat koji se dobija zagrevanjem gline do vrlo visoke temperature, i šljaka koja obično nastaje tokom proizvodnje čelika u visokoj peći.

Izgradnja puteva - Asfalt
Izgradnja puteva – Asfalt

Veštački agregati, laki agregat i šljaka, poznati su po tome što doprinose otpornosti kolovoza na klizanje. Današnje asfaltne mešavine uglavnom se projektuju sa minimumom šupljina, što znači da se prave od mineralnih agregata male veličine zrna – kamene sitneži, peska i kamenog brašna, kod kojih je i bez zbijanja prostor između čestica inicijalno mali.

KAMENA SITNEŽ je drobljeni kameni agregat veličine zrna 2 mm, 2-32 mm ili 2-45 mm.

Za asfaltne mešavine za nosive slojeve u načelu se mogu primeniti i neseparisani kameni agregati kao što su šljunak i prirodna drobina (stena usitnjena prirodnim putem), ali je generalna preporuka da se u proizvodnji ipak koriste agregati koji su prošli kroz proces otprašivanja i separacije na propisane frakcije radi boljeg postizanja željenog sastava mineralne mešavine, jer se kod neseparisanih agregata nekada mogu javiti i velika odstupanja u granulometriji zrna. Drobljeni kameni agregati se dobijaju od karbonatnih ili silikatnih stena, primarnim ili sekundarnim drobljenjem i rastavljanjem na frakcije. Frakcije kamene sitneži su 2-4, 4-8, 8-11, 8-16, 11-16, 16-22, 22-32 i 32-45 mm.

PESKOM nazivamo kameni agregat veličine zrna od 0,09 do 2,0 mm, koji može biti prirodnog porekla ili drobljen.

Prirodni pesak može biti rečni ili majdanski, a drobljeni se proizvodi od karbonatnih i silikatnih stena. Pesak frakcije 0-1 mm kategoriše se kao sitan, onaj od 0-2 mm kao srednji, dok se pesak frakcije 0-4 mm smatra za krupan.

KAMENO BRAŠNO je kameni materijal krupnoće od 0 do 0,71mm koji se dobija mlevenjem pretežno karbonatnih stena (krečnjaka i dolomita), a u gradnji puteva ima dvojaku primenu.

Ono najsitnije, reda veličine čestice od 0 do 0,09 mm u sastav asfaltne mase ulazi u svojstvu punioca (filera), dok krupnije služi kao agregat.

Druga po važnosti komponenta asfalta je vezivo. U proizvodnji asfaltnih mešavina kao vezivo i danas se koristi bitumen, crna polukruta ili kruta lepljiva masa potpuno rastvorljiva u ugljendisulfidu (CS2). Bitumen takođe može biti prirodni i veštački.
Prirodni bitumen nalazimo u čistom stanju (jezera bitumena) ili u sastavu nekih stena (najčešće krečnjaka i kamena peščara), ali kako su njegove rezerve deficitarne, a ekstrakcija iz stena veoma skupa, u savremenom građevinarstvu se koriste veštački bitumeni dobijeni iz nafte. Veštački bitumeni su derivati nastali izdvajanjem
benzina, kerozina i nekih uljanih komponenti iz sirove nafte metodom atmosferske ili vakuum destilacije, pri čemu se dobijeni ostaci neposredno koriste ili se podvrgavaju nekim dodatnim tretmanima.

Asfalt - radovi na putu
Asfalt – radovi na putu

Kod asfaltnih mešavina dobijenih po hladnom postupku primenjuje se bitumenska emulzija – mešavina bitumena, vode i emulgatora koja smanjuje viskoznost bitumena kako bi se mogao upotrebljavati na nižim temperaturama. Sam bitumen zbog osobine velike viskoznosti zimi postaje previše krut jer nije u uslovima operativne temperature, i ne može se dovesti u stanje potrebne rastegljivosti i lepljivosti.

RAZLIKUJEMO nestabilne, polustabilne i stabilne bitumenske emulzije.

Optimalni sastav asfaltne mešavine je od vitalnog značaja za trajnost i stabilnost asfaltnog kolovoza. Ako u mešavini ima malo veziva biće posna i porozna, zrna neće biti međusobno dobro povezana, i tako ugrađen asfalt biće trošan, neotporan na vodu i mraz. S druge strane, asfaltna mešavina sa mnogo veziva je masna, nema potrebnu stabilnost i lako se deformiše pod dejstvom saobraćajnog opterećenja. Zato je pored upotrebe kvalitetnog agregata i veziva za dobijanje kvalitetnog i trajnog asfalta vrlo bitno pronalaženje optimalnog odnosa komponenti u mešavini.

Određivanje prethodnog sastava asfaltne mešavine predstavlja najvažniji deo dolaženja do optimalnog sastava. Postupak određivanja prethodnog sastava obuhvata ispitivanje svih osnovnih materijala za mešavinu, projektovanje mineralne mešavine, spravljanje i ispitivanje asfaltnih mešavina sa različitim sadržajem veziva. Nakon laboratorijskih ispitivanja prethodnog sastava asfaltne mešavine radi se probna proizvodnja na postrojenju da bi se utvrdio radni sastav, odnosno receptura. Idealno bi bilo da se udeo mineralnog agregata kreće između 90% i 97%, a učešće bitumena od 3% do 10%.

Autor teksta: Jelena Mitrović, diplomirani novinar