Układanie nawierzchni asfaltowej – krok po kroku

Zdecydowana większość polskich dróg pokryta jest asfaltem. Ten materiał cieszy się dużą popularnością m.in. ze względu na stosunkowo niskie koszty początkowe, dużą trwałość  w czasie, bezpieczeństwo, możliwość recyklingu oraz szybkość budowy. Jak układa się nawierzchnie asfaltowe?

Chociaż układanie nawierzchni asfaltowej przebiega szybciej niż betonowej, trzeba pamiętać, że oba procesy są wieloetapowe i dość skomplikowane. Jeśli popełni się błąd, nawierzchnia może szybko ulec uszkodzeniom, które będą wymagały naprawy. Na co należy zwrócić uwagę podczas budowy drogi asfaltowej?

Co to jest asfalt?

Zacznijmy od tego, czym jest asfalt. Asfalt to materiał pochodzenia naturalnego albo otrzymywany jako jedna z frakcji przerobu ropy naftowej o konsystencji stałej lub półstałej. Potocznie określenia „asfalt” używa się na masę bitumiczną, czyli mieszankę mineralno-asfaltową używaną do budowy dróg, parkingów, ścieżek rowerowych itp. Dlaczego? Ponieważ w tej mieszance asfalt to lepiszcze – spoiwo łączące kruszywa.

Ze względu na zastosowanie asfalt dzieli się na:

1. Drogowy:
   – konwencjonalny
   – twardy
   – wielorodzajowy
   – modyfikowany polimerami
2. Przemysłowy
3. Do zastosowań specjalnych

Jak się kładzie asfalt?

Jak układa się nawierzchnię asfaltową? Zanim zacznie się jakiekolwiek prace na placu budowy, należy zamówić mieszankę mineralno-asfaltową o odpowiednim składzie i właściwych proporcjach, która będzie wykorzystana do budowy drogi. Mieszanka musi być dostosowana do rodzaju drogi i spełniać ściśle określone wymagania techniczne. W trakcie jej tworzenia trzeba zwrócić uwagę nawet na czas mieszania wszystkich składników.

Mieszankę mineralno-asfaltową należy wytwarzać na gorąco w otaczarce (zespole maszyn i urządzeń dozowania, podgrzewania i mieszania składników oraz przechowywania gotowej mieszanki).

Kruszywo o różnym uziarnieniu lub pochodzeniu należy składować oddzielnie według wymiaru i chronić przed zanieczyszczeniem. Dozowanie składników mieszanki mineralno-asfaltowej w otaczarkach, powinno być zautomatyzowane i zgodne z receptą a urządzenia do dozowania składników oraz pomiaru temperatury powinny być okresowo sprawdzane.

O tym, jak produkuje się masę asfaltową nazywaną również masą bitumiczną pisaliśmy artykule Co to jest masa bitumiczna?

Gdy mieszanka jest gotowa, trzeba ją przetransportować na miejsce wykonywania prac budowlanych.

Układanie nawierzchni asfaltowej – poszczególne etapy

Krok pierwszy – transport mieszanki mineralno-asfaltowej

Transport mieszanki odbywa się przy użyciu pojazdów samowyładowczych. Wyzwaniem na tym etapie może się okazać rozplanowanie dostaw tak, aby masa docierała na plac budowy w określonych odstępach czasowych. Dlaczego to ma znaczenie? Ponieważ mieszanka podczas rozkładania musi mieć odpowiednią temperaturę, a przechowywana w zbiorniku zaczyna stygnąć i zasychać. Kluczowe jest więc dostosowanie czasu transportu kolejnych partii masy do tempa wylewania asfaltu.

Podczas transportu i postoju przed wbudowaniem mieszanka powinna być zabezpieczona przed ostygnięciem i dopływem powietrza (przez przykrycie, pojemniki termoizolacyjne lub ogrzewane itp.). Warunki i czas transportu mieszanki, od produkcji do wbudowania, powinny zapewniać utrzymanie temperatury w wymaganym przedziale. Powierzchnie pojemników używanych do transportu mieszanki powinny być czyste, a do zwilżania tych powierzchni można używać tylko środki antyadhezyjne niewpływające szkodliwie na mieszankę.

Krok drugi – ocena wizualna

Zanim rozpocznie się układanie asfaltu, należy sprawdzić, czy mieszanka nadaje się do użycia – czy ma właściwą temperaturę. W tym przypadku mówimy o temperaturze od około 140 do około 190 stopni Celsjusza. Jak to zrobić? Najłatwiej ocenić wizualnie stan masy. Mieszanka o prawidłowej temperaturze ma czarny połyskujący kolor i wydziela specyficzne opary, które powinny być widoczne oraz odczuwalne.

Jeśli temperatura masy jest zbyt niska, masa nie wydziela oparów, a na górze tworzy się zbita skorupa. Jeżeli zaś jest zbyt wysoka, z mieszanki wydobywają się żółte opary, a całość matowieje i przybiera lekko brązową barwę.

Wtedy, gdy nie ma pewności, czy temperatura jest właściwa, do oceny wykorzystuje się termometry wgłębne albo sondy.

Krok trzeci – rozkładanie asfaltu

Przed rozpoczęciem układania mieszanki mineralno-asfaltowej, należy wykonać uszczelnienia połączeń warstwy mineralno-asfaltowej z urządzeniami obcymi w nawierzchni lub ją ograniczającymi (takimi jak: krawężniki, włazy, wpusty itp.)

Jeśli mieszanka nadaje się do wykorzystania, można rozpocząć kładzenie asfaltu. Maszyna do układania asfaltu, czyli układarka, posiada elektroniczne sterowanie równości układanej warstw, wypełniana jest masą tak, aby w trakcie jej pracy nie doszło do całkowitego rozładunku skrzyni. Parametry pracy układarki dostosowuje się do grubości oraz szerokości układanej warstwy – trzeba je ustawić maksymalnie precyzyjnie.

Układarka powinna poruszać się ze stałą prędkością i bez zbędnych zatrzymań. Tempo wbudowywania mieszanek mineralno-asfaltowych powinno być odpowiednio dobrane, tak aby nie powodować przestojów samochodów dostawczych, mogących wpłynąć na zbytnie przechłodzenie mieszanki.

Krok czwarty – zagęszczanie i nadawanie szorstkości

Kiedy wylewanie asfaltu jest już zakończone, następuje ostatni etap to znaczy zagęszczanie mieszanki i nadawanie jej szorstkości. Do zagęszczania wykorzystuje się walce drogowe, które używane są zanim jeszcze temperatura masy spadnie poniżej 90 stopni Celsjusza. Przed drugim przejazdem walców posypuje się nawierzchnię asfaltową kruszywem, żeby uzyskać właściwą szorstkość.

Warstwy wałowane powinny być równomiernie zagęszczone ciężkimi walcami drogowymi. Do warstw z mieszanki mineralno-asfaltowej – należy stosować walce drogowe stalowe gładkie z możliwością wibracji, oscylacji oraz walce ogumione. Zagęszczanie mieszanki należy rozpocząć od krawędzi nawierzchni ku osi, zgodnie ze schematem przejść walca.

Najczęstsze błędy podczas wylewania asfaltu

W związku z tym, że układanie masy asfaltowej przebiega kilku etapowo, tak naprawdę na każdym etapie można popełnić błędy. Jakie błędy widuje się najczęściej? M.in.:

• próby wykorzystania mieszanki o nieodpowiedniej temperaturze – zazwyczaj zakończone niepowodzeniem,
• zagęszczanie masy, gdy ta ostygła poniżej 90 stopni Celsjusza – powodujące pojawianie się spękań,
• dopuszczanie do całkowitego opróżnienia skrzyni rozkładarki – skutkujące przerwą w nawierzchni,
• nieprzestrzeganie zasad bezpieczeństwa w trakcie pracy z gorącą mieszanką – zwiększające ryzyko poparzeń,
• próby rozkładania asfaltu podczas intensywnych opadów – przyczyniające się do nierównomiernego zagęszczenia masy.
• układania mieszanki mineralno-asfaltowej na mokrym lub oblodzonym podłożu oraz podczas silnego wiatru (V > 16 m/s) – potencjalne słabe wiązanie powodując powstawanie nierówności i pęknięcia.