Készült az Eurobitume és az EAPA közös munkájaként (2004 szeptember)

Átírás

1 4 AZ ASZFALT PÁLYASZERKEZETEK ELÕNYEI Készült az Eurobitume és az EAPA közös munkájaként (2004 szeptember) I. Teljes élettartam alatti költségek 4 II. Pályaszerkezet-tervezés 11 III. Aszfaltkeverékek közutak fenntartásához 11 IV. Aszfaltanyagok speciális alkalmazásai 17 V. Pályaszerkezeti anyagok újrafelhasználása európai távlatban 22 VI. Kényelem és biztonság 26 VII. Környezet 33

2 5 I. TELJES ÉLETTARTAM ALATTI KÖLTSÉGEK 1.TELJES ÉLETTARTAM ALATTI KÖLTSÉGEK Minden kormánynál, amely tapasztalja a pénzügyi forrásokért folytatott versenyt, a politikusoknak kell biztosítaniuk a pénz hatékony és szükségleteknek megfelelõ felhasználását. Ez különösen igaz a közlekedésben, ahol a közutakra fordított pénzt mindig nagyon megvizsgálják, és a források ritkán elégítik ki a közlekedési igényeket. Azért, hogy egy útpálya szerkezete jobban megítélhetõ legyen, szükségessé vált a tervezett út teljes élettartam alatti költségeit figyelembe venni (WLC modell) az építéstõl kezdve a tervszerû fenntartási szakaszokon át a szokásosan év közötti vagy néha hosszabb tervezési élettartam végéig. Ha az a filozófia, hogy az utak valószínûleg 20 évig üzemelnek, akkor a legegyszerûbb forgatókönyv szerint feltételezhetõ, hogy az úthálózat egyhuszad részén valószínûleg évente kell valamilyen fenntartási munkát végezni. Egy Ausztráliában készült tanulmány meghatározta egy fõút fenntartásához szükséges különbözõ munkák költségeit üzemi körülmények között. Az elmélet szerint, amely a teljes élettartam alatti költségeken alapul, az út (20, 30 vagy 40 éves) tervezési élettartam alatti költségeit figyelembe kell venni. Az amortizációs arányt százalékban fejezik ki, és rendszerint több arányt vesznek számításba. Ismerve a kezdeti építési költségeket és azokat a költségeket, amelyek valószínûleg fel fognak merülni a tervszerû fenntartási periódusokban, a tervezési élettartam alatti összes költséget meg lehet határozni. Ezzel a módszerrel nyilvánvalóvá válik, hogy hoszszabb tervezési élettartam, amely nem vezet a megfelelõ kezdeti költségek növekedéséhez, és/vagy csökkentett fenntartási stratégia, amely nem rontja az út teljesítményét, jobb alternatívát fog adni a WLC modell szerint. Például, ha a kezdeti költségek kissé magasabbak ugyan, de a várt élettartam az adott forgalmi terhelés mellett kétszeres, a WLC jobb eredményt ad, amikor olyan esettel történik az összehasonlítás, melynél a kezdeti költségek kisebbek, de a várt élettartam a felére csökken. Teljes élettartam alatti költségeket számoló modelleket használva könnyebb meggyõzni a kor- 1. táblázat. Teljes élettartamköltségek 1. Terv 2. Terv 20 éves tervezési élettartam, forgalom: 20 éves tervezési élettartam, forgalom: szabványos egységtengely szabványos egységtengely Mindkét terv: ágyazati CBR: 5%; kopóréteg: 50 mm ZMA; aszfaltszerkezeti modulus: 3200 MPa (25 C) Felújítási követelmények Mutatók: Repedés > 30%, keréknyomosodás > 15 mm Érdesség > IRI (nemzetközi érdességi index) = 4 Aszfaltbeton Élettartamköltség (AUD/m 2 ) 40 év alatt amortizálva vastagsága 0%-nál 4%-nál 7%-nál 10%-nál 13%-nál 1. Terv esa 200 mm ,7 77,3 69,1 64,4 2. Terv esa 220 mm 93 76,1 70,3 67,2 65,4 AUD = ausztrál dollár (2000-es árszint) esa = szabványos egységtengely 2. táblázat. Egy évre lebontott költségek Aszfaltbeton Élettartamköltség (AUD/m 2 ) 40 év alatt amortizálva vastagsága 0%-nál 4%-nál 7%-nál 10%-nál 13%-nál 1. Terv esa 200 mm 3,25 2,29 1,93 1,73 1,61 2. Terv esa 220 mm 2,33 1,90 1,76 1,68 1,64

3 6 mányszerveket a hosszabb élettartammal számoló közúti építési és fenntartási rendszerek elõnyeirõl. Az aszfaltiparban hagyományosan 20 évet tekintettek olyan idõszaknak, amely alatt a teljes élettartam költségeit ki kellett számítani 2, esetleg 3 fenntartási periódust figyelembe véve. Újabb és jobb bitumenek tervezésével most vált lehetõvé, hogy negyvenéves élettartamot tervezzenek 3 vagy 4 fenntartási ciklussal, ami a rohamosan javuló WLC modell eredménye. A teljes élettartam alatti költségek modelljének számos alapadata van, és ez lehetõvé teszi a különbözõ pályaszerkezeti megoldások reális értékelését. Példaként az 1. táblázat két tervet mutat be WLC elemzéssel. Ugyanebben a tanulmányban a megfigyelt hibák javításának költségét is megbecsülték, mai pénzben 5,25 AUD/m 2 /év értékben. WCL modellt használva a fenntartási gazdálkodás egy évre lebontott költségét a hibajavítási politika ellentéteként a 2. táblázat mutatja be. A teljes élettartam alatti költségek számítása modelleket igényel, melyek különbözõ paramétereket egyesítenek, és minden lépés költségeit megadják. Tartalmazniuk kell a közvetett hatásokat és a meghatározott építési, javítási és felújítási politika végsõ célját. Az 1. ábra illusztrálja az ilyenfajta modell tartalmát. A létezõ pályaszerkezet-típusok közül az aszfalt ajánlja az alternatív válaszok legszélesebb választékát a helyi feladatok megoldásához. Sok tervezõ és kivitelezõ véleménye szerint az aszfaltszerkezetek jelentõsen csökkentik az építési és az út teljes élettartam alatti összes költségét. A figyelembe vett idõszakban az aszfaltburkolatok a zavartalan forgalmat a kopóréteg idõszakos, korlátozott költségû javítása mellett bonyolítják le. Az 2. ábra Burkolatminõség Az útpálya mechanikai viselkedésének ismertetése nélkül, mellyel bõvebben a pályaszerkezet tervezése címû rész foglalkozik, fontos megemlíteni néhány lényeges szempontot, ami az aszfaltkeverékekre jellemzõ. Az aszfaltszerkezetek elõnyei fõleg a bitumen viszkoelasztikus viselkedéséhez és a rétegvastagságok könnyû ellenõrzéséhez kapcsolódnak. A következõ pontokat kell figyelembe venni: Sokféle aszfaltkeverék szolgáltatja a legalkalmasabb megoldásokat. Az építés vagy megerõsítés után a szükséges mechanikai tulajdonságokat rövid idõ alatt, a forgalomba helyezés elõtt elérik (cementbetonnál ehhez általában órák, sõt napok szükségesek). A lehetõségek széles választéka a megerõsítési periódusok tervezéséhez. Az aszfaltrétegek egymáshoz való tapadása biztosítja a pályaszerkezeten belül a feszültségek átadását és relaxációját, ami döntõ hatású a várható élettartamra. Az aszfaltkeverékek meleg vagy hideg eljárással történõ könnyû újrafelhasználása helyszínen vagy keverõtelepen pénzt takarít meg, és nem megújítható természeti erõforrásokat õriz meg. Városi úthálózaton munkaárok készítése korlátozott hatással van a burkolat élettartamára (aszfaltbeton és masztixaszfalt). Az erõsítéshez nem szükséges sem acél- sem drótháló, ami a betonszerkezetek építési költségeit növeli. Télen a jégtelenítõ sózás a repedéseken, csatlakozásokon keresztül hatolva korróziós hatásként csupán korlátozott mértékû szerkezeti károsodást okoz, ami teljes rekonstrukciót tenne szükségessé beton-pályaszerkezet esetén. Környezeti szempontból néhány kutató központ, mint például a Texasi Egyetem Közlekedési Kutató Központja vagy az Arizonai Közlekedési Kutató Központ megállapította, hogy az aszfaltburkolatú utak zajszintje határozottan ki- Utazásminõség Teljesítmény 1. szakasz is lehetõvé válik, hogy elõre nem látott forgalomnövekedés miatt a szerkezeti kapacitás növelése céljából a kopórétegre új réteget építsenek. Ebben az idõszakban a burkolat élettartamát az elõre megállapított költségvetésnek megfelelõ megerõsítési tervek alapján tartják fenn (2. ábra). Mindezen szempontokat a következõ részben taglaljuk. 2.TAKARÉKOSSÁG: AZ ASZFALT-PÁLYASZERKEZET AZ EGYIK ESZKÖZ Az aszfalt-pályaszerkezetek mûszaki elõnyei hatással vannak az út összes költségére, beleértve az építést, fenntartást, felújítást és az olyan közvetett költségeket is, mint az úthasználók költsége. Az útburkolatokat forgalmi terhelések és éghajlati tényezõk veszik igénybe a burkolat fajtájától függõ változatos károsodást okozva. 1. ábra. Teljes élettartam alatti költségek rendszerének összetevõi Teljesítmény 2. szakasz Teljesítmény 3. szakasz

4 7 sebb a betonburkolatokénál. A Közlekedési Kutatási Testület (TRB) meghatározta, hogy ez a hatás pénzt megtakarítva csökkentheti a zaj ellen védõ falak magasságát. Egy példa azt mutatja, hogy 5,6 db zajcsökkentéssel a védõfalat 2 lábbal (kb. 70 cm) kisebb magasságúra lehet építeni, és ez mintegy évi 10 millió dollár megtakarítást eredményez. Hollandiában is sok kutatást végeztek, mint ezt irodalmi anyagok mutatják. Amikor a burkolat élettartamának végéhez ér, az aszfaltalapot általában a helyszínen meg lehet õrizni, és a felújítás csak a kopórétegre korlátozódik lényegében felületi kezeléssel. Betonburkolatnál a teljes felújításhoz az egész szerkezetet fel kell törni vagy el kell távolítani. Utólagos érdesítés nélkül hosszú ideig (10 évig vagy tovább) megmaradó csúszásellenállást lehet elérni drénaszfalttal és BBTM-mel (nagyon vékony aszfaltréteggel). 3. AZ ASZFALTANYAGOK MINÕSÉGE Általában minden összetett anyagnál szoros összefüggés van a mechanikai tulajdonságok és a keverék-összetétel között. A bitumenes kötõanyagok és a keverékek gyártásának rendszeres minõség-ellenõrzése garantálja, hogy az elkészült aszfaltbeton mechanikai teljesítménye összhangban lesz a laboratóriumokban tervezett elméleti összetétellel. Ez alapvetõ fontosságú mind az építéskor, mind a megerõsítési periódusokban. Ha a rendszeres minõség-ellenõrzést nem lehet elérni, sem a burkolattervezés ajánlásainak nem lehet megfelelni, sem a gazdaságosságot nem lehet biztosítani. 4. MEGERÕSÍTÉS A pályaszerkezet tervezésének egyik legfontosabb paramétere az építésnél és a megerõsítésnél a forgalmi terhelés, amelyet általában a szabványos tengelyáthaladás számával adnak meg. Néha a forgalmat nehéz megbízhatóan elõre jelezni, az a megállapítottnál gyorsabban is növekedhet. Erre tipikus eset az Európai Közösség nehézforgalmú úthálózatának megnyitása a nehéz teherforgalomra, amelynek növekedését nem lehetett elõre látni, mivel ez az egyes országok gazdaságától függött. Az alábecsült forgalmi terhelés az útpálya számított élettartamára nagy hatást gyakorol. A nagyobb terhelés miatt hamarabb lesz szükség megerõsítésre, aminek természetesen pénzügyi hatása is van. Végül a merev szerkezetekkel összehasonlítva, melyek a vastagságra nagyon érzékenyek, az aszfaltszerkezetek fokozatos megerõsítése könnyebb a kisebb vastagságok miatt. E két különféle burkolattípus mechanikai viselkedése, károsodási módozatai, fenntartása/javítása az aszfaltszerkezetnek a költségek szempontjából elõnyt biztosít. A forgalom nagymértékû növekedése ellenére látszik, hogy ezeknek a különleges követelményeknek megfelelõ aszfalt felhasználásának nincsenek mûszaki korlátjai. Ahogy bemutattuk, a legtöbb gyakorlati esetben a megerõsítési folyamatot, valamint az összes költség összehasonlítását számításba kell venni mindegyik egyenértékû útpályaszerkezet értékelésénél. Ennek már a tervezéskor meg kell történnie. 5. HAJLÉKONY PÁLYASZERKEZET KIS FORGALMÚ UTAKHOZ Kis forgalomnak azt tekintik, ha a tervezési idõ alatt naponta 50 szabványos tervezési tengelyterhelésnél kisebb forgalom veszi igénybe a burkolatot. Az úthálózat nagy része ebbe a kategóriába tartozik: például Franciaországban a közutak több mint 60%-a. Kis forgalmú hajlékony és merev burkolat teljes építési és fenntartási költségeinek összehasonlítására a franciák az LCPC tervezési módszerrel készítettek példát. E példában a rendelkezésre álló hidraulikus anyagok közül csak a betont vették számításba. Az ilyen típusú szerkezeteknél a hidraulikus alapréteg, mint például a cementkõ célszerûtlen, mivel: Az ilyen anyagnál minimálisan 15 cm vastag kopóréteg szükséges. A reflexiós repedések javítása a karbantartást nagyon megnöveli, ami az ilyen burkolatoknak általában korlátja. A kivitelezés kis területen nehézkes. 3. ábra Ennek az összehasonlításnak fõ következtetései az alábbiak voltak: Hajlékony szerkezetekkel kisebb költséget kaptak, különösen a legkisebb forgalomnál és a legnagyobb modulusú altalaj esetén. Mindkét szerkezetnél a karbantartási költségek hasonlók. A forgalom növekedésének ellensúlyozásához a fokozatos megerõsítés számos módjára és az aszfaltburkolatvastagság szükség szerinti változtatására technikailag megvan a lehetõség. Merev szerkezeteknél az idõ elõtti károsodások kockázata alultervezés miatt megnõ. A tervezési paraméterek gyakran pontatlanok, és ez a helyzet nem szokatlan ezeknél a burkolatoknál (a forgalom becslése, a talaj mechanikai tulajdonságai ). 6. KÖZVETETT MEGTAKARÍTÁS: A TELJESÍTMÉNYEK ELÉRHETÕSÉGE A forgalom elkövetkezõ években várt növekedése az infrastruktúrával gazdálkodó szakembereket arra készteti, hogy vegyék számításba a fenntartási beavatkozások hatását, az olyan környezeti hatásokat, mint a zaj, a várakozó jármûvek szennyezõ gázemissziói és a gazdaságos termelés veszteségei (termeléshez nem kapcsolódó utazási idõ és rakodás). Mindezen elemek, amelyek nagyobb forgalommal függnek össze, az úthasználók, végül is az adófizetõk számára több költséget jelentenek. A szállítási késedelmek az útépítési munkák miatt jelentõs költségeket okoznak. Például az Egyesült Államokban egy zsúfolt államközi fõútvonalon egy egyszerû építés a helyi gazdaságnak naponta több mint 2 millió dollárjába kerül (a év árszintjén). Egy másik példa egy texasi felülvizsgálatból kimutatta, hogy az autóknál az idõ-

5 8 veszteség költsége óránként 8,7 12,6 $, tehergépkocsiknál 21,1 26,4 $ között van (1999-es árszinten). Az építés, fenntartás és felújítás emberi viselkedésre gyakorolt hatását nehéz mérni. Néhány, gépkocsivezetõkrõl készült tanulmány mégis közvetlen öszszefüggést jelez az olyan kedvezõtlen pszichológiai jelenségekkel, mint antiszociális viselkedés, agresszivitási hajlam és stressz okozta egészségügyi hatás. Az összes ilyen téma miatt a politikusok világossá tették, hogy az úthasználókra gyakorolt hatásokat nem lehet figyelmen kívül hagyni, a pályaszerkezetek kiválasztásánál számításba kell venni e tényezõket. Az aszfaltanyag eszményien megfelel annak az elvárásnak, hogy a forgalom zavarását csökkentsük: A kívánt teljesítményt gyorsan elérjük, melegaszfaltnál azonnal a lehûlés, hidegaszfaltnál az emulzió törése után. Építés és fenntartás alatt a munkaterületen akkor lehet dolgozni, amikor a forgalom csekély, vagy a csúcsforgalom idején végzett munka során néhány sávot forgalomban lehet tartani. A felújításnak nem kell teljes átépítésnek lennie, mint cementbeton anyagoknál. Így az aszfalttal történõ építésnek, megerõsítésnek és felújításnak korlátozottabb pénzügyi hatása lesz a helyi gazdaságra. 7. ÉLETTARTAMKÖLTSÉGEK Az élettartamköltségekhez közvetlen és közvetett költségek tartoznak. 1) Elsõsorban jön az építés, a folyamatos kopóréteg-fenntartás és általában év, vagy hosszabb idõ múlva új kopóréteg építése. 2) A második nehezebben határozható meg, és általában a tervezõk figyelmen kívül hagyják. Az építésnek és fenntartásnak hatása van a helyi gazdaságra, amelyet nem lehet elhanyagolni, és amely a környezeti hatásokból áll (idõveszteségek, gépjármûvek üzemeltetési költségei, balesetek költségei, zajszint). A nemzetközi szakirodalom számos, csak a közvetlen költségekre vonatkozó adatot tartalmaz. Ezek az adatok sok tervezõtõl és kivitelezõtõl származnak, és a teherbírást, várható élettartamot tekintve azonos pályaszerkezetek közötti összehasonlításon alapultak. Ezeknek az adatoknak az elemzése általában az alábbi következtetésekre vezet: A reflexiós repedések figyelembevételekor a félmerev szerkezetek élettartamának megõrzése a legköltségesebb. Hajlékony szerkezetekhez viszonyítva a teljes költség 10-15%-kal nagyobb. 25 év múlva a tényleges forgalomtól függõen az aszfaltszerkezetek teljes költsége határozottan kisebb, mint a cementbeton burkolatoké. Néhány tanulmány 20%-kal, néha még többel kisebb költséget mutat ki! A cementbeton burkolatok teljes költsége csak 35 éves javítási periódust feltételezve közeledik az aszfaltszerkezetekéhez, de a kezdeti építési költség jelentõsen nagyobb. Kis forgalomnál a hajlékony és merev burkolatok összehasonlítása arra utal, hogy a valós feltételek alapján becsült összes amortizációs költség a hajlékony burkolatokra még kedvezõbb. Az aszfaltbeton újrahasznosítását több mint 20 éve széles körben alkalmazzák különösebb mûszaki nehézségek nélkül. Így kõtermékek takaríthatók meg (amelyek nem mindig és nem minden területen szerezhetõk be), és ez hozzájárul a környezet védelméhez. A legtöbb esetben a betonburkolat romlása teljes újjáépítést igényel, ami költséges, és a forgalmat hosszú ideig zavarja. A 75-ös államközi fõút 1966-ban épült részben aszfalt-, részben betonburkolattal. Az Ohiói Közlekedési Minisztérium e fõútvonal egyes szakaszainak költségeit kiszámította, és arra következtetett, hogy az aszfalt fõ elõnye a betonnal szemben: a betonburkolatot élettartamának végén újjá kell építeni vagy pótolni kell. A teljesen aszfaltos pályaszerkezetet nem szükséges teljes vastagságban, csak a károsodott szintig felújítani, a hajlékony burkolat tehát nagyobb átépítést nem igényel. Hacsak nem kell a szerkezet vastagságát megtartani, a burkolattervezési gyakorlat szerinti kopóréteg-megerõsítés a felújítás hagyományos módja. A 3. ábra hasonló, 1966-ban épített aszfalt- és betonburkolatok teljes kivitelezési költségeit hasonlítja össze: ben a betonburkolatoknál a költségek drámai módon megnövekedtek. Ezekbõl az adatokból az a legfontosabb következtetés, hogy az aszfaltbeton 35 éven át vagy azon túl folyamatosan üzemelhet év utáni kopórétegfelújítással. Nincs szükség olyan jelentõs beavatkozásra, mint az alap felbontása. 8. KÖVETKEZTETÉSEK Egy burkolatszerkezet kiválasztása az út építési, karbantartási és felújítási költségeinek számításbavételét, továbbá az úthasználókra vonatkozó költségek figyelembevételét is igényli. Számos példa és tanulmány következtetése, hogy az aszfaltszerkezetek költségei általában kisebbek, mint a cementes szerkezeteké, különösen ha az újrahasznosítást és a felújítást is figyelembe vesszük. Továbbá mindenkinek gondolnia kell az aszfaltburkolatok adta egyéb elõnyökre is: A pálya felújítása merev szerkezetnél szükségessé teszi a felbontást, míg aszfaltszerkezetnél a kopóréteg javítását vagy újraépítését lehet alkalmazni. A megõrzött, ép alap jelentõsen olcsóbb, és bemutathatja, hogy az aszfalt örökéletû pályaszerkezetnek tekinthetõ. Kis forgalmú utakon, melyek a közúthálózat nagy részét képezik, az aszfaltszerkezetek gazdaságilag és mûszakilag nyilvánvalóan még elõnyösebbek. Az aszfalt kopórétegû utak mentén (a betonhoz hasonlítva) a zaj kisebb, és a költségek a zaj elleni védõfalak kisebb magassága miatt csökkennek. Az aszfalt 100%-ban újrafelhasználható, az aszfaltburkolatok szakaszosan építhetõk, szakaszosan tarthatók fenn és szakaszosan használhatók újra. Mindez lehetõvé teszi, hogy az aszfalt a jövõ bizonytalanságaival megbirkózzon. Az aszfalt minden esetben gazdaságosabb a pályaszerkezet néha 40 évnél is hosszabb élettartamának kialakításához és megóvásához. 9. PÉLDA: BENELUX BITUME ANTWERPENI KÖRGYÛRÛ (2002) TANULMÁNY A TELJES ÉLETTARTAM ALATTI KÖLTSÉGEKRÕL 2002-ben a Benelux Bitume gazdasági számításokat készített az Antwerpen körüli körgyûrûrõl. Meg kell jegyezni, hogy csak a kezdeti beruházást és a 40 éves élettartam fenntartását vették figyelembe. A munka 12 km-es fõútvonal és 30 km mellékút felújításából állt. Mindent felbontottak és felújítottak. A Benelux Bitume 23 cm aszfaltot ajánlott, amely ZMA kopóréteget tartalmazott. A betongyártók 23 cm folytonosan erõsített betont ajánlottak 6 cm aszfaltalapon. A javasolt fenntartási stratégiák a következõk voltak: Aszfalt: Évente: kis fenntartás 15 év után: a teljes felület kopórétegének és a jobb sáv felsõ kötõrétegének felmarása, felújítása. 30 év után: a teljes felületen a kopó- és felsõ kötõréteg felmarása. És így tovább. Beton: Évente: kis fenntartás. 40 év után: a beton feltörése és felújítása. Ennek a fejezetnek a függeléke a WLC tanulmány eredményét adja.

6 9 FÜGGELÉK: BENELUX BITUME ANTWERPENI KÖRGYÛRÛ (2002) TANULMÁNY A TELJES ÉLETTARTAM ALATTI KÖLTSÉGEKRÕL 1. Fenntartási stratégia 1. táblázat. Aszfalt 30 éves élettartammal Év Kis fenntartás 5 % burkolaton Új felsõ kötõrétegû jobb sáv Új ZMA kopóréteg teljes szélességben Új felsõ kötõréteg teljes szélességben Új ZMA kopóréteg teljes szélességben 2. táblázat. Folytonosan erõsített beton 40 éves élettartammal Év Fenntartás Rekonstrukció 2. Költségvetés Aszfalt (2002-es árszint) 2002-es év Építés Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 60 mm AB3A kötõréteg t 46,15 0,15 6,92 Ragasztó réteg m 2 0,15 1,0 0,15 60 mm AB3A kötõréteg t 46,15 0,15 6,92 Ragasztó réteg m 2 0,15 1,0 0,15 60 mm AB3A kötõréteg t 46,15 0,15 6,92 Ragasztó réteg m 2 0,15 1,0 0,15 40 mm ZMA kopóréteg t 59,20 0,1 5,92 Összesen 27,13 Évek: 2007, 2012, 2022, 2027, 2037, 2042 Kis ZMA fenntartás (kb. 5% felületen 5 évenként) Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 Repedéskiöntés m 1,36 0,2 0,01 Helyi felületi kezelés m 2 2,70 1,0 0,14 Helyi ZMA javítás m 2 10,55 1,0 0,53 Összesen 0, es év Jobb sávon új kötõréteg, teljes szélességben új ZMA kopóréteg Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 40 mm marás, teljes szélesség m 2 4,96 1,0 4,96 60 mm marás, jobb sáv m 2 3,71 1,0 3,71 1 / 3 =1,24 60 mm AB3A kötõréteg építése jobb sávon t 46,15 0,15 6,92 1 / 3 =2,31 40 mm ZMA kopóréteg építése t 59,18 59,18 5,92 Összesen 14,43

7 es év Új kötõréteg és új kopóréteg teljes szélességben Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m mm marás, teljes szélesség m 2 7,03 1,0 7,03 60 mm AB3A kötõréteg építése t 46,15 0,1375 6,35 40 mm ZMA kopóréteg építése t 59,18 0,1 5,92 Összesen 25,65 Beton (2002-es árszint) Építés Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 60 mm AB3A alapréteg építése t 66,79 0,15 10,02 Folytonosan erõsített beton építése m 2 35,31 1,0 35,31 Összesen 45,33 Fenntartás Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 Fenntartás m 2 0,02 1 0,02 Összesen 0,02 Felújítás Egység Euró/egység Egység/m 2 Euró/m 2 60 mm AB3A alapréteg építése m 2 66,79 0,15 10,02 Folytonosan erõsített beton építése m 2 35,31 1,0 35,31 Összesen 45,33 Aszfaltburkolat költsége m 2 -enként költség m 2 -enként (2002-es árszint) Építés 27,13 A burkolat 5%-ának kis fenntartása 0,68 Új kötõréteg a jobb sávban Új ZMA kopóréteg teljes szélességben 14,43 Új kötõréteg teljes szélességben Új ZMA kopóréteg teljes szélességben 25,65 Folytonosan erõsített betonburkolat költsége m 2 -enként költség m 2 -enként (2002-es árszint) Építés 45,63 Fenntartás 0,02 Rekonstrukció 45,33 3. Összehasonlítás Aszfalt-beton összehasonlítás 40 évre Építési Összes fenntartás Összes építés költségek 40 év alatt fenntartás 40 év alatt Aszfalt 27,13 0,53 0,42 6,94 0,26 0,20 5,93 0,12 0,10 14,50 41,63 Beton 45,33 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 6,44 6,50 51,83 Aszfalt-beton összehasonlítás végtelen bázison Építési Idõ- Elsõ szakasz nettó Végtelen bázis Összes fenntartás Összes építés + fennköltségek szakasz konstans érték tényezõ végtelen bázis tartás végtelen bázis Aszfalt 27,13 30 év 14,50 1,30 18,85 45,98 Beton 45,33 40 év 6,50 1,17 7,61 52,94 AZ ASZFALT SZÁM

8 III. ASZFALTKEVERÉKEK KÖZUTAK FENNTARTÁSÁHOZ 1. BEVEZETÉS Hosszú ideig nagy vita folyt az útépítõiparon belül, melyik pályaszerkezet a jobb: az aszfalt-e vagy a beton. Mindkét oldal hevesen érvelt a maga igaza mellett, és számos irodalmi közlemény van, mely mindkét álláspontot támogatni látszik. Természetesen az igazság valószínûleg a felvetett érvek ellenére a két oldal között van. Az ilyen vitákban az alapelveket ritkán állapítják meg, és az egyes útépítési, fenntartási szerzõdések zömében számos tényezõ van, mely a végsõ döntést befolyásolja: beton épüljön-e, vagy aszfalt, vagy a kettõ kombinációja. A fenntartás területén e tényezõk közé a meglévõ útviszonyok, a pályaszerkezet típusa, az út helyszínének környezete és körülményei, az út elõírt teljesítménye, az igényelt felületi tulajdonságok, a helyszínen található gyártó üzemek, a rendelkezésre álló használható anyagok, az idõjárási viszonyok, a költségek és ezenkívül személyi, politikai, nemzeti szempontok tartoznak. A prioritásoktól függõen gyakran e tényezõk döntik el, melyik anyagot fogják használni. Ebben a tanulmányban a közúthálózat fenntartási munkáihoz felhasznált aszfalt és beton szerepével foglalkozunk. A világszerte alkalmazott fenntartási gyakorlatról szóló irodalom vizsgálatát elvégeztük, és nagymértékben azokra a leírásokra támaszkodunk, melyeket e téma szempontjából fontosnak vélünk. Minden (20 évnél régebbi) történelmi adatot, amely vagy az aszfaltot vagy a betont támasztja alá, e tanulmányból kihagytunk, mert mindkét iparágban sok fejlesztés történt, ami valószínûleg az adatok értékét csökkenti. A tanulmány elsõdlegesen az aszfaltkeverékekkel készült közúti fenntartásokra összpontosít. 2. FENNTARTÁSI PROGRAMOK Minden pályaszerkezetnek végül is a tervezési élettartamtól, az eredeti szerkezettípustól vagy a fontosságtól függetlenül bizonyos fenntartásra van szüksége. A kérdések általában a következõk: milyen gyakran?, mekkora költséggel? kell a burkolatot fenntartani, hogy visszanyerje üzemi minõségét. A teljes élettartam alatti költségvetés (mely a közlekedési késedelem és az úthasználók költségét is tartalmazza) ezen idõszakában a legkisebb fenntartási költség nem mindig a leghatékonyabb lehetõség. A teljes élettartam alatti költség (WLC) különösen nehéz terület, amelyhez különbözõ fenntartási technológiákat kell összehasonlítani, mert változó feltételezéseket kell tenni, és a változó szempontok költsége változik. Továbbá gyakran abban sincs egyetértés, hogy a feltételekhez milyen költségeket kell számítani. Azért az elfogadott, hogy az olyan útépítési munkáknál, ahol nagy a forgalom, a közlekedés zavarásának költsége jelentõs lehet. Világosabban, az út használói kedvezõbben fogadnak minden olyan munkát, mely a forgalom zavarását minimalizálja. Nyomatékosabban a csúcsidõn kívüli és az éjszakai munkákat elõnyben részesítik, mindaddig, amíg a munkát a mûvelet gyakran szûkre szabott idején belül be lehet befejezni. Gyakran végeznek olyan fenntartási munkákat, melyeknél különösen erõsítõ vagy helyettesítõ rétegek építéséhez aszfaltkeveréket használnak fel a szûk kivitelezési idõben, amelyekben a késleltetéseket minimalizálják, és az út idõben megnyitható a normális és a csúcsforgalom számára. Azon tény, hogy az aszfaltkeverék közvetlenül lehûlése után forgalomba helyezhetõ, határozott elõny. Sok stratégiai közúti fenntartást hajtanak végre éjszaka, és a kivitelezés rutineljárása az, hogy az aszfaltozást idõben befejezik, így a teljes reggeli forgalom akadálytalanul bonyolódhat le. Nemzeti politikai és költségvetési megszorítások is megszabhatják a fenntartások gyakoriságát, típusát, természetét és a felújítási szerzõdéseket. Ami az útépítõ mérnököket illeti, számos választás van, melyek mindegyike elfogadható megoldást nyújt. Mind az aszfalt, mind a beton területén sok a lehetõség, de különösen így van ez az aszfaltiparban. Mindenkinek óvatosnak kell lennie a pályaszerkezetek és a felületi tulajdonságok fenntartási eljárásainak megkülönböztetése során. Elsõ szempont a burkolat szerkezeti teljesítménye, azaz képes-e a terhelések elviselésére, s így a fenntartási választást elsõdlegesen rendszerint a törés, fáradás, vagy alakváltozás szokásosabb hibamechanizmusa dönti el. Második szempont a felületi tulajdonságok teljesítése, azaz a tex-

9 12 túra, a csúszásellenállás, az utazási kényelem, a zajcsökkentés és egyéb biztonsági megfontolás. E második szempontból a fenntartás gyakran a biztonsági és/vagy a környezeti tulajdonságok helyreállításának eszköze, még akkor is, ha a réteg szerkezeti szempontból tökéletesen üzemképes. A kormánypolitika változásai és az utak használóinak elvárásai azt jelenthetik, hogy ami a múltban elfogadható és elvárható volt, az ma már nem az. Emiatt sokszor a tegnapi tervezési felfogás és a várható élettartamok alkalmazása a mai tervezéshez és teljesítményhez félrevezetõ. Feltételezve, hogy a fenntartást a közút burkolata igényli, a következõk mutatják, milyen választási lehetõségek állnak a mérnökök rendelkezésére: Bitumenes kezelések: felületi bevonat (vagy zúzalékszórás); iszapbevonat (slurry seal) (vagy mikroburkolat); kopórétegek (vékony, vagy hagyományos) (drén vagy zárt); közbensõ rétegek; foltozási javítás (kátyúzás). Cementes kezelések: foltozás, csatlakozásszigetelés, hámlásjavítás; vékony kopóréteg készítése; közbensõ réteg. Politikai megfontolások a végsõ választást korlátozhatják, például Hollandiában minden autópályát végül is drénaszfalttal kell burkolni, az Egyesült Királyságban a stratégiai úthálózaton minden burkolatot, beleértve a betont is zajcsökkentõ aszfaltkeverékkel kell burkolni. A Burkolat-fenntartási Bizottság (TRB) egy tanulmánya felsorolta mind a merev, mind a hajlékony pályaszerkezetek fenntartási lehetõségeit. A tényleges választás sok tényezõtõl függ, melyek száma rendszerint egy megállapított módszerre vagy politikára csökkenhet. A különbözõ fenntartások teljesítményét továbbá nehéz megbecsülni (és összehasonlítani), mert ugyanazon eljárás teljesítménye, melyet eltérõ burkolati körülmények között használnak, nagyon különbözõ lehet. Valójában a jó úthoz, megfelelõ idõben jó munkát adni elvet a fenntartási gyakorlathoz kulcsként kell számításba venni. Szigorúan véve ez nem a beton és aszfalt közötti vita, hanem a legmegfelelõbb megoldáshoz vezetõ út, mellyel a fenntartás a leggazdaságosabb. Az elõírásokban, különösen a teljesítményre vonatkozó elõírásokban is, amelyekben teljesítménygarancia, vagy abból eredõ szempont van, efelé kell mozdulni. Ezen újabb elõírások értékelésére szükség lesz különösen azért, mert az út használóinak igényei egyre fontosabb tényezõkké válnak. 3. IDÕSZAKOS FENNTARTÁS Az Egyesült Államokban körülbelül a fõútvonalak 90%-ának kopórétege aszfaltbeton államról államra változó arányban. Sok tanulmány készült mind az aszfalt-, mind a betonpályaszerkezetek tervezésérõl és javításáról. A szakirodalomban általánosan idézett SMART (amely a burkolatfenntartás kellõ idõben angol megfelelõjének elsõ betûibõl álló mozaikszó) felismerte, ha a fenntartást nem végzik el a kellõ idõben, akkor a sokkal drágább javítás és/vagy a teljes felújítás elkerülhetetlen lesz. Példaként egy átfogó tanulmányt készített a dél-dakotai Közlekedési Minisztérium, bemutatva a különbözõ fenntartási forgatókönyveket mind a (hajlékony) aszfalt- mind a (merev) betonutakra, megállapítva, hogy: Éppúgy mint a hajlékony burkolatok esetében, a betonburkolat javítási igénye is nagymértékben növekszik burkolatkárosodás esetén. Mindemellett a fenntartás és felújítás elhúzódó késlekedése miatt a betonburkolatok költségei még nagyobbak lehetnek. A stratégiai útügyi kutatási program egyik szempontja az USA-ban a hosszú távú burkolatteljesítmény volt. A program arra szolgált, hogy az anyagok teljesítményét 20 éves idõszakon túl megfigyeljék. A feladatok egyike a meglévõ burkolatok fenntartási és felújítási tervezésének kidolgozása volt. Egy szakmai brosúra, melyet az FHWA (Szövetségi Útügyi Igazgatóság) adott ki 2000 októberében, arra következtetett, hogy az aszfaltbeton kopórétegek többsége, melyet az LTTP (hosszú idejû pályaszerkezeti teljesítmény) adatbázisában (GPS-6 színhelyek) rögzítettek, legalább 15 éven keresztül üzemképes maradt, mielõtt a tönkremenetel a felújítást szükségessé tette volna. Sõt néhány szakasz még 20 év után is jól teljesített csekély vagy névleges hibajelzéssel. Természetesen a forgalom nagysága, a pályaszerkezet típusa és vastagsága, és az éghajlati különbségek mind részt vettek ebben, de a tanulmány mégis be tudta mutatni, hogy az aszfalt kopórétegek tartósabb üzemi teljesítményt adtak. Közismert, hogy az aszfaltprogramnak jelentõs hatása volt az észak-amerikai piacon belül az aszfaltkeverékek teljesítményére. Újabb bizonyítékok jelzik, hogy a közeledés az új kötõanyag-elõírások felé a fenntartási és rekonstrukciós költségek jelentõs megtakarítását eredményezik, mert a burkolatok élettartama akár 25%-kal is megnõ. A Superpave szerint gyártott keverékek (az Európából származó pl. ZMA technológiákkal együtt) is feltûnõen jobb teljesítményt nyújtottak, mint a korábban, az állami útügyi hatóságok által elfogadott receptek szerint készült keverékek. Ezzel a fejlõdéssel azon tény ellenére, hogy további kutatás szükséges a teljesítménytulajdonságok finomításához, nyilvánvaló az aszfaltkeverékek jelentékeny javulása az USA-ban. A betoniparon belüli munkák is újabb, teljesítményorientált anyagokhoz vezettek, melyek versenyeznek az útépítések költségérzékenységében. Egy ilyen anyag az ultravékony fehér kopóréteg (UTW): egy vékony ( mm) kopóréteg betonból, amely mind beton, mind aszfaltutak kopórétegeként használható, bár sikere kisebb forgalmú fõútvonalakon korlátozott volt. Abból a célból, hogy az alkalmazott, megkötött betonban behajlások vagy túlzottan nagy feszültségek ne alakuljanak ki, az ultravékony fehér kopóréteget közeli csatlakozó hézagokkal készítik. Ezt az anyagot az Egyesült Államokban sikerrel használták még kis forgalmú utakon, de máshol viszonylag kevésbé általánosak. Vannak munkák, ahol hagyományosabb, azaz vastagabb beton kopóréteget használnának, de nagyobb vastagságuk gyakran kizárja alkalmazásukat ott, ahol a szegélyek, a vízelvezetés vagy a hidak miatt jelentõs magassági korlátozások vannak. Az aszfaltkeverékek alkalmazásának legnagyobb elõnye: teljesítménytulajdonságaik széles tartománya. Nyugat- Európában, különösen a stratégiai úthálózaton és a városi területeken, ez az irányzat mind az úthasználók, mind a tágabb közösség nagyobb biztonságát, jobb környezetét és kényelmét eredményezi. Ennek következtében a kopórétegeknek inkább alkalmasabbaknak kell lenniük ezeknek a teljesítménytulajdonságoknak a szolgáltatására és megtartására, mint az útburkolat teljes szerkezeti szilárdságához való hozzájárulásra (ahol az út már szerkezetileg kifogástalan). A legutóbbi évtizedben a politikai légkör olyan anyagok felhasználása felé változott, melyek mind az elõbbi elõnyöket, mind a tartósságot szolgáltatni képesek. Mindegyik országnak saját prioritásai vannak: mely tulajdonságokat részesítik elõnyben, és ezeket a következõk szerint lehet összefoglalni: Biztonság: csúszásellenállás és felületi textúra. Környezet: zajcsökkentés. Kényelem: utazás, felületi egyenletesség. Tartósság: fentiek megõrzése. Nyilvánvaló, egyéb tulajdonságok is fontosak, mint az ellenállás a keréknyomképzõdéssel, repedéssel, kopással és fáradással szemben, de ezek a hibák nagy mértékben csökkenthetõk a legmegfelelõbb anyagok kiválasztásá-

10 13 1. ábra val és tervezésével. Az 1980-as évek közepe óta Franciaország vékonyaszfalt kopórétegeket fejlesztett ki, amelyek a fenntartási piacot forradalmasították. Ezt leginkább az innováció ösztönzésével és speciális kötõanyagok kidolgozásával érték el. Eredményként a francia szabványok (AFNOR) az elõírásokban különbözõ vékonyaszfalt rétegfajtákat tartalmaznak. Más országok is (például Lengyelország) hasonlóan cselekedtek, és jobb technológiával nagyobb részarányhoz jutottak a fenntartási piacon. Sõt sok új szerkezettípusnál használnak vékonyaszfalt kopóréteget különösen bizonyos felületi tulajdonságok elérésére. 4. VÁLTOZÁSOK AZ ASZFALTTERVEZÉSBEN A teljesen hajlékony burkolatok szerkezettervezési meggondolásait és pillanatnyi teljesítményét most sokkal jobban ismerjük, ami elvezet a határozatlan ideig vagy örökké tartó szerkezeti élettartam koncepciójához (és a nagy modulusú alapok növekvõ használatához, melyeket eredetileg Franciaországban dolgoztak ki, ahol úgy ismertek, mint EME [enrobé module élevé]). Most valósult meg általánosan, hogy az utak legalább 40 éves élettartalomra tervezhetõk, mely idõ alatt szerkezeti erõsítésre nem lesz szükség. Az aszfalt pályaszerkezetek tervezésének ez a nagyon jelentõs lépése érinti a teljes élettartam alatti költségeket, az aszfaltok általánosan elõnyös versenyképességét, valamint a fenntartási választék jelentékeny további javulását. A kopórétegeket az ilyen tervezésben következetesen egy kezelendõ lemeznek tekintik, amely az úttervezõnek számos lehetõséget ajánl kívánt vagy elõírt teljesítménytulajdonságok eléréséhez. Sõt a TRL (Közlekedési Kutató Laboratórium, Nagy-Britannia) 250. jelentésének a legfontosabb következtetése megállapítja, hogy: Egy jól felépített hajlékony pályaszerkezetnek, melynek meghatározott szilárdsági határértékei vannak, rendkívül hosszú lesz a szerkezeti üzemi élettartama, feltéve ha a felületen jelentkezõ repedéseket, keréknyomokat észreveszik és azelõtt javítják ki, mielõtt hatásuk az út szerkezeti épségét veszélyeztetné. Ebben rejlik az ügy potenciális fontossága, melyre a rendelkezésre álló szakmai irodalom zömében élesen rávilágít. A közutak költségvetését szûkítik és a pénzügyi alapok, melyek a teljes közúthálózat fenntartására fordíthatók, nem elégségesek a megfelelõ idõben történõ útjavításokhoz vagy fenntartásokhoz. Sok közút költsége kisebb lenne, ha megelõzõ munkákat végeznének, mielõtt a szerkezet romlása megkezdõdne. Például az USAban megállapították, hogy közútjaik jelenlegi állapotának megõrzése évente mintegy 50 milliárd $-t igényelne. Ehhez járul, hogy a nemzeti fõútvonalhálózatnak egy elfogadható, szabványos szintre történõ fejlesztéséhez mintegy 200 milliárd $-ra lenne szükség. Adott, hogy az ilyen mértékû költségek hatalmasak, ezért az a kérdés, az USA ipara szembe néz-e azzal: hogyan kezelje a beruházásokat, miközben az utak használói számára a biztonságos, üzemképes utakat mindig biztosítani kell. Úgy gondoljuk, hasonló probléma érvényesül a világ legtöbb közútján. Egy prioritás: legyen olyan alapmû, mely kiválasztja a leghatékonyabb fenntartási stratégiát a tartósságot adó speciális anyagkezelések, gazdaságilag hatékony megoldások párosításával, számításba véve mind a forgalom nagyságát, mind a környezetet. Ez pontosan az a terület, ahol sokféle aszfaltkeverék segíthet a döntésben. A megelõzõ fenntartás (MF) nem új elképzelés, de a munkák pontos ütemezése az út üzemi teljesítményének fenntartásához a költséghatékonysághoz kulcsfontosságú (lásd az 1. ábrán az 1597 sz. TRR-bõl bemutatott példát). A tanulmány továbbá különféle beavatkozásokat és a hibák módjától függõ, legalkalmasabb aszfaltkeverék kiválasztásához különbözõ döntési fákat is leír. 5. FENNTARTÁSI LEHETÕSÉGEK: KOPÓRÉTEGEK Legáltalánosabb fenntartási eljárás, amelyet az utak felületi textúrájának és a csúszásellenállásának javításához használnak, a felületi bevonat (zúzalékos bevonat). A kis forgalmú utak többségénél nagyon gazdaságos módszer, több járulékos elõnye van, mivel szigeteli a meglévõ utat a víz behatolásával szemben, továbbá gyors, ezért a forgalmat minimálisan zavarja. Sok országban a mikro felületi bevonatot (slurry seal) is általánosan alkalmazzák kis és közepes forgalmú utakon. Gyakran sok ilyen úton költségvetési megszorítások miatt mintegy 50 évenként csak egyszer végeznek fenntartási munkát (lásd minden országban a sok mezõgazdasági utat), így nagyon figye-

11 14 lemreméltó ezeknek az olcsó aszfalttermékeknek a teljesítménye is. Ezeket az eljárásokat nehezebb forgalomnál is eredményesen lehet használni, és használják is õket. Azért ezen technológiák általában kevésbé jók a nagyobb igénybevételû helyeken, és a felületi bevonat esetében a magas zajszintet is számításba kell venni. El lehet mondani, hogy e kis költségû módszerek mind a beton-, mind az aszfaltutakra alkalmasak, feltéve hogy az utak szerkezetileg épek, és valószínûleg belátható ideig gazdaságos megoldások is maradnak a közutak többségén. Különbözõ fejlesztéseket végeztek mindegyik technológiánál köztük polimerrel modifikált bitument alkalmazva, hogy az üzemi teljesítményük javuljon, és minél szélesebb körben alkalmazhatók legyenek. Stratégiai úthálózaton rendszerint a burkolatfenntartásokat inkább szemcsekihagyásos vagy folytonos szemeloszlású keverékekkel végzik, és az összetételeket minden országban helyileg határozzák meg. Például az Egyesült Királyság általában a szemcsekihagyásos érdesített homokaszfaltot (hot rolled: HRA) részesíti elõnyben közútjain, Németország a szemcsekihagyásos zúzalékos masztixaszfaltot (SMA), máshol többnyire a folytonos szemeloszlású aszfaltbetont (AC) használják. A stratégiai úthálózat fenntartását tekintve a keveréktervezés és a kötõanyag-fejlesztés innovációja különösen a polimeres modifikáció a határokat átlépõ technológiaátadással együtt nagymértékben javította az aszfaltkeverékek fenntartási választékát. Ezenkívül sajátos (zajcsökkentõ, csúszás-ellenállási stb.) teljesítmény-elõírásoknak megfelelõ, alkalmas aszfaltpályaszerkezetet viszonylag könnyen lehet ajánlani. Az újabb anyagok a hagyományos keverékek (például a drénaszfalt) változatait a vékonyréteg-rendszerek sokaságával kapcsolják össze. Bár a vékony- (általában 40 mm-nél vékonyabb) rétegek nem újak, alkalmazásuk a nagy forgalmú és nagy terhelésû utakon növekvõben van. Az ilyen burkolatok növekvõ népszerûségének legalább öt fõ oka van: Környezetileg: új kõtermék megtakarítása (ennélfogva bányászati források megõrzése). Tartósság szempontjából: polimerrel modifikált bitumenek növekvõ használata miatt a hagyományos aszfaltburkolatoknál hosszabb élettartam lehetséges. Üzemeltethetõséget tekintve: a burkolat sajátos teljesítménytulajdonságainak helyreállítása, abból a célból, hogy az út használóinak biztonságát, kényelmét megõrizzük. Kivitelezhetõség szemszögébõl: a vékony kopórétegek terítését a hagyományosnál gyorsabban lehet végezni, ezért kisebb a forgalom zavarása és késleltetése. Építés után 30 percen belül a forgalom megindítható, és ez kevesebb közlekedési torlódást, jobb mozgékonyságot jelent. Általában a hagyományos burkolaténál négyzetméterenként kisebb költség. A vékonyrétegeket változatos vastagságokban lehet készíteni, és a gépek fejlõdése lehetõvé tette nagyon vékony (20 mm-nél vékonyabb) burkolatok építését is. Lényeges, hogy a vékonyréteg és meglévõ felület között jó tapadás jöjjön létre. A szemeloszlás a szuper magas (30%) hézagtartalom-érték és az igen tömör (2 4 %) értékek között változhat. Nyilvánvaló, a mérnöknek kell a helyszín számára legmegfelelõbb megoldást kiválasztania, s ezt könnyebb átgondolni az adott rendelkezésre álló lehetõségek mellett. A jól tervezett aszfaltkeveréket széles hõmérsékleti tartományban lehet használni még vékonyrétegek esetében is. Városi területen a vékonyréteg nyilvánvalóan vonzó, mivel mindig számolni kell adott szegélyek, hídszelvények és acélszerkezetek magasságával. Ezen magasságok egyikét sem kell módosítani, így a sokkal gyorsabb munka kisebb forgalomzavarással és kevesebb költséggel jár. Eddig csak tipikus közúti alkalmazásokra tértünk ki. Meg kell említeni, hogy a különleges bitumenbázisú felületkezelések használata is nõ. Ilyen anyagok csoportjának egyike az olajálló aszfalt, melyet olyan területeken alkalmaznak, melyek érzékenyebbek az üzemanyag csöpögésére, mint például a busz- és tehergépkocsi-parkolók, töltõállomások megállói. Ezek az anyagok többé-kevésbé nemcsak pótolják a most megszüntetett kátrányalapú termékeket, hanem hatékonyan versenyeznek mind a betonnal, mind a burkolóelemekkel. Egy másik csoport a színes burkolat, melynél különbözõ pigmentek segíthetik elõ a közutak és egyéb burkolt területek megkülönböztethetõségét vagy esztétikai megjelenését. Itt ismét különbözõ aszfaltkeverékeket (és nem bitumenes anyagokat is) lehet valamilyen felhasználáshoz módosítani. Továbbá olyan aszfaltokat is kifejlesztettek, melyek kõ- vagy burkolóelemmegjelenést kölcsönöznek a burkolatnak. A fenntartási lehetõségeket áttekintve világos, hogy az aszfaltanyagok a jövõben is a gazdaságos megoldások széles tartományát fogják szolgáltatni. A szigorúbb biztonsági követelmények mellett, melyeket a stratégiai közutakon bevezetnek, az aszfaltburkolat látszik leginkább alkalmasnak arra, hogy a legtöbb lehetõséget nyújtsa e követelmények kielégítésére. A keréknyomképzõdési érzékenységre vonatkozó gyakran hangoztatott félelmet a megfelelõen választott anyag eloszlathatja. 6. FENNTARTÁS: ÁLTALÁNOS ELÕNYÖK Európában sok különbözõ fenntartási módot próbáltak ki, és a teljesítményeket kielégítõnek találták. Az Egyesült Királyságban, Franciaországban, Németországban, Lengyelországban és Svédországban végzett vékonyrétegû-kísérletek eredményeként sok helyen fogadták el sokféle alkalmazásukat. A burkolatok teljesítmény-elõírásai felé mutató irányzatok valószínûleg fokozzák a különlegesen tervezett aszfaltanyagok felhasználását. Sok kivitelezõi szerzõdés részesíti elõnyben a teljesítmény szerint specifikált anyagokat és saját, jól bevált aszfaltburkolatait. A teljesítményelvû specifikációkból eredõ, összegyûjtött elõnyöket az 1. táblázat tartalmazza. Egy korábbi tanulmány, melyet a Refined Bitumen Association (Finomított Bitument Gyártók Társulata) készített az Egyesült Királyságban, az aszfalt számos elõnyét mutatta ki. Ezek az elõnyök a következõk: A kivitelezésképzés nagy tartalékai. Az Egyesült Királyságban a teljes élettartamú költségek elemzése szerint a pénz történetileg legmagasabb értéke. A tervezés rugalmassága: tervezni lehet hosszú és rövid távra, könnyû és nehéz forgalomra. A skála sokoldalúsága: azonos lehetõség nagy és kis munkákhoz. Zaj tekintetében környezetileg a legjobb; csekély energiafelhasználás. A legnagyobb biztonság: a drénaszfaltok drámaian csökkentik a vízpermetet. Az útjelzéseket könnyebben lehet látni; Viszonylag gyors és könnyû építés, javítás és kopóréteg-csere; A felújítási költségek kisebbek: viszonylag könnyebb tervezni és/vagy a csúszásellenállás feljavításához felületi bevonatot készíteni. Az építés könnyebb. Kevesebb késleltetés az idõjárás vagy egyéb építési tevékenység miatt. Gyenge alapon építése elõnyben részesíthetõ, de csaknem minden alapra alkalmas. Burkolatépítés után azonnal forgalomba helyezhetõ. Kevesebb korai fenntartási gond. Víz- és fagyálló különösen a teljes

12 vastagságú aszfalt; vegyi hatásoknak is ellenáll. Teljesen újrafelhasználható. Az aszfaltburkolatok építésében és fenntartásában különös fontosságú a szakaszos építés lehetõsége, amelynek a következõ megkülönböztetett elõnyei vannak: Ha a kezdõtõke korlátozott, minimális de a célnak megfelelõ vastagságú pályaszerkezet kivitelezhetõ, s egy idõ múlva további rétegek építhetõk, amikor a pénz már rendelkezésre áll. Ha a forgalom nagysága bizonytalan, az építést szakaszosan lehet végezni a forgalom növekedéséhez igazodva. Ha az utat késõbb más útszakaszok elõtt is megnyitják, ami a forgalmat lényegesen növelné, akkor a kisebb tervezési forgalomra lehet elsõként építeni az idõszakos forgalom lebonyolításához. Mindezek mellett fontos, hogy a tervezett burkolat(ok) építését vagy a szélesítéseket idõben kell elvégezni a kívánt útteljesítmény teljes élettartam alatti biztosításához. 7. FENNTARTÁSI LEHETÕSÉGEK: ÚJRAFELHASZNÁLÁS Az aszfaltanyagok 100%-ban újrafelhasználhatók. Például Hollandiában a rendelkezésre álló bontott aszfalt 70%- át, Németországban 80%-át használják fel a meleg aszfalt-újrafelhasználásban. Az újrafelhasználás maga számos különbözõ formában történhet a helytõl, a hagyományoktól és a költségtõl függõen. Ezek a eljárások: meleg újrafelhasználás ( keverõtelepen ); helyszíni meleg újrafelhasználás ( helyben ); hideg újrafelhasználás ( keverõtelepen ); helyszíni hideg újrafelhasználás ( helyben ). Néha bizonyos aszfaltfajták (például a drénaszfalt) újrafelhasználásának alkalmasságát illetõen kérdések merülnek fel, de a jelenlegi tapasztalatok azt mutatják, mindig rendelkezésre állnak kielégítõ eredményt hozó újrafelhasználási lehetõségek. Egy újabb cikk beszámolt arról, hogy mûszakilag drénaszfaltok újrafelhasználásával készíthetõ akár új drénaszfalt, akár új folytonos szemeloszlású aszfalt. Ezenkívül létezõ drénaszfalt burkolatra új drénaszfalt építhetõ sikeresen, feltéve ha az eredeti burkolatot megfelelõen elõkészítik. Közhely továbbá, hogy az aszfalt régi betonburkolatnál is újra felhasználható. Egy részletes felmérõ US tanulmány 1. táblázat. Aszfaltkeverékek teljesítmény szerinti elõírásainak elõnyei Minõség Gazdaságosság Innováció Környezet Úthasználó A késleltetések és a balesetek csökkentése. Simább és egyöntetûbb utazás. A rendelkezésre álló útügyi pénzalapok jobb felhasználása. Az úthasználó élvezi az új megoldásokat, melyeket ez a forma ösztönöz. A kevesebb torlódás az építési munkák mellett a közlekedési emissziókat csökkenti. Az utazási idõ javuló megbízhatósága. Infrastruktúratulajdonos A burkolattervezés javuló teljesítménye. A burkolat jobb állapota. Szerzõdéses kockázatok csökkenése. Javuló kép. A pénz értékének biztosítása. A teljesítménykövetelmények változtathatók a körülmények szerint. Kevesebb fenntartás. Az innováció ösztönzése. Az útgazdálkodás úgy oldható meg, hogy a környezet kevésbé károsodik. A versenyajánlat mûszaki értékeit könnyebb összehasonlítani. Építõipar Szerzõdéses kockázatok csökkenése. A teljesítmény objektív mérése. Javuló kép a közvélemény elõtt. Alternatív ajánlatokhoz világos alap. Hibakockázat csökkentése. Lehetõség az anyaggyártási költségek csökkentésére. Az innováció díjazása és az ipari kutatási kezdeményezések ösztönzése. Alternatív anyagok" bevezetése elõtt álló gátak lebontása. Fenntartható megoldások ösztönzése. Csökkentett anyagszállítás.

13 16 készült az összetört portlandcement betonburkolatokra fektetett aszfaltbeton burkolatokról, mintegy 100 színhelyrõl. A tanulmány idõszerû, mivel évente körülbelül 1 milliárd USD értékû aszfaltbetont fektettek portlandcement betonburkolatra (ami valószínûleg növekedni fog). E tanulmányban sok összetört portlandcement betonburkolat szerepelt, melyen a következõ három eljárás valamelyikét használták: aprítás, repesztés és felületképzés, törés és felületképzés, majd ezután aszfaltbetonburkolat-készítés. Az aprítás a burkolat egyforma nagy darabokra törését jelenti, és sikeresen alkalmazható az összes betonburkolatfajtánál. A repesztési-felületképzési eljárás a dilatációs hézagokkal tervezett betonburkolatoknál uralkodó, és azt jelenti, hogy a burkolatban szorosan egymás közelében elhelyezkedõ repedéseket hoznak létre, ami lehetõvé teszi, hogy a terhelések a repedéseken keresztül átadódjanak. A törési-felületképzési eljárás az elõfeszített betonoknál hatékony, feladata, hogy a szerkezeti és a szerelési acélt elválassza a betontól. Az aszfaltbeton burkolatok hatékonyságát tekintve az alábbi következtetéseket és ajánlásokat tették: A tönkrement portlandcement betonburkolatok aprítása, melyet aszfaltbeton burkolat építése követ, kitûnõ felújítási eljárás, amely egyaránt hatásos valamennyi létezõ betonburkolat-fajtánál. A repesztés-felületképzési technika, melyet aszfaltbeton burkolat építése követ, a tönkrement betonburkolatok nagyon hatékony módszere. Jelenleg a bontási-felületképzési technológia változó eredményeket ad, jelezve a burkolatbontás nem megfelelõ voltát. E tanulmányokban és sok más Észak- Amerikából származóban világosan rámutatnak az aszfaltanyagok elõnyeire a betonutak fenntartásában, feltéve hogy a fenntartás a beton legmegfelelõbb állapotában készül. 8. KÖVETKEZTETÉSEK A zúzalékos bevonatok és a mikroburkolatok építése folytatódni fog különösen ott, ahol a helyi aszfaltgyártási lehetõségek hiányoznak. Ahol a betonutak tönkrementek, ott is aszfalt kopórétegeket fognak készíteni az utazási kényelem javítása és a további szerkezeti hibák kiküszöbölése céljából. Ami a stratégiai közutakat illeti, növekszik a biztonság, a fenntarthatóság és a tartósság iránti igény mind az építés, mind a fenntartási beavatkozások idején. Az aszfaltburkolatok rugalmas alkalmazását nem lehet párhuzamba állítani egyéb termékekével, és egyedül ez lehet az oka, hogy az aszfaltkeverék uralkodó lesz a fenntartás területén. Az úthasználók számára ez elõnyösnek látszik a kivitelezés gyorsaságában, az utak kezelõi számára az egyes helyszíneknek megfelelõ teljesítménytulajdonságokban, a egész társadalom számára a biztonságosabb utakban és az anyagok megõrzésében. A gyártmányok széles választéka a legtöbb közútfenntartás esetében az aszfalt használatához vezet az összerepedezett aszfaltbetonra fektetett kopórétegtõl kezdve az új út építéséig. A lehetséges ásványi anyag- és frakciótípusok széles skálájával; a létezõ szemeloszlások (a szuper porózustól a szuper folytonosig) sokaságával; valamint a bitumenipar innovációjával; speciális és modifikált bitumenek széles választékával olyan kínálat áll rendelkezésre, melybõl válogatni lehet. Mivel ez így van, lehetséges alakítani, tervezni, az aszfaltok képesek sajátos feladatokat megoldani, sajátos követelményeknek megfelelni. Minden szerzõdéshez, melynél a megrendelõ részérõl számos igény merül fel az aszfalt teljesítményével szemben, számos mûszaki lehetõség (megoldás) állhat rendelkezésre. Az aszfalt nagyon rugalmas anyag, alkalmazhatósága sokféle, és vonzó terveket lehet adni az igényelt elõírt tulajdonságokhoz. Az útépítést szükséges rossznak lehet tekinteni, és minden munka, ami a forgalmi zavarokat csökkenti, kedvezõ. Az aszfaltanyagok e téren megkülönböztetett elõnyöket szolgáltatnak, mivel csúcsidõn kívül (éjjel is) bedolgozhatók, és lehetõvé teszik, hogy az utat a szokásos napi forgalom elõtt megnyissák. Az aszfalt teljes mértékben újrafelhasználható, és a világ számos részén a leginkább így hasznosított termék. E környezeti szempontot nem szabad elfelejteni. Nem kétséges, hogy az aszfaltkeverék tervezése és az aszfaltburkolatok anyagai drámai változásokon mentek keresztül az évek során, hogy teljes egészében megfeleljenek a társadalom által támasztott szigorúbb igényeknek. E tekintetben a biztonsági kérdésekre (balesetek csökkentése) és a környezetvédelemre (zaj és megõrizhetõség) helyezett növekvõ hangsúllyal az aszfaltanyagok számos életképes és megbízható fenntartási megoldást nyújtanak. Az aszfaltiparnak nem szabad megállnia, hanem a teljesítményre vonatkozó tulajdonságok felé haladva kutatnia és fejlesztenie kell további aszfaltinnovációkat közúthálózatunk jövendõ fenntartási feladatainak megoldásra.

14 17 IV. ASZFALTANYAGOK SPECIÁLIS ALKALMAZÁSAI 1. BEVEZETÉS Az általános mérnöki munkák területén az aszfaltanyagoknak a közutak és repülõterek építésénél az egész világra kiterjedõ használatát adatokkal jól alátámasztották. A kiváló minõségû aszfaltanyagok gyártását és teljesítményét igénylõ általános mérnöki szektorhoz tartozó ezen jelentõs területek mellett a bitumenes anyagok felhasználhatók nagyon sokféle egyéb helyzetben. Tervezéssel vagy bitumen adalékanyagok felhasználásával egy adott alkalmazásnak megfelelõ modifikálásuk könnyû volta rendkívül elõnyösnek tekinthetõ, és ez eredményezte annak kidolgozását, amit szakemberi igények szerinti alkalmazásnak nevezhetünk. Az útépítés területén belül nagyon sok alkalmazás élt a különleges kötõanyagok bevezetésének elõnyével. Ezek általában kétféle formában jelentek meg: bitumenek gyártása különleges feldolgozási eljárások igénybevételével vagy a bitumen modifikálása polimerekkel és/vagy egyéb adalékokkal. Ezek a választási lehetõségek olyan anyagokat eredményeztek, amelyek kiváló teljesítményt érnek el egy egyre inkább az igények által meghatározott piacon. Az aszfalt is népszerû választási lehetõség repülõterek, különösen kifutópályák és gurulópályák számára. A felületi súrlódó réteg (porózus felületi réteg) kifejlesztése jelentõs mértékben megkönnyítette a felületi víz eltávolítását, ezáltal csökkentve a vízen csúszás veszélyét. Bevezetése óta ezt az anyagot módosították és tökéletesítették autóutakon való használat céljára, és jelenleg sokféle porózus aszfalt szerezhetõ be szerte a világon. A környezetvédõk és a politikusok nem hagyták figyelmen kívül a zajcsökkentés további elõnyét. Hasonlóképpen, a vékony rétegeknek az útépítési szektorban való sikeres, villámgyors alkalmazásai átkerülnek a repülõterek kifutópályáinak területére is. Ez a cikk az aszfaltnak ezen alkalmazások széles skáláján való használatával és ennek elõnyeivel foglalkozik. 2. A KÖTÕANYAGOK SAJÁTOSSÁGAI Az útépítési anyagokon megvalósuló forgalom fokozódó igényei az utóbbi években megkövetelték olyan kötõanyagok kutatását, amelyeknek jobb a teljesítményük a közönséges útépítési bitumenénél. Ez a jobb kötõanyag-tulajdonságok elérésére törekvõ igyekezet olyan kötõanyag-modifikálások széles skálájának értékelését, kidolgozását és használatát eredményezte, amelyek javítják az alapbitumen és így az úton lévõ aszfalt teljesítményét. A polimerek egyre fontosabb szerepet játszanak az aszfalt- és bitumengyártó iparban, mert biztosítani tudják a jó teljesítményt is, meg a tartósságot is. Az aszfaltútépítõ iparban a bitumenmodifikáláshoz használt polimerek általában két jelentõsebb termékcsaládhoz tartoznak: a hõre lágyuló polimerek (plasztomerek) és a hõre lágyuló gumik (elasztomerek) családjához. Kevéssé általánosan használtak a különbözõ vegyi modifikálószerek és anyagok, a hõre keményedõ rendszerek, a rostok és a természetes adalékok. Feltéve, hogy gondosan választottuk meg mind az alapbitumen, mind a polimer modifikálószer típusát, a polimer modifikálószernek a bitumenbe való belekeverése jelentõsen csökkentheti a kötõanyag hõmérsékleti érzékenységét a használati hõmérsékleti tartományban. Ahhoz, hogy a lehetõ legjobban kihasználjuk a polimer modifikálószerek használata által kínált elõnyöket és biztosítsuk a könnyû alkalmazhatóságot, lényeges, hogy a felhasznált polimer modifikáló rendszerek ne eredményezzenek olyan, indokolatlanul nagy viszkozitási értékeket magas hõmérsékleteken, amelyek kedvezõtlenül befolyásolhatják az adalékanyagok bevonására, továbbá az aszfalt szállítására, terítésére és tömörítésére vonatkozó lehetõségeinket. Ez olyan polimer modifikálószerek használatával érhetõ el, amelyek a bitumenben termikusan megfordítható kötések révén polimer hálózatként vannak jelen a használati hõmérsékleti tartományban. Az alkalmazási hõmérsékleteken ezek a kötések felbomlanak, ezáltal csökkentve a kötõanyag viszkozitását. Mind a kristályos polimerek (EVA = etilén-vinil-acetát kopolimer), mind pedig a hõre lágyuló gumik (SBS = sztirol-butadien-sztirol) ki tudnak alakítani ilyen típusú polimeres hálózatot a bitumenben. A polimerrel modifikált kötõanyagok (PMBs) csökkentett hõmérsékleti érzékenységének eredményeként így növelni tudjuk a kötõanyag merevségét a burkolat magas használati hõmérsékletén, csökkentve a keréknyomot és ugyanakkor csökkentve a kötõanyag merevségét alacsony útburkolati hõmérséklet mellett, az elridegedés és a repedés csökkentése érdekében (1. ábra). A polimerrel végzett modifikálásból következõ csökkentett hõmérsékleti érzékenység kulcsfontosságú elõny lehet a kötõanyag-teljesítmény javítása tekintetében mind magas, mind pedig alacsony üzemi hõmérsékletek esetében. Megállapítottuk azonban, hogy a kötõanyag egyéb tulajdonságait is javíthatjuk megfelelõ polimer modifikálószerek használatával. A normál aszfaltkeverékek kifáradási élettartama még a vékony rétegeké is jelentõsen megnõ, amikor polimerrel modifikált kötõanyagokat használunk. A kötõanyagok jobb tapadása, a polimerrel modifikált kötõanyagok megnövelt szakítószilárdsága és jobb kohéziója a felületi bevonatok és a vékony rétegek jelentõsen megjavított teljesítményét eredményezik. A bitumen polimeres modifikálószereit egyre nagyobb mértékben használják szerte a világban az olyan alkalmazásoknál, amelyeknél szükség van a kötõanyag fokozott teljesítményére az éghajlat és/vagy a forgalom kedvezõtlen feltételeit ellensúlyozandó. Komplex vegyi jellege és a bitumenben lévõ különbözõ vegyi anyagok közötti kölcsönhatás következtében majdnem változatlanul létrejön egy finom egyensúly a polimer modifikálószer és a bitumen közötti kompatibilitás tekintetében. Ennek az egyensúlynak az elérése nem csupán az alapbitumenminõségének és vegyi összetételének a pontos kiválasztásától függ, hanem a polimerrel modifikált kötõanyagok elõállítása során alkalmazott gyártási feltételektõl is.

15 18 3. NAGY MEREVSÉGÛ ALAPOK A forgalom növekvõ mértékének és terhelésének betudhatóan a rétegvastagságok kiszámításához a múltban alkalmazott tervezési meggondolások tökéletesedtek. Ennek eredményeként, különösen Nyugat-Európában, sokkal keményebb minõségû bitumeneket vezettek be az út szerkezeti rétegeiben való felhasználás céljára. Az elért nagyobb merevségek lehetõvé tették, hogy a bitumenes alaprétegek sikerrel vegyék fel a versenyt a betonnal. Jelenleg a bitumengyártó iparág rendelkezik egy sorozat kemény minõségû kötõanyaggal, beleértve azokat a különleges sajátosságokat is, amelyeket szavatolnak a különbözõ Jóváhagyási Rendszerek (pl. az Avis-eljárások), amelyek egy 10 penetrációs egység alatti rendkívül kemény minõségtõl 10/20, 15/25 és 20/30 minõségekig terjednek, olyan kötõanyagválaszték mellett, amelyik a javasolt tervezettõl függ. A PMB 25-höz hasonló polimerrel modifikált kötõanyagokat (pl. kötõ- és alaprétegekhez) a rendkívül nagy igénybevételû útburkolatokhoz használják, mint amilyenek a konténerterminálok. Franciaországban ezeket a termékeket már szabványosították és rutinszerûen alkalmazzák. 4. PORÓZUS ASZFALTOK 1. ábra. Kötõanyag merevség/viszkozitás a hõmérsékletek függvényében Az 1970-es években kifejlesztett porózus aszfalt népszerû kopóréteg lett az egész világon. A vízelvezetõ réteg biztosításában és így a nedves idõben jelentkezõ permetkeletkezés csökkentésében bemutatkozó eredeti elõnyt kiegészítette az anyagnak az a tulajdonsága, amelyik a zajkeltés jelentõs csökkentését eredményezi. Tipikus esetben a porózus aszfaltok maximum 5 db(a) mértékig csökkentik a zajszinteket az érdes textúrájú útburkolatokhoz képest, ami egyenlõ a forgalom keltette zaj felezésével. Minden országnak megvannak a maga elõnyben részesített porózus keverékei, amelyek kb. 6 mm-tõl 20 mm névleges szemcseméretig terjednek. A rétegvastagságok 15 mm-tõl 50 mm-ig terjednek, a szemcsemérettõl függõen. Hollandiában a kormányzati politika megszabja, hogy az országos úthálózaton kopórétegként porózus aszfaltot kell alkalmazni. A porózus aszfalt népszerû városi környezetekben, mivel a használata nem csupán a helyi lakosok számára elõnyös, hanem a további hangcsökkentõ intézkedések (pl. zajcsökkentõ falak felállítása) biztosításának költségeit is a minimálisra csökkenti. A legnagyobb forgalmú helyzetek többségénél a polimerrel modifikált kötõanyagok az elõnyben részesített választást képviselik a porózus aszfaltoknál, mivel bizonyított pályarekordot érnek el a jó tartósság tekintetében. Németországban a nagyobb polimertartalmú és viszkozitású polimerrel modifikált kötõanyagok egyre népszerûbbek az ilyen alkalmazásoknál. 5. NAGYON VÉKONY RÉTEGEK Franciaországnak nagy múltú tapasztalatai vannak az ilyen fajta bitumenes rétegekkel kapcsolatban. Ezek nagy habarcstartalmú (töltõanyag + kötõanyag) szemcsekihagyásos (0/6 vagy 0/10) osztályozott keverékek. A 9 és 14% közötti hézagtartalom, a nagy makroérdesség biztosítja a burkolat felszínén elfolyó víz nagyon jó elvezetését. A felületi textúra hasonló a finom ZMAéhoz (zúzalékos masztixaszfalt) (0/6). A csúszási ellenállás minden útburkolati felület közül a legjobb. A nagyon vékony ZMA rétegek zajcsökkentése hasonló a frissen terített porózus aszfaltéhoz, és rendszerint nagyon sokáig stabil marad. 6. HÍDPÁLYÁK A hidak különlegesen nagy kihívást jelentenek az útépítõ mérnök számára, mert közülük sok termikus mozgásoknak van kitéve, és mind a beton, mind az acél hídpályák esetében nem szabad megengedni, hogy a víz és a jégtelenítõ szerek érintkezzenek a szerkezettel. Van számos olyan bitumenes lehetõség, amelyet választani lehet. Az öntött aszfalt nagy mennyiségû kötõanyagot tartalmaz, ami nagyon csekély (jellemzõen 1 százalék alatti) hézagtartalmat eredményez. Ez ideálisan alkalmas a hídpályákhoz való felhasználás céljára. Teríthetõk kézzel vagy géppel finiserrel alakítva ki a végsõ felületet. Az acél függõhidak esetében az öntött aszfalt ideális burkolat, mert: jó tapadást érnek el az acél hídpályalemezzel, együtt mozognak az acéllal, kifáradási gondok nélkül, nagy csatornázott forgalmat bonyolíthatnak le. Amikor a híd nagy termikus mozgásoknak van kitéve, akkor gyakran tömítõ csatlakozásokat alkalmazunk a híd egyik végénél. Ezek a dilatációk viszonylag szélesek (maximum 600 mm-esek) és polimerrel jelentõsen modifikált, nagyon nagy kötõanyag-tartalmú keveréket tartalmaznak, amelyik fel tudja venni a híd mozgásait. Habarcsokat is használnak a sokemeletes gépkocsiparkolókban, ahol a csekély hézagtartalmú felület megvédi a gépkocsiparkoló szerkezetét a víz behatolásától. Egy másik érdekes felhasználást képvisel egy rendkívül tartós vékony réteg az alagutakban, ahol gondot jelentenek a korlátozott belsõ keresztmetszetek a fenntartási beavatkozásokhoz szükséges korlátozott megközelítéssel együtt. Németországban az öntött aszfaltot több mint negyven éve használják nagyon sokféle helyszínen, beleértve az autóutakat vagy a városi körgyûrûket, és különleges berendezéseket használnak az anyagnak az útra öntéséhez vagy terítéséhez. Az útburkolat keréknyomosodással szemben rendkívül ellenálló és tartós, ám a kezdeti költsége viszonylag magas az egyéb aszfalt kopórétegekhez képest. Újabban a kötõanyag-technológiában elért fejlesztések alacsonyabb alkalmazási hõmérsékleteket tettek lehetõvé az öntött aszfalt számára a hídpályákon. Az aszfalt terítése során jelentkezõ elõnyök mellett az alacsonyabb hõmérséklet csökkenti az alatta lévõ szigetelõréteg kedvezõtlen befolyásolásának lehetõségét is, amikor azt acél hídpályalemezeken használjuk. Franciaországban a betonhidak esetében néha olyan, különleges aszfaltbetont használnak 2 cm vastagságban, amelyben

16 19 nagy százalékos arányban van modifikált bitumen. Ennek a tetejére jön kopórétegként egy különleges, modifikált bitument tartalmazó aszfaltbeton. 7. ÜZEMANYAGÁLLÓ ASZFALTOK Ismeretes, hogy az üzemanyag- és kenõanyag-kifröccsenések kedvezõtlenül befolyásolják a bitumen kötõanyagú útburkolatokat. Amikor az üzemanyag vagy a kenõanyag érintkezik a nyersolajalapú útépítési bitumennel hosszabb ideig, akkor a kötõanyag meglágyul, és ez ásványianyag-veszteséget eredményez a felületen. Ez a minõségi romlás gyorsan megkövetelheti az aszfalt kicserélését. Az olyan helyeken, ahol valószínûsíthetõk az üzemanyag-kifröccsenések, betont vagy szén lepárlásával nyert kõszénkátrányos kötõanyagokkal készített rétegeket használtak Európában az üzemanyagálló alkalmazások esetében. Ám a kátrányalapú kötõanyagok esetében a beszerezhetõséggel kapcsolatos gondok, valamint az egészségre és a környezetre gyakorolt lehetséges kedvezõtlen hatások (beleértve az újrafelhasználást is) miatt felmerülõ aggályok, használatuk gyors visszaszorulását eredményezték. Ezért most már ritkán használják õket (ha ugyan még egyáltalán használják). A polimerrel modifikált kötõanyagok megjelenésével jelentõs erõfeszítéseket tettek annak érdekében, hogy kifejlesszenek olyan, kõolajalapú kötõanyagokat, amelyek ellent tudnak állni az üzemanyag támadásának. Ugyanakkor elkerüljük a kátrányalapú kötõanyagokkal kapcsolatos káros egészségügyi és környezeti hatásokat. Meg kell jegyeznünk, hogy az ilyen kötõanyagok jelenleg csak többé-kevésbé, de nem teljesen ellenállóak az üzemanyagokkal szemben, ezért a nagyon súlyosan szennyezett területeken még mindig a beton az elõnyben részesített választási lehetõség. Ám bizonyos hõre keményedõ bitumenes kibõvített rendszereket felhasználtak az ilyen alkalmazásoknál; ezek teljes mértékben üzemanyagállónak tekinthetõk. A legnagyobb valószínûség szerint az e területen várható további fejlesztések több üzemanyagálló bitumenes kötõanyagot fognak elõállítani. Használatuknak széles a skálájuk: busz forgalmi sávok, teherautó/személyautó parkoló területek, buszgarázsok, repülõtéri gördülõpályák, kikötõk és dokkok rakodási területei, szupermarketek szállítási területei és egyéb olyan területek, amelyeken az üzemanyagok és a kenõanyagok kiömlenek. Ami a repülõtéri alkalmazásokat illeti, megállapítottuk, hogy a polimerrel modifikált kötõanyagok egy része nemcsak bizonyos mértékû üzemanyag-állóságot biztosít, hanem ellenáll az olyan erõs vegyi jégtelenítõk hatásának is, amilyeneket gyakran használnak az északi repülõgépiparban. 8. AUTÓVERSENY-PÁLYÁK Az autó- és motorkerékpárversenypályákkal szemben támasztott elsõdleges követelmény, hogy ellen tudjanak állni a versenyjármûvek által létrehozott nyíróerõknek és fékezõerõknek. A második döntõ követelmény a felületi egyenletesség. Általában aszfaltburkolatokat használnak, mert ezek szigorú tervezési elõírás, pontos geometriai profil szerint kivitelezhetõk, és lehetõvé tesznek bizonyos vízelvezetést. A kopórétegek anyagai rendszerint szabadalmazottak, és tipikus esetben modifikált kötõanyagokkal készülnek. Mivel szinte egyáltalán nincs forgalom által elõidézett utótömörítés, így a hézagtartalom kicsi kell legyen, a kötõanyagoknak pedig nagyon ellent kell állniuk az öregedésnek. Az európai autóversenyzés jóváhagyó testülete (FIA) aszfaltot ír elõ kopórétegként valamennyi Formula 1 Grand Prix pályán. Általában zúzalékdús masztixaszfaltot vagy szigorúan elõírt követelményû aszfaltbetont használnak, mindkettõ polimerrel modifikált bitument tartalmaz. Újabban a túlfutási területeket ( kavicsos csapdák ) aszfalttal burkolják be, biztosítva a pályáról lemenõ kocsik hatékony lassítását. Az egyik, novemberében elkészült amerikai versenypálya olyan, kiváló minõségû kopóréteget igényelt, amelyik ellent tud állni a 320 km/órát meghaladó sebességgel haladó gépkocsiknak. A 12 m széles, 3,5 km hosszú körpályán 50 mm vastagságú kopóréteg van 10 mm névleges szemmegoszlású aszfalttal, polimerrel modifikált kötõanyagokat alkalmazva. Tekintettel arra, hogy a pálya formája adott, így olyan könnyen manõverezõ finisert alkalmaztak, amelyik lehetõvé tette a 98 százalékos tömörítési követelmény egyenletes elérését. 9. VASÚTI ALKALMAZÁSOK Az Egyesült Államokban, Távol-Keleten és különbözõ európai országokban sok év óta használnak bitumenes anyagokat vasúti pályatestek építéséhez. A bitumenes anyagot négyféleképpen lehet felhasználni: Az ásványi anyag alapréteg stabilizálásához. Bitumennel kötött rétegként az ásványi anyag alapréteg alatt (alapréteg alatti réteg). Pályatalpfák közvetlen alapjaként (tömör vasúti pályatest). Sínek közvetlen alapjaként. A vasúti alaprétegként használt, kötõanyag nélküli ásványi anyagok hajlamosak az oldalsó vagy függõleges irányú mozgásokra. Közönséges sebességgel haladó vasúti jármûvek esetében az ilyen mozgás igen csekély mértékû, de a szükséges szintbeli korrekciók eléggé ritkán végezhetõk el. A költségmeggondolások általában eleve kizárják az ilyen alkalmazásoknál a bitumenes keverékek szélesebb körû alkalmazását. Ám az Európa sok részében felépített újabb, gyors tranzit vasúti rendszerek (beleértve a billentett vonatok fogadására alkalmas pályát is) esetében a gördülõ állomány által kifejtett igénybevételek nagyobbak, és jobban meg kell gondolni a teljes vasúti struktúra tervezését. Jelenleg azzal a céllal használnak gyakran bitumenes keverékeket, hogy a talajhoz horgonyozzák a síneket, és a minimálisra csökkentsék az oldalirányú és függõleges mozgásokat. Németországban és másutt, különféle talpfák és a talpfák aszfalthoz rögzítéséhez alkalmazott különbözõ rendszerek használatosak. Az észlelt elõnyök a jobb vezetési minõség mellett a jobb pályastabilitás és a csökkentett fenntartás. Olaszországban a sebesség, a forgalmi sûrûség és a terhelési tömeg növekedése szükségessé tett egy olyan vasúti felépítményt, amelyik évekre biztosítani tudja a pálya magassági helyzetének állandóságát, és a süllyedés kijavításához szükséges fenntartás gyakoriságának korlátozását. Ebbõl a célból különleges figyelmet szenteltek a vasúti struktúra felsõ része által elszenvedett igénybevétel mértékének és a struktúra viselkedésének. Az elmúlt néhány esztendõ folyamán a korszerû vasúti felépítmények tervei úgy alakultak, hogy azok egyre inkább hasonlítanak a forgalmas autópályák és repülõterek által használtakhoz. Elfogadottá vált annak az elvnek a fontossága, hogy a kavicságy és a vasúti alapozási rétegek közé egy közbensõ réteget helyezzenek, amely többnyire vagy félig rideg vagy flexibilis. Ez a kavicságy alatti néven ismert réteg jelentõs mértékben elõsegíti a pálya geometriájának hosszú távú fenntartását, és legalább a következõ feladatokat kell betöltenie: Ki kell küszöbölnie annak lehetõségét, hogy az esõvíz beszivárogjon az alsó rétegekbe. Ki kell küszöbölnie a nagy igénybevételû terheléseket és így azokat a repedéseket, amelyeket a felsõ rétegbõl behatoló kövek okoznak. Védenie kell a pályastruktúrát a fagyási-olvadási változásoktól. Az Olasz Államvasutak különbözõ kísérleteket végzett, amelyek eredményeként bevezették a kavicságy alatti réteget az új vonalak építésénél. Jelenleg az új vonalakat bitumenes vagy cementes kötõanyagú kevert kavicságy alatti réteggel készítik, a szóban forgó tervtõl és

17 20 építési körülményektõl függõen. A Róma Firenze vonal és az Olasz Államvasutak infrastruktúrájának egyéb vonalai építése során nyert tapasztalatok lehetõvé tették, hogy összehasonlítsák és elemezzék a bitumenes és a cementalapú kavicságy alatti réteg elõnyeit és hátrányait. A kevert cementes kavicságy alatti réteg kétségtelenül számos elõnyt biztosít, közöttük a következõket: Csekély gyártási költségek. Kiváló minõségû fizikai és mechanikai jellemzõk, amelyek rendszerint idõvel javulnak. Vízálló képesség. A kevert cementes megoldásnak azonban vannak hátrányai is, nevezetesen a következõk: A szükséges természetes adalékanyagok fellelésével kapcsolatos környezetvédelmi gondok. A fagyási érzékenység és az a tény, hogy a munka nem végezhetõ el bizonyos hõmérsékletek alatt. Az építõ jármûvek nem tudják használni a réteget, amíg az meg nem köt. A réteg felületét bitumenes réteggel vagy emulzióval kell védeni a kedvezõtlen idõjárási viszonyoktól. A bitumenes keverék elõnyei a következõk: Az aszfaltot nem befolyásolja a fagyás. Az aszfalt könnyen beszerezhetõ, mivel gyártó üzemek mindenhol fellelhetõk. Az aszfalt gyorsan és könnyen kivitelezhetõ, biztosítva, hogy a pályaszakaszok elkészíthetõk naponta olyan gyártási sebesség mellett, amelyik felére csökkenti az építési idõket. Az aszfalt lehetõvé teszi, hogy a munkahelyi jármûvek nagyon korán áthaladjanak rajta a kavicságy lefektetése céljából. Kisebb mennyiségû szemcsés anyagra van szükség, így megtakarítunk megközelítõen 40 százalékot az adalékanyagok költsége tekintetében a kevertcement-megoldáshoz képest. Az aszfalt nagyon jó teljesítményt nyújt a kopás és a repedés tekintetében. Az aszfalt alkalmas az egyenetlen felületeken való használatra, és könynyen alkalmazkodik a függõleges mozgáshoz repedések nélkül, miközben fenntartja azon képességét, amelyiknek köszönhetõen szét tudja osztani a létrehozott feszültségeket. Az aszfalt vízálló. 10. VÍZÉPÍTÉSI ALKALMAZÁSOK, BELEÉRTVE A LERAKÓHELYET (DEPÓNIÁT) IS Az aszfaltbeton jellegû, bitumenes keverékek vízálló tulajdonságait (3 százaléknál kisebb hézagtartalom) jól ismerjük, és az aszfalttechnológia területén elért vívmányoknak köszönhetõen felhasználjuk ezeket az anyagokat tartályok, csatornák és gátak burkolásánál, valamint a tengerpartvédelemnél és a parti terelõmûveknél. Az a két tulajdonság, amelyik ideálisan alkalmassá avatja a bitument az ilyen felhasználásokhoz: a szigetelõ tulajdonsága és a kémiai semlegessége. Az aszfalt vízépítési alkalmazásoknál való sikeres használatai mint amilyenek a háztartási víztartályok, a halászati növendék- és tenyésztavak és a csatornabélés-csövek jól ismertek. A meleg aszfaltkeverékeket (Hot-mix asphalt = HMA) több mint fél évszázada használják az ilyen alkalmazásoknál. A meleg aszfaltkeverék tartós és rugalmas és úgy tervezhetõ, hogy vagy szigetelõ vagy porózus legyen. Eléggé semleges anyag lévén, ellenáll a legtöbb sav, lúg és egyéb vegyi anyagok hatásának. A meleg aszfaltkeverék nem csupán a haltenyésztési és ivóvizek számára nyújt biztonságos környezetet, hanem megvédi a környezetet is, áthatolhatatlan réteget biztosítva az elhagyott lerakóhelyek és a veszélyes anyagtárolók számára. Használatának sokszínûségét szemlélteti egy a Tacoma város (Washington) tulajdonában lévõ elhagyott lerakóhely egy részén lévõ három acre (= 4046,873 m 2 ) területû szigetelõréteg. Ennek a rétegnek nagyon szigorú szigetelési elõírásokat kell teljesítenie, súlyos, tengelyirányú terheléseket kell fenntartania, és környezetvédelmi szempontból elfogadhatónak kell lennie. A szövetségi és állami szabályozó testületek által megengedett cm/s maximális permeabilitást könnyen elérték. Az elkészült rétegbõl kivett minták permeabilitása cm/s vagy ennél kisebb értékû volt. A fedél egyéves használata után cm/s permeabilitási értéket regisztráltak. Amellett, hogy a minimálisra csökkenti a felületi víznek az ásványi anyagba való behatolását, a réteget felhasználják egy nagy tömegû szilárd hulladék átrakodóállomás burkolt fedõrétegeként is. Németországban, és másutt is, a háztartási szemét lerakását állami törvényes elõírások szabályozzák. Így, a lerakóhelyek alapját el kell látni egy olyan bélésrendszerrel, amely ellenáll a mechanikai és hidraulikai kopásnak, továbbá amely szigetel az áramlással és áthatolással szemben. A Szövetségi Anyagkutatási és -vizsgálati Intézet (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, BAM) által elvégzett átfogó kutatási munka megmutatta, hogy egy szintetikus fóliából és három réteg finom ásványi anyagot tartalmazó agyagból álló szigetelõrendszer eleget tesz a szabályozási követelményeknek. Az egyéb anyagokkal mint amilyen az aszfaltbeton készített szigetelõrendszereket össze kell hasonlítanunk a két elõzõ összetett rendszerrel, hogy értékelhessük, vajon ezek is jó teljesítményt tudnak-e nyújtani az ilyen lerakóhelyi alkalmazásoknál. Az aszfalt mechanikai tulajdonságai jól ismertek, kevéssé megbízhatóak azonban azok az adatok, amelyek a hidraulikus kopási jellemzõkre, valamint a szénhidrogén-alapú oldószerekkel szembeni ellenálló-képességre vonatkoznak. Az egyik, Németországban elvégzett kutatómunka magában foglalt egy átfogó laboratóriumi programot, amelynek keretében megvizsgáltak különbözõ aszfaltbeton (AC) keverékeket, értékelve a hidraulikus kopással szembeni ellenállást és a permeabilitási ellenállást mind az áramlással, mind pedig az átszivárgással kapcsolatban. A hidraulikus kopásállóság tekintetében, még a legrosszabb körülmények esetén is, az aszfaltbetonnak kevesebb, mint 0,5 százalékát oldotta fel az oldószer eróziós és vegyi támadása a 14 napos idõszak alatt. Ez azt mutatja, hogy nem valószínû, hogy a lerakóhelyek építéséhez használt jól tömörített aszfaltbetonok habarcsfilmjeibe behatoljon egy oldószer. A következtetés az, hogy biztonságosan feltételezhetjük, hogy a lerakóhelyek alapjánál elhelyezett eléggé vastag aszfaltbeton-rétegek tartósan ellenállnak az agresszív hatású oldószerek támadásának. A konvekciós (áramlásos) permeabilitásállóság kifejezéseivel: egyetlen esetben sem figyelhettek meg konvektív permeabilitást, még a legrosszabb esetben sem (1 cm 2 vastag 0/2 öntött aszfalt 0,5 MPa [azaz 5 bar] folyadéknyomás alatt) lehetett megfigyelni konvektív permeabilitást. Ezért feltételezhetjük, hogy a maximum 3,0 százalék hézagtartalmú aszfaltbeton-keverékek nemcsak a víznek állnak ellent, hanem olyan, különbözõ agresszív hatású folyadékokkal szemben is, mint amilyenek a szénhidrogén-alapú oldószerek és a bázikus vagy savas kémhatású sóoldatok. Az átszivárgási permeabilitás kifejezéseivel meghatározva a vizsgálatok legfontosabb eredményeit a 0/2 öntött aszfalt esetében regisztrálták, 5 l/m 2 10 l/m 2 hatás alatt, illetve a triklóretilén esetében, több mint 2000 nap alatt. Az általános következtetés az, hogy a háztartási szemétlerakóhelyek alapjának szigetelõrendszerei megépíthetõk minden környezetvédelmi kockázat nélkül, ha az aszfaltbeton eléggé tömör, és a réteg eléggé vastag. Ez elegendõ okot szolgáltatott a Német Szerkezetépítési Intézet számára ahhoz, hogy szabványokat írjon elõ az aszfalbetonra nézve, mint olyan anyagra, amelyet háztartási hulladéklerakóhelyek építéséhez használnak, általános alkalmazási engedély formájában.

18 SZÍNES BURKOLATOK ÉS PIHENÕTERÜLETEK Az elmúlt évek erõsödõ tendenciája szerint színes burkolatokat fejlesztettek ki, és azokat növekvõ mértékben használják is. Ezek piaci ûrt találtak sokféle helyzetben, amelyek skálája az elhatárolt forgalmi sávoktól (pl. kerékpárutak) a különbözõ kitüntetett helyek (pl. szórakoztatóparkok, ligetes tájak és városközpontok) esztétikai vonzerejének fokozásáig terjed. Sokféleképpen készíthetõk színes burkolatok, közöttük az alábbiak szerint: színes adalékanyagok választása, színes töltõanyag választása, átlátszó vagy gyantás kötõanyagok választása, színes festékek (pigmentek) választása. Egy teljes színskála elõállítható. A termékfejlesztési tapasztalatoknak köszönhetõen a termékek megõrzik színüket az idõ múltával. Új értékelési módszereket dolgoznak ki ezen tulajdonság javítása céljából. Természetesen a burkolatoknak egyéb biztonsági és teljesítménybeli követelményeket is teljesíteniük kell, az adott helyszíntõl függõen. Az utóbbi idõkig a színes aszfaltoknak csupán korlátozott skálájuk volt beszerezhetõ, a piros lévén az uralkodó szín, a szakemberek igényei szerinti kötõanyagok kifejlesztése azonban lehetõvé tesz egy sokkal szélesebb skálát. A színes aszfaltok többsége szabadalmazott, és a technológiájuk különleges gondosságot igényel a keveréskor és a bedolgozáskor. Kritikus fontosságú ezeknél a keverékeknél, hogy kerülni kell a szenynyezõdés minden formáját, a színváltozás kockázatának elkerülése érdekében. A színes útszakaszok sokféle funkciót tölthetnek be. Felhívják a forgalom figyelmét különleges helyzetekre (útkeresztezések, kerékpárutak, buszmegállók, egyirányú, forgalmi belépés, veszélyes gyári kijáratok) és különbözõ kövezeti funkciókra (parkolási területek, buszsávok). Javítják a világítási hatást világos színû felületek használatával (alagutak, felüljárók). Fokozzák a pihenõterületek vonzó hatását, és javítják azok külsõ képét teniszpályák, játszóterek, parkolósávok, feljáróutak, sportpályák mind fedettek, mind pedig szabadban lévõk). Csökkentik vagy kiemelik az aszfalt kontrasztját a környezõ talajhoz vagy növényzethez viszonyítva, beolvasztva azt a tájba. A kiválasztott út- vagy térburkolat típusa függ a forgalomtól, a beszerezhetõ anyagoktól és a gazdasági szempontoktól. A színes ásványi anyagokat használó felületi bevonat (permetezéses eljárás) a leggazdaságosabb színes burkolat a kis forgalmú utak és autóparkolók számára, míg a hagyományos és átlátszó kötõanyagú színes aszfalt olyan felületeket biztosít, amelyek jobban megfelelnek a nagyobb sebességek és az erõsebb forgalmi terhelések céljainak. A slurry seal rétegek sima, de csúszásálló felületet biztosítanak meglévõ utakon, és ezeket ott kell figyelembe venni, ahol olyan felületet követelnek meg, amely mentes a laza kövektõl és/vagy ahol szükség van a kisebb felületi benyomódások kiegyenlítésére. A legjobban használható kis forgalmú helyzeteknél, mint amilyenek a lakótelepi utak, a járdák, a kerékpárutak és a kocsiparkolók. Az aszfaltfelületek általában jobban ellenállnak a lassan mozgó, forduló forgalom okozta kipergetõ hatásnak, mint a szórással készült felületek. A színes aszfaltfelületek készíthetõk bármilyen szabványos keverékbõl utak és kocsifelhajtók esetében. Ám az 5-7 mm névleges méretû aszfalt vagy a szemcsekihagyásos keverékek által biztosított egyenletes textúra olyan felületi megjelenést fog eredményezni, amelyet nem befolyásol a visszavert fény. 12. KONTÉNER-TELEPHELYEK (DEPÓK) A konténerkikötõk és -telephelyek rendszerint nagy szilárdságú anyagokat igényelnek, amelyek gyakran nagyon nagy terheléseknek állnak ellen. Egyik példát erre az Eurasphalt & Eurobitume II. barcelonai kongresszusán ismertették, amikor is aszfaltot használtak egy újszerû út elkészítésénél. A rotterdami Egyesített Európai Terminálok (ECT) Európa legnagyobb konténerterminálja. Az elmúlt 30 esztendõ folyamán betonburkolatot használtak egy (modifikált) cementtel kezelt alapon (= CTB). Ezekrõl az útburkolatokról bebizonyosodott, hogy ellenállnak a terminálban lévõ szállító jármûvek nagy terheléseinek és nyíró erõinek. Azoknak az ember nélküli, automatikusan vezetett jármûveknek (AGV) megjelenésével, amelyek meghatározott pályákat (közutakat) követnek minden oldalirányú elmozdulás nélkül, a meglévõ útburkolatok már nem tudják felvenni többé a terheléseket. Komoly károsodás következett be, fõleg az olyan vezetõcsövek (rácsozatok) helyeinél, amelyek az automatikusan vezetett jármûveknek a cementtel kezelt alapban lévõ vezérlõkábeleit tartalmazzák. Figyelembe vettek számos választható útburkolati konstrukciót. Kiválasztottak két, jó teljesítmény/költség arányú alternatívát, és ezeket összevetették a szabványos betontömbökkel. Kombinációs réteg (drénaszfalt kopóréteg és cementhabarcs kompozit). Polimerrel modifikált aszfaltot tartalmazó aszfalt. A végsõ választást a következõ kritériumokra alapozták: Az építménybe való vízbehatolás iránti érzékenység. Az automatikusan vezetett jármûvek növekvõ súlyával szembeni ellenállás. A jövõben kettõs konténeremelést fognak alkalmazni. Az automatikusan vezetett jármûvek legnagyobb terhelése kerekenként 12 tonnáról 20 tonnára fog növekedni. A pályaszerkezet építési sebessége. A fenntartás gyakorisága. A kombinációs réteg négy komponensbõl áll: drénaszfaltkeverék, cementhabarcs, kombinációs réteg (drénaszfalt és cementhabarcs kompozitja). terítési eljárás. A drénaszfaltkeverékekben (8/11 szemszerkezet) az elõírás szerint százalék hézag van. A cementhabarcsot használták fel a rétegben lévõ, egymással összekapcsolódó hézagok feltöltéséhez és ebben 90%-os minimumot határoztak meg. A esztendõben megközelítõen négyzetmétert burkoltak be a különleges kombinációs réteggel, és 2003-ban ezek még mindig jó teljesítményt nyújtanak. 13. NAGY CSÚSZÁSBIZTOSSÁGÚ BURKOLATOK Bár nem aszfaltos anyagok, ám bitumenes színezékeket tartalmazó, hõre keményedõ kötõanyagokat használnak a nagy csúszásbiztosságú útburkolatokban némelyik országban, nevezetesen az Egyesült Királyságban. Ezek a kötõanyagok általában olyan kétkomponensû rendszerek, amelyek ha a megfelelõ arányban elegyednek, hõre keményedõ reakción mennek át, és megfordíthatatlan módon megkeményednek. A kötõanyagot az útfelületre egy két különálló tartályt (egy-egy mindegyik komponens számára) tartalmazó, különlegesen kialakított szórógéppel alkalmazzák, és az útfelülettel való érintkezés után kisméretû, nagy polírozódásállóságú, égetett bauxitkõréteget alkalmaznak. Az epoxialapú rendszerek megkeményedése a hõmérséklettõl függ, de ez általában végbemegy 3-5 órán belül. A létrejött burkolat, bár költséges, lévén kb. 15 euró négyzetméterenként, rendkívül magas szintû csúszásbiztosságot kínál és általában olyan, rövid útszakaszokon helyezik el, amelyeket nagyon balesetveszélyesnek tekintenek. Tipikus

19 22 helyek az útkeresztezõdésekhez vezetõ feljárók, a forgalmi lámpák, a körforgalom, a gyalogátkelõhelyek, valamint az éles kanyarok és az egyéb olyan helyek, ahol a jármûvek nagy valószínûség szerint erõsen fékeznek vagy fordulnak. Az Egyesült Királyságban, ahol ilyen beavatkozásokat végeznek már a nyolcvanas évek eleje óta, úgy vélik, hogy elérték a forgalmi balesetek jelentõs mértékû csökkenését. A kutatás kimutatta, hogy a gyantaalapú, csúszásgátló útburkolatok nedves útviszonyok között mintegy 33%-kal csökkentették a féktávolságokat, 67%-kal csökkentve az idõjárás okozta csúszási baleseteket és 31%-kal az összes balesetet. A Londoni Balesetelemzõ Intézet megerõsítette, hogy az egy éven belül, 3 millió font összköltség árán felújított 1700 színhely a becslések szerint 24 millió font megtakarítást eredményezett a balesetmegelõzés révén (Sightgrip, 2002). Az epoxigyanta-alapú bitumenes kötõanyagokat felhasználták aszfalt kopórétegekben is. Két ilyet is ismerünk: porózus aszfalt és hídpályaburkolatok. Ám a költségük és annak lehetséges veszélye, hogy megkeményednek a beépítés elõtt, eleve kizárja használatukat, leszámítva a nagyon különleges helyzeteket. 14. KÖVETKEZTETÉSEK Ez a cikk rávilágított az aszfaltanyagok felhasználásának sok és erõsen különbözõ módjára. Rendkívül nagy azon alkalmazások száma, amelyeknél sikerrel használhatók a bitumenes különleges anyagok. Az általában figyelembe vett közúti alkalmazások mellett a társadalom sok egyéb része él a bitumenes építési anyagok elõnyeivel. Megtalálják helyüket a lerakóhelyek és tartályok burkolásától a pihenõterületekig és az aszfaltozott játékterekig. Annak a lehetõsége, hogy elõ tudjuk állítani az aszfaltok teljes skáláját, a különleges alkalmazásokhoz és az elvárt igényekhez szabva, kétségtelenül az egyik oka annak, amiért olyan széles körben írják elõ és használják fel a bitumenes anyagokat. Az aszfaltkeverékek amelyek skálája a vízpermetet és a zajt csökkentõ porózus aszfalttól a vízszigetelõ gátat képezõ és rendkívül tartós felületû, igen tömör aszfaltokig terjed páratlan lehetõségeket kínálnak az általános mérnöki munka területén. Ez azoknak az újításoknak köszönhetõ, amelyek elvégezhetõk az anyagtervezés szakaszában, továbbá annak a rengeteg sok bitumenes kötõanyagnak, amelyek elõállíthatók úgy, hogy jó teljesítményt nyújtsanak ezekben a különleges alkalmazásokban. V. PÁLYASZERKEZETI ANYAGOK ÚJRAFELHASZNÁLÁSA EURÓPAI TÁVLATBAN 1. BEVEZETÉS Az útinfrastruktúra az új kõtermékek és kötõanyagok legfõbb felhasználója. Az aszfaltburkolatok építése és fenntartása miatt minden évben nagy mennyiségû anyagot használnak fel. Az útinfrastruktúrából eredõ anyagok újrafelhasználásának oka országonként és még egy országon belül is területenként lényegesen különbözhet. A geológiai környezettõl függõen komoly, gazdaságilag megalapozott ösztönzés az újrafelhasználás ellen az lehet, ha elegendõ új anyag áll rendelkezésre ésszerû költségen. Azokban az országokban viszont, ahol csaknem az öszszes kõterméket importálni kell, mint például Hollandiában, nagy igény van az anyagok annyira optimális mértékû újrafelhasználására, amennyire ez mûszakilag megvalósítható. Az elmúlt tíz év során az újrafelhasználás elõnyben részesítése további ösztönzést kapott, amely hosszú távú környezeti koncepción alapult, a politikusok elfogadták a fenntartható fejlõdés irányzatát, ami azt eredményezte, hogy néhány kormányzati döntés kedvezményezi az anyagok újrafelhasználását. Hollandiában szabadpiaci körülmények között az újrafelhasználás aktuális mértékét a helyi körülményeken alapuló gazdasági elemzés segítségével határozzák meg. Általában megállapítható, hogy az útépítési anyagok újrafelhasználását az elmúlt tíz évben az alkalmas kõtermékek hiánya, a nem elegendõ depóniaterület, a gazdasági elõny és a környezet megõrzése ösztönözte. Mindamellett, amikor a felújítás szükségessé válik, a burkolatok bontott anyagait az eredeti tulajdonságokkal azonos minõségben kell felhasználni. Az aszfaltok újrafelhasználása ennek az elvnek különösen jól megfelel. Ez a tanulmány általában az aszfaltburkolatokból és kapcsolódó forrásokból származó bontott anyagok legújabb kivitelezési eljárásaival foglalkozik. Különösen az aszfaltanyagok közutakon alkalmazott meleg és hideg újrafelhasználási technológiáira összpontosít. 2. RÖVIDÍTÉSEK, DEFINÍCIÓK Alkalmazott rövidítések: RA Bontott aszfalt (a pren jelû Aszfaltkeverékek tervezet c. szabványnak megfelelõ). ARA Meleg aszfaltkeverék, melyet RA felhasználásával gyártottak. NA Meleg aszfaltkeverék, melyet új kõtermékkel készítettek RA felhasználása nélkül. Hot mix Meleg aszfaltkeverék keverõtelepi újrafelhasználását ebben a tanulmányban a meleg aszfaltgyártás olyan technológiájaként határozták meg, melynek során granulált bontott aszfaltot (RA) használnak fel bizonyos százalékban a keverõgépbe adagolt alapanyagként. Ez a százalékos arány 0 és 100% között változhat a keverõgép típusától, valamint az aszfalt fajtájától függõen. Helyszíni újrafelhasználáskor különleges melegítõ berendezést használnak a burkolat hõmérsékletének növelése céljából, hogy marását, keverését lehetõvé tegyék. Cold mix Hideg aszfaltkeverék újrafelhasználása a régi burkolat meglévõ anyagainak felmelegítése nélkül, általában a helyszínen készül. RA granulátum Olyan gyártmány, melyet a meglévõ

20 23 útról feltört RA aprításával vagy az aszfaltrétegek helyszíni marásával nyertek. Helyszíni (in situ) Az anyag olyan újrafelhasználása, mely vízszintes irányú szállítás nélkül történik. Például: marás, kötõanyaghozzáadás és -tömörítés azonos négyzetméteren. Helyben (in place) A régi anyagot az útból kibontják, közeli mobil üzembe szállítják, feldolgozzák, visszaterítik és tömörítik azonos helyszínen, vagy az RA anyagot egy új úton dolgozzák be helyszíni technológiával. Keverõtelepi (in plant) A régi anyagot az útból kibontják, állandó keverõtelepre szállítják, mely így lesz az újra felhasznált anyagdepónia része. A depóniát feldolgozzák és az épülõ útra kiszállítják. Az út lehet az, ahol a bontás történt, de ez nem szükségszerû. 3. ÚJRAFELHASZNÁLÁSI TECHNIKÁK Az újrafelhasználás a következõ szempontoknak megfelelõen sorolható csoportokba: A helyszín, ahol a keverés történik helyszínen, helyben vagy keverõtelepen. A keverés alatti hõmérséklet forró, hideg, meleg. Az újra felhasznált anyag tulajdonságai RA-granulátum, cement-granulátum. A felhasznált kötõanyag fajtája: bitumen, cement stb. 4.A MELEG ASZFALTKEVERÉK ÚJRAFELHASZNÁLÁS TÖRTÉNETI FEJLÕDÉSE (SZAKASZOS KEVERÕK) A legtöbb országban a meleg aszfaltkeverék-újrafelhasználás az 1973-as energiaválság után kezdõdött el. Az újrafelhasználást maximálisan 15-20% RA anyagban korlátozták. E részleges újrafelhasználási technológiánál az RA adagolása szakaszos keverõgépbe hidegen történt, az új anyagé túlhevítve. A létezõ ilyen keverõgépeken csak kis módosításokat kellett elvégezni, hogy alkalmasak legyenek erre az eljárásra. A maximális százalékot a nedves és hideg RA szárítása és melegítése tette szükségessé. Az 1980-as évek kezdetén néhány országban sok szakaszos keverõgépet szereltek fel kiegészítõ, külön melegítõ dobbal a nedves és hideg RA-granulátum szárítása, melegítése céljából. Így lehetõvé vált a (hidegen adagolt) RAgranulátum durván 20%-os arányának emelése mintegy 50%-ra az RA és a végleges keverék igényelt tulajdonságaitól függõen. 5. ASZFALT: TÁRSADALMUNKBAN AZ ÚJRAFELHASZNÁLÁS LEGMAGASABB FOKA A meleg aszfaltkeverékben az RAgranulátum újrafelhasználása jelenti társadalmunkban a legmagasabb fokot. A végtermék tulajdonságai ugyanolyan szintet érnek el, mintha új anyagokat használtak volna fel. Az alkalmazott RA és ARA az összesen gyártott aszfalt mennyiségében országonként egyre növekszik. Sok példa van arra, hogy aszfaltburkolatot már ismételten negyedszerre is felhasználtak. Az RA százalékos mennyisége általában a minimális kb. 15% (Svédország) és a maximális 55% (Japán) között változik. Az RA nagy százalékban való felhasználásának okai: A kormányok által hozott szabályozások, melyek megbírságolják a szemét (például RA) hulladéktelepre való szállítását, sõt az újra felhasználható anyagok deponálásának tilalmát jelentik, mint például Hollandiában, azt eredményezte, hogy az ARA olcsóbb, mint az NA. Olyan követelmény a tenderkiírásokban, hogy az ARA felhasználása egy minimális százalékban kötelezõ. A nagyobb mennyiségû RA újrafelhasználásához felszerelt, korszerû meleg aszfaltkeveréket gyártó keverõtelepek jobb mûszaki lehetõségei az ARA anyag gyártására. 6. AZ ARA TERVEZÉS ÉS GYÁRTÁS FILOZÓFIÁJA Minden európai országban az ARA számításbavételének kiindulási pontja az, hogy a minõségnek azonosnak kell lennie az NA minõségével. Eszerint, ha a keverék-összetételre és a komponensekre vonatkozó követelmények teljesülnek, beleértve az aszfaltkeverék gyártására, bedolgozására és tömörítésére vonatkozó elõírásokat is, akkor az aszfaltkeverékeket megfelelõ funkcionális tulajdonságokkal (fáradás, tartósság, merevség, deformációkkal és repedésekkel szembeni ellenállás stb.) gyártják. ARA anyagnál sok országban a pályaszerkezeti követelmények érdekében számos kutatás történt. Ezeket nemcsak maguknak a rétegeknek elõírásai és követelményei miatt készítették, hanem az ilyen rétegek ARA anyagának gyártása miatt is. Például néhány ország rengeteg minõség-ellenõrzést végzett a keverõtelepeken, és kísérleti szakaszt készített, hogy vizsgálja a keréknyomképzõdéssel, fáradással szembeni ellenállást, a vizsgálatok céljára burkolati aszfaltminták vételével és gerendák gyártásával. A vizsgálati szakaszok folyamatos viselkedését is tanulmányozták hoszszabb idõszakon keresztül, hogy ezt az új anyagfajtát és modellt értékeljék. Ezen a területen 10 évnél régebbi tapasztalatok állnak rendelkezésre. enti kutatások eredménye azon következ- 1. táblázat. Különbözõ keverékek újrafelhasználhatósága Réteg Felhasználás kõvázban ZMA PA AB NYA ZAK U Kopó ZMA Kopó PA Kopó AB Kötõ NYA Alap ZAK Alap U 0 + ZMA = zúzalékvázas masztixaszfalt PA = porózus aszfalt AB = aszfaltbeton (folytonos szemeloszlású) NYA = nyitott aszfalt (szemcsekihagyásos váz) ZAK = zúzottkõ-aszfalt U = kavicsaszfalt + = alkalmazható = nem alkalmazható 0 = lehetségesen alkalmazható