Útépítésnél alkalmazott tömörítési eljárások VII.

Szakcikkek - 2011-02-07 19:57:35 nyomtatás cikk nyomtatása



Aszfalttömörítés I.

A tömörítés többféleképpen növeli az aszfaltút élettartamát. Csökkenti a nyomvályú-képződés mértékét, az aszfalt erózióját, és megnöveli az aszfaltkeverék teherviselő képességét. A tömörítés során az adalékanyagok közelednek egymáshoz, és a köztük lévő légpórusok nagysága csökken. Túl nagy légpórus tartalom az aszfalt túl korai tönkremeneteléhez vezethet. A légpórusokon keresztül beszivároghat a víz a burkolatba, és ez a víz a hőmérsékletváltozás hatására kitágulhat, vagy összehúzódhat. Ennek a feszítő erőnek a hatására az aszfalt széttöredezhet. A levegőnek van oxidáló hatása is. Ha a kötőanyag sokáig érintkezik levegővel, az illékony anyagok elpárologhatnak, és így törékennyé válhat az aszfalt. A légpórus csökkentéssel három fontos tulajdonság változik: áteresztő képesség, kohézió és stabilitás. Az áteresztő képesség csökkentése ellenállóvá teszi az aszfaltot. A jól tömörített bitumenes anyag elég sűrű, hogy megelőzze a csapadék beszivárgását az alapzatba. A legtöbb esetben 3-5% a légpórusok aránya a megfelelő minőségű burkolatban. Kisebb légpórus tartalommal a kohézió is nő az aszfaltkeverékben. Az aszfalt és az adalékszemcsék egy olyan keveréket alkotnak, ami a húzófeszültségeknek is ellenáll, vagyis védett a szakító erőkkel szemben. Ez azért nagyon fontos, mert a legnagyobb terhelést a nagy tengelyterhelésű tehergépjárművek intenzív fékezései okozzák, miáltal nagy nyírófeszültségek indukálódnak az aszfaltburkolatban. A stabilitás az aszfaltkeverék ellenállása a belső mozgásokkal szemben. A jól tömörített aszfaltréteg nagyobb forgalmi terhelések alatt is stabil marad. A stabilitás a szemcsék közti súrlódáson alapul. Tömörítés hatására a részecskék szoros kapcsolatba kerülnek egymással, javítva ezzel a közöttük lévő súrlódást.

Az aszfaltkeverék alkotói

Az aszaltburkolatokban alkalmazott adalékanyagok súrlódási és kohéziós szilárdsággal is rendelkeznek, így érhető el optimális stabilitás a burkolatokban. Az alkotók százalékos összetétele meghatározza a tömörítés módját. Az aszfaltminta keresztmetszete (ábra) megmutatja az adalékanyagok és kötőanyagok keverékét. A bitumenbe gyakran kevernek modifikátorokat a keverőtelepen, vagy akár már a finomítóban is. Az aszfaltkeverék térfogatát körülbelül 85-95%-ban ásványi anyagok, 5-8%-ban bitumen, a maradék részt pedig légpórusok töltik ki.

Az aszfaltkeverék alkotói:
- durva adalékanyag
- finom adalékanyag
- kötőanyag
- ásványi töltőanyag
- modifikátor



Adalékanyagok: Az aszfaltkeverék előállítása adott szemszerkezet alapján történik. Különböző összetételű keverékek tulajdonságai láthatóak az alábbi ábrán. A szaggatott vonal az elméleti legnagyobb sűrűséget szemlélteti.



Ezen kívül négy tipikus szemszerkezeti összetételt különböztetünk meg, a szaggatott vonal felettiek a finom anyagokra jellemzőek, melyekben több a finomabb, kisebb szemcse, mint a durvák. A szaggatott vonal alatti két tipikus szemszerkezet a durvább anyagokra jellemző, melyekben több a durva adalékanyag szemcse.

A finomabb összetételű keverékek sima felületet eredményeznek kisebb tömörítési munkával, de drágábbak, érzékenyebbek az aszfalttartalomra és a nedvességre, és instabilak lehetnek. A durva anyagok nehezebben tömöríthetőek és érzékenyebbek a kötőanyag tulajdonságaira. Ha az aszfalt túl híg vagy puha, akkor a kötőanyag elszivároghat a keverékből. Ez az elszivárgás túl kevés bitumen és nagy légpórus tartalom esetén következhet be. Durvább keveréknél nagyobb a szétosztályozódás lehetősége is.

Az adalékanyag szögletessége nagy szerepet játszik a tömöríthetőségében. A lekerekített anyagok könnyebben tömöríthetőek, mint a szögletesek, de teherbírásuk is alacsonyabb lehet, mivel lekerekített formájuknak köszönhetően könnyen kitérhetnek a terhelés felvétele elől az egymáson történő legördülésükkel (üveggolyó-hatás). A szögletes adalékanyagok belső súrlódása nagyobb az éles csúcsoknak köszönhetően. Ez által nagyobb tömörítési munkát igényelnek, de stabilabb réteget eredményeznek, nagyobb teherbíró képességgel. A szögletes szemcsékből álló aszfaltkeverék a nyomvályú-képződéssel és vetemedéssel szemben is ellenállóbb.



Kötőanyag: Az aszfaltkeverék kötőanyaga a bitumen, aminek jellemző tulajdonsága a folyóssági tartomány. A magasabb folyóssági értékű bitument melegebb éghajlatú vagy nagyobb forgalmú utaknál alkalmazzák, míg a kisebb értékűt hűvösebb klíma és alacsonyabb forgalmi terhelés esetén. A bitumen folyóssági jellemzői modifikátorokkal változtathatóak.



Az alábbi táblázatban láthatóak néhány hazai forgalomban lévő kötőanyag legfontosabb tulajdonságai:



* becsült adat
Merevségi modulus értékek: Shell Caribit , BP Olexobit és ELF Styrelf eseteiben a termékkatalógusokban szerepeltetett értékek, B 50/70 , B 40/60 , B 20/30 , PmB A 15/30 és PmB 30/60 S eseteiben az ÁKMI MVO Veszprém mérései alapján.

Alkalmazási mód szerint a kötőanyag lehet:

- Útibitumen: szobahőmérsékleten szilárd, körülbelül 200 °C-on keverik, és letakarva szállítják a beépítési helyre.
- Hígított bitumen: olajjal hígítva, csak az olaj elpárolgása után köt, beépítéséhez nem kell felmelegíteni a keveréket.
- Bitumenemulzió: Útibitumen és víz keveréke emulgeálószer segítségével. A kötés az emulzió oldásával jön létre.

Modifikátorok és töltőanyagok: Sokféle anyagot keverhetnek a bitumenhez. Ezek lehetnek töltőanyagok, gumi és műanyagok, rostos anyagok és egyéb tulajdonságjavító adalékok. A bitumen töltőanyagai között őrlemények, mészkő, Portland cement és hamu szerepelnek. Ezek csökkentik a szükséges aszfalttartalmat és a pórusok számát, valamint kötésjavító hatásúak. A gumiadalékok, mint a latex és a morzsolt gumi, valamint a PVC, növelik a bitumen folyósságát, és csökkentik a T-repedéseket. A különböző rostok, az ásványgyapot és üvegszál szintén növelik a folyóssági értéket, de nehezen tömöríthetővé teszik az aszfaltot. Egyéb adalékként szerepelhetnek oxidánsok, dezoxidánsok és szénhidrogén tapadásjavítók. Ezek szintén módosíthatják a folyósságot, javíthatják a kötést, de érzékenyek az aszfalttartalomra és az adalékanyagokra.

Lambert Zoltán diplomaterve alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal


A Szakcikkek rovat további cikkei:

Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával IV.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok XI.
Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával III.
Földmunkagépek minőségi vizsgálata I.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok X.



A gépnet.hu legfrissebb hírei:

Az SSAB öt új termékcsaládot vezet be az egyedi ügyféligények kielégítésére
Strenx acél: magasság határok nélkül
Melior Laser: beszállítói pozíció új iparágakban
Laser Plus: acél, ami tökéletes simaságot garantál
Ruukki Laser Plus – tökéletes sima felület a lézervágás után



Legolvasottabb a gépneten:

BOSCH DLE 50 digitális lézeres távolságmérő TESZT!
Új anyagtípus: bórral ötvözött acél
Prémium termékek és szolgáltatások prémium vevőknek
„Az év gépe 2010” választás nyertesei
Geotermikus hőerőmű Iklódbördöcén