Regenerační a konzervační postřiky – prodloužení životnosti asfaltových vrstev

Ředitelství
silnic a dálnic ČR jako hlavní silniční investor přišlo se snahou změnit a
zefektivnit některé procesy v oblasti asfaltových i cementobetonových
vozovek a ustavilo expertní týmy, které jsou složeny jak z pracovníků ŘSD
ČR, tak i z externích spolupracovníků. Tyto týmy jsou poradním orgánem
ředitele Úseku kontroly kvality staveb ŘSD ČR.

Tým
pro asfaltové vozovky řeší v rámci své náplně několik rozličných bodů
(životnost, využití funkčních zkoušek asfaltových směsí, recyklace za studena i
za tepla, širší využití emulzních mikrokoberců atd.). Cílem je dosáhnout
smysluplného využití jednotlivých technologií a postupů s ohledem na
skutečný stav opotřebení a stáří vozovky, což je základní cesta ke zvýšení
hospodárnosti údržby a oprav v rámci systému hospodaření s vozovkou. Jednou
z technologických možností je využití regeneračního postřiku nebo konzervace
stávajících asfaltových povrchů a tím významné prodloužení jejich uživatelnosti
a životnosti.

Příprava

V rámci
výše uvedeného úkolu byly nejprve provedeny rešerše dostupných řešení a zdrojů
zejména s ohledem na využitelnost tzv. studených postřikových technologií,
které jsou jednak vysoce efektivní z hlediska emisí CO₂, dále
vykazují sníženou spotřebu asfaltu jako hlavní vstupní komponenty a v neposlední
řadě výrazně snižují druhotné náklady vznikající omezením silničního provozu
v průběhu provádění.

Výstupy
z rešerší nabídly následující alternativy:

1. regenerační
   postřik kationaktivní asfaltovou emulzí (KAE) nebo emulzí na malténové bázi
   (její původ je v deasfaltovaném vakuovém zbytku);
2. konzervační
   postřik na bázi přírodního asfaltu GILSONITE z Utahu (USA).

Poradní
tým proto po posouzení doporučil realizovat zkušební úseky v první fázi na
otevřenějších typech povrchů (SMA, nízkohlučné typy směsí), které mohou lépe
ukázat efektivitu použitých pojiv s ohledem na jejich propenetrování do
povrchu stávající asfaltové vrstvy.

Byly
proto vybrány dva pro tento účel vhodné úseky na dálnici D1, které jsou
situovány na okraji Prahy a umožňují průběžné sledování stavu povrchu, který je
výrazně zatížen intenzivní dopravou:

1. Úsek 1 v km
   8,0 až 7,0 (mezi sjezdy Čestlice a Průhonice), pravý jízdní pruh. Obrusná
   vrstva SMA 11 stáří, cca 4 roky. Tento povrch byl posouzen při vizuální
   prohlídce dne 15. 8. 2019 s výsledkem, že nevykazuje žádná významná
   poškození nebo trvalé deformace. Stav povrchu odpovídal době používání a
   působení klimatických vlivů i vlivu zejména těžké nákladní dopravy. Patrné je i
   působení vlivu zimní údržby (solení).
2. Úsek 2
   v oblasti km 2,0 až 6,0 (mezi sjezdy Chodov a Průhonice), pravý jízdní
   pruh. Obrusná vrstva Viaphon NH stáří, cca 3 roky.

Realizace
zkušební pokládky na úseku 1 byla stanovena na klimaticky stále ještě vhodné
období počátkem září 2019, pro úsek 2 byl termín realizace posunut na duben
2020 s ohledem na dopravní opatření souvisící s probíhajícími
opravami D1 v tomto prostoru.

Realizace
zkušebního úseku 1

Práce proběhly dne 11. 9. 2019
za dobrého počasí (polojasno, teplota 16 °C až 19 °C, mírný vítr). Vlastní
práce byly zahájeny ihned po uzavírce úseku, kterou zajistilo SSÚD Mirošovice,
v 11.15 hodin.

Celý úsek byl otevřen pro
běžný provoz v 17.00 hodin tentýž den.

Po projednání se zástupci
ŘSD ČR, ÚKKS bylo dohodnuto provést zkušební pokládky ve 3 technologických
variantách. Z tohoto důvodu byl celý úsek rozdělen na dílčí úseky
v délce vždy 250 m. Mezi těmito dílčími úseky byly vloženy dva krátké
úseky v délce vždy 20 m, které byly využity pro postavení techniky a
její rozjezd. Na jednom z těchto vložených úseků byly provedeny vývrty pro
laboratorní stanovení vlastností stávajícího povrchu (10 ks vývrtů ø
150 mm).

Vlastní práce byly prováděny
mezi vodorovným dopravním značením v šířce 3,50 m.

Dílčí úseky byly rozděleny
s ohledem na technologické postupy jednotlivých firem takto:

• Úsek 1 − realizace
  Rekma s.r.o.
• Úsek 2 − realizace
  Possehl Spezialbau GmbH
• Úsek 3 − realizace
  Bitunova s.r.o.

Práce
na jednotlivých úsecích probíhaly postupně, aby bylo možno vždy zdokumentovat průběh
provádění.

Použité
materiály a dávkování komponentů   

• Dílčí úsek 1: Společnost Rekma s.r.o. provedla v prvním kroku
  nástřik regenerační malténovou emulzí RECLAMITE v množství 0,25 l/m².
  Vzhledem k tomu, že toto pojivo obsahuje složku bázového oleje, je průběh
  štěpení pomalejší. Pojivo vyštěpilo za 50−55 minut. Posyp tohoto úseku
  speciálním lehkým kamenivem Liapor frakce 0−5 D, byl proveden ve 12.45 hodin
  v množství 20 g/m². Účelem tohoto posypu je odstranění
  zbytkového oleje z povrchu postřiku tak, aby byla zajištěna prvotní
  drsnost povrchu po provedeném postřiku. Lehčené kamenivo absorbuje přebytek
  olejové složky na povrchu a je následně z povrchu odstraněno smetením a
  odsátím. Tento poslední technologický krok byl proveden v 14.30 hodin.

• Úsek 2: Společnost Possehl Spezialbau GmbH provedla
  konzervační postřik AsKo při použití speciálního asfaltového pojiva GILSONITE
  GPM na bázi přírodního asfaltu Gilsonite v množství 0,28 kg/m².
  Rozstřikovač pojiva je v tomto případě doplněn i podrťovací jednotkou,
  která okamžitě zajišťuje posyp speciálním drobným aluminiosilikátovým kamenivem
  frakce 0−1 v množství 0,25 kg/m². Tento posyp zůstává
  trvale zachycen ve vrstvě pojiva a nedochází k žádnému vzniku
  technologického úletu kameniva. Prvotní konsolidace tohoto úseku proběhla během
  30–40 minut. Konsolidace byla ukončena ca ve 14.00 hodin.

• Úsek 3: Společnost Bitunova s.r.o. provedla postřik regenerační KAE typu C 35B4. Na tomto úseku bylo v první části zvoleno dávkování KAE v množství 0,25 kg/m² (v přepočtu 0,09 kg/m² zbytkového asfaltového pojiva), v druhé části bylo dávkování zvýšeno na 0,29 kg/m² (v přepočtu 0,10 kg/m² zbytkového pojiva). KAE při daných klimatických podmínkách začala štěpit po 2,5–3 min, k úplnému vyštěpení došlo po 20–25 min.

Ukončení
prací, další postup

Práce byly kompletně
ukončeny v 15.00 hodin, úseky byly otevřeny pro běžnou dopravu v 17.00
hodin. Rychlost dopravy byla v místě provádění prací snížena na 80 km/h
do dopoledne následujícího dne. Z důvodu bezpečnosti je obecně doporučeno
omezit rychlost na 5–7 dnů na 100 km/h. Vzhledem k tomu, že
realizovaný úsek se nachází před dopravním omezením u následné stavby, byla
tato podmínka splněna.

Veškeré úseky budou nyní
monitorovány s tím, že proběhne v říjnu měření drsnosti povrch a
vizuální posouzení stavu. Následně po uplynutí zimy v období březen/duben
2020 budou provedeny vývrty na jednotlivých úsecích a tyto analyzovány. Po
projednání s ŘSD ČR bude definován rozsah laboratorních zkoušek jak na
vývrtech ze stávajícího povrchu, tak i na vývrtech z realizovaných
postřiků.

Je nutné opakovaně zdůraznit,
že při posuzování účinnosti metod a materiálů je stále nutné mít na zřeteli, že
se jedná o dva rozdílné postupy – provedení regenerace stávajícího povrchu (tj.
regenerace použitého původního asfaltového pojiva) a provedení konzervace
stávajícího povrchu, která zamezí zejména pronikání povrchové vody do asfaltové
vrstvy a částečně ji chrání i před působením UV záření.

Ing. Václav Valentin