REIMO a.s. Švábova 770/22 152 50 Praha 5
DRENÁŽNÍ KOBEREC PA 8 (asfaltové pojivo modifikované přísadou kalandrované odpadní gumy z pneumatik)
Datum: 27.11.2009
1/12
DRENÁŽNÍ KOBEREC – PA 8
Představení společnosti Hlavní výrobní činností je výroba asfaltových směsí, pokládka asfaltových směsí, demolice, zemní práce a provádění silnic a dálnic a to již od roku 1990. Společnost REIMO a.s., zvyšuje kvalitu svých služeb systémem managementu kvality podle ČSN EN ISO 9001:2009 a přispívá ke zlepšení životního prostředí systémem environmentálního managementu podle ČSN EN ISO 14001:2005. Certifikát „Systému řízení výroby“ pro společnost REIMO a.s., vydal certifikační orgán Stavcert Praha spol. s.r.o., tento certifikát osvědčuje, že byla uplatněna všechna ustanovení týkající se posuzování systému řízení výroby, popsaného ČSN EN 13108-21.
Spolupráce s vědeckovýzkumnou základnou Na základě žádosti Vysokého učení technického v Brně Fakulta stavební, v programu „Trvalá prosperita“, poskytlo Ministerstvo průmyslu a obchodu podporu projektu „Technologie na zlepšení povrchu vozovky na nehodových úsecích sítě pozemních komunikací“ ve formě dotace z výdajů ze státního rozpočtu na výzkum a vývoj. Tento projekt je označen č. 2A-3TP1/099 (dále jen projekt). REIMO a.s. spolupracuje na řešení projektu zvládnutím technologie výroby a pokládky nových směsí s přísadou pryžového granulátu, přípravou stavebních akcí pro ověření výroby tenkých vrstev s drenážní schopností, realizací úseků v různém dopravním zatížení, hodnocení úseků opakovanými zkouškami. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební zastoupená Doc.Ing. Janem Kudrnou CSc. vyvinuly drenážní koberec – PA 8.
Všeobecně o hutněných asfaltových vrstvách s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem PODSTATA SMĚSÍ Silniční asfalt se v míchacím zařízení připojeném k asfaltovému hospodářství obalovny, za teploty 175 °C kontinuálně modifikuje vmícháváním pryžového granulátu zrnitosti 0/1 mm. Pryžový granulát se vyrábí drcením a kalandrováním pryže z ojetých pneumatik. Asfalt modifikovaný pryžovým granulátem má užitné vlastnosti podobné asfaltu modifikovanému polymerem, je však navíc zahuštěn nabobtnanými většími částicemi pryžového granulátu. Tomuto hustšímu pojivu se následně přizpůsobuje skladba kameniva pro asfaltovou směs. Použitý pryžový granulát je dodávám českými firmami.
2/12
TYPY VRSTEV Asfaltové směsi s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem vyžadují menší obsah jemného a drobného kameniva a tak je možno vyrobit směsi v celé škále mezerovitosti: • Asfaltový koberec drenážní – PA8 podle ČSN EN 13108-7, mezerovitost 14 % až 22% • Asfaltový beton pro velmi tenké vrstvy – BBTM podle ČSN EN 13108-2, mezerovitost 11 % až 15 % • Asfaltový beton obrusný –ACO 11S podle ČSN EN 13108-1, mezerovitost 3 % až 5 % • Asfaltový koberec mastixový SMA 11S podle ČSN EN 13108-5, mezerovitost 2,5 % až 4,5 % VÝHODY VRSTEV Uvedené asfaltové směsi mají vysoký obsah střednězrnného kameniva a vytváří pravidelnou texturu povrchu, která umožní snižovat maximální velikost zrn kameniva na 8 mm. Snížení velikosti zrn a příznivý účinek obsaženého pryžového granulátu zaručuje dobré protismykové vlastnosti. Vyšší mezerovitost pak přináší snížení hlučnosti při odvalování pneumatik a odstranění vodní clony za automobily za deště. Použitý vyšší obsah pojiva omezuje stárnutí pojiva a prodlužuje trvanlivost a odolnost vrstev vůči dopravnímu zatížení.
Vyjádření k funkci drenážního koberce – PA 8 V rámci projektu se pro zvýšení bezpečnosti a snížení hlučnosti silničního provozu vyvíjejí drenážní koberce s požitím odpadní gumy jako modifikátora asfaltu, které mají za úkol odstranit mlhu za projíždějícími automobily za deště, zlepšit protismykové vlastnosti (povrch méně namrzá a přilnavost pneumatik k silničnímu povrchu je daleko větší), snížit hlučnost vznikající odvalováním pneumatik a zajistit částečné pohlcování okolního hluku (akusticky výhodný porézní materiál). Řešitelé tohoto projektu (Doc.Ing. Jan Kudrna CSc., Ing. Ondřej Dašek – VUT FAST Brno) vyvinuli směs přinášející výše uvedené výhody. Zároveň malý rozměr pórů umožňuje, aby v případě zanášení inertním materiálem byly tyto póry samočistitelné účinkem vody a projíždějící dopravy.
Povrchová struktura drenážního koberce – PA 8 3/12
Odvodňovací účinek drenážního koberce PA 8 v praxi ( pokládka silnice 1/18 Bohutín - Láz) - fotografováno za stálého deště EKOLOGICKÝ PŘÍNOS Velmi významný by byl v případě širšího využití směsi s přísadou gumy dopad ekologický – většina ojetých pneumatik se v České republice využívá pouze energeticky jako přídavné palivo a jen malá část z milionů, již z dopravy vyřazených, pneumatik se po zpracování stává materiálovou surovinou k další produkci. Vozovky s tímto povrchem budou mít i výrazně nižší náklady na údržbu a opravy.
REALIZACE – REIMO a.s. Certifikát „Systému řízení výroby“ pro společnost REIMO a.s., vydal certifikační orgán Stavcert Praha spol. s.r.o., tento certifikát osvědčuje, že byla uplatněna všechna ustanovení týkající se posuzování systému řízení výroby, popsaného ČSN EN 13108-21 ( dokument Příručka FPC). REIMO a.s. spolupracuje na řešení projektu zvládnutím technologie výroby a pokládky nových směsí s přísadou gumy, přípravou stavebních akcí pro ověření výroby tenkých vrstev s drenážní schopností, realizací úseků v různém dopravním zatížení, hodnocení úseků opakovanými zkouškami. 4/12
Směs drenážního koberce s přísadou gumy zrnitosti do 8 mm v tloušťce 30 mm s označením PA 8, která vytváří výraznou makrotexturu zrn 4/8 mm při mezerovitosti 12 % až 16 %. byla poprvé položena v roce 2008 na ulici Michelská v Praze 4. Jednalo se o souvislou opravu vozovky.
Pokládka drenážního koberce s přísadou gumy v ulici Praha 4 - Michelská
Tato směs byla vyrobena na obalovně AMMANN Uniglobe o výkonu 160t/hod a připojeným mobilním zařízením na míchání gumového granulátu s asfaltem (viz. čl. podstata směsí).
5/12
Směs byla vyrobena podle: - ČSN EN 13108-7: Specifikace pro materiály – část 7: Asfaltový koberec drenážní, - návrhu směsi VUT FAST Brno a - Zkouškou typu (ČSN EN 13108-20: Specifikace pro materiály- část 20: Zkoušky typu) zpracovanou CONSULTEST s.r.o. – Protokol o zkoušce č. 499/08/ZB V průběhu realizace byly provedeny výrobní kontrolní zkoušky na základě Zkoušek typu, interní laboratoří REIMA a.s. – Protokol o zkoušce č.62/2008. Provedený úsek z PA 8 na dopravně exponované městské komunikaci Michelská v Praze vykazuje snížení hlukové zátěže o 2,2 dB(A) oproti standardní doposud nejméně hlučné vrstvě SMA 11 bez podrcení povrchu.. Toto snížení hluku odpovídá účinku snížení intenzity dopravy o 40 % nebo omezení rychlosti jízdy o 10 km/h a blíží se účinku protihlukového opatření pomocí clonících stěn, které však v městských podmínkách nelze použít. Měření hlučnosti objednal zadavatel stavby tj. TSK hl.m. Prahy a bylo provedeno firmou AKMEST – sdružení odborníků, dne 30.6.2009. Měřením po půl roce používání bylo zjištěno, že ve stopách vozidel nedochází ke zhoršování propustnosti vrstvy (vrstva není materiálem zanášena). To znamená, že vrstva plní svoje vlastnosti. Nečistoty se shromažďují i na povrchu vozovky pouze v nepojížděné části u obrubníků a jejich odstraňování je otázkou povrchového čištění jako u každého jiného povrchu. Vyvinutá směs má požadovanou odolnost vůči vzniku trvalých deformací. Rozhodně i při zanesení pórů nečistotami bude asfaltový koberec drenážní plnit svoji funkci lépe, než doposud prováděné vrstvy asfaltového betonu a asfaltového koberce mastixového, protože asfaltové koberce drenážní mají výraznou povrchovou makrotexturu, výplň z nečistot bude vždy částečně propustná a dojde k vyčištění pórů účinkem vody a dopravy. DALŠÍ REALIZOVANÉ A PŘIPRAVOVANÉ STAVEBNÍ ZAKÁZKY Realizované: • •
Souvislá oprava povrchu vozovky v rozsahu 11 000 m2 na silnici R4 MÚK Kytín (viz foto na následující straně nahoře) Souvislá oprava povrchu vozovky v rozsahu 16 000 m2 na silnici 1/18 Bohumín – Láz (viz foto na následující straně dole)
Připravované: Hlavní město Praha schválila - Systém protihlukových opatření, který je popsán v „Akčním plánu na snižování hluku aglomerace Praha“. Ve fázi přípravy je oprava povrchu v ul. Poděbradská, Praha 9. Připravují se též protihluková opatření realizovaná na dálnicích a silnicích I. třídy ve správě Ředitelství silnic a dálnic ČR a to pomocí drenážního koberce PA 8 a využití vlastností tohoto povrchu i v ostatních městech ČR, např. průtah městem Pardubice
6/12
7/12
ENERGETICKÁ ÚSPORNOST: energie využívané při výrobě drenážního koberce není větší než při výrobě ostatních asfaltových směsí INVESTIČNÍ NÁROČNOST: výsledná cena drenážního koberce PA 8 se odvíjí od cen nakupovaných surovin na výrobu asfaltových směsí, Srovnání cen: - Asfaltový koberec mastixový AKMS, při ceně 2 150 Kč/t, se pokládá v tloušťce 40 mm – cena za m2 - 205 Kč/m2 při pokládce 10,46 m2 z jedné tuny - drenážní koberec PA 8 s modifikovaný gumovým granulátem při ceně 2 575 Kč/t, se pokládá v tloušťce 30 mm – cena za m2 – 156 Kč/m2 při pokládce 16,5 m2 z jedné tuny Cena drenážního koberce vychází příznivě ve srovnání kvalitou obdobnými asfaltovými směsi.
TECHNICKÉ NORMY A PŘEDPISY: ČSN EN 13108-1 Asfaltové směsi – Specifikace pro materiály – Asfaltový beton ČSN EN 13108-7 Asfaltové směsi – Specifikace pro materiály – Asfaltový koberec drenážní ČSN EN 13108-20 Asfaltové směsi – Specifikace pro materiály – Zkoušky typu ČSN EN 13108-21 Asfaltové směsi – Specifikace pro materiály – Řízení výroby u výrobce 3-TP 148 – Hutněné asfaltové vrstvy s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem (schválené MD dne 16.5.2009) TP 170 – Navrhování vozovek pozemních komunikací - Ostatní související normy a předpisy uvedeny v TP 04/09 čl. 11. INTERNÍ PŘEDPISYA DOKUMENTY: 1- Technická zpráva – tento dokument 2- TP 04/09 - Hutněné asfaltové vrstvy s pojivem modifikovaným pryžovým granulátem z pneumatik 4-Příručka FPC – Řízení výroby na obalovně 5-Zkouška typu asfaltové směsi PA 8 č. 499/08/ZB 6-Protokol o zkoušce č.62/2008 7-Akustické měření a studie - AKMEST 8-Zpráva o měření protismykových a protihlukových vlastností VUT FAST 9-Obrusné asfaltové vrstvy s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem – Švédsko VUT FAST 10-Certifikát systému řízení výroby 11-Certifikát ČSN EN ISO 9001:2009 12-Certifikát ČSN EN ISO 14001:2005 13-Prohlášení o shodě 14-Karta výrobku
8/12
ZAHRANIČNÍ ZKUŠENOSTI Ze zahraničních zkušeností musíme zmínit především USA a Švédsko, které se pokládáním těchto směsí intenzivně zabývají již řadu let. V rámci projektu MPO na jaře tohoto roku navštívily realizátoři projektu Švédsko. Doc.Ing.Jan Kudrna CSc., zpracoval souhrnnou zprávu pod názvem „Obrusné asfaltové vrstvy a asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem používaným pro opravu vozovek ve Švédsku (přikládáme jako přílohu). V USA se používá gumoasfalt pod názvem Asphalt Rubber Pavements. Několik informací ze zkušeností v USA: a) Asphalt Rubber = Snížení hluku - Historické údaje1 Stát Arizona
Kraj/město Phoenix
Rok 1990
Snížení hluku 10 dB (GAB oproti nátěru)
Arizona
Tucson
1989
6.7 dB (GAB oproti CB)
Sacramento County California Orange County
1999
2.4 dB (GAKD oproti GAB)
1992
3 - 5 dB (GAKD oproti GAB)
California
1991
2 - 5 dB (GAKD oproti GAB)
California
Los Angeles County
GAB- gumoasfaltový beton, CB - cementový beton, GAKD – gumoasfaltový koberec drenážní 1
Analysis of Traffic Noise Before and After Paving With Asphalt-Rubber” Carlson, Douglas Rubber Pavements Association, Han Zhu, Ph.D. Arizona State University, Civil Engineering Department, et al 2003
b) Asphalt Rubber - Bezpečnost Při použití drenážního koberce z gumoasfaltového betonu : • snížení počtu nehod v deštivých dnech o 51% • snížení počtu nehod v pěkném počasí o 37
9/12
Interstate I-35, San Antonio, Texas, USA c) Asphalt Rubber – Ekologické hledisko
1 opotřebovaná pneumatika na jednoho člověka
1250 opotřebovaných pneumatik se může ekologicky recyklovat do 1 km vozovky ve 40 mm vrstvě.
10/12
c) Asphalt Rubber - Životnost
East Texas, USA, State Highway -stav 8 let starého 25 mm drenážního koberce
Arizona Interstate I-40 8” (203 mm) klasický povrch po 13 letech
5” (127mm) Rubber Asphalt po 13 letech 11/12
Výsledky zatěžovací zkoušky Asphalt Rubber FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION TESTS
FHWA / ALF Test Results 2004 TPF-5 (019) Accelerated Loading Facility Status 100
80 procento trhlin
Směsný asfalt
Silniční asfalt
SBS modifikace 60
40
20
Gumoasfalt 0 25000
50000
75000
100000 125000 150000 175000 200000 225000 250000 275000 300000
Počet přejezdů zatěžovacím kolem Kontrolní
silniční asfalt 100,00 opakování zatížení
Terminal
směsný asfalt 100,00 opakování zatížení
12/12
SBS Polymer
Asphalt Rubber
modifikovaný asfalt- SBS 300,00 opakování zatížení
gumoasfalt 300,00 opakování zatížení
