4
AZ ASZFALT PÁLYASZERKEZETEK ELÕNYEI Készült az Eurobitume és az EAPA közös munkájaként (2004 szeptember) I. Teljes élettartam alatti költségek II. Pályaszerkezet-tervezés
4 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
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 20–30 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: 5 000 000 szabványos egységtengely
20 éves tervezési élettartam, forgalom: 10 000 000 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 Élettartamköltség (AUD/m2) 40 év alatt amortizálva
Aszfaltbeton vastagsága
0%-nál
4%-nál
7%-nál
10%-nál
13%-nál
1. Terv 5×106 esa
200 mm
130
91,7
77,3
69,1
64,4
2. Terv 5×107 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 Élettartamköltség (AUD/m2) 40 év alatt amortizálva
Aszfaltbeton vastagsága
0%-nál
4%-nál
7%-nál
10%-nál
13%-nál
1. Terv 5×106 esa
200 mm
3,25
2,29
1,93
1,73
1,61
2. Terv 5×107 esa
220 mm
2,33
1,90
1,76
1,68
1,64
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/m2/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
Burkolatminõség
Utazásminõség
Teljesítmény 1. szakasz
Teljesítmény 2. szakasz
Teljesítmény 3. szakasz
2. ábra 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
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-
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 2000. év árszintjén). Egy másik példa egy texasi felülvizsgálatból kimutatta, hogy az autóknál az idõ-
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 20–30 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: 1987ben 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 12–15 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.
9 FÜGGELÉK: BENELUX BITUME ANTWERPENI KÖRGYÛRÛ (2002) TANULMÁNY A TELJES ÉLETTARTAM ALATTI KÖLTSÉGEKRÕL 1. Fenntartási stratégia 1. táblázat. Aszfalt 30 éves élettartammal Év
5
10
15
20
25
30
35
40
10
15
20
25
30
35
40
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
5
Fenntartás Rekonstrukció
2. Költségvetés Aszfalt (2002-es árszint) 2002-es év Építés 60 mm AB3A kötõréteg Ragasztó réteg 60 mm AB3A kötõréteg Ragasztó réteg 60 mm AB3A kötõréteg Ragasztó réteg 40 mm ZMA kopóréteg
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
t m2 t m2 t m2 t
46,15 0,15 46,15 0,15 46,15 0,15 59,20
0,15 1,0 0,15 1,0 0,15 1,0 0,1
6,92 0,15 6,92 0,15 6,92 0,15 5,92
Összesen
27,13
Évek: 2007, 2012, 2022, 2027, 2037, 2042 Kis ZMA fenntartás (kb. 5% felületen 5 évenként) Repedéskiöntés Helyi felületi kezelés Helyi ZMA javítás
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
m m2 m2
1,36 2,70 10,55
0,2 1,0 1,0
0,01 0,14 0,53
Összesen
0,68
2017-es év Jobb sávon új kötõréteg, teljes szélességben új ZMA kopóréteg 40 mm marás, teljes szélesség 60 mm marás, jobb sáv 60 mm AB3A kötõréteg építése jobb sávon 40 mm ZMA kopóréteg építése Összesen
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
m2 m2 t t
4,96 3,71 46,15 59,18
1,0 1,0 0,15 59,18
4,96 3,71 × 1/3 =1,24 6,92 × 1/3 =2,31 5,92 14,43
10 2032-es év Új kötõréteg és új kopóréteg teljes szélességben 100 mm marás, teljes szélesség 60 mm AB3A kötõréteg építése 40 mm ZMA kopóréteg építése
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
m2 t t
7,03 46,15 59,18
1,0 0,1375 0,1
7,03 6,35 5,92
Összesen
25,65
Beton (2002-es árszint) Építés 60 mm AB3A alapréteg építése Folytonosan erõsített beton építése
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
t m2
66,79 35,31
0,15 1,0
10,02 35,31
Összesen
45,33
Fenntartás
Egység
Euró/egység
Egység/m
Fenntartás
m2
0,02
1
2
Euró/m2 0,02
Összesen
0,02
Felújítás 60 mm AB3A alapréteg építése Folytonosan erõsített beton építése
Egység
Euró/egység
Egység/m2
Euró/m2
m2 m2
66,79 35,31
0,15 1,0
10,02 35,31
Összesen
45,33
Aszfaltburkolat költsége m2-enként költség m2-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 m2-enként költség m2-enként (2002-es árszint) Építés
45,63
Fenntartás
0,02
Rekonstrukció
45,33
3. Összehasonlítás Aszfalt-beton összehasonlítás 40 évre
Aszfalt Beton
Építési költségek
5
10
15
20
25
30
35
40
Összes fenntartás 40 év alatt
Összes építés + fenntartás 40 év alatt
27,13 45,33
0,53 0,02
0,42 0,01
6,94 0,01
0,26 0,01
0,20 0,01
5,93 0,00
0,12 0,00
0,10 6,44
14,50 6,50
41,63 51,83
Aszfalt-beton összehasonlítás végtelen bázison
Aszfalt Beton
Építési költségek
Idõszakasz
Elsõ szakasz nettó konstans érték
Végtelen bázis tényezõ
Összes fenntartás végtelen bázis
Összes építés + fenntartás végtelen bázis
27,13 45,33
30 év 40 év
14,50 6,50
1,30 1,17
18,85 7,61
45,98 52,94
AZ ASZFALT 2004. 2. SZÁM
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 tanul-
mányból 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-
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 (50–100 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. NyugatEurópában, 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-
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-
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 közuta-
kon 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
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 ter-
vezett 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 Gazdaságosság
Innováció
Környezet
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.
A burkolattervezés javuló teljesítménye.
A pénz értékének biztosítása.
Az innováció ösztönzése.
A burkolat jobb állapota.
A teljesítménykövetelmények változtathatók a körülmények szerint.
Az útgazdálkodás úgy oldható meg, hogy a környezet kevésbé károsodik.
Az innováció díjazása és az ipari kutatási kezdeményezések ösztönzése.
„Alternatív anyagok" bevezetése elõtt álló gátak lebontása.
Minõség Úthasználó
A késleltetések és a balesetek csökkentése. Simább és egyöntetûbb utazás. Az utazási idõ javuló megbízhatósága.
Infrastruktúratulajdonos
Szerzõdéses kockázatok csökkenése. Javuló kép.
Kevesebb fenntartás. A versenyajánlat mûszaki értékeit könnyebb összehasonlítani.
Építõipar
Szerzõdéses kockázatok csökkenése.
Alternatív ajánlatokhoz világos alap.
A teljesítmény objektív mérése.
Hibakockázat csökkentése.
Javuló kép a közvélemény elõtt.
Lehetõség az anyaggyártási költségek csökkentésére.
Fenntartható megoldások ösztönzése. Csökkentett anyagszállítás.
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 ÉszakAmerikából 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 rendel-
kezésre, 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.
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.
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 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 pályarekor-
1. ábra. Kötõanyag merevség/viszkozitás a hõmérsékletek függvényében dot 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
19 nagy százalékos arányban van modifikált bitumen. Ennek a tetejére jön kopórétegként egy különleges, modifikált bitument tartalmazó aszfaltbeton.
gyi jégtelenítõk hatásának is, amilyeneket gyakran használnak az északi repülõgépiparban.
8. AUTÓVERSENY-PÁLYÁK 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 ve-
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, 2001. 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, kö-
tõanyag 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
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 ismer-
jük, 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 m2) 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 1 × 10-7 cm/s maximális permeabilitást könnyen elérték. Az elkészült rétegbõl kivett minták permeabilitása 9 × 10-10 cm/s vagy ennél kisebb értékû volt. A fedél egyéves használata után 5 × 10-8 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 hasonlí-
tanunk 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 cm2 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/m2–10 l/m2 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.
21 11. 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 el-
járás) 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 25-30 százalék hézag van. A cementhabarcsot használták fel a rétegben lévõ, egymással összekapcsolódó hézagok feltöltéséhez és ebben 90%-os minimumot határoztak meg. A 2000. esztendõben megközelítõen 75 000 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
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 mérté-
két 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 13108-8 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
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 Kopó Kopó Kopó Kötõ Alap Alap
Felhasználás kõvázban ZMA PA AB NYA ZAK U
ZMA = zúzalékvázas masztixaszfalt PA = porózus aszfalt AB = aszfaltbeton (folytonos szemeloszlású)
ZMA – – – – – –
PA – 0 – – – –
NYA = nyitott aszfalt (szemcsekihagyásos váz) ZAK = zúzottkõ-aszfalt U = kavicsaszfalt
AB + + + 0 0 –
NYA + + + + 0 –
ZAK + + + + + 0
U + + + + + +
+ = alkalmazható – = nem alkalmazható 0 = lehetségesen alkalmazható
24 MEJLEG ÚJRAFELHASZNÁLÁS HELYSZÍNI ÚJRAALAKÍTÁS (REFORM) Eljárás Az aszfalt kopóréteg felmelegítése, felmarása és egyenletes elterítése a teljes felületen. Cél Csak a burkolat felületi egyenletességének javítása. ÚJRABURKOLÁS (REPAVE) Eljárás Az aszfalt kopóréteg felmelegítése, felmarása és egyidejû burkolása egy nagyon vékony (1-1,5 cm vastag) aszfaltréteggel. Cél Az út felületi tulajdonságainak újbóli kialakítása.
ÜZEMBEN
HIDEG ÚJRAFELHASZNÁLÁS
Eljárás Az RA anyagot új kõtermékkel és kötõanyaggal aszfaltkeverõ gépben összekeverik. Különbözõ eljárások vannak az RA üzemi felhasználására. Cél Ezzel az újrafelhasználási eljárással a kivitelezõnek minden lehetõsége meg van arra, hogy a célnak megfelelõ anyagot gyártson
Eljárás Ez az eljárás fõleg in situ módon használható. Az aszfaltburkolatot többnyire a szemcsés útalappal együtt felmarják, emulzióval vagy habosított bitumennel összekeverik. Cél Új szemcsés, kötött útalap nyerése.
Elõnyök Rugalmas felhasználás.
Elõnyök Nincs szállítás.
ÚJRAKEVERÉS (REMIX) Eljárás Az aszfalt kopóréteg felmelegítése, felmarása és egy gépen lévõ keverõbe juttatása. Ott az RA anyagot összekeverik a szükséges kõ- és kötõanyaggal a keverék minõségének javítása céljából. A keveréket ugyanazon a helyen dolgozzák be. Cél A kopóréteg összetételének javítása Elõnyök 100%-os újrafelhasználás. Gyors, a gép elhaladása és az anyag lehûlése után az utat használni lehet. Hátrányok A hosszú gép nem alkalmas kis területekhez és íves utakhoz.
Hátrányok Az RA anyagot megfelelõen kell kezelni.
2. táblázat. Hideg és meleg újrafelhasználási technikák tetés volt, hogy az ARA teljesítménye legalább olyan jó, mint az NA anyagé. Ezért sok országban készítettek elõírásokat az ARA követelményeire, melyek hasonlóak az NA létezõ követelményeihez.
7. KEVERÉK-ELÕÍRÁSOK Ahogy fent kimutattuk, a meleg aszfaltkeverék (mind az NA, mind az ARA) jó minõségû, ha a keverék és a komponensek bizonyos elõírásoknak megfelelnek. Ezek az elõírások a keverékre, valamint az aszfalt gyártására, bedolgozására és tömörítésére vonatkoznak. Sok országban a keverékkel kapcsolatos követelmények a következõkre vonatkoznak: Keverék-összetétel: ásványi anyagok kõtermék szemeloszlása; homok-,
töltõanyag-, kötõanyag-tartalom, kötõanyag természete. Marshall-tulajdonságok: Marshallstabilitás, -folyás, -hányados. Volumetrikus tulajdonságok: ásványi anyag hézagtartalma, hézagkitöltöttség stb. Az ARA keverékben az RA az összetevõk (alapanyagok) egyike, ezért a következõ tulajdonságait kell ismerni: az RA minden ásványi komponensének szemeloszlását, az RA kötõanyag-tartalmát, az RA kötõanyagának penetrációját, gyûrûs-golyós lágyuláspontját és viszkozitását, az RA gömbölyû és zúzott kõanyagának mennyiségét és szemeloszlását, a modifikált kötõanyag mennyiségét és a modifikáció típusát (polimer). Ezen adatok szerint lehetséges az RA-t tartalmazó ARA anyagot gyártani. E megközelítésre alapozva néhány
ország (pl. Belgium és Hollandia) az RA-ból visszanyert bitumen penetrációját használja indikátorként az új bitumen mennyiségének és tulajdonságainak meghatározásához. E meghatározást abból a célból végzik, hogy az ARA keverékben lévõ kötõanyag mennyiségi és minõségi elõírásainak meg lehessen felelni. Más országokban, mint például Németországban, a gyûrûs-golyós lágyuláspontot használják indikátorként, ismét máshol (pl. Svédországban) pedig a kötõanyag viszkozitását. Elfogadhatjuk, hogy az ARA keverék más tulajdonságai hasonlóan jelezhetõk elõre, mint az új anyagokkal készült keverékeké. A követelmények fõleg a kötõanyag-tartalomra, Marshall-stabilitásra, -folyásra, -hányadosra, porozitásra, testsûrûségre (töltõanyagarányra) és volumetrikus tulajdonságokra vonatkoznak. Néhány ország hosszú távú ta-
25 pasztalatára alapozva az a feltételezés, hogy az ARA funkcionális tulajdonságai azonosak az új aszfaltéval. Ez lehetõvé teszi, hogy az országok az ARA gyártásánál szokásos minõségi rendszerüket használják. Természetesen nem szabad elfelejteni, hogy az empirikusan megalapozott következtetések csak a tapasztalatok tükrében érvényesek.
8. ASZFALTBURKOLATOK ÚJRAFELHASZNÁLÁSÁNAK KÜLÖNBÖZÕ TECHNIKÁI Mint a 3. pontban kimutattuk, az aszfalt újrafelhasználásához különféle technikák állnak rendelkezésre. Anélkül, hogy részletekbe mennénk, a különbözõ eljárások tömör leírását elõnyeikkel, hátrányaikkal együtt az alábbiakban adjuk meg. Acélból, hogy az aszfaltkõváz anyagának lehetséges újrafelhasználását megvilágítsuk, az 1. táblázat bemutatja az újrafelhasználás alkalmasságát különbözõ keverékekben. A meleg és hideg újrafelhasználási technikák fõ lehetõségeit a 2. táblázatban mutatjuk be.
9. SZENNYEZETT ASZFALTKEVERÉK ÚJRAFELHASZNÁLÁSA A múltban, némely országban a bitumen és kõszénkátrány keverékébõl álló kötõanyag felhasználása az aszfaltkeverékekhez és felületi bevonatokhoz nagyon népszerû volt. Az ilyen szennyezett RA újrafelhasználását a meleg aszfaltkeverék gyártásában el kell kerülni. Az aszfalt-újrafelhasználás (prEN 13108-8 jelzésû) európai szabványtervezet 3.1.8 §-ának megfelelõen a bontott aszfalt nem tartalmazhat kõszénkátrányt. Némelyik országban megengednek hideg eljárásokat kötõanyaggal (emulzió, habosított bitumen és/vagy hidraulikus kötõanyag) vagy kötõanyag nélkül. Hideg újrafelhasználás esetén alternatíva lehet a bitumenemulzióval vagy habosított bitumennel készített keverék, némelykor cementet vagy hasonlóan finom osztályozott anyagot is használnak, hogy a víz átmosó hatását tovább csökkentsék. A bitument és cementet összekapcsoló technikák nagy elõnnyel rendelkeznek a tisztán cementet használó eljárásokkal szemben. A bitumenes kötõanyagok megõrzik elasztikus/viszkózus természetüket, ami a repedési hajlamot csökkenti. Az esõvíz átmosó hatásával szembeni ellenállás a hagyományos aszfaltbetonok ilyen ellenállásával összehasonlítható. Portlandcement kötõanyag esetén ahhoz, hogy a kötõanyag a víz átmosó hatásá-
val szemben elegendõen ellenállóvá váljék, szélsõségesen sok anyagot kell használni. Ez viszont természetesen nagyobb repedési hajlamot eredményez, így vastagabb aszfaltrétegre van szükség a reflexiós repedések korlátozásához. Hollandiában 2000. január 1. óta annak az RA-nak használatától, mely 75 mg/kg-nál több PAH-ot (policiklusos aromás szénhidrogén) tartalmaz törvényileg, õrizkedni kell. Az ilyen anyagokat hideg eljárással sem engedik újra felhasználni. Jelenleg Hollandiában egy „teljes skálájú mintaüzemet” állított fel egy holland kivitelezõ csoport. Ebben az üzemben az RA kátrányos összetevõit hõtechnikailag szétroncsolják, és a megtisztított kõterméket új ARA gyártásához használják fel maximálisan 10-15%-ban. Az eljárásnál termelõdõ hõt egy kapcsolódó aszfaltkeverõ üzem melegítésére is felhasználják. Ez a TORBED eljárás (lásd az ábrát) az élettartam végéhez érõ bitument használja a bitumen és az üzem melegítésére, továbbá a keverõgép hõellátásához általában alkalmazott, jó minõségû természetes gáz megtakarítására.
10. POLIMERREL MODIFIKÁLT ASZFALT ÚJRAFELHASZNÁLÁSA Általában a legtöbb polimerrel modifikált keverék meleg aszfaltkeverõ üzemi újrafelhasználása nem okoz gondot. Nehézség mindemellett az lehet, hogy az újrafelhasználási elõírások hagyományos kötõanyagot tartalmazó bontott aszfaltokra készültek, nem olyanokra, melyek polimerrel modifikált bitument tartalmaznak. SBS-szel modifikált kötõanyag-tartalmú RA általában a gyûrûs-golyós lágyuláspont jelentõs növekedését mutatja. Az EVA anyagok alig növelik a lágyuláspontot, viszont jelentõsen merevebbé teszik az aszfaltot. A specifikáció metodológiájától függõen néhány országban probléma merülhet fel a tekintetben, hogyan számoljanak az ilyen anyagokkal.
Példaként: Hollandiában egy munkacsoport azt tanácsolta, hogy a polimertartalmú RA felhasználását az ARA 20%ában korlátozzák. Ezt azért javasolták, mert feltételezték, hogy ebben az esetben a penetrációs módszert még alkalmazni lehet a végleges keverék tervezéséhez. Alaprétegeknél ez a 20%-os maximum és kopórétegeknél a 10% a jövõbeli európai szabványokban is elõírható. Általában a PMB-vel készült új aszfalt a legtöbb országban nem tartalmaz RA-t, bár a jövõben egy speciális PMBvel kevert RA újrafelhasználása azonos kötõanyaggal tervezett új keverékhez érdekesebb lehet. Nagyobb munkáknál elõnyös lehet az ilyen anyag teljes keverékvizsgálatát elvégezni. Ebben az esetben a polimer által okozott maradó teljesítménynövekedés „láthatóvá” válik, és segít elérni az igényelt szintet.
11. CEMENTTEL KÖTÖTT BURKOLATOK ÚJRAFELHASZNÁLÁSA Cementtel kötött anyagok újrafelhasználása az aszfaltburkolatokéval hasonló módon az eredeti állapotnak megfelelõ minõséggel nem lehetséges. A cementes burkolatból bontott kõtermék újrafelhasználása új út alaprétegében általában korlátozott.
12. KÖVETKEZTETÉSEK 12.1 Aszfaltburkolatok belsõ viszkoelasztikus tulajdonságokkal Többször lehet az aszfaltot nagyon jó minõséggel – az új aszfaltburkolatokéval azonos minõséggel – újra felhasználni. Hosszú távú tapasztalatok szerint az aszfaltgranulátum újrafelhasználása meghibásodásának kockázata kicsi. A gyógyulási tulajdonságok hiánya az újra felhasznált aszfalt meghibásodásának nagyobb kockázatát okozhatja. Ajánlatos az újra felhasznált anyagok mennyiségét az aszfaltburkolat alsó rétegeiben korlátozni ebben a mélységben a fáradási problémák megelõzése céljából (a tervezett gyógyulási tulajdonságok felülértékelése miatt). Az alsó rétegekben a meghibásodások kockázatának csökkentésére másik lehetõség az új kötõanyag-tartalom mintegy 0,3%-os növelése ilyen rétegnél. 12.2 Cementtel kötött burkolatok Hasonló minõséggel az ilyen burkolatokat nem lehet újra felhasználni, csökkentett értékkel használhatók útalapba vagy ágyazati anyagként.
26
VI. KÉNYELEM ÉS BIZTONSÁG BEVEZETÉS Legalábbis az elmúlt két évtizedben egyre inkább fokozódtak az autózás és a nagyközönség elvárásai a biztonság és a környezetbarát utak tekintetében. A forgalom drámai mértékben megnövekedett, és ez mind a városi területeken, mind az egyéb lakóhelyi területeken sok lakos számára gondot jelent, különösen a zaj kedvezõtlen hatása miatt. A kormányok és a közúti hatóságok szeretnék elõsegíteni a biztonságos vezetést és a kényelmet mind az útfelhasználó, mind a nagyközönség számára. A halálos kimenetelû balesetek csökkentése komoly gondot jelentett számos ország számára, amelyek stratégiákat vezettek be, különbözõ százalékos arányban csökkentve a balesetek bekövetkezését. Például az Egyesült Királyságban a Közúti Igazgatóság arra törekszik, hogy 2010-re egyharmadával csökkentse az elhalálozott vagy súlyosan sérült személyek számát és 10%-kal az enyhén sérültekét a stratégiai fontosságú úthálózaton (Highways Agency, 2002). Meg kell jegyeznünk, hogy ez szemben áll a forgalom folyamatos növekedésével, és meghaladja a korábbi
balesetcsökkentési kezdeményezéseket. Elismerik, hogy ennek eléréséhez be kell vonni az útépítõ iparág valamennyi oldalát. Az aszfaltgyártó iparág üdvözölte azokat a különbözõ kezdeményezéseket, amelyek célja a biztonság és a kényelem elõmozdítása, és sok új aszfaltalkalmazást dolgozott ki, amely felhasználható a különbözõ teljesítménykritériumok teljesítésére, amely döntõ jelentõségû a kormányok által kitûzött célok eléréséhez. Az 1. és a 2. táblázatban ismertetjük a Nemzetközi Közúti Forgalomra és Balesetekre Vonatkozó Adatbanktól (IRTAD) nyert adatokat, amelyek a halálos közúti balesetek teljes számát mutatják (1. táblázat), valamint a szabványosított adatokat, ahol ilyenek beszerezhetõk, a megtett millió kilométerre jutó halálos balesetek számaival (2. táblázat), számos országra vonatkozóan. Ebben a jelentésben négy olyan, fontos jellemzõt azonosítottunk, amelyek elõnyösek a biztonság és a kényelem elõmozdítása tekintetében minden úthasználó számára. Ezek a következõk: csúszásbiztosság (biztonság); zajcsökkentés (kényelem);
felületi egyenletesség (kényelem és biztonság), fotometria (kényelem és biztonság). Svédországban elvégeztek egy jelentõs felmérést (Ihs és Magnusson, 2000). Ez megvizsgálta a különbözõ útfelületi tulajdonságok forgalomra és a környezetre gyakorolt jelentõségét. Ezzel a cikkel kapcsolatban az alábbiakra kell felhívnunk a figyelmet: a) Az a hatás fontos, amelyet a különbözõ paraméterek gyakorolnak a közúti biztonságra a forgalmi balesetek és a baleseti kockázat tekintetében. A jelentõséget illetõen a következõket állapítottuk meg: Jelentõs hatás: súrlódás. Mérsékelt hatás: hosszanti egyenletesség, megatextúra, fényvisszaverõ képesség, a kopóréteg porozitása. A mikro-, makrotextúra jelentõsen befolyásolja a súrlódást (csúszásbiztosság). b) A komfort tágabb értelemben a kényelemre, a jó közérzetre és biztonságra vonatkozik: Jelentõs hatás: hosszanti egyenletesség, megatextúra. Mérsékelt hatás: keréknyom mély-
1. táblázat. Halálos közúti balesetek ORSZÁG Egyesült Államok Svédország
1994
1995
1996
1997
1998
40 716
41 798
42 065
41 967
–
589
572
537
541
–
Lengyelország
6 744
6 900
6 359
7 310
7 080
Portugália
2 504
2 711
2 730
–
2 425
Új-Zéland
580
581
514
540
–
Hollandia
1 298
1 180
1 334
1 163
1 066
283
305
255
303
352
12 768
12 670
11 674
11 254
10 805
2 253
2 411
2 063
2 199
–
Norvégia Japán Görögország Svájc Nagy-Britannia
679
692
616
875
597
3 650
3 621
3 598
3 599
–
Franciaország
9 019
8 891
8 541
8 444
8 918
Spanyolország
5 615
5 751
5 483
5 604
–
546
582
514
489
–
Dánia Németország
9 814
9 454
8 758
8 549
7 776
Belgium
1 692
1 449
1 356
1 364
–
Ausztrália
1 938
2 013
1 970
1 767
1 763
27 ORSZÁG
1994
1995
1996
1997
1998
Egyesült Államok
11
11
11
10
–
Hollandia
12
12
11
–
–
Norvégia
10
10
8
10
–
Japán
18
18
16
15
–
Görögország
34
35
28
29
–
Svájc
14
14
12
11
–
Nagy-Britannia
9
8
8
8
–
Franciaország
19
18
17
16
–
Dánia
14
14
12
–
–
Németország
17
16
14
14
–
Belgium
21
18
17
16
–
Ausztrália
–
12
–
–
–
2. táblázat. Halálos közúti balesetek millió megtett útkilométerre vonatkoztatva (VKT) sége és alakja, makrotextúra, súrlódás, fényvisszaverõ képesség, kopóréteg-porozitás. c) A gördülési (kerék okozta) zaj: Jelentõs hatás: makrotextúra, megatextúra. Mérsékelt hatás: hosszanti egyenletesség, kopóréteg porozitása. Az azonosított paraméterek egy része tervezési paraméter (például: súrlódás, makrotextúra), mások építési paraméterek vagy minõségi romlási módok (például egyenletesség, a megatextúra növekedése, amelyet kiterjesztett felületi érdességgel fejezünk ki, beleértve a kátyúkat, a repedéseket, az ásványi anyagok leválását stb.-t). Nyilvánvalóan tervezési szempontból a kopóréteg jelentõs szerepet játszik mind a biztonsági, mind a kényelmi követelmények teljesítésében. Ezeknek a paramétereknek egy része egymással ellentétben áll olyan értelemben, hogy az egyik követelmény, mondjuk például a biztonság, a komfort árán javítható bizonyos felületjavító alkalmazások esetében. A jelentõs befolyásoló tényezõk, nevezetesen a mikrotextúra (az ásványi anyag érdessége), a makrotextúra (az út felületi textúrája vagy az egymás melletti ásványi anyagok közötti érdesség) és a hosszanti egyenletesség sokféle módon biztosíthatók, a kopóréteg keveréktípusától, az ásványi anyag méretétõl és alakjától, valamint az alkalmazási módszertõl függõen. Hozzáadva ehhez a kisebb zajszintû útburkolatok iránti igényt, nyilvánvalóvá válik, hogy az úttervezõk azzal a feladattal találják szembe magukat, hogy olyan kompromisszumos anyagot kell elõállítaniuk, amelyik a lehetõ legtöbb követelményt tudja teljesíteni az elvárt üzemelési élettartama alatt.
2. CSÚSZÁSBIZTOSSÁG A biztonságos autózás megköveteli, hogy a gépkocsivezetõk kielégítõen tudjanak fékezni és megállni közönséges vezetési és idõjárási viszonyok között. Bekövetkeznek mind száraz, mind nedves csúszásból eredõ balesetek, és az, hogy meg tudunk-e állni, függ a gépkocsivezetõtõl/gépjármûtõl, az útfelülettõl és a gumiabroncs és az út kölcsönhatásától. Nedves viszonyok között életfontosságú, hogy képesek legyünk gyorsan eltávolítani a vizet a gumiabroncs és az út közül. Ennek eredményeként a közutak vizsgálata olyan útfelületek tervezésére összpontosította törekvéseit, amelyek megkönnyítik a víz eltávolítását, miközben ezzel egyidejûleg „fogást” biztosítanak a keréknek. Ez a kutatás kiegészítette azt, amit a jármûés gumiabroncsgyártók végeztek el. Két elsõdleges úttulajdonságot tekintettek fontosnak: a csúszásbiztosságot és a felületi textúrát. Az európai országok többségének vagy vannak csúszásbiztossági elõírásai, vagy pedig rutinszerûen ellenõrzik a közutak csúszásbiztosságát. Az Egyesült Királyság a világon elsõként vezetett be egy csúszásbiztossági stratégiát 1988ban (Szállítási Minisztérium, 1987), a SCRIM mérõkocsi felhasználásával végzett rutinmérésekre alapozva. Ez a gép egy nagy víztartállyal ellátott teherautóváz, melynek középsõ, bal oldali nyomtávjában felszereltek egy vizsgálati kereket, az elõrehaladáshoz képest 20°-os szögben elhelyezve. A vizsgálati keréken létrehozott oldalsó erõ az útburkolat csúszásbiztosságára vonatkozik, és a mérések „SFC”-ben (oldalerõ-tényezõ) vannak megadva. A SCRIM általában 50 km/óra sebességgel halad, lehetõvé
téve naponta sok-sok kilométer ellenõrzését. A csúszásbiztosság és a csúszási kockázat közötti kapcsolat a széles skálán változó, különbözõ úttípusok kockázatát mutatta. Ennek a korai munkának az eredményeképpen meghatároztak 13 különbözõ útkategóriát, és minden egyes kategóriának kiosztottak egy csúszásbiztossági szintet. A gyakorlatban ez azt jelentette, hogy ahol a baleseti kockázatot nagynak tekintették, magasabb csúszásbiztossági szintet alkalmaztak, így egyenlítve ki az úthálózatban a csúszásbiztosságot. A SCRIM használatával végzett folyamatos ellenõrzés során az ezen, kielégítõ szintek alatti helyszínek további vizsgálatot sürgetnek annak meghatározása érdekében, hogy milyen beavatkozás a megfelelõ. A becslések szerint a stratégia megvalósítási költségeit 14:1 tényezõvel haladják meg az elõnyök a balesetekkel kapcsolatos megtakarítások kifejezéseinek alapján. Nem meglepõ az a tény, hogy az ilyen stratégiákat alkalmazó országokban vannak a világon a legbiztonságosabb utak a megtett milliárd jármû-km-re esõ halálos balesetek kifejezéseivel mérve. Az az ország, amelyik csúszásbiztossági stratégiát alkalmaz, a figyelmet természetesen arra a burkolatra összpontosítja, amelyik várhatóan megfelelõ szintû csúszásbiztosságot fog szavatolni. Az azonosított legfontosabb tényezõk a következõk: az ásványi anyagok polírozhatósága (PSV) és kopási értéke (AAV), valamint a textúra biztosításához kiválasztott keveréktípus. Továbbá meghatározhatjuk az ásványi anyagok tulajdonságait: PSV – az ásványi anyagok polírozhatósági értéke, a polírozhatóság mértéke, amelyet úgy mérünk, hogy az ásvá-
28 nyi anyagot szabványos polírozási eljárásnak tesszük ki, majd pedig megvizsgáljuk a szabványos készülékkel (PSRT). A PSV egy adott ásványi anyagra, nem pedig a kapott útburkolatra vonatkozó érték. Azt a tulajdonságot, amelyet egy olyan ásványi anyag mutat, amelyik jó PSV-t ér el, gyakran mikrotextúra néven ismerjük. Minél nagyobb az ásványi anyag PSV-je, annál nagyobb ellenállást mutat az ásványi anyag a polírozással szemben, és annál jobban megtartja a mikrotextúrát. AAV – (az ásványi anyag kopási értéke). Fontos követelmény, hogy az ásványi anyag ne kopjon el, vagy ne menjen tönkre túlságosan gyorsan. Ez különösen a kopórétegben jelenlévõ ásványi anyagra érvényes (iszapbevonatok vagy felületi bevonatok). Az ásványi anyagok maximális kopási értékét szabványosított vizsgálatok segítségével határozzuk meg. Minél kisebb ez az érték, annál kisebb az ásványi anyag kopása. Az AAV és a PSV helyes ötvözése révén az ásványi anyagokat megfelelõ módon használhatjuk az aszfaltburkolatok teljes skáláján annak érdekében, hogy elfogadható csúszásbiztossági szinteket biztosítsunk. A közutak esetében igen fontos mind a kis, mind a nagy sebesség melletti csúszásbiztosság, és így az olyan útburkolatot tartjuk a leginkább elõnyösnek, amelyik biztosítani tudja mind a mikrotextúrát, mind a makrotextúrát. Közismert, hogy számos bitumenes technológia áll rendelkezésre az útfelület kialakítására, a vékony rétegektõl az érdesített homokaszfaltig. A mind nedves, mind száraz útviszonyok között bekövetkezõ balesetek csökkentése szempontjából fontosnak tekintett textúrát (Roe és társai, 1991) elérhetjük az ásványi anyag szemeloszlásának gondos tervezésével és az ásványianyagméretének kiválasztásával. A kopórétegekben használt jellemzõ ásványianyagméretek kb. 8 mm-tõl maximum 20 mm-ig terjednek. A legnépszerûbb a 10–16 mm-es tartományon belül van. Egyes országok, például az Egyesült Királyság, elõírnak egy kezdeti minimális érdességi követelményt (egyenlõ 1,5 mm-es homokmélységgel) a gyorsforgalmi utak esetében. Van egy új generáció, amelyet negatív textúrájú burkolatoknak nevezhetnénk (beleértve a porózust is), ahol a burkolat érdessége inkább az aszfaltkeveréken belüli drénjáratokból áll, mintsem az aszfalt ásványi anyag csúcsok közötti drénjáratokból. Bizonyos helyeken, ahol a csúszási veszély nagy, elõnyösen használhatók a bitumenes technológiákat kiegészítõ epoxi eljárások és egyéb, égetett bauxit kõanyagot is tartalmazó, gyantaalapú rendszerek. Számos módszer alkalmazható a csúszásbiztosság mérésére, és ezek nem
szükségszerûen egyenértékûek. A hordozható csúszásvizsgáló (inga) jelentõsen hozzájárult a közúti biztonsághoz, és tízéves intenzív kutatás eredményeként fejlesztette ki a Közúti Kutatási Laboratórium (Egyesült Királyság). A mûszer, amelyik közvetlen leolvasást biztosít, megadja a megcsúszó gumiabroncs és a nedves útburkolat közötti súrlódás mértékét. Praktikus eszközt ad az útépítõ kezébe, amelynek segítségével megbízható, tudományosan bizonyított ismeretet kap, hogy melyek azok a megfelelõ csúszáscsökkentõ intézkedések, amelyeket alkalmaznia kell. A Griptester (Tapadásvizsgáló) olyan készülék, amelyik megméri az útfelületek csúszásbiztosságát. Ez egy háromkerekes berendezés, amelyet egy megfelelõ autó vontat. A két hajtókerék egyetlen tengelyen van, és az ettõl a tengelytõl származó „hajtóerõ”, hozzá van kapcsolva a vizsgálati kerékhez, de le van lassítva úgy, hogy a vizsgálati keréknek lassabban kell forognia, mint a hajtókerekeknek, így fékezõerõt hozva létre a vizsgálati keréken. A fékezõerõt tapadási számmá alakítjuk (GN). Az újabb fejlesztésnek és módosításoknak köszönhetõen az útfelület tapadási száma (GN) jelenleg nagyon hasonlít az oldalsóerõ-tényezõ rutinvizsgálatát végzõ gép (SCRIM) által mért oldalerõ-tényezõhöz (SFC). Az útburkolatsúrlódás-vizsgáló (Pavement Friction Tester, PFT) az amerikai utak súrlódásának vizsgálatára szolgáló szabványos készülék. Ez egy vontatott pótkocsi, amelynek mindkét kereke hidraulikusan alkalmazott féktárcsákkal van ellátva, amelyeket sûrített levegõ mûködtet. Ez a blokkolt kerék elvét használja, az E274 ASTM szabvány szerint. Ez a készülék eltér a már ismertetett módszerektõl, mivel ténylegesen a „blokkolt” kerék elvét alkalmazza, és megméri a teljesen lefékezett kerék és az útfelület közötti súrlódást. Természetesen, ezeknek a tulajdonságoknak az útburkolat üzemelési élettartama alatti fenntartása éppolyan fontos, mint az elfogadható szintû csúszásbiztosság és textúra azonnali biztosítása. Mind a természetes idõjárás, mind a forgalmi kopás hatással van az új ásványi anyag textúrájára. Egyéb, több költséget igényelõ módszerek: új kopórétegek vagy felületi bevonatok és/vagy textúraátalakítási módszerek alkalmazása. Ez utóbbi eléggé koptató lehet, és gondosságot igényel annak biztosítása, hogy az útburkolat, amelynek a textúráját át kell alakítani, alapvetõen szerkezetileg ép legyen, és ne legyen indokolatlanul károsodott. Bár a textúra javítható ezekkel az eljárásokkal, nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy az ásványi anyag polírozódási értéke (PSV)
ugyanaz marad. Ezeknek a beavatkozásoknak a költsége erõsen függ a vállalandó munka programjától, de az eljárásokat nem befolyásolják az idõjárási viszonyok, ezért ezek „vészhelyzeti” megoldásokhoz alkalmazhatók, amikor egy nagy súrlódású útburkolat alkalmazása nem lehetséges. Cementbeton esetében a textúrát nemcsak keverék-öszszetétellel érhetjük el, hanem a frissen terített beton felületi kefélésével vagy deaktiválásával is. Egyéb eljárásokat is alkalmaznak, mint amilyen az érdes felületek kialakítása és a hosszanti és keresztirányú hézagkiképzés. Ahol a hézagkiképzést alkalmazzák (akár keresztirányú, akár véletlenszerû), ott jelentõs hátrányok mutatkoznak a fokozott zajkeletkezés tekintetében. Általános szabály: mennél érdesebb az út makrotextúrája, annál zajosabb lesz az útburkolat. Továbbá, ahol növekszik az ásványi anyag névleges mérete, ott ennek kopogó hatása is van, növelve a zajszintet. Ebben rejlik az a dilemma, hogyan lehet kiegyenlíteni a biztonságot a forgalom okozta zaj csökkentésére irányuló óhajjal.
3. ZAJ Korunk társadalmában sokan tekintik környezetszennyezõ forrásnak a zajt. Sehol másutt nem igaz ez annyira, mint azokon a nagyon zsúfolt, erõs forgalmú utakon, amelyek lakóterületeken át vagy azokhoz közel futnak. A gördülõ zajt sok tényezõ okozza, köztük a gumiabroncs profilja, a jármû súlya és sebessége és a felületi jellemzõk, amely utóbbiakat a szemcsenagyság, a hézagtartalom és az ásványi anyag maximális mérete határozza meg. A gumiabroncsok által keltett zaj nagysága függ a jármû sebességétõl, úgyhogy a gumiabroncs zajszintek 9 és 15 dB(A) közötti értékre növekszenek, amikor a sebesség kétszeresére nõ 50 km/óra fölött. A forgalom keltette zaj hatásainak minimalizálása érdekében két olyan fontosabb módszer van, amelyek lehetõvé teszik a nagyközönséget sújtó zaj csökkentését: A zaj hatását csökkentõ védõfalak emelése. A zaj keletkezésének csökkentése az útanyagok tervezése révén. Az elsõ nem csökkenti a zajkeletkezést; csupán a hatást csökkenti kerítés, faültetés vagy az ingatlanok szigetelõ kettõs üvegezése révén. A második valóban csökkenti a zajkeletkezést a burkolati réteg tervezésével úgy, hogy a zaj elnyelõdik magában a burkolatban. A porózus aszfaltokról az egyéb, nagy hézagtartalmú keverékekrõl bebizonyosodott, hogy nagyon eredményesen csökkentik a zajforrásnál keletkezett zaj mértékét. Különbözõ országok elõsegí-
29 tik a porózusaszfalt-változatokat (vagy drénaszfaltokat), amelyek skálája 0/8tól 0/20-as szemcsekihagyásos szemeloszlásig terjed (PIARC, 1993). Hollandiában és Olaszországban megvizsgáltak egy kétréteges, porózus aszfalt (Twinlay = kettõs rétegû) rendszert, amely abból áll, hogy durvább ásványianyag méretet használnak az alsó porózusaszfalt (PA)-rétegben, és kisebb méretût a felsõben. Úgy gondolják, különös elõnyök, hogy a jó hangelnyelési tulajdonságok tartósabb anyagtulajdonságokkal párosulnak. Meg kell jegyeznünk, a porózus aszfaltburkolatok mögötti elképzelés az volt, hogy csökkenteni akarták a vízen csúszás elõfordulását (különösen a repülõterek kifutópályáin, ahol az anyagot inkább súrlódó pályának nevezik). Az észlelt elõny a csökkentett vízszóródás volt, a burkolatba beszivárgó víz miatt. Érdekes módon a porózus közúti burkolatokat inkább a zajcsökkentésért, mintsem a vízszóródás csökkentéséért támogatták, még ha az úthasználó szempontjából mindkét elõny a vezetõi kényelem elõsegítõjének tekinthetõ is. Nevezetesen, a vízszóródás csökkenésének szempontjából vélhetõleg csökken a vezetõ kifáradása. A zajmérést általában az ISO szabvány szerinti statisztikai módszerrel végzik el. A módszer alapvetõen a külsõ sávban egyes jármûvek maximális zajszintjének és sebességének egyidejû mérésébõl áll. A forgalmat a „könnyû” és a „nehéz” jármûvek kategóriájába sorolják. Az egyes jármû-kategóriákra vonatkozó regressziós egyeneseket a zajszintek meghatározásához használják, 90 km/óra vonatkoztatási sebesség mellett. Sok mérést végeztek el különbözõ kopórétegeken annak érdekében, hogy meghatározzák az egyes burkolatfajták zajszintjét, például a hagyományos aszfaltbetonét, a felületi bevonatét, a mikroburkolatét, a cementbetonét és a porózus aszfaltét. A legrosszabb eredményeket a nagyméretû ásványi anyagokat tartalmazó felületi bevonatnál és a betonnál kapták, tekintet nélkül a bennük lévõ ásványi anyag méretére. A
legjobb eredményeket a porózus aszfaltoknál és a különleges, nagyon vékony aszfaltbetonoknál érték el, amelyek negatív textúrájúak voltak. Valójában a negatív érdességû útburkolatok többsége (ha ugyan nem valamennyi) csekélyebb zajt keltettek, mint a pozitív textúrájú burkolatok. Azt állítják, hogy a porózus típusú bitumenes útburkolatok néhány újabb fejlesztésével elértek maximum 10 dB(A) kezdeti zajcsökkentéseket a hagyományos útburkolatokhoz képest. Azzal a céllal, hogy néhány adatot közöljünk a gördülési zajról, a 3. táblázatban a megadott statisztikai módszerrel megállapított átlageredményeket közöljük 90 km/óra sebességgel haladó személygépkocsikra vonatkozóan, 20 °C külsõ hõmérséklet mellett. 3 dB(A) növekedés (vagy csökkenés) nagyjából egyenértékû a forgalmi volumen megkettõzésével (vagy megfelezésével) a következõ zajtörvényegyenlet szerint: L (dB(A)) = 10 log (P2/Po2), ahol P = hangnyomás Pa-ban és Po = hivatkozási hangnyomás, egyenlõ: 2·10-5Pa. Természetesen idõvel a porózus anyagokban lévõ hézagok kezdenek eltömõdni, ami csökkenti mind a vízpermet, mind a zaj csökkentésének elõnyeit. Ám a hihetõleg 10-15 éves üzemelési élettartamuk vége felé is még mindig jobbak a zajszintek, mint a beton vagy a felületi bevonat esetében. Kipróbáltak különbözõ módszereket azzal a céllal, hogy megszüntessék (kitisztítsák) a porózus burkolatok eltömõdését, ám a nagyon különleges helyeket leszámítva az eljárások költségei és hatékonyságai nem érik meg a fáradságot. Bizonyos éghajlati területeken a porózus aszfaltokkal kapcsolatos további problémákat jelentenek a gyakoribb vízrendszer fenntartási tevékenységek (például a jégtelenítés), ahol a fagyási-olvadási viszonyok általánosak. Ám mint minden burkolati jellemzõ esetében, itt is az a döntõ, hogy mennyire tartunk fontosnak egy adott tulajdonságot, és milyen
3. táblázat. Különbözõ burkolattípusok jellemzõ zajszintje Burkolattípus
Gördülési zaj
Porózus aszfalt
70–75 dB(A)
Zajcsökkentõ aszfaltbeton
70–72 dB(A)
Nagyon vékony aszfaltbeton 0/6
72–74 dB(A)
Nagyon vékony aszfaltbeton 0/10
75–77 dB(A)
Aszfaltbeton
78–80 dB(A)
Cementbeton
79–83 dB(A)
Felületi bevonat
79–85 dB(A)
lépéseket kell megtenni annak a tulajdonságnak a fenntartása érdekében. Legalább két ország tevékenyen alkalmaz zajcsökkentõ anyagokat a stratégiai úthálózatban. Az elsõ Hollandia, ahol fokozatosan, tervszerûen használnak porózus aszfaltot minden autópályán. A második az Egyesült Királyság, ahol egy újabb kormánykezdeményezés azt tervezi, hogy egy tízéves idõszak alatt zajcsökkentõ aszfaltrétegekkel vonják be a stratégiai úthálózat több mint 60 százalékát, beleértve minden betonos útszakaszt. Továbbá, amikor kopórétegre van szükség, akkor a leginkább megfelelõ zajcsökkentõ burkolatokat fogják használni az olyan területeken, amelyeken a zaj különleges gondot jelent, és hogy csendesebb útburkolatokat fognak elõírni a jövõbeni szerzõdésekben magától értetõdõen (Szállítási Minisztérium). Más országokban támogatják a kompozit pályaszerkezetek tervezését, ahol betont használnak az út szerkezeti szilárdságának biztosításához, amelyet az aszfaltrétegeknek a burkolati jellemzõknek megfelelõ alkalmazása követ. Új, csekély gördülési zajt keltõ aszfaltbetont fejlesztettek ki a városi utakon való használat céljára, a porózus aszfaltot helyettesítve, bár ez valószínûleg inkább a költséget javítja, mintsem a zajt csökkenti. Egyéb különlegesebb és költségesebb választási lehetõségek közé tartozik a gumigranulátum használata a bitumenes keverékben az ásványianyag-váz részeként.
4. EGYENLETESSÉG Az egyenletesség javítja a kényelemérzetet és csökkenti a gépkocsivezetõk és az utasok bosszúságát. A vezetési minõséget jó és folyamatos útfenntartási módszerekkel és megfelelõ, egyenletes burkolófelület megválasztásával érjük el. A Nemzetközi Érdességi Mutató (IRI) a vezetési minõség egyik mértéke. Ezt km vagy mérföld útra esõ hüvelykben vagy méterben mért egyenetlenségek kifejezéseivel adják meg. Az IRI meghatározása céljából egy mechanikai készülék halad az úton vagy a mûúton, és megméri a vezetési kényelmet befolyásoló egyenetlenségek magasságát. Ezután összeadják az egy mérföldre esõ egyenetlenségek magasságát. Minél magasabb az IRI-értéke, annál érdesebb az út. A Michigani Egyetem egyik kiadványa szerint a repülõgép-kifutók és az autópályák IRI-értékei a 10–110 hüvelyk per mérföld tartományba sorolhatók (0,15–1,7 m/km), míg a károsodott burkolatok esetében ez az érték 250-tõl 680 hüvelykig terjed mérföldenként (4,0–10,7 m/km). Egy 100-nál
30 IRI (hüvelyk/mérföld) IRI (méter/kilométer) Korrekció % < 51 < 0,80 +10 51–60 0,80–0,95 +5 61–80 0,96–1,26 0 81–100 1,27–1,58 –5 101–110 1,59–1,74 –10 111–120 1,75–1,89 –25 > 120 > 1,89 csere szükséges A vállalkozónak járó fizetést az ezen táblázat szerinti IRI-re kell alapozni. A százalékos korrekciót a burkolatra vonatkozóan alkalmazzák a haladási sávokban felhasznált meleg aszfaltkeverék mennyiségért a tender szerint járó kifizetés(ek)re.
4. táblázat: Utazáskényelmi korrekció (1,6 m/km) kisebb érték sima felületen való vezetéssel egyenértékû. Majdnem minden automatizált útprofilt mérõ rendszer magában foglal egy olyan szoftvert, amelyik kiszámítja a Nemzetközi Érdességi Mutatót (IRI). 1990 óta a Szövetségi Közúti Igazgatóság (FHWA) megkövetelte az államoktól, hogy közöljék az útérdességet az IRI-skálán, hogy azt felvegyék a Közutak Teljesítményét Figyelõ Rendszerbe (HPMS). Az 1970-es években a Világbank támogatott számos, széles körû kutatási programot, amelyek néhány olyan alapvetõ lehetõséget vizsgáltak meg, amelyekkel szembekerülnek a fejlõdõ országok: kérjenek-e pénzt a kormányok jó és drága utak építésére vagy takarítsák meg a pénzt gyenge, olcsó utakkal? Az derül ki, hogy a gyenge utak még költségesebbek is az ország számára, összességükben az olyan úthasználói költségek miatt, mint amilyenek a jármûvek károsodásával kapcsolatosak. Az út érdességét azonosították elsõdleges tényezõként az elemzésekben, valamint a nem gazdasági útminõséggel kapcsolatos úthasználói költségekben. A Nemzetközi Érdességi Mutató (IRI) az elsõ széles körben használt profilmutató, amelynél a kiértékelõ módszer különbözõ típusú profilmérésekkel végzett vizsgálatokhoz alkalmas. Az igazi profilt tulajdonságként határozták meg, és ezért mérhetõ bármilyen elfogadott profilométerrel. Az IRI elismerten olyan általános rendeltetésû érdességi mutató, amelyik szoros összefüggésben van a jármû reagálásának fontosnak ítélt legtöbb típusával. Nevezetesen, az IRI nagyon erõsen összefügg három olyan jármûreakció-változóval, amelyek lényegesek: Az útmérõ reagálása (a történelmi folyamatossághoz). Függõleges utasgyorsulás (vezetési minõség). Gumiabroncs-terhelés (a jármû ellenõrizhetõségéhez és biztonságához). Egy 0,0 IRI-érték azt jelenti, hogy a
profil tökéletesen sík. Nincs elméleti felsõ határa az érdességnek, ámbár a 8 m/km fölötti IRI-értékû útburkolatok majdnem járhatatlanok, hacsak nem csökkentett sebességekkel haladnak rajtuk. Az Arizonai Szállítási Minisztérium értékelése szerint az új egyenletességi követelményeik útburkolataik élettartamának 10 százalékos növekedését eredményezik. Ami ennél is többet jelent, hogy megállapításuk szerint azoknak ily módon történõ megépítése nem lesz költségesebb. Az arizonai útépítõ vállalkozók, akiket egy jutalmazási vagy büntetési program bátorít, pontosabb finisereket használnak és keményebben dolgoznak, hogy pontosan szabályozhassák a változókat a megfelelõ határokon belül. A vállalkozó az eljárás és a módszer számos változóját ellenõrizheti. Az optimális aszfaltkeverék hõmérsékletének és konzisztenciájának fenntartásával, állandó és folyamatos bedolgozásával, egy következetes módszer birtokában, megfelelõ munkahelyi, gépészeti módosításokat használva, egy jól megtervezett hengerlési stratégiát választva, a mérésekhez profilográfokat és profilométereket használva, a kivitelezõ jobb szerkezetet, illetve jobb terméket képes elõállítani. Nagyobb hangsúlyt helyeznek az újításra, a szakszerûségre, a gondosságra és a minõség-ellenõrzésre. A kopóréteg beépítése elõtt a mérnök/építésvezetõ megad az építési vállalkozónak egy nemzetközi érdességi mutató-(IRI) értéket, amely az adott idõpontig kivitelezett burkolatok mérnök által elvégzett kiértékelésébõl következik. Ezen elõzetes vizsgálatból következõ IRI-érték útmutatásul szolgál a vállalkozó számára ahhoz, hogyan értékelje az egyenletességi elõírás betartásának szintjét. A vállalkozó ezután az IRI-értéket alapként használja fel minden pályaszerkezeti módosítás elhatározásához, amely a kopóréteget érinti. A kész útfelületet lemérik, és a vállalko-
zót az „Utazáskényelmi korrekció” címû táblázat alapján fogják kifizetni (4. táblázat). Ezenkívül, a kis volumenû, nem bitumenes utakat viszonylag könnyen fel lehet újítani, sokkal jobb vezetési minõséget biztosítva egy aszfaltréteg vagy aszfaltrétegek alkalmazásával. A bitumenes rétegeknek ezt az elõnyét nem szabad figyelmen kívül hagyni, mert ez valószínûleg a világ úthálózatának jelentõs részére vonatkozik, és ez elérhetõ viszonylag csekély költség árán. A nevadai aszfalt kísérleti szakaszról nyert eredmények azt mutatják, hogy a teherautók üzemanyagköltségük 4,5 százalékát meg tudják takarítani, ha simább utakon haladnak. Ugyanezen nevadai vizsgálati szakaszról nyert eredmények megmutatták az alvázzal, a felfüggesztéssel és a motorelemekkel kapcsolatos gondok jelentõs csökkenését, amikor a burkolat egyenletessége javult.
5. FOTOMETRIA A különbözõ útburkolatok színe és fényvisszaverõ jellege meghatározzák a szükséges világítás mértékét, ahol ez indokolt, valamint az úthasználó azon képességét, amelynek köszönhetõen látja az útsávot, vagy az egyéb biztonsági jelzéseket. Az útburkolatokhoz, gyalogjárdákhoz és parkolóberendezésekhez hasonló közszolgálati eszközök világosabbak éjszaka, amikor egy adott megvilágítási szintnek megfelelõ, jobb fényvisszaverõ anyagok felhasználásával épülnek. Ez az anyag sugárzásvisszaverõ képességének vagy a visszavert fény arányának következménye. Néhány példa a sugárzásvisszaverõ képességre bizonyos felületek százalékos visszavert fényértékének kifejezéseivel: Felhõk: 50–55 Beton: 17–27 Kaszálók: 5–25 Út, aszfalt útburkolat: 5–10 Hó, frissen hullott: 80–90 Hó, régi: 45–70 Talaj, sötét: 5–15 Talaj, világos (sivatag): 25–30 Víz: 8 A közúti világítás meghatározható számos metrikus értékkel, beleértve a megvilágítást és a luminenciát (Lithonia Lighting, 2002). A megvilágítási kritériumokra alapozott tervek arra a fénymennyiségre vonatkoznak, amelyik beesik az útfelületre. A luminencia a felületrõl visszavert azon fénymennyiséget írja le, amelyet a vezetõ lát. Történetileg nézve, ez a két módszer független egymástól, miközben a luminenciás módszert elõnyben részesítik. Ám most számos tényezõt (mint amilyen a fátyolluminencia [köd okozta fénytompítás]), beiktathatnak a számításokba, amelyek
31 lehetõvé teszik a tervek számára mindkét kritérium felhasználását. A fátyolluminencia annak a fénynek a mennyiségét, amelyik belép a szembe egy közúti világítótestbõl (egy fátyol hatásával) az úton lévõ megfigyelt pont és egy adott közúti világítótest közötti látószöghöz hasonlítja. A fátyolluminenciás számítások összeadása csökkenti annak veszélyét, hogy egy világítási rendszerrel vakító fényt hozzunk létre. Az 5. táblázat közli az IESNA (The Illuminating Engineering Society of North America = Észak-Amerikai Világítástechnológiai Társaság) által ajánlott megvilágítási értékeket különbözõ közúti alkalmazásokra nézve. Jegyezzük meg, hogy a szintek kb. 50%-kal növekszenek, amikor aszfaltutakat betonnal hasonlítanak össze. Ez a szórás a két felület visszaverési tényezõjének eltérésébõl adódik. Általában azt mondják ezzel a felületi jellemzõvel kapcsolatban, hogy a cementbeton jobbnak látszik, mint az aszfalt, ám jelenleg beszerezhetõ a színes ásványi anyagok és a szabadalmazott színes útburkolatok széles skálája, és el lehet érni ugyanezt az eredményt a bitumenes burkolatok esetében is. Belgiumban annak a véleménynek adnak hangot, hogy a magas színvonalú útburkolati egyenletesség jó vezetõi komfortérzést biztosít. Biztosak abban, hogy a vezetõi komfort egyenlõ a vezetõi biztonsággal. Belgiumi tapasztalatok alapján a szakértõk azt állítják, hogy az 1 és 2 kandela per négyzetméter közötti szintekig megvilágított közutak jó láthatóságot biztosítanak, míg
szürkeségi foka, a fehértõl a feketéig. Az S1 értékének tartománya meghatározza azt az osztályt, amelybe besoroljuk az útburkolatot, R1-tõl R4-ig, amint ezt a 6. táblázat is mutatja. A pontosság céljából meg kell határozni a Qo átlagos luminenciatényezõt a vizsgált adott útburkolatra nézve. Tipikus esetben a Qo értékei a következõk: R1 = 0,1, R2 és R3 = 0,7 és R4 = 0,8. Ezek a tipikus értékek azonban változnak. Belgiumban a leggyakrabban fellelhetõ útburkolatok az aszfaltok (R3, Qo = 0,07-tõl 0,10 kandela/m2/luxig) és a porózus aszfaltok (R2, Qo = 0,05-tõl 0,08 cd/m2/lux-ig). Franciaországban, ha lehetséges, a közút tényleges R-értékét használják. Gyors értékelési célokból a közúti megvilágítás következõ luminencia/megvilágítás átalakításokat használják: 1 cd/m2-t hoz létre 8 lux világos színû útburkolaton. 1 cd/m2-t hoz létre 18 lux sötét színû útburkolaton. 1 cd/m2-t hoz létre 14 lux átlagos színû útburkolaton. A vizsgálatok eredményei továbbá azt mutatták, hogy tipikus esetében 6 hónaptól egy évig tart az az idõ, amelyre az útburkolatnak szüksége van a stabilizálódásra, hogy megbízható Rértékeket kapjunk. Az eredeti Rtáblázatok elkészítése óta több fajta útburkolatot fejlesztettek ki. Ezek közé a burkolatok közé tartozik számos vékony kopóréteg és porózus aszfalt. A porózus aszfalt különleges módon stabilizálódik; diffúzabb lesz és fényessége
az útnak 1 kandela/négyzetméternél kisebb mértékû megvilágítása nem eredményez jó láthatóságot. A megvilágítási szint mellett a jó láthatóság nedves útviszonyok esetében függ a megvilágítás helyeitõl is. Minthogy a luminenciatervezési módszer az utakról visszavert és a megfigyelõ szemébe hatoló fény által láthatóvá tett útburkolatoktól függ, így az útburkolat fényvisszaverési tulajdonságai a világítástervezési eljárás teljes értékû részét képezik. Meglévõ útburkolat fényvisszaverési táblázatokat, R-táblázatokat, 1976-ban tettek közzé, és azóta is ezeket használják az egész világon a luminenciatervezéshez. Az R-táblázatok az útburkolatnak csupán a száraz útburkolati viszonyok között mutatott fényvisszaverési tulajdonságaira vonatkoznak. Az ANSI (American National Standards Institute = Amerikai Szabványügyi Intézet) az útburkolatokat négy kategóriába sorolja; a leginkább fényvisszaverõ a portlandcement beton és az olyan aszfalt, amelyhez mesterséges világosító szereket adtak (R1); a legkevésbé fényvisszaverõ (R4) pedig a nagyon sima felületû aszfalt. Ez azt jelenti, hogy a beton útburkolatok és szerkezetek lehetõvé teszik ugyanannak a megvilágítási elõírásnak a teljesítését kisebb berendezési és watt-teljesítménybefektetéssel, ami kisebb kezdeti befektetést és kisebb energia- és szolgáltatási költségeket eredményez. Az R-táblázatok két útburkolati tulajdonságon alapulnak: S1 a tükrözõdés vagy az útburkolat fényessége; és a Qo az útfelület világossági vagy
5. táblázat. IESNA – Ajánlott fényerõsségértékek Burkolati osztályozás útkategória
Gyorsforgalmi utak
Fõ
Gyüjtõ
Helyi
Csomópontok
forgalom
beton (R1 típusú)
érdes aszfalt (R2 és R3 típusú)
sima aszfalt (R4 típusú)
egyenletességi arány
fénysûrûség fátyol arány
átlag fc
átlag lux
átlag fc
átlag lux
átlag fc
átlag lux
átlag/min
max/átlag
Szokványos
1,0
10
1,0
10
1,3
13
3:1
0,3
Átmenõ
0,8
8
0,8
8
1,0
10
3:1
0,3
Lakótelepi
0,6
6
0,6
6
0,8
8
3:1
0,3
Szokványos
1,2
12
1,2
12
1,5
15
3:1
0,3
Átmenõ
0,9
9
0,9
9
1,1
11
3:1
0,3
Lakótelepi
0,6
6
0,6
6
0,8
8
3:1
0,3
Szokványos
0,8
8
0,8
8
1,0
10
4:1
0,4
Átmenõ
0,6
6
0,6
6
0,8
8
4:1
0,4
Lakótelepi
0,4
4
0,4
4
0,5
5
4:1
0,4
Szokványos
0,6
6
0,6
6
0,8
8
6:1
0,4
Átmenõ
0,5
5
0,5
5
0,6
6
6:1
0,4
Lakótelepi
0,3
3
0,3
3
0,4
4
6:1
0,4
Az átlag legalább egyenlõ a két keresztezõdõ út fényerõsségének összegével
32 Osztály
S1 szabvány
S1 tükrözõdési tartomány
QO fénysûrûségi együttható
burkolatfajta
megjegyzések
R1
0,25
S1 < 0,42
0,10
beton, bizonyos aszfaltok
szórt felületek
R2
0,58
0,42 ≤ S1 < 0,85
0,07
porózus aszfalt
világos, tükrözõ felületek
R3
1,11
0,85 ≤ S1 < 1,35
0,07
„szokványos” aszfaltok
közepesen tükrözõ felületek
R4
1,55
1,35 ≤ S1
0,08
sima AB
tükrözõ felületek
6. táblázat: R táblák szerinti burkolati osztály fokozódik. Hollandiában úgy látják, hogy az ilyen típusú nyitott szemcsés aszfaltburkolat jobb láthatóságot biztosít, mint a hagyományos, normál aszfalt. Az R-táblázatok mellett N-táblázatokat használnak az olyan országokban, amelyek további „fehérítõket” alkalmaznak, amelyek eredményeként az útburkolat fényesebb lesz. Franciaországban, különösen az alagutak megvilágításával kapcsolatban, kutatásokat folytatnak egy olyan különleges kopóréteg tekintetében, amely fehér kavicsot és szintetikus kötõanyagokat tartalmaz. Az R-táblázat osztályozását gyakran alkalmazzák alagutakhoz, és a megfelelõ kopórétegnek az R1 kategóriához kell tartoznia ahhoz, hogy csökkentse a megvilágítási szükségletet és növelje a kontrasztot. Még ha fontos is, hogy legyen ilyen típusú burkolati réteg az alagutak és az egyéb területek számára, ám van egy biztonsági követelmény arra nézve, hogy kontrasztnak kell lennie az út és az útjelzõ táblák között. Bár a betonutak nyilvánvalóan eleget tesznek az R1 követelménynek, és így a világítási szükségletek csekélyebbek, ám az aszfaltutak jobban mutatják a kontrasztot az útburkolat és azon útjelzõ táblák között, amelyeket a biztonsági szempontok szem elõtt tartásával terveztek. Hasonlóan minden helyzethez, egyensúly van a világítás, a burkolat színe és az útjelzõ táblák láthatósága között.
6. KÖVETKEZTETÉSEK Minden kopóréteg esetében a tulajdonos különbözõ követelményeket támaszt, az út típusától, a geometriától, a forgalomtól, stb.-tõl függõen az egyenletesség, a gördülési zaj, a csúszásbiztosság és a fotometria tekintetében. A csúszásbiztosság és a zajszintek fõleg az ásványi anyag megválasztásától és a keverék összetételétõl függenek. Az egyenletességi tulajdonságok erõsen függenek az alkalmazott eljárástól. Végül, de
nem utolsósorban, a fotometria az ásványi anyagtól és a burkolat színétõl függ, de az is fontos, hogy számításba vegyük az útjelzõ táblák számára szükséges kontrasztot az út láthatóságának javítása céljából. Valószínûleg a legfinomabb egyensúly van a jó csúszásbiztossági tulajdonságokat és a csökkentett zajteljesítményt mutató útburkolat biztosításában. Azok az anyagok, amelyek eleget tudnak tenni mindkét követelménynek: a negatív textúrájú bitumenes anyagok, beleértve a ZMA anyagokat is, bár más aszfaltok is elõnyöket kínálhatnak. Figyelmet kell szentelni a tervszerû fenntartás ütemezéseknek, biztosítva, hogy a kívánt tulajdonságok megmaradjanak az út üzemelési élettartama alatt. Ebben a tekintetben minden olyan karbantartási beavatkozás, amelynek célja az útburkolat jellemzõinek helyreállítása, továbbá amelyik gyors és a minimálisra csökkenti a forgalmi késéseket, javítja a vezetõi komfortot. A vezetõi fáradtságot nehezen lehet mennyiségileg meghatározni, de az olyan tényezõk, mint amilyen a jó láthatóság mellett esõs idõben való vezetés, az útjelzõ táblák könnyû azonosíthatósága és a gépkocsin belüli csökkentett zaj, mind-mind úgy tekinthetõ, mint ami csökkenti a fáradtságot. Az aszfalt legfontosabb elõnyei a négy ismertetett területen a következõk: Az ásványi anyag tulajdonságainak megfelelõ ötvözése révén az ásványi anyagokat megfelelõ módon használhatjuk fel az aszfalt útburkolatok széles tartományában, elfogadható szintû csúszásbiztosságot érve el. A fõutak esetében mind a kis sebességû, mind a nagy sebességû csúszásbiztosság lényeges, és így a legkívánatosabbnak tekintjük az olyan útburkolatokat, amelyek biztosítani tudják mind a mikro-, mind a makroérdességet. Közismert, hogy számos bitumenes technológia áll rendelkezésre, a felületi bevonattól, a vékony rétegeken át egészen az érdesített homokaszfaltig, amelyek közül mindegyik
fenntarthatja a fontos vezetõi biztonságot. Korunk társadalma a zajt környezetszennyezõ forrásnak tekinti, és ez sehol sem érvényes annyira, mint a városi területeken átmenõ nagy forgalmú utakon. A bitumenes útburkolatok új generációja csökkenti a zajkeletkezést, és el is tudja nyelni a zajt magában az útburkolatban. A porózus aszfaltról és az egyéb, nagy hézagtartalmú keverékekrõl bebizonyosodott, hogy nagyon eredményesen csökkentik a forrásnál keletkezett zajt, ezért a végsõ hatás legalább egyenértékû a forgalmi volumen megfelezésével vagy a zajforrástól való távolság megkettõzésével. További elõny a vezetõk fáradtságának csökkenése a kevesebb vízpermet miatt. A vezetési minõséget jó, folyamatos útkarbantartással és megfelelõ útburkolati réteg megválasztásával érik el. Emellett, kis volumenû, nem aszfaltburkolatú utak esetében, viszonylag könnyen fel lehet javítani õket, sokkal jobb vezetési minõséget biztosítva, egy vagy több aszfaltréteg alkalmazásával. A bitumenes rétegeknek ezt az elõnyét nem szabad figyelmen kívül hagynunk, mivel valószínûleg ez érvényes a világ úthálózatának nagy részére, és ez könynyen kivitelezhetõ, viszonylag csekély költség ellenében. Érvényesül az a biztonsági követelmény, amely szerint kontrasztnak kell lennie az útburkolat és az útjelzõtáblák kö zött. Az aszfaltutak jobb kontrasztot mutatnak az olyan útburkolat és az olyan útjelzõ táblák között, amelyeket a biztonsági szempontok figyelembevételével terveztek. Némelyik újabb aszfalt útburkolat a szintetikus kötõanyagok nagyobb mértékû használatával lehetõvé teszi, hogy az aszfalt hatékonyan vegye fel a versenyt a betonnal. Mindenekelõtt az aszfalt útburkolati tervek széles skálájának lehetõvé kell tenniük, hogy az út tulajdonosai és az útépítõ mérnökök biztonságos közutakról gondoskodjanak a XXI. századra.
33
VII. KÖRNYEZET 1. BEVEZETÉS Az útépítõ iparágban az érdeklõdés egyre inkább a fenntartható fejlesztésekre összpontosul. Ez tükrözi azt a társadalomban érvényesülõ általánosabbá váló törekvést, amely szerint meg kell õriznünk a nem megújítható erõforrásokat, hogy a jövendõ nemzedékek élvezhessék az életet. Ebben az összefüggésben elismert tény, hogy a bolygónk szennyezése és a természeti erõforrások pazarlása hosszú távon nem tartható fenn. 1992-ben a Föld Megóvására Törekvõ Csúcstalálkozó Rio de Janeiróban kötelezõvé tette a résztvevõ 150 ország számára, hogy segítsék elõ a fenntartható fejlõdést, élhetõ jövõt biztosítva a bolygónk számára. A 21. napirendi pontban körvonalazták, hogyan kell fáradozniuk az országoknak azon cél elérése érdekében, hogy csökkentsék a véges erõforrások használatát, fokozzák az energiahatékonyságot, a minimálisra csökkentsék a hulladékot és védelmezzék a természeti világot. A környezetvédelem jelentõsebb szerepet játszik korunk társadalmában, amint ezt szemléltetik az utóbbi években tartott, különbözõ világszintû csúcstalálkozók (Rio de Janeiro, Kiotó, Johannesburg). Az útépítõ iparágban a fontosabb cél megfelelõ, hatékony szállítási rendszer megteremtése, amelynek minimális a környezeti hatása. Egy ország gazdasági növekedésében fontos szerepet játszik annak biztosítása, hogy ilyen mértékû mobilitást kínáljunk mind az egyéni, mind pedig a vállalati üzleti felhasználás számára. Bár a múltban a növekvõ forgalom környezeti hatásainak vizsgálata nem volt fontos terület, ám korunk politikai légkörében ezzel a kérdéssel úgy kell foglalkoznunk, hogy az útépítõ iparág láthatóan beleilleszkedjék egy környezetvédõ, fenntartható fejlõdésre törekvõ stratégia kereteibe. Ebben a cikkben igazolni fogjuk, hogy az aszfaltgyártó iparág nagyon is tudatában van
ennek a kihívásnak, és minden tõle telhetõt el fog követni annak érdekében, hogy az aszfalt megválasztása olyan választás legyen, amelyik elõnyös mind az emberek, mind a környezet számára.
2. ÉPÍTÉS ÉS FENNTARTÁS A „Tervezési rugalmasság” címû fejezetben (lásd Az Aszfalt 2002/2. számát) ismertettük, hogy az aszfaltburkolat vastagsága a forgalomtól és az éghajlattól függ. Az aszfalt kapcsán ezektõl a paraméterektõl függõen adják meg az építési vastagságot. Belgiumban például az egyik jelentõsebb közútnál (B1. osztályú) egy betonút és egy aszfaltút vastagsága hasonló lesz, ám az alacsonyabb osztályba sorolt közutak esetében (B5. és B9. osztályok) nagy eltérések lehetnek. Betonburkolat esetében a szerkezeti vastagság sohasem lehet kisebb, mint 18 cm, míg aszfalt esetében használható kisebb minimális érték mind a szakaszos építésnél, mind pedig a kisebb forgalmú utaknál. Az aszfalt alkalmazásával elért anyagmegtakarítások a jövõben nõhetnek. A visszanyert aszfaltot újra fel lehet használni aszfaltrétegben, a korábbiéval egyenlõ teljesítményt érve el, ami azt jelenti, hogy az újrafelhasználás elvégezhetõ a lehetõ legmagasabb minõségi szinten. Hasonló forgalom mellett bizonyos országok (nevezetesen: Franciaország) ajánlják az EME (Enrobe a Module Elevé = nagy modulusú burkolat) keverékek használatát, amelyek látható hatásaként csökkentjük a fenti táblázatban ismertetett aszfalt szerkezeti vastagságot. Ami a burkolatokat illeti, a bitumenes anyagoknál elért rugalmasság mértéke nem vethetõ össze semmilyen más burkolatépítési termékkel sem, és már ez az egyedüli oka is olyan, amiért a tendencia szerint az aszfaltanyagok vannak túlsúlyban a fenntartási szférában.
Az útfelhasználó számára az elõny az alkalmazási gyorsaságban mutatkozik meg, az elõíró intézmény számára az elõnyt az adott helyszíneknek megfelelõ konkrét teljesítményjellemzõk tervezése jelenti; az egész település számára pedig az elõny a biztonságosabb utakban és a fenntartható anyagok alkalmazásában rejlik. A termékek széles skálája azt eredményezte, hogy az útkarbantartási helyzetek többségében ezeket használják a többszörösen repedezett aszfaltbetontól az új építésekig. Viszonylag könnyen „kipróbálható” egy új aszfalttípus a helyszínen, mert a laboratóriumi, keverõtelepi és a bedolgozási kísérleteket könnyen megszervezhetjük anélkül, hogy ezek kedvezõtlenül befolyásolnák az úthasználókat. Az aszfalt innováció lehetõségei széleskörûek, alkalmazható a lehetséges ásványi anyagok típusainak és méreteinek széles skálája, felhasználható sokféle szemmegoszlású burkolat (különlegesen porózustól a különlegesen nagy sûrûségûig), valamint választhatunk a burkolati minõségek széles skálájáról különleges és módosított bitumeneket. A közúti munkálatokat szükséges tevékenységnek tekintjük és kedvezõen ítélünk meg minden olyan szükséges tevékenységet és eljárást, amelyik csökkenti a késedelmeket. A bitumenes anyagok ezen a területen is megkülönböztethetõ elõnyöket mutatnak, ha a csúcsórákon kívüli idõszakokban (beleértve az éjszakai munkavégzést is) kivitelezhetõk, és még azt is lehetõvé teszik, hogy újra megnyissuk az utat a normál nappali forgalom elõtt.
3. HIDEG ÉS MELEG KEVERÉKEK A bitumen emulziókat felhasználhatjuk hideg aszfaltkeverékek készítéséhez környezeti hõmérsékleteken, további melegítés nélkül. Már vannak tapasztalataink különbözõ alkalmazásokhoz
Példa a belga szabványos pályaszerkezetekbõl Útosztály Aszfaltrétegek Beton
Normál aszfaltból
B1
B5
B9
20 cm
17 cm
14 cm
Folyamatosan erõsített
23 cm
20 cm
18 cm
Betontáblák
25 cm
20 cm
18 cm
34 megfelelõ különbözõ típusú hideg aszfaltokkal kapcsolatban. Egy a CROW által végzett holland vizsgálat keretében kiszámították a különbözõ fajta aszfaltokra vonatkozó energiaértékeket. Az energiaérték az az energia, amelyre szükség van a keverõtelepen lévõ alapanyagok elõállításához továbbá, amely szükséges a keverék elõállításához, szállításához, terítéséhez és tömörítéséhez (szállítási távolság = 10 km). Arra a következtetésre jutottak, hogy a kiválasztott hideg keverékek (normál aszfalt és nyitott felületû, nagy hézagtartalmú aszfalt emulziókkal) esetében az energiaérték a vele összevethetõ meleg aszfalténak a 35%-a (116–340 MJ/t). A hideg aszfaltos keverékeket egyre inkább használjuk minden pályaszerkezeti rétegben. A közönséges meleg keverék elõállításánál energiára van szükségünk az ásványi anyagok és a bitumen melegítéséhez. Újabban felhasználhatóvá váltak olyan eljárások, amelyek jóval kevesebb energiát használnak. Például: Félig meleg aszfalt Ebben az esetben elõször az ásványi anyagokat viszonylag lágy bitumennel vonjuk be alacsonyabb hõmérsékleten, másodszorra pedig keményebb bitumennel. A gyártási hõmérséklet lecsökkenthetõ kb. 120°C-ra, a terítési hõmérséklet pedig 120°C alá. Egy másik lehetõség szerint habosított bitument injektálunk az ásványi anyagokra, amelyek még nem teljesen szárazak (100°C alatt). A nedvesség csökkenti a viszkozitást és javítja a bedolgozhatóságot. A keverékben visszamaradó nedvességet elnyeli egy nedvszívó töltõanyag.
4. ÚJRAFELHASZNÁLÁS Az aszfaltutak a véges természeti erõforrások hatékony újrahasznosításának legsikeresebb példáit képviselik. Az aszfaltutak, amelyekben egyre gazdaságosabb módon használunk fel új anyagokat, újrahasználhatók. A nélkülözhetetlen fenntartás gyakran csak a kopóréteg felújítását igényli. A jobb minõségû burkolatanyagot a helyszínen használhatjuk újra annak felszedésével, szükséges keverésével és újra terítésével fenntartási technológiaként. A helyszíni újrafelhasználó berendezéseknek megvan az a további környezetvédelmi elõnyük, hogy csökkentik az új vagy a hulladék anyagnak a fenntartási helyekre vagy helyekrõl való szállítását, ami kevesebb szállítási feladatot eredményez. Szélesebb körû javítás esetén a helyszínrõl eltávolított aszfaltanyag nagy részét újra fel lehet használni ala-
csonyabb szerkezeti rétegekben, bizonyos esetekben pedig ezek többször is felhasználhatók a legmagasabb teljesítményszinten. Továbbá az anyagot néha újra fel lehet használni új útépítési szerzõdések keretében az új aszfalthoz, hasonló teljesítményt biztosítva számára. Az újrafelhasznált aszfaltot fel lehet használni viszonylag kisforgalmú területeken, mint amilyenek a kisebb jelentõségû utak, a lakótelepi utak, a játszóterek vagy az autóparkolók. Az aszfalt 100%-ban újrafelhasználható. Az újrahasznosítás csökkenteni fogja az energiabevitelt a visszanyert aszfalt csökkentett hõmérséklete miatt: az új nyersanyagokat 160 - 180°C-ra melegítjük, mielõtt az aszfaltkeverõgép keverõmûjébe adagolnánk õket. A visszanyert aszfalt gyakran csak 140-150°C-ra történõ melegítést igényel az eredeti anyaghoz való hozzáadás elõtt. Ez az energiamegtakarítás hozzájárul az eredeti ásványi anyagok, homok és töltõanyag kitermeléséhez szükséges energiához. Az újrafelhasználás jelentõs szerepet játszik a természeti erõforrásokkal való takarékoskodás területén is. Az új aszfaltban felhasznált minden kiló visszanyert aszfalt egy kiló megtakarítást jelent az olyan új természeti erõforrások tekintetében, mint amilyenek az ásványok és az olajtermék. A múltban, Európa sok részében gyakran használtak kátrányt az útépítésnél. Sok országban már legalább egy évtizede tiltják a kátrány használatát, de amikor az utat fel kell marni, akkor találkozunk néha kátránytartalmú visszanyert anyaggal. Ez kezelési / ártalmatlanítási gondokat okozhat. Az egyik lehetséges megoldás arra a tényre támaszkodik, hogy a bitumen környezetbarát termék, és a kátránytartalmú réteg beágyazható egy aszfaltrétegbe magának a visszanyert aszfaltnak a melegítése nélkül és visszahelyezhetõ az útba útalaprétegként. Ez egy környezetbarát módja a kátránytartalmú anyag kezelésének. A kátrány teljes és végleges kiküszöbölésének egy másik lehetséges módja az a megoldás, amelyet egy vállalkozói konzorcium alkalmaz Hollandiában. A kátrányos keveréket egy az aszfaltkeverõgépbe integrált különleges égetõmûben égetik el, és a keletkezett energiát felhasználják az új ásványi anyagok melegítéséhez. A visszanyert ásványi anyagokat is felhasználhatják.
5.VÍZZEL VALÓ ÉRINTKEZÉS Az ivóvíz minõsége a folyók és vízáramlások szennyezetlen állapotban tartása természetesen elsõdleges fontosságú. Ellenõrizni kell minden olyan
anyagot, amelyik belekerülhet a vízáramlásba, legyen az akár háztartási, akár ipari forrásokból származó, biztosítva a vízellátás tisztaságának fenntartását. Lényeges annak hangsúlyozása, hogy az útépítõ iparág tekintetében két olyan, figyelembe veendõ terület van, amelyek döntõ jelentõségûek az útépítés környezeti hatásainak megértése szempontjából. Ezek: az utak vízelvezetése és az útépítésnél használt különbözõ összetevõkbõl származó anyagok kioldódása. Az elsõ a forgalom terméke, a második pedig a kivitelezés terméke. Elõször is, az aszfaltburkolatok általában vízállók, amikor az a feladatuk, hogy megvédjék az alattuk lévõ szerkezetet, amelyre épültek és így megakadályozzák, hogy a víz áthatoljon a kötõanyag nélküli alaprétegeken. Ezért a vízszennyezõdésnek az a veszélye, ami bekövetkezhet, inkább a közúti forgalmi baleseteknél jelentkezõ lehetséges vegyszer és folyadék szétfolyásokból származik, mintsem magában az aszfaltban lévõ aszfaltösszetevõk kimosódásából vagy kilúgozásából. Ebben az összefüggésben a gumikon lévõ por napi lerakódásait, valamint az egyéb, jármûvel kapcsolatos lerakódásokat a közúti víz elvezetésénél kell számításba vennünk. Mindezek az anyagok lemosódnak az útfelületrõl, belekerülve vagy a különleges úti vízelvezetõ berendezésekbe vagy az általános csapadékvíz-elvezetõ hálózatba. A porózus aszfaltburkolatok különleges esetében van némi bizonyíték, amelyik arra utal, hogy az anyag szivacsként hat, idõben felfogva bizonyos mállási terméket. Méréseket végeztek el az aszfaltburkolatról lefolyó vízben lévõ anyagokkal kapcsolatban. Meg kell jegyeznünk, hogy a lefolyás bekövetkezik, mind aszfalt, mind pedig beton utakon a forgalom függvényében. Ezért az, ami az aszfalt utakra érvényes, éppen úgy érvényes a beton utakra is. Az Egyesült Királyságban egy befolyásos csoport folyamatosan ellenõrizte az újonnan épített Newbury kerülõútról (A34) származó lefolyást. A projekt különleges volt két okból is: 1.) Lehetõséget teremtett arra, hogy ellenõrizzék a nehézfémszennyezést az útrendszer vidéki szakasza mentén az építési stádium elõtt, az építés alatt és az út megnyitása utáni korai használati idõszakban. 2.) A vizsgálatot helyi vállalkozások és környezetvédelmi csoportok indították el és finanszírozták, akik társultak a mindannyiukat foglalkoztató gondok miatt. A vizsgálat fõleg a kadmium, ólom, cink és réz szintekre összpontosított. A meglévõ A34 útnak erõs fémszennyezettsége volt az útmenti porból; a talaj és növényzet minták értéke nagyobb
35 volt annál, mint amekkorát vártak az úthasználat miatt, ami a vizsgálat idején napi 40.000 jármûvet jelentett. A vizsgált kerülõút útvonala jó környezeti minõségû volt és az út alatt lévõ folyó minõsége kitûnõ volt a nehézfémszenynyezõdés tekintetében. A kerülõút megnyitása után jelentkezett a nehézfémek tartós felhalmozódása, de az az útszéltõl számított elsõ 30 méteren belülre korlátozódott. A szintek belül voltak a nemzetközi útmutatásokban megszabott értékeken hét hónap elteltével. Bekövetkezett a fémfelhalmozódás csökkenése az úti porból > a talajból > a növényzetbõl. Nem találtak nehézfém felhalmozódást a folyóvízben, a vízinövény fajokban vagy a halak kopoltyúiban. Nehézfém felhalmozódás következett be mind a kilenc kiegyenlítõ medencében, túlnyomó részben az iszapfogókban. A jelentés arra a következtetésre jut, hogy az utakról elfolyó vizek tartalmaznak mérgezõ elemeket. A projekt kezdeti eredményei azt mutatják, hogy szennyezõdés halmozódik fel a közvetlen környezetben. A hatékony tervezés azonban minimálisra tudja csökkenteni a szennyezés hatását, ám döntõ fontossága van a folyamatos figyelésnek és a fenntartásnak. Megállapították, hogy a legeredményesebb megoldást egy széles, sekély medence jelenti, amelyik állandó, nádas medencerendszerrel rendelkezik. A magából az építési anyagból származó kilúgozott anyagokat illetõen a szennyezõanyagok elemzésére szolgáló korszerû eljárások beigazolták, hogy a meleg aszfaltkeverékbõl nem oldódik
ki jelentõs mennyiségû veszélyes vegyület. Még ha a vizsgálati eljárások tökéletesedtek is és a veszélyes anyagok kimutatási szintje növekedett is, a mérgezõ anyagok lehetséges jelenléte pillanatnyilag jóval alatta van minden jelenlegi határértéknek. A jelentésekben összegezik az aszfalt tekintetében elvégzett vizsgálatok eredményeit, a Környezetvédelmi Ügynökség által elõírt és jóváhagyott eljárásokat alkalmazva, és így kiderült, hogy a burkolatból, magából származó elemek (kilúgozott anyagok) a kimutatási határértékek alatt vannak. Ezt megerõsítette egy vizsgálat, amelyet az Aszfaltkutatási Intézet végzett el az aszfalt és beton-utak kilúgozhatóságával kapcsolatban. A vizsgálat kimutatja, hogy mind a portlandcement beton (PCC), mind pedig a meleg aszfaltkeverék (HMA) burkolatnak nagyon hasonló, igen alacsony szintjei vannak a kioldható fémek és a policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) tekintetében. A PCC-vel és a HMA-val burkolt út padkájából származó talajoknak is egészen hasonlóak voltak a jellemzõi. Az egyedüli óvatosságra intõ terület az volt, hogy az újrahasznosítható (más iparából származó) alternatív anyagok útépítésben való alkalmazására törekedve, nehogy meggondolatlanul növeljük a kilúgozott anyagok jelentkezésének valószínûségét. Néha kérdések merülnek fel az aszfalthasználat környezeti hatását illetõen az olyan alkalmazások kapcsán, amelyeknél a víz közvetlenül érintkezik az aszfaltanyaggal. Felteszik a kérdést, hogy vajon az aszfaltból kioldódnak-e a veszélyes vegyületek a talajvízbe, és bi-
zonyos ügynökségek felteszik a kérdést, hogy szabad-e felhasználni az aszfaltot az ilyen alkalmazásoknál. Ezt a problémát azonban összefüggésében kell megvizsgálnunk, mivel számos olyan ügynökség van, amely továbbra is elõír HMA szigetelõréteget az ivóvíztartályokhoz és a halastavakhoz stb.-hez, ahol a vízminõségnek szigorú, ivóvízminõségi elõírásoknak kell eleget tenniük. A normál aszfaltkeverék vízálló tulajdonságait (3 százaléknál kisebb hézagtartalom) jól ismerjük, és az aszfaltgyártási technológiák fejlesztési eredményeinek köszönhetõen ezeket az anyagokat használjuk a tartályok, csatornák, gátak és tengeri védmûvek, valamint parti terelõmûvek béleléséhez. Az a két fõ tulajdonság, ami a bitument ideálisan alkalmassá teszi a hidraulikus alkalmazásokhoz: a szigetelõ tulajdonság és a kémiai semlegesség. Az aszfaltnak a háztartási víztartályok, halastavak és csatornák szigetelõ rétegeiként való használataihoz hasonló hidraulikus alkalmazások már jól dokumentáltak. A meleg aszfaltkeveréket (HMA) már több, mint fél évszázada használjuk az ilyen alkalmazásoknál. A meleg aszfaltkeverék tartós, rugalmas és úgy tervezhetõ, hogy lehet szigetelõ, át nem eresztõ vagy porózus. Inert anyag lévén ellenáll a legtöbb sav, lúg és só hatásának. A meleg aszfaltkeverék nemcsak halastavak és az ivóvíz számára szavatol biztonságos környezetet, hanem áthatolhatatlan szigetelést is biztosít a felhagyott hulladéktárolók és a veszélyes anyagok tárolására szolgáló lerakóhelyek számára.
1. ábra. Teljes élettartam felmérés sémája
A cél és a hatókör definiálása
LCI
Leltárellenõrzés
Hatásvizsgálat
Kiértékelés
36
Nyersanyag
RENDSZERHATÁROK
Szállítás
Egyéb rendszer
Gyártás
Termék mozgás
Felhasználás Alapvetõ mozgás
Alapvetõ mozgás
Energia ellátás
Újra hasznosítás
Hulladékkezelés
Termék mozgás
Egyéb rendszer
2. ábra: Példa egy termelési rendszer teljes élettartam elemzésére Használatának sokszínûségét szemlélteti egy a Tacoma város (Washington) tulajdonában lévõ elhagyott lerakóhely egy részén lévõ három acre (= 4046,873 m2) területû szigetelés.
6. ENERGIA ÉS EMISSZIÓK Az életciklus leltár (Life Cycle Inventory = LCI) az életciklusértékelési eljárás (Life Cycle Assessment = LCA) részét képezi. Az EN 14040 sorozat az LCA lényeges elemeivel és követelményeivel foglalkozik. Két szabványt már kiadtak (EN 14040 és 14041). Az LCA lényegében három szakaszt tartalmaz (lásd az 1. ábrát!), amelyek közül az LCI az 1. és a 2. szakaszt tárgyalja. Az LCA ökológiai hatások és egy adott tevékenység, termék vagy eljárás alapján értékeli a környezeti helyzetet. Az LCA a teljes élettartammal foglalkozik, „a bölcsõtõl a sírig”, beleértve az anyag kitermelését, gyártását, szállítását és terítését, a termékhasználatot, az üzemelést és a karbantartást, az újrahasználatot és a végsõ hulladékkezelést. A cél, a terület és a meghatározás magában foglalja a vizsgálat céljának meghatározását, területét és rendszerhatárait. Ezek a határok meghatározzák azt, hogy mi tartozik bele a leltárba és mi nem (a példát lásd a 2. ábrán, amelyet
az EN 14041-rõl sokszorosítottunk). A határon belül meghatározták és számszerûsítették az eljárás különbözõ funkcióit ismert beviteli és kiviteli adatokkal (pl. energiahasználat, emissziós szintek stb.) mérhetõen. A rendszerhatár döntõ fontosságú, mivel hatékonyan meghatározza azt, hogy mit használunk fel a kapott LCI alapjául. Az egyik azonnal felvetõdõ probléma az, hogy a különbözõ termékek vagy eljárások LCI értékeit csak akkor lehet összehasonlítani, ha a rendszerhatárok ugyanazokra a funkciókra vonatkoznak. Ha például az egyik rendszer magában foglalta a nyersanyag elõállítást, a másik rendszer pedig nem, akkor a két rendszert nem lehet összehasonlítani. Ezért a cél és a terület meghatározásakor a következõ fontos szempontokat kell megvizsgálni: Vajon teljes-e az LCI vagy hiányzik-e egy összetevõ vagy ki van-e zárva a vizsgálatból (és miért)? Milyen környezeti hatást vesznek figyelembe a vizsgálat során? A megfogalmazott feltételezések leírása. Az LCA eljárás leltározási része viszonylag könnyen összeállítható, bár szükségszerûen a rendszeren belüli öszszes összetevõre vonatkozó átlagolt számokat használjuk (például kitermelési költségek, gyártási költségek, energiaköltségek stb.) Ami lényeges, az LCA
keretnek vagy a rendszernek a felhasználó számára átláthatónak kell lennie, hogy világos legyen, mi van benne; észszerû magyarázatokat és mérhetõ adatokat kell tartalmaznia közölve azt, hogy mi az, amit mérnek teljesítményként. A rendszerhatárok megszabásakor használt határok elõírják a megbízhatóság fokát, szavatolva, hogy a vizsgálat eredményei valódiak, és hogy eleget tettek egy adott vizsgálat céljának. Figyelembe kell venni számos életciklus szakaszt, eljárási egységet és folyamatot. Ezek például az alábbiakat foglalják magukban: Bevitt és kapott adatok a fõ gyártási/feldolgozási szakaszban. Terítés és szállítás. Üzemanyagok, áram és hõ elõállítása és használata. A termékek használata és fenntartása. Az eljárási hulladékok és termékek ártalmatlanítása. A felhasznált termékek visszanyerése. A segédanyagok gyártása. A munkaeszközök gyártása, fenntartása és leszerelése. Kiegészítõ mûveletek, mint amilyen a világítás és fûtés. Egyéb, a hatásértékeléssel kapcsolatos szempontok (ha vannak). A leltárelemezési szakaszban megtörténik az anyag- és energiaáramlások
37 mennyiségi meghatározása. Rendszerint átlagolt adatokat használunk, vagy ott, ahol kevés a rendelkezésre álló adat, felhasználhatunk egy cégtõl vagy egy szállítótól kapott információt. A cél az, hogy legalább annyi adatot szerezzünk be, amennyi lehetõvé teszi a leltározási elemzés elvégzését. Bár ez kikerülhetetlenül korlátozott információt és beviteli bizonytalanságokat eredményez és lehet, hogy nem a legjobb gyakorlati „forgatókönyv”, ám szükség van az adatokra a rendszer egészének jóváhagyásához. A hatásértékelés tele van nehézségekkel, mivel nincs olyan egyeztetett eljárás, amelynek alapján értelmezhetnénk a két LCI szakasz által kapott adatokat. Megjegyezzük, hogy ezt a vonatkozást ritkán veszik figyelembe az LCA elemzésben. Megfelelõnek tekintik semleges, elfogulatlan, mennyiségi információ biztosítását, következetes értelmezésre irányuló kísérlet nélkül. Hangsúlyoznunk kell, ahhoz, hogy az LCI adatok hasznosak legyenek, teljesíteniük kell a semlegességre, elfogulatlanságra és a mennyiségi értékelhetõségre vonatkozó követelményeket. Azok az LCI-k, amelyek úgy vannak felépítve, hogy egyetlen terméket vagy eljárást részesítsenek elõnyben egy másikkal szemben, nem érdemelnek figyelmet. A kitermeléssel, gyártással, használattal és fenntartással kapcsolatos inputokon kívül az LCI aszfalt modell [hivatalos IVL (IVL = Svéd Környezetkutatási Intézet) tanulmányként kiadva] számításba veszi a szállítás, a motor energiaszükségletének, a szállítási távolságoknak és a teherautó ûrtartalmának költségeit is. A vizsgált aszfaltburkolatról azt is feltételezik, hogy meghatározott felépítésû, egy meghatározott idõ után tervszerû karbantartási beavatkozásokat igényel. A felhasznált burkolattípus, a rendszeren belüli funkcionális egységként adott, és így csupán egy útépítés részleges LCI vizsgálataként vehetõ figyelembe. A vastagság, energiaszükséglet és emisszió változó értékeit határozták meg az egyes rétegek kivitelezésére és felújítására. A modellen belül lehetõség van arra is, hogy megváltoztassuk a burkolat paramétereit annak érdekében, hogy ellenõrizzük, milyen hatást gyakorolnának ezek a változtatások az LCI eredményekre az anyagfelhasználás és a környezeti emissziók tekintetében. Ezekben a számításokban jelentõs tényezõt képez az a mód, ahogyan gondolkodunk magáról a bitumenrõl. Többen ragaszkodnak ahhoz a koncepcióhoz, hogy a bitumen egy kõolajipari termék, amely hõenergiával rendelkezik. Ezt azonban nem tekintjük megfelelõ megközelítésnek
ebben az összefüggésben. A bitumen építõipari termék és az úton belüli élettartamának a végén még mindig jelen van és alkalmas további újrahasznosításra. Az IVL által készített 3. és 4. ábrákon összehasonlítják mind az aszfalt-, mind a betonburkolatokat. Összevetik az 1 km hosszú, 13 m széles útra egy névleges 40 éves élettartamra esõ felhasznált energiaértéket és a levegõbe történõ CO2 kibocsátás értékeit. Az aszfaltra vonatkozóan közölt adatok meleg aszfaltkeveréken alapulnak. Elérhetünk további energiafogyasztás csökkentéseket újabb eljárásokkal, pl. vékonyabb rétegek vagy „hosszabb élettartamú” anyagok használatával. Az Amerikai Szállításkutatási Testület (US Transportation Reseach Board) is végzett LCI számításokat. Néhány adatot közlünk itt. Az eredményeket az egyes vastagság centiméterekre vonatkozó dízel üzemanyag/kilométer burkolat egyenértékében fejezik ki. Az Aszfaltkutatási Intézet által a tipikus burkolat szelvényekre nézve elvégzett másik összehasonlítás: 1 cm aszfaltburkolat felület: 13,9 MJ/m2 (megajoule/négyzetméter). 1 cm táblás betonburkolat: 31,75 MJ/m2. 1 cm CRC (folyamatosan vasalt beton) beton: 46,2 MJ/m2.
7. ÜZEMANYAG FOGYASZTÁS Az üzemanyag-fogyasztás az energiafogyasztást jelenti. Ezért lényeges annak ellenõrzése, hogy az üzemanyag-fogyasztás függ-e a burkolat típusától. Az üzemanyag-fogyasztást nagyon sok tényezõ befolyásolja, mint pl. a következõk: A burkolat egyenletessége. A levegõ hõmérséklete. A jármû típusa. A terep jellege (lapos vagy dombos). A felületi érdesség. Egyesek úgy vélekednek, hogy az üzemanyag-fogyasztás csupán a burkolati felület textúrájától függ. Bizonyos szempontból ez igaz: mennél egyenletesebb a burkolat, annál kisebb lesz az üzemanyag-fogyasztás. A biztonság tekintetében azonban meg kell találnunk egy kompromisszumot az egyenletesség és a tapadás (textúra) között. Az egyik független kutató laboratórium (VTT) megvizsgálta a burkolatok közvetett környezeti hatását és többek között a különbözõ burkolatfajtáknak az üzemanyag-fogyasztásra gyakorolt hatását. Az alábbi következtetésekre jutottak: Az útfelület egyenletessége az
üzemanyag-fogyasztást befolyásoló legfontosabb tényezõ. A felületi tulajdonságok eltérései nagyobbak az azonos típusú burkolaton belül (aszfalt vagy beton), mint a különbözõ típusok között. A két burkolatról a helyszíni vizsgálatok során megállapított eredmények nagyon hasonlóak. A gördülési ellenállás (a súrlódás révén) az üzemanyag-fogyasztást befolyásoló egyik komponens. Részesedése 30% és 50% között változik a közúti sebességek mellett. A gördülési ellenállás függ a gumiabroncs típusától és nyomásától, a rugóktól, a lengéscsillapítóktól, az érdességtõl, az útegyenletesség hullámhosszától, a burkolat merevségétõl stb.-tõl. Ezeknek különbözõ sebességek mellett különbözõ hatásaik vannak. Még ha be is lehet mutatni üzemanyagfogyasztási eltéréseket egyetlen vizsgálati színhelyen, ám majdnem lehetetlen egy általános érvényû modell meghatározása. Néha hivatkoznak két kanadai beszámolóra, amelyek azt igazolják, hogy a betonúton való vezetés 11%-kal kevesebb üzemanyag-fogyasztást eredményez az aszfalthoz képest. A beszámoló azonban három aszfaltutat és egyetlen betonutat hasonlított össze és csak egyetlen aszfaltútnál volt 11 százalékos eltérés; a többi esetében közelebbi eredmények voltak. Az egyik aszfaltút gyengébb teljesítményének okai valószínûleg abban keresendõk, hogy ennek az útnak különösen hátrányos sajátosságai voltak, erõsen keréknyomos és kátyús volt a gyenge karbantartás és a nem megfelelõ tervezés következtében. A különbözõ vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy sok olyan tényezõ van, amelyek befolyásolják az energiafogyasztást az utak kapcsán. Ezért igen nehezen lehet fontos eredményeket megállapítani a helyszíni vizsgálatok alapján. Nyilvánvaló, hogy az utak építése, karbantartása és üzemeltetése során az energiafogyasztás (és az üvegházi gázkibocsátás) sokkal kisebb az aszfaltburkolatok, mint a betonburkolatok esetén. Ám a jelenlegi közúti forgalom az, ami magyarázatot ad a teljes energiafogyasztás jelentõsebb részére (> 95 vagy 98% a forgalmi terheléstõl függõen), és ennélfogva a burkolattípusok közötti eltérések nem szignifikánsak. Az üzemanyag hatékonyság tekintetében fontosabb szempont az, hogy a burkolat jó állapotban van-e és hogy jók-e a felületi jellemzõi (mind az aszfalté, mind pedig a betoné). Ezért az utak karbantartása az az eszköz, amelyik lehetõvé teszi az üzemanyag-fogyasztás korlátozását. A nagy teherautók üzemanyag-fo-
3. ábra: Összes energiafogyasztás 40 év alatt
4. ábra: Összes CO2 emisszió 40 év alatt
39 KÜLÖNFÉLE TÍPUSÚ KÖZUTAK ÚTBURKOLATÁNAK ÉPÍTÉSÉHEZ FELHASZNÁLT ENERGIA (l/km-cm) Aszfalt 2.463–6.047 Betontábla 6341–9558 Folyamatosan erõsített vasalt beton 7.658–10.844
2. táblázat gyasztásának megközelítõen a 12%-ára adnak magyarázatot a gumiabroncsokban bekövetkezõ gördülési ellenállás veszteségek, állandó 80 km/óra sebesség mellett. Az energiaveszteség a motor fõtengelybõl származó, rendelkezésre álló mechanikai teljesítménynek megközelítõleg a 30%-át képviseli. Személyautók esetében állandó 100 km/órás sebesség mellett a gördülési ellenállás a rendelkezésre álló mechanikai motorteljesítmény 25%-ára ad magyarázatot. A fosszilis tüzelõanyag bevitel százalékában kifejezve, a becslések szerint a gördülési ellenállás veszteségek az ilyen jármûvek esetében 15%20%-ra adnak magyarázatot. Az útfelületek különbözõ textúrái a személygépkocsik üzemanyag-fogyasztását maximum 10%-ig befolyásolják. Nincs üzemanyag-fogyasztásbeli eltérés az aszfalt és a betonútfelületek között a személygépkocsik esetében. Az aszfalt- és a betonburkolatok szerkezeti viselkedését illetõen arra a következtetésre juthatunk, hogy nincs eltérés (vagy elhanyagolható az eltérés) az aszfaltúton és a betonúton haladó nehézjármûvek üzemanyag-fogyasztásában. Általában átfogó vizsgálatra van szükség ahhoz, hogy megállapítsuk, hogyan érhetõ el a legjobb egyensúly a környezet védelme (a üvegházi gázkibocsátások korlátozása), az energia-megtakarítás, a zajcsökkentés és a jó vezetõi biztonság és kényelem között.
8. ENERGIA ÉS FÉNYVISSZAVERÕDÉSI TÉNYEZÕ A különbözõ útburkolatok színe és visszaverõdési tényezõje meghatározzák a szükséges világítás mértékét, ahol ez helyénvaló, valamint az úthasználó azon képességét, amelynek köszönhetõen látja az útsávot vagy az egyéb biztonsági jelöléseket. Az útburkolatok, a járdák és a parkoló berendezések világosabbak éjjel, amikor jobb visszaverõ tulajdonságú anyagokból készülnek egy adott megvilágítási szintnek megfelelõen. Ez az anyag sugárzásvisszaverõ-képességének vagy a visszavert fény arányának tudható be.
A közúti világítás meghatározható számos metrikus paraméterrel, közöttük a megvilágítással és a luminenciával. A megvilágításon alapuló tervek arra a fénymennyiségre vonatkoznak, amelyik beesik az útfelületre. A luminencia, amelyik a felületrõl visszavert fénymennyiséget írja le, az a fénymennyiség, amelyet a vezetõ lát. Ezzel a felületi jellemzõvel kapcsolatban általában azt mondják, hogy a cementbeton jobbnak látszik, mint az aszfalt, ám a beszerezhetõ színes adalékanyagok és a szabadalmazott színes útburkolatok megjelenésével az is lehetséges, hogy ugyanilyen eredményt érünk el a bitumenes burkolatok esetében is. Belgiumban annak a véleménynek adnak hangot, hogy a magas fokú burkolati egyenletesség jobb vezetõi komfortot eredményez. Õk bizonyosak abban, hogy a vezetõi komfort egyenlõ a vezetõi biztonsággal. A belgiumi tapasztalatok alapján a szakemberek azt állítják, hogy az 1 és 2 candela/m2-ig megvilágított úttest jó láthatóságot eredményez, míg az 1 candela/m2-nél kisebb értékû megvilágítás nem biztosít jó láthatóságot. A világítási szint mellett, nedves viszonyok esetén a jó láthatóság függ a világítási helyektõl is. Minthogy a luminencia tervezési módszer az utakról visszavert és a megfigyelõ szemébe behatoló fény által láthatóvá tett útfelületektõl függ, ezért a burkolat visszaverõdési tulajdonságai a világítástervezési eljárás teljes értékû részét képezik. A jelenlegi út-visszaverõdési táblázatokat, az R-táblázatokat (ezeket másutt ismertettük) 1976-ban tették közzé és a luminencia tervezésében azóta is ezeket használják szerte a világban. Az Rtáblázatok a száraz útfelületi viszonyok mellett érvényes burkolat-visszaverési jellemzõkre vonatkoznak; csupán az ANSI (Amerikai Országos Szabványügyi Intézet) szabvány sorolja be a burkolatokat négy kategóriába, amelyek közül a mesterséges világító adalékokat tartalmazó portland-cement beton és aszfalt a leginkább fényvisszaverõ (R1) és a nagyon sima felületû aszfalt a legkevésbé fényviszszaverõ (R4). Ez azt jelenti, hogy a betonburkolatok és szerkezetek lehetõvé teszik, hogy megfeleljünk ugyanannak a megvilágítási szabványnak kisebb berendezésre és watt-teljesítményre irányuló
beruházás mellett, ami csekélyebb kezdeti befektetést, valamint kisebb energiahasználati és karbantartási költségeket eredményez. Ám az eredeti Rtáblázatok elkészítése óta feltaláltak többféle burkolatot. Ilyenek a speciális vékony rétegek és porózus aszfaltok. A porózus aszfalt különleges módon stabilizál, diffúzabb lesz és felületi fényessége fokozódik. Hollandiában megállapították, hogy az ilyen típusú nyitott szemcsés aszfaltburkolat jobb láthatóságot biztosít, mint a hagyományos aszfalt. Az R-táblázat besorolását gyakorta használják alagutaknál, és a megfelelõ kopórétegnek az R1 besoroláshoz kell tartoznia annak érdekében, hogy csökkentse a világítás szükségességét és növelje a kontrasztot. Bár lényeges, hogy ilyen típusú burkolati rétegünk legyen az alagutak és az egyéb területek esetében, ám fennáll az a biztonsági követelmény is, hogy kontraszt legyen az út és az útjelzõtáblák között. Bár a betonutak láthatóan eleget tesznek az R1 követelménynek, és így a világítási szükségletek csekélyebb mértékûek, ám az aszfaltutak jobban mutatják a kontrasztot az útburkolat és az olyan útjelzõtáblák között, amelyeket a biztonsági szempontok szerint terveztek. Ahogyan ez minden helyzetben szokott lenni, egyensúly van a világítás, a felület színe és az útjelzõtáblák között.
9.A GLOBÁLIS FELMELEGEDÉSRE GYAKOROLT HATÁS Az aszfaltnak az éghajlatra gyakorolt hatása elhanyagolható. Az aszfalt semleges anyag, Európában nyáron maximum 60°C-ra melegszik fel a felületen. A burkolt terület azonban olyan csekély, hogy az éghajlatra gyakorolt hatás elhanyagolható. Belgiumban például, amelyiknek a legsûrûbb úthálózata van Európában, az utak felülete a teljes területnek csupán kb. 2,7%-át foglalja le. Ezzel ellentétben lehetséges, hogy némileg jótékony hatása van a környezetre annak, hogy aszfaltot használunk melegítõ és hûtõ elemként. Különlegesen kialakított elemeket – mint amilyenek a csövek – helyezhetünk le az aszfaltrétegbe, amelyben víz folyik. Az aszfalt hõje nyáron tárolódik (és így az aszfalt lehûl) és ezt télen felhasználjuk épületek melegítéséhez. Hollandiában már megvalósítottak néhány projektet, és úgy látszik, hogy ennek a rendszernek a használatával elérhetõ egy épület fûtési költségeinek maximum 30%nyi megtakarítása. Ez viszont jelentõsen csökkenti a CO2 kibocsátásokat és ez kedvezõen befolyásolja az éghajlatot.
40 10. KÖRNYEZET ÉS ZAJ Ha az éghajlatváltozás a globális közérdek alaptípusa, akkor a szállítással kapcsolatos zajt valószínûleg a helyi közjérdek alaptípusának mondhatjuk. A zaj környezeti hatását helyi szinten érezzük, nem pedig térségi, országos vagy globális szinten. Egy nemrég fõ direktívaként kiadott EU jelentés kötelezettséget vállal az alábbiakra nézve: A városi területek környezetvédelmi teljesítményének és minõségének javítása és az egészséges életkörnyezet megteremtése Európa városi polgárai számára, erõsítve a fenntartható városfejlesztéshez való környezetvédelmi hozzájárulást a vonatkozó gazdasági és társadalmi problémák figyelembevétele mellett. Az európaiaknak kb. 80%-a városi területeken él. Továbbá a városi területeken jelentkezõ zaj komoly és egyre növekvõ gondot jelent, és ennek 80%-a a közúti forgalomból származik. Európában az agglomerációkban és a szállítási infrastruktúrák szomszédságában élõ legalább 100 millió ember olyan zajszinteknek van kitéve, amelyek meghaladják a WHO által javasolt 55 dB(A) értéket. Ez komoly kellemetlenséget okoz és károsan hat az alvásra és az élet minõségére. Mintegy 40 millió ember van kitéve 65 dB(A)-t meghaladó szinteknek, amely szint mellett a zaj súlyosan károsítja az egészséget. A forgalmi terhelés csökkentései és annak kedvezõbb lefolyása, a forrásnál jelentkezõ zajokra vonatkozó szigorúbb határértékkel együtt, jelentõsen csökkentené a zajszinteket a városi területeken. A forgalmat azon legfontosabb tényezõk egyikének tekintjük, amelyek kockára teszik a városokban elérhetõ életminõséget. Az EU városi lakosai között 1995-ben végzett egyik felmérésnél 51% a forgalmat jelölte meg a környezetre vonatkozó panaszok fõ okának, míg a szállítással kapcsolatos két másik problémaként a levegõminõségre és a zajra hivatkozott a megkérdezettek 41%-a illetve 31%-a. Az óriási forgalom elbátortalanítja az embereket attól, hogy átmenjenek az utca másik oldalára és attól, hogy megengedjék a gyermekeiknek, hogy ott játszanak, így segítve elõ a szomszédság és a helyi közösség érzetének fokozatos elgyengülését. Ennél az oknál fogva a forgalommal kapcsolatos zaj csökkentésére irányuló cél prioritásának megítélése eltérõ lehet (és valójában biztos, hogy az is) a világ különbözõ részeiben. Úgy látszik, hogy sok európai ország egyre inkább elsõbbséget ad ennek, mint a fenntart-
ható mobilitási elemnek. Úgy tûnik, hogy ugyanez a helyzet Japánban is. A szállítással kapcsolatos zaj számos tényezõ eredménye. Ezért a szállítással kapcsolatos zaj csökkentésére irányuló megközelítéseknek, ha eredményesek akarnak lenni, sokoldalúnak kell lenniük. Egyeseknek a jármû mûködtetõk által tanúsított törvénytelen viselkedéssel kell foglalkozniuk, minthogy a törvénytelenül mûködtetett jármûvek a legfontosabb zajforrások között vannak a sûrûn lakott városi területeken. Másoknak az utak állapotával és az útfelületekhez használt anyagok kiválasztásával kell törõdniük, mivel ezek is jelentõsen befolyásolják a szállítással kapcsolatos zajt. Megint másoknak maguknak a jármûveknek a velejáró, zajkeltõ tulajdonságaira kell figyelniük. Az Egyesült Királyságban közzétették az egyik átfogó zajcsökkentési koncepciót – a londoni polgármesternek a környezõ zaj csökkentésére irányuló stratégiáját – amelyikben az azonosított három legfontosabb probléma egyike „jó zajcsökkentõ felületek biztosítása a londoni szállítási utak számára”. A zaj nyilvánvalóan a legjelentõsebb környezeti teher, és az aszfaltgyártó iparágon belül van egy sor olyan anyag, amelyek segítséget nyújthatnak a zajszintek csökkentéséhez. Különbözõ módjai vannak a forgalom által okozott zaj csökkentésének. Például: A házak hangszigetelése. Zajcsökkentõ falak az utak mellett. Zajcsökkentõ aszfaltburkolat. Az elsõ választási lehetõség a legdrágább. Valamennyi épületet le kell burkolni zajcsökkentõ szigeteléssel. Ez nemcsak a költségek kérdése, hanem további szigetelõanyagok használatának problémája is. A második megoldás is költséges, ami nemcsak az adófizetõnek kerül sok pénzébe, hanem megköveteli további erõforrások és anyagok használatát is a falak felépítéséhez. A falakban alkalmazhatók újrahasznosított anyagok, bár bizonyos esetekben földterületre lesz szükség. A zajcsökkentõ aszfaltburkolatos megoldás esetében nincs szó további anyagról, nem kell további felületeket elvenni, és a költségek a legrosszabb esetben is csak kicsivel haladják meg a hagyományos aszfaltburkolatét. Az új fajta aszfaltok megjelenésével a zajszintet maximum 6 vagy 7 dB(A)-val lehet csökkenteni a hagyományos aszfalthoz képest. Hivatkozásként: 3 dB(A) csökkentés egyenértékû 50%-os forgalmi volumen csökkenéssel. Az útfelület típusának megváltoztatásával elért 6-7 dB(A) értékû zajszint csökkenés jelentõsen befolyásolja a környezeti zaj-
szennyezést. A Szállításkutatási Igazgatóság nemrég, 2004-ben tartott ülésén beszámoltak egy porózus, rugalmas útfelület (PERS) kifejlesztésérõl, amelyik akár 10 dB(A)-val is csökkentheti a közúti zajt. Ezen jelentés szerint a zajelõírásokat teljesítõ japán városi közutak részesedési aránya jelenleg csupán 13%os és ez megnövelhetõ 90%-ig ennek az útburkoló anyagnak a használatával.
11. KÖVETKEZTETÉSEK A környezettudatosság jelenlegi helyzetében az útépítõ iparág vállalja azt a kihívást, amelyik arra irányul, hogy a közutakon használt termékek környezeti elõnyöket kínáljanak. Ezek az elõnyök az élettartam ciklussal kapcsolatos kérdésektõl az olyan, mindenki által érzékelhetõ problémákig terjednek, mint amilyen a zaj. A zajcsökkentési probléma kiemelkedõ jelentõségû a nyugati világban, és látható, hogy olyan aszfaltgyártási megoldásokat dolgoztak ki, amelyek lényegében egyenértékûek a forgalmi volumen megfelezésével. Az aszfaltgyártó iparág kezdeményezõ szerepet tölt be sok környezeti probléma kezelésében és a kockázati szintek mennyiségi meghatározásában. A bitumen (és az aszfalt) semleges anyag és nagyon kevéssé befolyásolja a környezetet a levegõbe, valamint a talajba és a csatornákba irányuló kibocsátások tekintetében. A vízelvezetés is folyamatos értékelési terület, de ez teljes egészében az utakat használó forgalomnak tulajdonítható, nem pedig magának a megépített közútnak. Az út megépítéséhez és karbantartásához igényelt energiaszükségleteket messze meghaladja az út élettartama alatt a forgalom által felhasznált energia. Emellett az aszfaltút anyagai 100%-ban újrahasználhatók és így, összességükben ezek jelentik a környezetbarát megoldást az utak építésénél. A lerakóhelyek és a tartályok burkolatától az üdülési területekig az aszfalt mindenütt jelentõs szerepet tölt be. Annak lehetõsége, hogy elõ tudjuk állítani az aszfaltok széles skáláját, amelyek az alkalmazáshoz igazodnak és amelyek eleget tesznek a várt igényeknek, kétségtelenül egyik oka annak, amiért a bitumenes anyagokat olyan széles körben elõírják és használják. Az aszfalt keverékek, amelyek skálája a vízpermet és a zaj csökkentését biztosító porózus változattól a vízszigetelõ és a rendkívül tartós felület biztosítására alkalmas alacsony hézagtartalmú változatig terjed, valószínûleg páratlan lehetõségeket kínálnak az általános mérnöki munkálatok területén.