A közlekedésépítési szakterület mérnöki és tudományos folyóirata. ISSN 2064-0919
10. szám
2017. ősz
10
Bejegyzés

OPA, GA és más nyalánkságok aszfaltos érdekességek Németországból

1. BEVEZETÉS

Németországból érkezett egy szakmai kérdés, a szenior szerző igyekezett megválaszolni, a válaszhoz érkeztek megjegyzések, végül az egész elektronikus beszélgetésből egy érdekes technológiai és minőségellenőrzési kép alakult ki, amelyet a párbeszédben részt vevők most megosztanak az érdeklődő olvasókkal.

2. A TECHNOLÓGIA LÉNYEGE

A technológia egy kifejezetten nagyforgalmú utakon alkalmazott felújítási módszer, amelyik két aszfaltréteget tartalmaz:
• egy, kötőréteg feladatát ellátó öntöttaszfalt réteg, amelynek neve Németországban Gußaszfalt, rövidítése GA (a részletes specifikáció természetesen figyelembe veszi a kötőréteg funkciót).
• egy, kopórétegként működő porózus aszfaltréteg (drénaszfalt), német neve Offenporigem Asphalt, innen ered az OPA rövidítés.
Különösebb magyarázkodás nélkül is érthető a koncepció, a jó menettulajdonságokat biztosító OPA vízáteresztőképessége hátrányos lehet az alsóbb aszfaltrétegekre, ezért egy szigetelő funkciót is ellátó kötőréteggel - és megfelelő további vízelvezetéssel - ezt a kockázatot minimalizáljuk.
A porózus aszfalt alkalmazásának legfőbb indoka a Németországban az autópályákon esőzések során nagyon sok helyen előforduló aquaplaning (kb. vízencsúszás) csökkentése, és a zajterhelés mérséklése.

3. KÖVETELMÉNYEK A PÁLYASZERKEZET FELÜLETÉVEL SZEMBEN

Pályaszerkezeteinkkel szemben számos követelményt fogalmazunk meg, az elvárt felületi tulajdonságokból most néhányat felsorolunk:

• felületi egyenletesség,
• deformációmentesség,
• felületépség,
• felületi érdesség,
• fényvisszaverő képesség,
• vízködképződési képesség,
• kerékzaj képződési képesség,
• stb.

Viszonylag jól látható, hogy a követelmények döntő része a kopóréteg tulajdonságaival függ össze.
Nyilvánvaló, hogy ezek a követelmények elvárt szintje útkategóriától és a beépítési környezettől is függ.
A teljesülés mértékéről a közútkezelőknek természetesen vannak adataik, de ezek ritkán jutnak el a szélesebb nyilvánossághoz, ami bizonyos mértékig érthető (és korántsem csak magyar sajátosság).
Megjegyzendő, hogy ez az információvisszatartás nehezíti a célirányos technológiai fejlesztések fogantatását, azaz szükségképpen konzerválja a helyzetet.
Megvizsgálva a követelményeket, belátható, hogy azok többségénél a nyíltpórusú kopórétegek nagyon sokat segíthetnek.

kep1

A Hollandiában készült kép szinte önmagáért beszél, erősen csapadékos időben a bal oldali nyíltpórusú kopórétegen nincs vízköd, mivel vízfilm sem lehetséges, a súrlódási viszonyok jók, a kopóréteg magas üregtartalma nagyon kedvező az alacsony zajszint szempontjából és – szintén a vízfilm hiánya miatt a fényvisszaverőképesség (láthatóság) is jó.
Azaz, a nyíltpórusú kopórétegek a funkcionális szükségletek kielégítésben sokat tudnak segíteni.

4. A DRÉNASZFALT HAZAI TÖRTÉNETE

A potenciálisan jó felületi tulajdonságok előtérbe kerülésével hazánkban a 70 – es évek második felében laboratóriumi és üzemi szintű vizsgálatok alapján meglepően sok drénaszfalt épült – becslés alapján – mintegy 800 – 1000 km.
[Bejegyzés lévén nem adunk irodalomjegyzéket, de akit érdekel portálona sok minden megtalálható., A Szemle 1977. év szeptemberi, decemberi és az 1979 márciusi, 1980. év augusztusi számaiban lévő cikkek tanulmányozását ajánljuk.]

Meglepőnek tűnik a siker, de meg kell jegyezni, hogy a kérdéses időszakban rengeteg innováció volt az aszfaltkeverékek, beépítésük és a minőségbiztosítás területén.
Ez főleg a „megerősítési” program hatása volt, amikor is egy teljes szakma fordította szellemi energiáit a minél jobb, minél több stb. elérésére.
Nem hallgatható el, hogy a szenior szerző és egy nagyon tapasztalt kollégája emlékei szerint volt „felülről” bizonyos ösztönzés is, ami önmagában nem hiba, de a konkrét esetekben gyakori „évvégi” aszfaltozásokhoz is vezetett, annak minden hátrányos következményével együtt.
A drénaszfalt bevezetésben a következő tényezők is közrejátszottak:

• a réteg viszonylag olcsó volt az alacsony testsűrűség miatt
• gyorsan kiderült, hogy könnyen és szinte hibamentesen beépíthető az anyag, tömörség és felületi egyenletesség szempontjából

Általában is elmondható, hogy az alapvetően közlekedésbiztonsági szempontokon túl – talán azokat háttérbe is szorítva – a pozitív tulajdonságok mind a megrendelők (akkor döntően Közúti Igazgatóságok), mind a kivitelezők között kívánatossá tették a technológia alkalmazását.

5. A PROBLÉMÁK

A hazai bevezetésnél több problémát lehetett rögzíteni:

• egyrészt az akkori viszonyok között nem állt rendelkezésre megfelelő adalékanyag ( a kőbányák még csak nyújtott frakciókat szolgáltattak)
• a beépítés után nem ritkán „kitöltődtek” a hézagok (pl. sárfelhordásból eredően)
• előfordultak a teljes rétegre kiterjedő leválások
• a tömörített aszfalt mechanikai hatásokra „érzékeny” volt, azaz rosszul viselte, ha nem gumiabroncsos forgalom vette igénybe (jellemzően nagyon alacsony Marshall stabilitásokat tapasztaltak)
• közvetlenül nem volt negatív tapasztalat, de a vízáteresztő tulajdonság a fogadófelület vízzárását követeli meg, ami az akkori fogadófelületek jelentős részénél nem volt meg
• a fenntartással szemben új igény jelent meg, a padkalépcső kialakítása és megtartása, azért, hogy a víz távozni tudjon.

6. „KEVERÉKFILOZÓFIÁK”

Alapvetően két megközelítés volt az „angol” és az „amerikai”, a különbség a kiindulásban érhető tetten, az angolok a makadámból, az amerikaiak a felületi bevonatból indultak, a különbség nem tekinthető kritikusnak, főleg az akkori adalékanyag viszonyok tükrében.
A kötőanyag piac akkori helyzetében nem volt igazán nagy választási lehetőség, az első kísérlet SZB 30 (az SZB a „százhalombattai”, azaz szovjet importból készült bitument jelenti) típussal készült, utána döntően 90 – es penetrációjú kötőanyagok futottak.

7. SZEMÉLYES TAPASZTALATOK

A szenior szerző akkor útkaparóként dolgozott és nagyon tetszett neki a drénaszfalt, ezért számos projektet generált (akkor egy vidéki osztályvezető még sok mindenben dönthetett).
Az első – novemberi – próba kissé nem sikerült (hideg volt, elég deformált volt a fogadófelület, meg nem figyeltünk oda eléggé).
A következő évben már jobban sikerültek az építések és vagy három éven keresztül több tucat km. hosszon építettünk drénaszfaltot.
A konkrét tapasztalatok a következők voltak:

• a rétegek nagyon szépek és egyenletesek voltak (mindig új kötőrétegre építettünk)
• nem tapasztaltunk rétegleválást (az akkori rutintól eltérően mindig volt a friss fogadófelületre is leragasztás)
• volt bizonyos mennyiségű eltömődés, de a folyamatnak határozottan vége volt és tapasztalható volt egy kis „tisztulás” is (igyekeztünk sárfelhordástól mentes szakaszokat kinézni, továbbá a csapadék is jót tett).
• a mechanikai érzékenység valós probléma volt, még a már kihűlt felületen járó henger széle is hibákat okozott
• végül – sok év után is – tapasztalható, hogy az aszfalt az új aszfaltok alatt megbízhatóan működött.

8. NÉMET NYALÁNKSÁGOK

A junior szerző a technológiát a jelenlegi munkahelyén élte át és számos – a technológiától akár független – érdekességet tapasztalt, amelyekből néhányról most beszámolunk.

• hőmérséklet ellenőrzés

Minden aszfalt beépítésnél alapvető kérdés a megmunkáláshoz (beépítés, tömörítés) szükséges kellő anyaghőmérséklet, a teljes folyamaton belül.

kep2 kep3
kep3
kep4
kep5

Az egyik próbaszakaszról készült hőkamerás képekből válogattunk ki néhányat (gyakorlatilag folytonos volt a fényképezés), jól látható, hogy a teljes folyamat kontroll alatt van, a képeken a maximális, minimális és az átlaghőmérséklet rögzített (augusztusi a beépítés), könnyen felismerhető, hogy még viszonylag kedvező időszak mellett is gyors a lehűlés, pedig a kiszállítás termoszkocsival történt. Így a technológia - a beépítési idő rövidsége miatt is - nagy odafigyelést igényel.

• vastagságmérés építés közben

Szintén alapvető kérdés a megfelelő – tervezett – aszfaltvastagság megléte.
A viták elkerülése céljából ezt kb. 50 m – ként, az építéssel egyidejűleg mérik egy elektromágneses eszközzel, amihez a fogadófelületre elhelyezett alumínium „reflektor” ad bázismélységet.
Ez a mérés hivatalos eredményként is szolgál, nem növelik ezzel a fúrt minták - és a sérülési helyek - számát.

kep6

• munkaszervezés

A munkaszervezésben egy újdonságot említünk, az egyszerűség kedvéért idézzük a junior szerző drótpostás írását:
„A múlt héten, ugyancsak a…..(reklámnak nincs helye)… építésen egy új rendszert tesztelt. Az autókon jeladó volt, a telep és az építésvezető számítógépen követte az eseményeket: adott pillanatban hány autó van úton, térképen hol, mennyi a feladott mennyiség, mennyi a beépített mennyiség, mennyi a várakozási idő, a beépítés sebessége, várható befejezés, terv-tény mennyiség... stb. Mindezt egy okostelefonon keresztül. Azt hittem már évek óta használnak ilyen rendszert, de nem. Viszont elég jó képet ad a hozzáférőknek. Legyen az a helyi építésvezető, műszaki ellenőr vagy akár a vezérigazgató.”

Nehéz elhinni, hogy nehézséget okozhat ma egy ilyen app megalkotása, meg néhány tucat jeladó és az egész folyamat kontrollja megalapozottá válik.

• keverékminőség, beépítés
Az egyszerűség kedvéért szintén idézzük a junior szerzőt:
„…a PA tényleg jól tömöríthető és egyenletes, igazából a beépítés eseménymentes volt mindahány alkalommal. Az előírásokat - hézagnélküli bedolgozás, hőmérsékleti tartományok, vibrációmentes hengerlés. alacsony tömörítési fok a padon - mindig betartják. A keverék - amikor három helyről hozták egyszerre, akkor is - tökéletesen egyenletes, homogén (az adagolótól függetlenül is), jó minőségű anyagokból összerakott anyag. Gyakorlatilag a beépítés folyamán végig. A keverékhőmérséklet ugyanígy. A beépítés során a finiserek 2,3-2,5 m/s sebességgel haladtak, a hengerek pedig az időjárástól függően követték a gépeket (hengerlési hossz kb 50-60 m volt) a hengerek viszont sokáig jártak egy-egy nyomon 5-6 járat biztos volt, de inkább több - nem feltétlenül ugyanattól a hengertől. Szigorúan vibráció nélkül.”

kep7

A beépített felületről készült kép önmagáért beszél.

• előkészítés

A projektek előkészítése során nagy gondossággal járnak el, így pl. a meglévő aszfaltszerkezetek vastagságát a teljes felületre kitejedően georadarral is vizsgálják, fúrt minták eredményeivel vetik össze.

kep8

Ennek segítségével aztán könnyen megállapíthatók a lokális aberrációk is – és az esetleg szükséges más jellegű beavatkozások is tervezhetőbbé válnak.

• aprózódás

A „vázas” aszfaltok esetében (a porózus aszfalt elég nyilvánvalóan ebbe a kategóriába tartozik) fontos kérdés a tömörítés során létrejövő aprózódás, mert ez egy hibakockázat.

Az egészségügyben jól ismert CT vizsgálat segítségével ez az egyébként nagyon nehezen vizsgálható tulajdonság megismerhető, az csak hab a tortán, hogy az eljárás alkalmas a hézagmennyiség és eloszlás számszerűsítésére is (a humán gyógyászattól eltérően itt nagyobb energiájú képalkotás is lehetséges).

9. GONDOLATOK A JÖVŐRŐL
Nagyforgalmú és kizárólag gépjármű forgalom esetén (gyorsforgalmú utak) számos előnnyel járhat a porózus aszfalt kopóréteg, főleg, a ma már hozzáférhető modifikált bitumenek használatával.
Öntöttaszfalt kötőrétegre hazánkban aligha van lehetőség, elképzelhető egy olyan hengereltaszfalt fejlesztése, amelyik ezt kiváltja.
Kiszámítható, hogy mind az érdesség, mind a zaj és a vízköd problémája nálunk is előtérbe kerül, ezért érdemes a kérdést újra gondolni.
Ugyanakkor a minőségellenőrzés itt bemutatott korszerű eszközeinek hazai bevezetése lehetőséget ad szakmánk fejlődésére.
Meglepő, de az itt bemutatott eljárások többségét ismeri a hazai szakma, alkalmazásuk némi, a konvenciókat meghaladó döntésekkel nagyon hasznos lehet.


Hozzászólás

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.