Opis technologii
Zastosowanie alternatywnego wypełniacza zamiast tradycyjnego gruntu podczas wykonywania nasypów drogowych nie jest nową technologią, natomiast w przypadku użycia do tego celu materiału odpadowego w postaci kawałków zużytych opon samochodowych jest aplikacją innowacyjną na skalę zarówno polską, jak i europejską. Ideą jest zamiana materiału tradycyjnego, jakim jest grunt, na materiał pochodzący z recyklingu opon samochodowych, tak aby spełniał on dokładnie takie same funkcje, jak tradycyjnie stosowane warstwy nośne nasypów. Wymaga to odpowiedniego podejścia projektowego, szczególnie jeżeli chodzi o projektowanie składu granulometrycznego oraz miąższości warstw wypełnienia. Na podstawie monitoringu rzeczywistych obiektów budowlanych zostało udowodnione, iż możliwe jest zastosowanie tego typu materiału i równoczesne spełnienie wszelkich wymagania normowych, bezpieczeństwa, jak i zasad sztuki budowlanej.
Ilość wbudowanego odpadu gumowego zależy od indywidualnego projektu nasypu. Wykonane w ramach dwóch demonstracyjnych obiektów inżynierskich wypełnienia nasypów miały miąższość warstw w zależności od przekroju od 1 – 2 m i szerokość od 10 do 20 m, długość warstw to od 50 do 200m (fot. 2). Warstwy wykonane ze zmielonej gumy zostały zabezpieczone membraną wykonaną z geowłókniny.
Operacje związane z przygotowaniem materiału, tj. mieleniem zużytych opon i oczyszczaniem ich nie były wykonywane na placu budowy, a w profesjonalnym zakładzie recyklingu materiałów gumowych. Linia recyclingu odpadów gumowych umożliwia uzyskanie z opon samochodowych granulatu o oczekiwanych frakcjach wyjściowych (patrz klasyfikacja surowca), jak również przesiewanie granulatu (łącznie z separatorem metalu). Odpowiednio przygotowany do wbudowania surowiec został dostarczony na plac budowy w tradycyjnych przyczepach stosowanych to transportu mas ziemnych (fot. 2, a). Dużą zaletą tego materiału jest jego waga (ok. 1/3 wagi tradycyjnego gruntu), co jest jego dużą zaletą w aspekcie transportu i związanych z nim możliwe oszczędności. Następnie na przygotowaną wcześniej warstwę ochronną wykonaną z geotekstyliów materiał został rozłożony przy pomocy tradycyjnych spychaczy oraz zagęszczony przy pomocy walca dwuosiowego (o masie 10 ton) o nacisku efektywnym na podłoże 2,9 MPa. Minimum 10 krotny przejazd walca był wymagany dla poszczególnych warstw tak by można było uzyskać wymagane parametry projektowe zagęszczenia warstw.
 |
 |
| Fot.2. a) rozkładanie mieszanki gumowe, b) projekt nasypu uwzględniający warstwy z gumy. | |
Następnie wykonana warstwa została zabezpieczona warstwą geotekstyliów (fot. 3. c, d.) i przekryta warstwą przekładkową wykonaną z gruntu. Następnie cały proces został powtórzony w dokładnie taki sam sposób przy wykonywaniu kolejnej warstwy.
Na podstawie wykonanych do tej pory projektów pilotażowych można wysnuć wnioski, iż wykonawstwo tego typu konstrukcji nie nastręcza dodatkowych problemów wykonawczych w porównaniu do tradycyjnie wykonywanych konstrukcji nasypów. Bardzo istotnym aspektem, który odróżnia wykonywanie tradycyjnych nasypów i tych z wypełniaczem wykonanym z rozdrobnionych opon jest zachowanie podstawowych zasad bezpieczeństwa pożarowego. Przy ich zachowaniu ryzyko pożaru podczas wykonywania nasypów spada praktycznie do zera. Bardzo istotne jest odpowiednie przeszkolenie personelu oraz zapewnienie niezbędnych środków gaśniczych.
 |
 |
 |
 |
| Fot..3. Etapy wykonania nasypu. a) rozkładanie mieszanki gumowej, b) zagęszczanie warstwy, c) zabezpieczenie warstwą geotekstyliów, d) wykonanie warstwy przekrycia gruntem |
|
Realizacje pilotażowe
W ramach wdrożenia technologii zostały zaprojektowane, wykonane i monitorowane dwa obiekty inżynierskie z zastosowaniem opracowanej technologii. Projekty wdrożeniowe wykorzystujące materiał alternatywny w postaci rozdrobnionej gumy jako warstwy konstrukcyjne zostały wykonane w Hiszpanii przez firmię Acciona Infraestructuras w różnych warunkach. Pierwszy obiekt został wykonany w okolicach Madrytu w ramach projektu: droga krajowa M-111, miejscowość Fuente El Saz (rys. 1. a, b), drugi natomiast na wyspie Teneryfa w ramach wykonywanego projektu: MD-VS1-A (droga serwisowa) lotniska San Sidro – lotnisko południowe (rys. 2. a, b, c).
