Powszechnie panującą w Polsce opinią o asfaltach porowatych jest ta, że nie ma u nas warunków do ich stosowania. Czy jednak w innych państwach o zbliżonym położeniu geograficznym i podobnym klimacie takie warunki istnieją skoro jest on tam stosowany i doskonale się sprawdza? - Ta technologia obrosła wieloma mitami, stąd postrzegana jest sceptycznie. Opór wobec niej należy przełamać, a metodą na to są staranne i kompleksowe analizy porównawcze wszystkich kosztów jakie wynikają z budowy i utrzymania nawierzchni tradycyjnych i z asfaltu porowatego – podkreśla dr inż. Igor Ruttmar, prezes TPA Instytut Badań Technicznych Sp. z o.o.

Mity i półprawdy

Przede wszystkim obiegowym stwierdzeniem powtarzanym w Polsce jest to, że żywotność porowatych nawierzchni jest mniejsza. Kolejnym jest twierdzenie, że wymagają one specjalistycznych urządzeń do oczyszczania. Na pewno jest w tych opiniach wiele prawdy i w tym kontekście można mówić o pewnych trudnościach jakie nastręcza technologia asfaltu porowatego. Otwarta struktura nawierzchni (pory) jest podatna na oddziaływanie powietrza i wody, co staje się powodem szybszego starzenia i odmywania lepiszcza oraz powoduje, że nawierzchnie te są bardziej podatne na wykruszenia ziaren kruszywa. Jednak odpowiednio dobrane lepiszcze i właściwa receptura mieszanek pozwalają zniwelować te negatywne zjawiska. – Pod pojęciem żywotności należy rozróżniać żywotność funkcjonalną i żywotność akustyczną. Ta druga jest krótsza, bo zależy od skuteczności czyszczenia porów, za to pierwsza w przypadku starannego wykonania wiele nie odbiega od tradycyjnych technologii. Natomiast zanieczyszczania porów rzeczywiście podrażają koszty bieżącego utrzymania,  ale i ten problem można rozwiązać.  To na pewno wymaga przyjęcia podejścia nieco odmiennego niż dotychczasowe w działaniach utrzymaniowych – zastrzega Igor Ruttmar.

Za to zaletami technologii asfaltu porowatego są: zapobieganie tworzeniu się „aquaplaningu”  i lepsza widoczność podczas opadów deszczu (w warunkach „wodnego sprayu”) oraz większa odporność na koleinowanie. Ale przede wszystkim nawierzchnia porowata najskuteczniej ze wszystkich nawierzchni redukuje hałas. Zatem bilans wad i zalet przemawia za stosowaniem tej technologii, bo nadrzędną jej ideą jest powiększenie bezpieczeństwa i ochrona przed hałasem komunikacyjnym. – Można twierdzić, że utrzymanie porowatych nawierzchni, służące zachowaniu jej żywotności akustycznej, jest zbyt kosztowne, ale czy ochrona przed hałasem innym sposobem (np. ekranami akustycznymi) nie jest droższa  – tym pytaniem Igor Ruttmar zwraca uwagę na istotę problemu.

Tekstura i porowatość pochłania hałas

Z danych niemieckich i z doświadczeń TPA wynika, że w technologii asfaltu porowatego w porównaniu do konwencjonalnych  nawierzchni (w Niemczech to beton asfaltowy, SMA o uziarnieniu do 11 mm i wyżej oraz asfalt lany) uzyskuje się redukcję hałasu (1 rok) od 3 do 5 dB dla systemów jednowarstwowych (4-6 cm), oraz od 8 do 9 dB dla systemów dwuwarstwowych (7-10 cm), natomiast o około 4 dB dla systemów dwuwarstwowych w porównaniu do jednowarstwowych. W Niemczech wymagane grubości nawierzchni z asfaltu porowatego są zależne od procentowego udziału w ruchu samochodów ciężarowych oraz od dopuszczalnej prędkości maksymalnej.

Już w tej chwili w wielu naszych zamówieniach na budowy i przebudowy nawierzchni drogowych do specyfikacji technicznych wprowadzany jest warunek obniżenia hałas o co najmniej 3 dB. Ale nie podje się w stosunku do czego i jaką metodą mierzonego?- W tych zapisach ten warunek wiązany jest z dodatkiem gumy. Ale co tak na prawdę obniża hałas? Otóż guma służy do modyfikacji asfaltu i jej dodanie poprawia fizyczne właściwości lepiszcza asfaltowego. Tym co naprawdę obniża hałas jest odpowiednia tekstura, szczególnie przy nawierzchniach o zamkniętej strukturze, i sama porowatość nawierzchni. Guma jako dodatek modyfikujący lepiszcze jest doskonała do nawierzchni porowatych, bo tam lepiszcze pracuje pod ekstremalnym obciążeniem. Zatem jej właściwe użycie ma wpływ na poprawę trwałości nawierzchni – zwraca uwagę Igor Ruttmar.

Testy asfaltu porowatego

W Polsce jednym z doświadczalnych odcinków testujących tzw. ciche nawierzchnie jest wykonana przez firmę Strabag w 2008 roku droga wiodąca do wytwórni mas asfaltowych Polskiego Asfaltu, zlokalizowanej w wielkopolskim Strzałkowie. Na tej drodze wykonano m.in. odcinek testowy 50-metrowy w technologii asfaltu porowatego.  Po dwóch latach użytkowania bez wykonywania jakichkolwiek  zabiegów czyszczących zachował on swoje pierwotne parametry techniczne. Sprawdził się też w ekstremalnych warunkach zimowych, kiedy był posypywany piaskiem, a więc materiałem powodującym zatykanie porów nawierzchni.

W tej chwili powstaje kolejny odcinek testowy tzw. cichych nawierzchni. Wyznaczony został na 25-kilometrowym fragmencie drogi wojewódzkiej nr 780, przebiegającym na obszarze małopolskiej gminy Czernichów. Przebudowa tej drogi została zlecona firmie Strabag w systemie „zaprojektuj – wybuduj” przez Zarząd Dróg Wojewódzkich w Krakowie. Na przeważającej długości drogi położona zostanie nawierzchnia SMA 11, ale dzięki formule „zaprojektuj – wybuduj” udało się też wprowadzić dodatkowo trzy różne technologie cichych nawierzchni, które później będą badane i na podstawie uzyskanych wyników porównywane jako najkorzystniejsze do zastosowania w naszych warunkach na sieciach samorządowych. Obok testowanych BBTM 8 i SMA 5  jedną z technologii jest właśnie asfalt porowaty - PA 8 (wg PN-EN 13108-7; asfalt 50/70 + koncentrat gumowo-asfaltowy tecRoad w ilości 2% w stosunku do MMA). Zakładane właściwości PA to: zawartość wolnych przestrzeni Vmin18 – Vmax24, odporność na działanie wody - ITSR90, utrata ziaren maksymalnie – PL20, grubość warstwy ścieralnej 4 cm, grubość warstwy wiążącej 6 cm, uszczelnienie powierzchniowe warstwy wiążącej. Do uszczelnienia została po testach TPA wybrana specjalna technologia za pomocą membrany Flexigum HP, co można śmiało oznaczyć za zupełnie nowatorskie rozwiązanie w skali światowej.

Zgodnie z przyjętymi parametrami nawierzchnia z asfaltu porowatego została już ułożona na przełomie lata i jesieni. Długość tego odcinka mierzy 700 m. Został on objęty 5-letnią gwarancją. Dla tej testowanej nawierzchni przygotowano specjalny program monitoringu. Obejmie on roczne pomiary hałasu metodą  CPX oraz L_eq. Ponadto w ramach tego programu będzie sprawdzana skuteczność czyszczenia mechanicznego i efekty samooczyszczenia, a także trwałość warstwy.

Utrzymanie otwartych porów

Istotnym zdaniem monitoringu testowego odcinka jest stworzenie instrukcji dotyczącej utrzymania nawierzchni z asfaltu porowatego. Tu zasadniczym wzorem będzie niemiecka instrukcja. Obejmuje ona zasady kontroli, konserwacji, napraw i odnów budowlanych, zawiera też wskazania zarówno co do środków używanych do utrzymania, jak też substancji wykorzystywanych w akcjach ratowniczych w razie różnych zdarzeń na drogach. – Utrzymanie nawierzchni z asfaltu porowatego w zasadzie niewiele się różni od utrzymania konwencjonalnych nawierzchni – zaznacza Igor Ruttmar. Jednak na pewno ta nawierzchnia wymaga większej dbałości i systematycznych działań.

W powstającej instrukcji kładzie się ogromny nacisk na systematyczną kontrolę stanu nawierzchnie z asfaltu porowatego, ponieważ są one szczególnie podatne na zabrudzenia oraz uszkodzenia mechaniczne. Konieczne jest zatem usuwanie wszelkich zanieczyszczeń (liście, ekskrementy zwierzęce, padlina), ograniczanie przenikania ciał stałych, chemikaliów, olejów oraz paliwa. Zaleca się okresowego oczyszczania porów, co najmniej raz w roku (najlepiej po okresie zimowym), by usuwać zabrudzenia za pomocą wody pod odpowiednim ciśnieniem.  Stwierdzone w ramach kontroli drobne wady powierzchniowe w nawierzchni z asfaltu porowatego należy niezwłocznie usuwać, a „rowki” podłużne powstałe wskutek stosowania nieodpowiednich opon trzeba poddać obserwacji, aby stwierdzić, czy dochodzi do dalszego wykruszenia ziaren kruszywa.

Ponadto zgodnie z niemieckim pierwowzorem, który został w ubiegłym roku uaktualniony i rozszerzony o zasady utrzymania zimowego, wielką uwagę przywiązano do prowadzenia akcji zimowej, stosowanych w niej środków i wykorzystywanego sprzętu. Nawierzchnie z asfaltu porowatego szybciej się ochładzają i wolniej się nagrzewają niż inne nawierzchnie, dlatego właśnie niebagatelne znaczenie ma ich konserwacja zimowa m.in. zapobiegająca zabrudzeniom porów i umożliwiająca proces samoczyszczenia. W przypadku nawierzchni z asfaltu porowatego zimą zapobiegawczo wcześniej podejmuje się działania, włącznie ze stosowaniem prewencyjnego rozsypywania soli (porównywalnie do nawierzchni na obiektach mostowych). Według niemieckich doświadczeń sprawdza się metoda polegająca na tym, by początkowo przeprowadzać rozsypywanie nawilżonej soli, a po opadach śniegu tylko suchej. – I nie wskazane jest używanie stalowych lemieszy w pługach do odśnieżania – przestrzega Igor Ruttmar.

„Eksploatacja i utrzymanie nawierzchni z asfaltu porowatego” -  prezentacja dr inż. Igora Ruttmara ze szkolenia „Zastosowanie nowoczesnych technologii w konstrukcjach drogowych”, Zakopane, 15-17 września 2010 r.

Agnieszka Serbeńska

Tekst powstał na podstawie wystąpienia dr inż. Igora Ruttmara na szkoleniu „Zastosowanie nowoczesnych technologii w konstrukcjach nawierzchni” (Zakopane, 15-17 września 2010 r.), zorganizowanej przez PKD Region Małopolska, Konwent Dyrektorów ZDW, ZMRP Oddział Małopolska.