Důvod pěkně popisuje to, čemu někteří říkají „zlatá zóna“. Aby si asfaltová směs mezi výrobnou asfaltu a položením na vozovku zachovala své zhutňovací vlastnosti, nesmí být ani příliš horká, ani příliš studená. Její teplota musí být tak akorát.
„Teplota je klíčová,“ říká Jim Scherocman, asfaltový poradce ze Cincinnati s 54 lety zkušeností v oboru. „Řídí všechny aspekty pokládky: Jak dlouho zůstane asfalt na staveništi zpracovatelný a kolik času máte na dokončení pokládky a zhutnění?“ Dodal, že záleží také na tloušťce každé vrstvy. Čím je vrstva silnější, tím déle si udrží teplo a zůstane zhutnitelná.
Naneštěstí má na konečnou teplotu pokládky asfaltu, a tedy i na to, jak dlouho vydrží, vliv řada faktorů. Zde se na ně podíváme, plus další teplotní aspekty, které „udržují teplo“ na zhotovitelích asfaltových povrchů.
MAXIMÁLNÍ TEPLOTA MÍCHÁNÍ
Nejteplejší období v životnosti každého asfaltového povrchu nastává ve zpracovatelském závodě při jeho míchání – bez ohledu na to, zda se jedná o nemodifikovaný horký asfalt (HMA), polymerem modifikovaný HMA nebo chladnější teplou asfaltovou směs (WMA).
Pro použití každého z těchto asfaltových výrobků existují různé důvody a situace, které jsou mimo rámec tohoto článku. Co do jeho rozsahu spadá, je tato společná skutečnost: Všechny tyto směsi by měly být v ideálním případě vyráběny v závodě dostatečně horké, aby zajistily správný rozsah teplot při pokládce. „U běžného HMA je to 275°F až 300°F,“ řekl Scherocman. „U polymerem modifikovaného HMA je tento rozsah 285°F až 320°F.“
Tady to začíná být složité: Ačkoli existují způsoby, jak snížit tepelné ztráty během přepravy kamionem, jako jsou izolovaná lůžka kamionů a vrchní krycí plachty, všechny formy asfaltových směsí ztrácejí cenné teplo během cesty z továrny k pokládce; kdekoli od 5°F do 25°F nebo více. Zkrácení doby mezi závodem a místem pokládky a práce v teplých dnech mohou pomoci, ale faktem je, že tepelné ztráty jsou nevyhnutelným problémem.
Může tento problém vyřešit zvýšení teploty na asfaltárně? „Pokud v závodě připravíte asfaltovou směs příliš horkou, můžete poškodit tekuté asfaltové pojivo tím, že změníte jeho chemické a fyzikální vlastnosti,“ řekl Mike Huner, poradce v oblasti asfaltování se sídlem v Nashvillu a majitel společnosti Huner Consulting. „Nakonec byste sice na staveniště dostali teplejší asfaltovou směs, ale její dlouhodobá životnost by byla ohrožena. Výsledkem by byla vrstva asfaltu, která by nevydržela tak dlouho, jak měla.“
MINIMÁLNÍ TEPLOTA SMĚSI
Na druhém konci „zlaté zóny“ je asfalt, který je příliš studený. Důvodem je, že s klesající teplotou asfaltová směs tuhne – hůře se zhutňuje.
Zhutňování je klíčem k vytvoření vozovek s dlouhou životností. Správné zhutnění zlepšuje vlastnosti vozovky několika způsoby. Zajišťuje pevnost ve smyku, která odolává vyjetým kolejím. Optimalizuje vzduchové dutiny pro maximalizaci trvanlivosti, minimalizaci únavy a minimalizaci oxidace, která může způsobit předčasné stárnutí vozovky. Správné zhutnění také napomáhá vodotěsnosti povrchu vozovky a minimalizuje propustnost, která může přispět ke strhávání pojiva z částic kameniva v asfaltové směsi. „Cílem je dosáhnout obsahu vzduchových dutin do šesti procent, aby se dosáhlo optimálního výkonu,“ řekl Scherocman.
„Pokud je směs příliš chladná, když vyjíždí ze sklápěčky, bude příliš tuhá a bude se špatně hutnit,“ řekl Danny Gierhart, starší regionální inženýr Asfaltového institutu se sídlem v Tuttle v Oklahomě. „Pokud se směs nechá vychladnout na teplotu pod 180°F až 190°F před dosažením správné hustoty, bude směs tak tuhá, že další snahy o zhutnění mohou ve skutečnosti rozdrtit kamenivo ve směsi.“
Asfaltový institut se k tomuto tématu vyjádřil. „Směsi musí být uloženy a zhutněny před ochlazením na 185 °C, takže minimální teplota bude záviset na teplotě vrstvy, na kterou se ukládá, a také na okolních podmínkách,“ uvádí se na stránkách AI. „Obecně platí, že specifikace agentur upřesňují minimální přijatelnou teplotu pro směs za potěrem, obvykle 250°F.“
OBECNÁ TEPLOTA
Pokud pracujete venku s horkým materiálem, kde tepelné ztráty ovlivňují jeho zpracovatelnost, má smysl pokládat (pokud máte na výběr) spíše ve dnech, kdy je horko, než v chladných. Důvod spočívá v termodynamice: Pokud dáte dvě různá tělesa o různých teplotách do vzájemného kontaktu, nakonec dojde k jejich společné sdílené teplotě, protože teplo z teplejšího povrchu přechází na relativně „studený“ povrch druhého.
To znamená, že horký HMA bude ztrácet teplo rychleji v chladný den než v den horký. Ještě rychleji bude ztrácet teplo, pokud se přes něj bude prohánět studený vítr.
„To znamená, že okolní teplota nemusí nutně hrát velkou roli,“ řekl Scherocman. „Například v jarních dnech to není zdaleka takový problém jako teplota podkladového asfaltu.“
EXISTUJÍCÍ TEPLOTA DLAŽBY
Teplota stávající dlažby/podkladu vozovky v porovnání s teplotou pokládaného asfaltu má také vliv na to, jak dlouho zůstane asfalt zpracovatelný.
„Teplota stávající vozovky musí být dostatečně teplá, aby nedošlo k příliš rychlému ochlazení čerstvého asfaltového výtahu před jeho řádným zhutněním,“ řekl Gierhart. „Minimální přípustná teplota povrchu musí být s klesající tloušťkou zdvihu teplejší. Obvyklá minima jsou 40 °C pro zdvihy větší než 3 palce a 50 °C pro směsi tenčí než 2 palce.“
„Nezapomeňte, že na jaře je podklad studený ze zimy,“ dodal Scherocman. „Takže i za teplého jarního dne můžete mít problémy s tím, že stávající asfalt je příliš studený na to, abyste s ním mohli pracovat.“
Teplota zhutnění
„Stupeň zhutnění asfaltobetonové směsi je nejdůležitějším faktorem, který ovlivňuje konečné vlastnosti vozovky za provozu,“ řekl Scherocman. „To je zase ovlivněno teplotou asfaltu při jeho pokládce a hutnění.“
„Zkuste hutnit směs, když je asfalt příliš studený, a můžete skončit s tím, čemu říkáme efekt koláčové kůrky,“ varoval Huner. „Výsledná vrstva asfaltu může být nahoře chladná a křehká, ale uprostřed měkká a nezhutněná. Bude náchylná k vlasovým nebo kontrolním trhlinám na povrchu během procesu hutnění.“
V zásadě platí, že všechny formy asfaltu by měly být položeny a poté okamžitě zhutněny, přičemž by se měly nacházet v příslušných zlatých zónách. Proto je pro asfaltérské firmy nezbytně nutné, aby měly proces míchání/dodávky asfaltu „just in time“, nebo aby se mu co nejvíce přiblížily vzhledem k realitě reálného asfaltování.
Careless je spisovatel na volné noze, který působí v Ontariu.