Az okot szépen leírja az, amit egyesek “goldilocks zónának” neveznek. Ahhoz, hogy az aszfaltgyár és az útra fektetése között megőrizze tömörítési tulajdonságait, az aszfaltkeverék nem lehet sem túl meleg, sem túl hideg. A hőmérsékletnek éppen megfelelőnek kell lennie.
“A hőmérséklet a kulcs” – mondta Jim Scherocman, egy cincinnati aszfaltozási tanácsadó, aki 54 éves tapasztalattal rendelkezik a szakmában. “Ez szabályozza az aszfaltozás minden aspektusát: Mennyi ideig marad megmunkálható a munkaterületen, és mennyi idő áll rendelkezésre a lerakás befejezéséhez és a tömörítéshez.” Hozzátette, hogy az egyes emelések vastagsága is számít. Minél vastagabb a réteg, annál tovább tartja meg a hőt és marad tömöríthető.
Sajnos számos tényező befolyásolja az aszfalt végső lerakási hőmérsékletét, és ezáltal azt, hogy mennyire tartós az elkövetkező években. Íme egy pillantás ezekre, valamint egyéb hőmérsékleti szempontokra, amelyek “tartják a lelket” az aszfaltburkoló vállalkozókban.
MAXIMUM MIX TEMPERATURE
Az aszfaltburkolat életében a legmelegebb időszak a feldolgozóüzemben van, amikor keverik – függetlenül attól, hogy a termék nem módosított meleg aszfalt (HMA), polimerrel módosított HMA vagy hűvösebb meleg aszfalt (WMA).
Az egyes aszfalttermékek használatának különböző okai és helyzetei vannak, amelyek kívül esnek e cikk keretein. Ami a tárgykörébe tartozik, az a következő közös tény: Mindegyik keveréket ideális esetben elég forrón kell előállítani az üzemben ahhoz, hogy az aszfaltozás során a megfelelő hőmérsékleti tartományt biztosítsa. “A normál HMA esetében ez 275°F és 300°F között van” – mondta Scherocman. “A polimerrel módosított HMA esetében a tartomány 285°F és 320°F között van.”
Itt kezdődik a trükkös rész: Bár vannak módszerek a hőveszteség csökkentésére a teherautó-szállítás során, mint például a szigetelt teherautó-ágyak és a fedő ponyvák, az aszfaltburkolat minden formája értékes hőt veszít az üzemtől a burkolóig tartó út során; bárhol 5°F és 25°F között, vagy annál is többet. Az üzem és az aszfaltozóhely közötti idő csökkentése és a meleg napokon történő munkavégzés segíthet, de tény, hogy a hőveszteség elkerülhetetlen probléma.
Az aszfaltgyárban a hőmérséklet emelése megoldhatja ezt a problémát? “Ha az aszfaltkeveréket az üzemben túl forróvá teszi, károsíthatja a folyékony aszfaltkötőanyagot azáltal, hogy megváltoztatja annak kémiai és fizikai tulajdonságait” – mondta Mike Huner, egy nashville-i aszfaltozási tanácsadó, a Huner Consulting tulajdonosa. “A végén forróbb aszfaltkeveréket kapunk a munkaterületre, de a hosszú távú teljesítmény élettartama veszélybe kerül. Ez azt eredményezné, hogy az aszfaltréteg nem tartana olyan sokáig, mint amilyennek lennie kellene.”
MINIMUM MIX TEMPERATURE
A “goldilocks zóna” másik végén a túl hideg aszfalt áll. Ennek oka, hogy a hőmérséklet csökkenésével az aszfaltkeverék megmerevedik – így nehezebben tömöríthető.
A tömörítés kulcsfontosságú a hosszú élettartamú utak létrehozásához. A megfelelő tömörítés több szempontból is javítja az útpálya teljesítményét. Nyírószilárdságot biztosít, hogy ellenálljon a barázdálódásnak. Optimalizálja a légüres tereket a tartósság maximalizálása, a fáradás minimalizálása és az útburkolat idő előtti öregedését okozó oxidáció minimalizálása érdekében. A megfelelő tömörítés az útburkolat felületének vízzáróságát is elősegíti, minimalizálva az áteresztőképességet, amely hozzájárulhat a kötőanyagnak az aszfaltkeverékben lévő adalékanyag-részecskékből való kiválásához. “A cél az, hogy az optimális teljesítmény eléréséhez hat százalékos vagy annál kisebb légüres térfogatot érjünk el” – mondta Scherocman.
“Ha a keverék túl hűvös a dömperről, akkor túl merev lesz, és túl nehéz lesz tömöríteni” – mondta Danny Gierhart, az Asphalt Institute vezető regionális mérnöke az oklahomai Tuttle-ban. “Ha a keveréket a megfelelő sűrűség elérése előtt 180°F-190°F alá hagyják lehűlni, a keverék olyan merev lesz, hogy a további tömörítési erőfeszítések ténylegesen összetörhetik a keverékben lévő adalékanyagot.”
Az Aszfalt Intézet is hozzászólt ehhez a témához. “A keveréket be kell helyezni és tömöríteni kell, mielőtt 185°F-ra lehűlne, így a minimális hőmérséklet függ annak a rétegnek a hőmérsékletétől, amelyre a keveréket helyezik, valamint a környezeti körülményektől” – olvasható az AI honlapján. “Általában az ügynökségi előírások meghatározzák a keverék minimálisan elfogadható hőmérsékletét az esztrich mögött, általában 250°F.”
KÖZELMI HŐTEMPERATÚRA
Ha a szabadban dolgozik egy forró anyaggal, ahol a hőveszteség befolyásolja a megmunkálhatóságot, akkor érdemes (ha van választási lehetősége) inkább meleg, mint hideg napokon burkolni. Ennek oka a termodinamikában rejlik: Ha két különböző hőmérsékletű testet hozunk egymással érintkezésbe, akkor azok végül közös, közös hőmérsékletre jutnak, mivel a forróbb felület hője átadódik a másik relatív “hideg” felületének.
Az azt jelenti, hogy a forró HMA gyorsabban veszít hőt egy hideg napon, mint egy meleg napon. Még gyorsabban veszít hőt, ha hideg szél száguld át rajta.
“Mindezek alapján a környezeti hőmérséklet nem feltétlenül számít” – mondta Scherocman. “Például tavaszi napokon közel sem olyan nagy probléma, mint az alap aszfalt hőmérséklete.”
VALÓS ASZTÁLY HŐMÉRSÉGE
A meglévő burkolat/útalap hőmérséklete a lerakandó aszfaltéhoz képest szintén szerepet játszik abban, hogy mennyi ideig marad megmunkálható az aszfalt.
“A meglévő burkolat hőmérsékletének elég melegnek kell lennie ahhoz, hogy ne hűljön le túl gyorsan a friss aszfaltemelés, mielőtt megfelelően tömöríthető lenne” – mondta Gierhart. “A minimálisan megengedett felületi hőmérsékletnek melegebbnek kell lennie, ahogy az emelés vastagsága csökken. A tipikus minimális hőmérséklet 40 °F a 3 hüvelyknél nagyobb emeléseknél és 50 °F a 2 hüvelyknél vékonyabb keverékeknél.”
“Ne feledje, hogy tavasszal az alap hideg a télből” – tette hozzá Scherocman. “Tehát még egy meleg tavaszi napon is előfordulhat, hogy a meglévő aszfalt túl hideg a munkához.”
KOMPAKTÁLÁSI HŐSZINT
“Az aszfaltbeton keverék tömörítési foka az egyetlen legfontosabb tényező, amely befolyásolja az útburkolat végső teljesítményét a forgalom alatt” – mondta Scherocman. “Ezt viszont befolyásolja az aszfalt hőmérséklete, ahogyan lefektetik és tömörítik.”
“Próbálja meg tömöríteni a keveréket, amikor az aszfalt túl hideg, és a végén az lesz a vége, amit mi pitekéreg-effektusnak nevezünk” – figyelmeztetett Huner. “A keletkező aszfaltréteg felül hűvös és törékeny lehet, de középen puha és tömörítetlen. A tömörítési folyamat során hajlamos lesz hajszálrepedésekre vagy ellenőrző repedésekre a felületen.”
Az aszfalt minden formáját le kell fektetni, majd azonnal tömöríteni kell, amíg a saját aranyló zónáján belül van. Ezért elengedhetetlen, hogy az aszfaltozó cégek “just in time” aszfaltkeverési/szállítási eljárással rendelkezzenek, vagy olyan közel álljanak hozzá, amennyire csak a valós aszfaltozás realitásait figyelembe véve elérhetik.
Careless Ontarioban élő szabadúszó író.