Chemia drogowa w nowoczesnej odsłonie

1. Budowa nowej nawierzchni

Budowa drogi to proces złożony, wymagający skoordynowania wielu zadań. Wykonawcy zwykle uwagę skupiają na działaniach i materiałach głównych, często zapominając, że nie mniejszy wpływ na ogólną trwałość nawierzchni, mają materiały niemalże niezauważalne w kosztorysie jak np. uszczelnienia spoin technologicznych. W trakcie eksploatacji nawierzchni role często się odwracają – właśnie od tych miejsc zaczyna się zwykle destrukcja.
Uszczelnienie spoiny technologicznej osiąga się poprzez jej wulkanizację. Aby to osiągnąć, zarówno taśmy, jak i pasty muszą zostać poddane działaniu odpowiedniej temperatury – w tym przypadku pochodzącej od gorącej mieszanki, przy czym stosując taśmę dylatacyjną należy zwrócić szczególną uwagę, aby została ona całkowicie stopiona – w przeciwnym wypadku spoina nie zostanie trwale uszczelniona. W naszych realiach dość powszechne jest układanie warstw ścieralnych nawierzchni późną jesienią czy nawet zimą. W takich warunkach, w porozumieniu z nadzorem budowy, lepiej jest zastosować cieńszą taśmę dylatacyjną, która mimo złych warunków ulegnie pełnemu stopieniu i zawulkanizuje spoinę, niż zastosować taśmę zgodną z dokumentami, która jednak nie stopiwszy się, nie spełni swego zadania. Przy obecnej tendencji obniżania koszów budowy, wybór najtańszego materiału wydaje się logiczną konsekwencją, jednak w ogólnym rozrachunku, biorąc pod uwagę ewentualne poprawki, warto starannie rozważyć wybór. Sytuacja zaczyna być dramatyczna, kiedy wykonawca, dla pozornych oszczędności, świadomie rezygnuje z zastosowania materiałów uszczelniających. Wykonana w ten „ekonomiczny” sposób nawierzchnia szybko okazuje się być kosztowym kukułczym jajem, podrzuconym zarządcy drogi.

2. Utrzymanie nawierzchni istniejących

Realia nie pozostawiają złudzeń: nowe inwestycje oraz kompleksowe remonty są tak realizowane, by nawierzchnia „przeżyła” okres gwarancji. Z wadami i uszkodzeniami nawierzchni muszą potem zmagać się samorządy. Tradycyjne metody napraw cząstkowych ograniczają się do wymiany uszkodzonego odcinka nawierzchni. Nowoczesne metody napraw nie wymagają ingerencji w strukturę nawierzchni, a ich trwałość jest znacznie wyższa.

2.1. Uszczelnianie powierzchniowe niedogęszczonych lub spękanych nawierzchni bitumicznych

Powszechną praktyką jest nasilenie budowy dróg w okresie jesiennym, spowodowane koniecznością wykorzystania funduszy przeznaczonych na ten cel. Skutkiem tego jest układanie nawierzchni ścieralnych często w warunkach, w których nie ma szans na ich prawidłowe wykonanie: począwszy od bardzo niesprzyjających warunków pogodowych, poprzez bardzo często zbyt zimną mieszankę mineralno asfaltową (jest to szczególnie dotkliwe zwłaszcza dla mas typu SMA), aż do zwykle nieudanych prób jej zagęszczenia.
W efekcie powstaje nawierzchnia niedogęszczona – otwarta lub zbyt porowata, bardzo podatna na zniszczenie przez zamarzającą wodę.
Taka nawierzchnia nigdy nie będzie równie trwała jak ta, która wykonano prawidłowo, jednak jej szczelność oraz poprawny wygląd można przywrócić stosując emulsyjne masy zalewowe-uszczelniające na zimno (np. Cherbit P). Jest to specjalnie przygotowana półpłynna masa zalewowa, stosowana na zimno, produkowana na bazie asfaltu drogowego modyfikowanego lateksem, z domieszką drobnego kruszywa, służącego uszorstnieniu nawierzchni w pierwszej fazie użytkowania (po pewnym czasie wierzchnia warstwa masy zostanie wytarta przez ruch pojazdów, przywracając pierwotną kolorystykę i szorstkość nawierzchni). Masa nie tworzy warstwy na powierzchni, lecz wnika w nawierzchnię, uszczelniając pory od wewnątrz, a od góry tworząc tylko cienki film. W ten sposób można uszczelniać nie tylko niedogęszczone nowe nawierzchnie, ale również stare, wysuszone i spękane w sposób siatkowy lub nieregularny. Maksymalna szerokość szczelin i porów, jakie mogą być uszczelniane za pomocą tej masy to 5-6 mm. Należy jednak pamiętać, że masy emulsyjne nie mają takiej rozciągliwości jak masy zalewowe na gorąco i nie nadają się do uszczelniania uszkodzonych spoin technologicznych czy naprawy pęknięć liniowych, które charakteryzują się znacznie silniejszą pracą w zmieniających się warunkach temperaturowych.

2.2. Naprawa pęknięć i rozszczelnionych liniowych spoin technologicznych

Do naprawy nieszczelnych spoin technologicznych i pęknięć liniowych najlepsze są bitumiczne masy zalewowe na gorąco (np. Reinau TL82/SNV164), modyfikowane polimerem SBS. Masy te charakteryzują się bardzo dobrą przyczepnością do powierzchni asfaltowych, betonowych i stalowych. Zachowują elastyczność w każdych warunkach temperaturowych. Masę zalewową wbudowuje się w stanie płynnym po rozgrzaniu do 160-180oC. Bitumiczne masy zalewowe na gorąco znajdują zastosowanie również przy wypełnieniach szczelin pomiędzy nawierzchnią, a prefabrykatami oraz szczelin dylatacyjnych w nawierzchniach z betonu cementowego. W niektórych przypadkach przed wypełnieniem masą zalewową wystarczy oczyszczenie szczeliny, w innych wymagane jest jej poszerzenie frezem palcowym. W każdym przypadku wymagane jest zagruntowanie szczeliny gruntownikiem na bazie żywic syntetycznych.

2.3. Likwidacja kolein, łagodnych zagłębień i zastoisk wody

» reaktywna 3-składnikowa masa naprawcza na zimno (REP 0/3 lub 0/5), składająca się z kruszywa frakcji 0-3 lub 0-5 mm, emulsji bitumicznej oraz czynnika przyspieszającego reakcję. Po wymieszaniu składników masę nanosi się na zaniżenie (szlichta) przy użyciu typowych narzędzi murarskich, Czas reakcji, zależnie od temperatury otoczenia, wynosi od 30 do 60 min. Zaraz po stężeniu masy nawierzchnię można ponownie eksploatować.
» twarda masa zalewowa na gorąco, zawierająca szkielet z kruszywa o frakcji 0-1 lub 1-3 mm (DS10 lub DS30). Aplikuje się ją w postaci półpłynnej w temperaturze ok. 190-240oC. Naprawiane miejsce należy oczyścić i zagruntować. Masa jest samopoziomująca, co ułatwia wypełnianie. Po zastygnięciu masa osiąga parametry asfaltu lanego. Zdarza się, że naprawa sąsiaduje bezpośrednio z elementem obcym (studzienka, właz, krawężnik). W takim przypadku należy zastosować normalną procedurę spoinowania tj. np. taśmę dylatacyjną.
O bezproblemowej eksploatacji nawierzchni należy myśleć już podczas projektowania i budowy drogi. Rzeczywistość pokazuje, że w imię pozornych oszczędności projektanci lub wykonawcy pomijają produkty gwarantujące trwałość. Efektem tego są różnego rodzaju wady i uszkodzenia nawierzchni, które dzięki nowoczesnym materiałom i metodom naprawy są obecnie łatwiejsze do usunięcia.