Beton asfaltowy i tłuczeń asfaltowany

Uwagi ogólne

Mieszaniny tłucznia kamiennego z asfaltem, znane pod nazwą betonu asfaltowego i tłucznia asfaltowanego, tworzą przejście od zwykłej drogi bitej do dróg o nawierzchni z drobnoziarnistego asfaltu piaskowego. Powłoka z tego rodzaju asfaltu w Holandii została po raz pierwszy zastosowana w prowincji Utrecht przy budowie dróg Doorn Leusden i Leersum Woudenberg.

We wszystkich wypadkach, gdzie dawniej budowano zwykłą nawierzchnię tłuczniową, można obecnie stosować tłuczeń asfaltowany. Specjalnie nadaje się on do budowy dróg o przeważającym ruchu automobilowym, tak ciężarowym jak i lekkim.

Tłuczeń asfaltowany nadaje powłoce drogi dużą wartość użytkową. Nie jest śliski, a równie gładki jak bruk z drobnej kostki i ruch po nim wymaga małej siły pociągowej.

Rodzaje

W betonie asfaltowym rozróżniają w zależności od wymiarów materiału kamiennego, dwa znacznie różniące się od siebie rodzaje.

Jeśli używamy tłuczeń kamienny taki sam jak przy budowie zwykłych dróg bitych, a zatem o takich wielkościach i takim składzie, że po ostatecznym uwałowaniu pozostaje jeszcze około 20% pustych przestrzeni, to otrzymujemy nawierzchnię mało zwartą. Gdy zaś w mieszaninie z tłucznia kamiennego puste przedziały między grubszymi kawałkami zostają wypełnione coraz drobniejszym tłuczniem, aż do kamyków o wymiarze 5 mm. otrzymujemy wówczas nawierzchnię, w której niema więcej nad 10% pustych przestrzeni. Aby osiągnąć takie rezultaty, robota musi być wykonaną należycie, a do ostatecznego wałowania powinny być stosowane walce ciężkie o szerokich kołach.

Pozostałe 10% pustych przestrzeni można zapełnić piaskiem, piasek zaś uszczelnić materiałem wypełniającym. Otrzymana mieszanina nosi nazwę mieszaniny zwartej (zamkniętej).

Budowa

Warstwa tłucznia asfaltowanego w Holandii miewa grubość od 5 – 10 cm. Przy mieszaninie luźnej grubość bywa większa, przy mieszaninie zwartej z drobnych ziaren maksymalna grubość pokładu wynosi 6 cm. Im drobniejsza jest mieszanina, tym powłoka z niej mniej się zużywa i odpowiednio może być cieńsza. Ażeby otrzymać całą powłokę drogi prawdziwie mocną, lepiej stosować mieszaninę luźniejszą o większej grubości. Przy tym osiąga się bowiem i tę korzyść, że po ukończeniu budowy drogi grubość warstwy asfaltu nie ulega już prawie zmianom.

Najważniejsza różnica między tymi dwoma sposobami budowy jest następująca. Luźna mieszanina potrzebuje warstwy uszczelniającej, aby nie dopuścić do przesączania się wody, co powodowałoby kruszenie się asfaltu. Przeciwnie zaś mieszanina zupełnie zwarta (zamknięta) nie wymaga żadnych dodatkowych zabezpieczeń. Powłoka z takiej mieszaniny może całkowicie być zużyta. Po wielu latach, kiedy powłoka asfaltowa staje się bardzo cienka, nadchodzi nawet taki moment, że dolne warstwy nawierzchni same wytrzymywać muszą cały ciężar ruchu.

Tłuczeń asfaltowany

Najodpowiedniejsza grubość warstwy mieszaniny na powłokę jest 8 cm. przed wałowaniem. Skład mieszaniny na ten cel dają następujący:

40% tłucznia 3-4 cm.

35% tłucznia 2-3 cm.

25% tłucznia 0,5-2 cm.

Można dać też mieszaninę jak np.:

75% tłucznia 2-4 cm.

25% tłucznia 0,5-2 cm.

Powyższe składniki mineralne miesza się w mieszadle, suszy i podgrzewa do 175 C. Równocześnie tworzący się pył bywa wysysany z suszarki. Po czym przewożą materiał do magazynów, gdzie ważą go automatycznie. Z magazynu kierują materiał do mieszadła w kształcie koryta. Jednocześnie materiały bitumiczne doprowadza się do tej samej temperatury. Dodaje się je w ilości 5,5% wagi tłucznia i tak długo z nim miesza, aż każdy kawałek tłucznia całkowicie zostanie powleczony bitumem. Potem wysypuje się mieszaninę do wózków, rozwozi po drodze i rozpościera po powierzchni na potrzebną grubość.

Należyte rozpostarcie tłucznia pokrytego bitumem wymaga wielkiej zręczności robotnika. Od tego zależy równość budowanej drogi, a także wydajność roboty. Aby praca postępowała prędko i dobrze, w pierwszym rzędzie potrzebne jest stałe utrzymywanie narzędzi w ciepłym stanie. Grabie muszą być trzymane na ogniu koksowym, i w czasie roboty po wystygnięciu zaraz wymieniane na świeżo podgrzewane.

Bezpośrednio po wykonaniu powłoki trzeba raz ją przewałować, aby związać powierzchnię gładko i szczelnie. Następnie przysypuje się ją warstwą czystego suchego grysiku tj. drobnego tłucznia o wymiarach od 0,5 – 2 cm na grubość 7 – 10 mm.

Teraz dopiero rozpoczyna się dokładne wałowanie od brzegów do środka i trwa aż do zupełnego związania się mieszaniny, tj. do chwili, kiedy mieszanina ostygnie a powłoka stanie się nieruchoma i wałowanie nie daje już żadnego rezultatu. W tym momencie powłoka musi być równa, gładka i mieć zachowany należyty profil, gdyż następnym wałowaniem zmieniać profilu więcej nie można. Inne sposoby zaś dają minimalne rezultaty.

Po zupełnym uwałowaniu pokrywa się powłokę gorącym bitumem, podgrzewanym do 180 C. Bitum rozlewają po powierzchni konewkami lub też specjalnymi wozami do skrapiania ulic. Na jeden metr kw. powierzchni potrzeba go około 3 kg. Na zakończenie pokrywa się tę smolistą warstwę drobnym miałem kamiennym o wymiarach od 5 – 10 mm. i walcowaniem wgniata się w bitum. Po ostygnięciu, a zatem następnego dnia, droga może być otwarta dla ruchu.

W pierwszym okresie miał kamienny czyni powierzchnię nieco szorstką, jednak w krótkim czasie zostaje wgnieciony w warstwę bitumu i spoczywa już mocno na nawierzchni.

Beton asfaltowy

Rozmiary tłucznia używanego do wyrobu zwartego (ścisłego) betonu asfaltowego mogą dojść aż do 3 cm. Dotychczas tego rodzaju robót w Holandii nie wykonywano. W Ameryce natomiast asfalt ten znalazł szerokie zastosowanie pod nazwą „Warrenite” i „Bithulitic”. Do wyrobu zwartej mieszaniny tłuczniowi należy oddawać pierwszeństwo przed piaskiem tylko wówczas, jeżeli wskazane jest wzmocnić powłokę lub też gdy przeważa ruch kołowy konny na żelaznych obręczach. Przy ruchu bardzo intensywnym korzystniejsza jest nawierzchnia ze zwartej, drobnoziarnistej mieszaniny.

Szczeliny (Puste przestrzenie)

Aby otrzymać mieszaninę zwartą w znaczeniu jak się to tu rozumie, należy wpierw określić ilość pustych przestrzeni znajdujących się w mieszaninie kamiennej. Zależnie od tego dobiera się odpowiednią mieszaninę piasku z materiałem wypełniającym lub też bez niego, jednak zawsze lepsza jest mieszanina z materiałem wypełniającym. Mieszaninę tę przygotowują zazwyczaj w większej ilości, niż ustalono, aby wypełnić należycie wszystkie szczeliny.

Puste przestrzenie mieszaniny kamiennej bada się w sposób prosty, określając ilość wody, która do jednego litra kamienia tłuczonego dodaną być może, aby wypełnić miarę litrową. Przy dobrze przesianej mieszaninie wynosi to 20% ogólnego ciężaru. Przy wałowaniu powinno się jeszcze usunąć 10%, tak że do wypełnienia piaskiem i materiałem wypełniającym pozostaje zaledwie 10%.

Biorą zwykle 3 razy większą ilość piasku niż jest potrzeba do wypełnienia, wychodzą bowiem z założenia, że lepiej aby każdy kawałek kamienia spoczywał wśród piasku i bitumu, niż żeby obijał się jeden o drugi.