M03

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA STAVEBNÍ
Dr. Ing. Michal Varaus
Pozemní komunikace II
MODUL 3
Asfaltová pojiva
STUDIJNÍ OPORY
PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
© Michal Varaus, Brno 2005
OBSAH
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
HYPER15
Úvod
Cíle
Cílem je poskytnout Vám informace o asfaltových pojivech jakožto jednom ze základních materiálů pro stavbu vozovek. Informace, které se v tomto bloku dozvíte se budou týkat vlastností asfaltových pojiv, jejich výroby, zkoušení a aplikace.
Požadované znalosti
Pro studium jsou zapotřebí základní znalosti z fyziky.
Doba potřebná ke studiu
Doba potřebná pro nastudování tohoto modulu se odhaduje na cca 4 hodin .
Klíčová slova
ropa, asfaltové pojivo, asfaltová emulze, ředěný asfalt
Silniční asfalty
Definice, rozdělení
Asfaltové pojivo - definice
Směs uhlovodíků, jejíž elasticko-viskózní chování se mění se změnou teploty. Jedná se o koloidní směs vysoce molekulárních uhlovodíků, v které je zastoupeno až kolem tisíce různých sloučenin. Ty se v zásadě rozdělují na tekuté složky (oleje, pryskyřice označované maltény) a pevné částice – asfaltény.
Základní rozdělení asfaltů :
Přírodní asfalty
Přírodní asfalty se vyskytují málo, největším zdrojem přírodních asfaltů je jezero Trinidad (35 ha, cca 90 m hloubka). Čistý asfalt se získává zahřátím na 160 oC a následným prolitím přes síta, na kterých se zachycují hrubé nečistoty a organické zbytky. Tento asfalt je znám pod názvem Trinidad Epuré.
Tento asfalt je příliš tvrdý než aby mohl být používán jako pojivo do asfaltových směsí. Proto se provádí jeho míchání s měkkým ropným asfaltem, který je pak běžně používán v silničním stavitelství.
V Evropě se nachází přírodní asfalt v Albánii - Selenica. I tento asfalt se vždy vyskytuje s příměsí minerálních látek.
Ropné asfalty
se získávají destilací surové ropy. Podle chemického a látkového složení rozlišujeme tři základní druhy rop:
asfaltické ropy, které obsahují větší množství asfaltických látek
poloasfaltické ropy (též poloparafinické) s malým obsahem asfaltických látek
neasfaltické (parafinické) s nepatrným množstvím asfaltických látek.
Výroba asfaltů
Výrobní zařízení je třístupňové. Ropa se ze skladovacích nádrží čerpá přes výměníky do odsolovací stanice, kde se elektrostaticky odstraní převážný obsah solí. Pak se dostává do odpařovací kolony, kde se odstraní nejlehčí podíly a po dalším předehřátí v peci se nastřikuje do atmosférické destilační kolony, kde se oddestiluje kerosin, benzín, petrolej, oleje. Zbytek po destilaci je mazut. Mazut se vede přes vakuovou destilační kolonu, kde se dále oddestilují za podtlaku tři olejové frakce lišící se viskozitou, zbytkem je pak asfalt. Asfalt je tedy posledním produktem celého procesu.
Takto získaný asfalt se může dále zpracovávat kontinuální oxidací. Při oxidaci dochází ke změně struktury jednotlivých složek uhlovodíků, čímž je možné ovlivňovat některé požadované vlastnosti asfaltu. Tímto způsobem se vyrábí polofoukané asfalty.
Rozlišujeme asfalty:
destilační jako asfalty získané přímo po destilaci vhodné pro použití v silničním stavitelství.
polofoukané vyráběné z destilačních asfaltů umělým stárnutím, oxidací vakuového zbytku.
foukané vyráběné z destilačních asfaltů umělým stárnutím, oxidací k získání vysoce viskózních asfaltů používaných v izolacích proti vodě a vlhkosti.
modifikované – destilační nebo polofoukané asfalty jsou upraveny přídavkem přísad – v silničním stavitelství používané pro vysoce namáhané asfaltové směsi nebo pro a zálivky.
Asfalt – charakteristické vlastnosti
Nejdůležitější charakteristikou asfaltového pojiva je teplotní citlivost. Chování asfaltového pojiva je závislé na teplotě – výsledky kterékoli zkoušky asfaltového pojiva musí být vždy udávány s teplotním údajem. V této souvislosti je asfaltové pojivo označováno jako viskoelastický materiál - za nízkých teplot se chová jako pružná látka, za vysokých teplot jako kapalina charakterizována svou viskozitou. Za běžných teplot má asfaltové pojivo obojaké vlastnosti, tedy visko-elastické.
Silový odpor proti deformaci, který je vyjádřen viskozitou, je úměrný rychlosti deforma