přednáška 11

vysokých rychlostech chová jako pevná a křehká hmota, při vyšších teplotách a nízkých
rychlostech nebo stání vozidel jako hustá kapalina.
K vývoji trvalé deformace je třeba kromě vysoké teploty a pomalé rychlosti nebo stání
• zatížení soustředěné do jízdních stop,
• velký počet opakovaných zatížení.
Podle druhu zatížení dochází k:
• prohlubním v místě stání vozidel (autobusová zastávka),
• opakovaným prohlubním v podélném směru před řízenými křižovatkami (roleta) na celou
šířku jízdního pruhu,
• vyjetým kolejím ve stopách nákladních vozidel,
• nepravidelné nerovnosti při působení vodorovných sil při brzdění, rozjíždění nebo ve
směrových obloucích,
• náhodné nerovnosti ve volné trase kolísavým složením směsi nebo spojení vrstev krytu
vozovky.
- Ztráta hmoty z krytu
Spojení zrn kameniva je účinkem zatížení, působením vody, stárnutím asfaltu a drobením
kameniva narušováno. Hmoty obrusné vrstvy postupně ubývá.
Nejjednodušší způsob ztráty hmoty je např. uvolnění drti z nátěru s vlivem na drsnost
povrchu vozovky, olupování tenké vrstvy emulzního kalového zákrytu a rozpad zrna
(měkkého, zvětralého nebo porušeného) se vznikem kaverny.
4
U krytů z asfaltových směsí se nejprve uvolňuje asfaltový tmel - (směs asfaltu a kameniva do
2 mm), zvláště obsahuje-li málo pojiva a je tudíž drobivý. Ubýváním tmele se obnažují hrubá
zrna kameniva a nejsou-li již do směsi zaklíněna, vylamují se. Pokud se tento proces
ponechá svému vývoji, vzniká další uvolňování zrn a ubývání vrstvy tak, až je odstraněna
obrusná vrstva celá a proces pokračuje i do dalších vrstev krytu, případně podkladu, neboť
tyto vrstvy jsou méně odolné než obrusné vrstvy.
Proces porušení asfaltových směsí ztrátou hmoty se zatřiďuje do těchto stadií:
• ztráta tmele (vypírání povrchu, povrchová koroze),
• vylamování hrubého kameniva (hloubková koroze),
• výtluk v obrusné vrstvě,
• výtluk v krytu.

- Trhliny

1. Mrazové trhliny
Netuhá vozovka vykazuje za normálních podmínek viskoelastické vlastnosti, tj. kromě
pružného chování má schopnost „pomalu téci“. Díky této vlastnosti se netuhá (asfaltová)
vozovka obejde bez dilatačních spár. Problém nastává při dlouhotrvajících extrémních
mrazech, kdy asfaltové pojivo „tuhne“ a tím asfaltová směs ztrácí své poddajné vlastnosti a
praská – vznikají mrazové trhliny.

Ve světě bylo provedeno mnoho různých pozorování a výzkumů tvorby mrazových trhlin
(např. Ontarijský model prof. Haase nebo práce Mc.Leoda) založených na dlouhodobém
pozorování stovek úseků vozovek v různých klimatických oblastech. Tyto informace jsou
k dispozici v APT (Asphalt Pavement Technology) – zejména články a diskuse Mc.Leoda,
např. tzv. Pen-Vis-Number (Penetračně viskozní číslo), které má značnou vypovídací
schopnost o teplotní citlivosti nebo tzv. Bitumen Test Data Chart (Heukelom). Celá
problematika byla v roce 1987 znovu zařazena do projektu Strategic Highway Research
Program (SHRP) v USA a zjištěné výsledky v podstatě potvrdily dřívější poznatky.

Z těchto prací, jednoznačně vyplývá, že tvorbu nízkoteplotních příčných trhlin ovlivňují tyto
faktory:
checkbld Index mrazu
checkbld gradace asfaltového pojiva
checkbld tloušťka asfaltových vrstev

Ovlivnitelným faktorem, který má rozhodující vliv je gradace asfaltového pojiva.

Na základě těchto výzkumů je v našich klimatickým podmínkách (při porovnání s obdobnými
v USA) s výjimkou horských oblastí optimální používat asfalty penetrace 70/100 (pokud
nejsou modifikované).
Samozřejmě, že zvyšování gradace asfaltu nepříznivě ovlivňuje tvorbu trvalých deformací
(vyjeté koleje). Proto volba vhodné gradace je vždy kompromisem mezi rizikem tvorby kolejí
v letním období a rizikem vzniku mrazových trhlin v zimě.
Podstatnou pozitivní změnu přineslo používání modifikovaných asfaltů. Čím se modifikovaný
asfalt liší od obyčejného ? Kromě jiných příznivých vlastností (lepší přilnavost, pomalejší
stárnutí, lepší únavové vlastnosti) je ještě jedna vlastnost, která je rozhodující a to je jeho
teplotní citlivost.

5
Celá problematika je názorná z následujícího obrázku:











PI = penetrační index
PI = 0 znamená nižší teplotní citlivost
PI = − 1 znamená vyšší teplotní citlivost

Obr. 3 - Teplotní citlivost asfaltu


Modifikovaný asfalt má menší teplotní citlivost, je tedy při vysokých teplotách “tvrdší“ a při
nízkých teplotách “měkčí“ než asfalt obyčejný. Proto modifikovaný asfalt nižší gradace
zvyšuje odolnost proti tvorbě trvalých deformací a zároveň v zimě směs „nepraská“.

Při velmi nízkých teplotách dochází ke smršťování asfaltové směsi stejně jako u jiných látek.
Pokud teploty poklesnou pod -20 oC nebo pokles teploty povrchu je rychlý, pak se na
povrchu vytvoří příčná smršťovací trhlinka, která oslabí asfaltové vrstvy. Tato trhlinka
opakovanými poklesy teploty roste do hloubky obrusné vrstvy. Jakmile trhlina dosáhne
vzájemného spojení s ložní nebo podkladní vrstvou vozovky, naruší spojení vrstev.
Vývoj porušení příčnou trhlinou je rozdělen do následujících stadií:
• úzká trhlina nepostihující celou šířku vozovky,
• úzká trhlina přes celou šířku vozovky,
• větvení trhliny nebo vytváření přidružených trhlinek,
• prohlubování a vznik široké trhliny s olamováním hran a případně vývojem přidružených
trhlin.
Vývoj trhlin je níže schematicky znázorněn:



Obr. 4 Postupný vývoj mrazových trhlin

LOG η