přednáška 6

ikosti
deformace. V souvislosti s použitím asfaltových pojiv do asfaltových směsí je
zapotřebí zdůraznit zejména závislost chování asfaltových směsí na rychlosti
zatížení, kde se viskózní složka asfaltového pojiva výrazně projeví:
- při nízkých rychlostech nebo stání vznikají velké deformace (autobusové
zastávky, stoupací pruhy na dálnicích)
- při vysokých rychlostech malé deformace

Obr. 2.1: Asfalt – visko-elastický materiál
Závěr
- 7 (17) -
Oxidace asfaltu
Protože je asfalt organickou látkou, reaguje s kyslíkem z okolního prostředí =
oxidativní tvrdnutí a stárnutí asfaltu = tvrdší a křehčí struktura. K oxidaci do-
chází rychleji za vysokých teplot (např. při míchání asfaltové směsi na oba-
lovně)
2.3 Zkoušení asfaltových pojiv
Zkoušky asfaltových pojiv lze rozdělit do dvou druhů – zkoušky konvenční
(penetrace, bod měknutí, bod lámavosti, vratná duktilita, viskozita) a zkoušky
funkční (simulující stavy během výroby asfaltové směsi = oxidativní stárnutí,
únavové vlastnosti atd.) Funkční zkoušky asfaltových pojiv byly vyvinuty v
rámci projektu SHRP (Strategic Highway Research Project) v USA v 90. le-
tech.

Konvenční zkoušky asfaltových pojiv:
• penetrace
Od této zkoušky je odvozeno označení asfaltů, určuje tvrdost asfaltu při teplotě
25 oC, výsledkem zkoušky je hloubka průniku jehly do vzorku asfaltového po-
jiva, udává se v desetinách milimetru. Např. asfalt označovaný 70/100 má mít
penetraci v rozmezí 7-10 mm.

Obr. 2.2: Penetrace

• bod měknutí – kroužek kulička (KK)
Horní hranice oboru plasticity, udává se ve oC. Za touto pak přechází asfalt do
tekutého stavu.


Obr. 2.3: Bod měknutí - KK
Úvod
- 8 (17) -

• bod lámavosti
Dolní hranice oboru plasticity, udává se ve oC. Při překročení této teploty se
asfalt stává křehkým a praská.
Rozmezí teplot stanovených ve dvou výše uvedených zkouškách charakterizuje
tzv. obor plasticity asfaltů = rozsah teplot, ve kterých je možné asfalt použít.

Obr. 2.4: Bod lámavosti

• vratná duktilita
U modifikovaných asfaltů se měří tzv. vratná duktilita, vlákno se po natažení
na délku 25 cm přestřihne a měří se míra zpětného přetvoření.

Obr. 2.5: Vratná duktilita

• viskozita
Charakterizuje míru vnitřního tření, měří se pomocí viskozimetrů.

Další zkoušky asfaltu, méně často používané :
• penetrační index (charakterizuje teplotní citlivost asfaltů, je možné jej vy-
počítat na základě výsledku zkoušek penetrace a bodu měknutí),
• rozpustnost v benzenu - vyjadřuje čistotu asfaltu
• bod vzplanutí - nejnižší teplota, při které páry hoří alespoň 5 s


Závěr
- 9 (17) -
V následujícím grafu je uvedeno chování základních tří druhů asfaltů S – pri-
márního, W – parafinického a B – modifikovaného v závislosti na teplotě a ve
vztahu k výše uvedeným zkouškám asfaltů.





Obr. 2.6: Porovnání vlastností tří zákl. druhů asfaltů v závislosti na teplotě






Úvod
- 10 (17) -

Tabulka 1: Specifikace – silniční asfalty
Zkušební
metoda
Jednotka 20/30 30/45 50/70 70/100 100/150 160/220
Penetrace při 25 °C EN 1426 0,1 mm 20 – 30 30 – 45 50 – 70 70 – 100 100-
150
160-
220
Bod měknutí EN 1427 °C 55 – 63 52 – 60 46 – 54 43 – 51 39 – 47 35 – 43
Bod vzplanutí EN ISO 2592 °C ≥ 240 ≥ 240 ≥ 230 ≥ 230 ≥ 230 ≥ 220
Bod lámavosti podle
Fraasse
EN 12593 °C - ≤ -5 ≤ -8 ≤ -10 ≤ -12 ≤ -15

2.4 Modifikované asfalty
Stále se zvyšující dopravní zatížení a s ním i požadavky na asfaltové směsi
vyžadují vyšší kvalitu asfaltů.
Nevystačíme s běžně vyráběnými asfalty ⇒ modifikace asfaltů aditivy, který-
mi se dosahuje :
• zlepšení přilnavosti asfaltu ke kamenivu
• snížení teplotní citlivosti a jeho křehkosti v oblasti nízkých teplot (snížení
bodu lámavosti)
• zvýšení bodu měknutí ⇒ rozšíření oboru plasticity
• zlepšení odolnosti proti vzniku trvalých deformací
• snížení stárnutí asfaltu
Modifikované asfalty jsou asfalty, jejichž vlastnosti byly změněny přidáním
přísad, čímž byly změněny buď jejich chemické nebo fyzikálně-mechanické
vlastnosti.
První modifikace asfaltů se datuje od roku 1938. Tehdy v USA začali přidávat
síru do silničních asfaltů, aby zlepšili jejich vlastnosti. Další pokusy se prová-
děly např. ve Francii → pouze na úrovni experimentů a pokusných úseků, pro
široké použití byly modifikované asfalty příliš drahé.
K širšímu použití modif. asfaltů dopomohla až první ropná krize, kdy cena
asfaltu byla výrazně zvýšena, což vedlo ke snaze používat asfalty s delší život-
ností. První polymery modifikované asfalty se objevily v 70. létech v Německu
a Rakousku.

Rozdělení modifikátorů

Nejběžněji používaným typem modifikátorů jsou polymery. Polymery jsou
makromolekuly, v kterých se opakuje stejná skupina atomů.

Polymery je možné rozdělit do dvou hlavních kategorií :
• termosetické polymery – nevratně tvrdnou při zahřátí – nepoužívají se
pro modifikace
Závěr
- 11 (17) -
• termoplastické polymery – zahřáním se stávají reversibilně plastickými.
Tyto se vmíchávají do asfaltů za vysokých teplot, přičemž výsledná směs je
vysoce viskózní.

Termoplastické polymery se dělí na elastomery a plastomery.
Kromě polymerů se dále používají k modifikaci např. latexy a drcená guma.

Obecně lze říci, že modif. asfalty zlepšují chování asfaltových pojiv v oblasti
nízkých a vysokých teplot ⇒ asfaltové směsi jsou pak odolnější proti tvorbě
mrazových trhlin nebo tvorbě trvalých deformací. Ovlivnění vlastností však
závisí na druhu a množství modifikátoru, na výchozím asfaltovém pojivu atd.
Pro hodnocení asfaltových pojiv nelze vždy použít výsledky klasických zkou-
šek asfaltů – výsledky jsou zavádějící (modifikací se např. bod lámavosti oproti
původnímu asfaltu nezmění, ale ve skutečnosti se nízkoteplotní chování asfaltů
zlepší – to lze však prokázat jinými zkouškami např. na asfaltových směsích).
2.5 Ředěné asfalty
Snaha o provádění silničních stavebních prací i za méně příznivých podmínek
vedla k zavedení a výrobě ředěných asfaltů. Ředěné asfalty se vyrábějí ze sil-
ničního ropného asfaltu s přísadou benzinových nebo petrolejových ředidel.
• ředěné asfalty na bázi benzinových ředidel - rychle tuhnoucí - AR-RT 20,
50, 90, 150
• na bázi petrolejových ředidel - normálně tuhnoucí AR-NT