Destrukt asfaltowy może być szerzej wykorzystywany w budownictwie drogowym niż do tej pory. Jednym ze środków do tego celu ma być …postulowana zmiana nazwy.

“Destrukt asfaltowy w budownictwie drogowym” to temat kolokwium zorganizowanego 15 lutego w Łodzi przez Komitet Techniczny Nawierzchni Asfaltowych Polskiego Kongresu Drogowego, we współpracy z GDDKiA. Miejsce spotkania zostało wybrane nieprzypadkowo: Oddział GDDKiA w Łodzi będzie miał wkrótce do czynienia z ogromnymi ilościami destruktu na prowadzonej na swoim terenie inwestycji polegającej na rozbudowie drogi krajowej nr 1 (tzw. gierkówka) i A1 do parametrów autostrady płatnej na odcinku Tuszyn – granica woj. śląskiego. Istniejąca nawierzchnia asfaltowa miedzy Tuszynem i Częstochową będzie rozebrana i zastąpiona betonem. Jak szacuje zastępca dyrektora Oddziału ds technologii Zbigniew Paliński, łączna ilość pozyskanego destruktu w łatach realizacji inwestycji (ma być ukończona w 2021 r.) sięgnie 483 tys. ton, przy przeciętnym rocznym pozyskaniu do tej pory w granicach 20 tys. ton.

Odpad, surowiec wtórny, materiał budowlany?

Destrukt asfaltowy – mieszanka-mineralno asfaltowa, która jest uzyskiwana w wyniku frezowania warstw asfaltowych, w wyniku rozkruszenia płyt wyciętych z nawierzchni asfaltowej, brył uzyskiwanych z płyt oraz z mieszanki mineralno-asfaltowej odrzuconej lub będącej nadwyżką produkcji – tę definicję przypominano kilkukrotnie. W świetle prawa, destrukt asfaltowy jest materiałem wtórnym, klasyfikowanym jako odpad budowlany. Inne tego rodzaju odpady to np. gruz betonowy i gruz ceglany, a także przekruszony materiał kamienny. W ramach sprawdzonych w praktyce rozwiązań technologicznych mogą one być stosowane w budowie i remontach dróg. GDDKiA uznaje – jak przypomniał Leszek Bukowski z Departamentu Studiów – destrukt asfaltowy za bardzo przydatny do górnych warstw nawierzchni z mieszanek mineralno-asfaltowych, do dolnych warstw nawierzchni oraz do ulepszonego podłoża.

Zastosowanie granulatu asfaltowego w budownictwie ma swoje różne ograniczenia, także formalne – przypomniał dr inż. Jacek Alenowicz z Politechniki Gdańskiej. Obowiązują one w większości krajów, a wynikają ze względów technologicznych i technicznych oraz doświadczenia. Ograniczenia dotyczą: rodzaju mieszanek mineralno-asfaltowych i ich przeznaczenia (do których warstw).

Jak to robią inni?

Ogólny przegląd przepisów w różnych krajach pozwala sformułować wnioski, że w przypadku betonu asfaltowego granulat dopuszcza się często również w warstwach ścieralnych, nie dopuszcza sie na ogół w SMA (wyjątek to Niemcy), nie dopuszcza się w przypadku asfaltu porowatego (wyjątki to Holandia i Japonia). W przypadku betonu asfaltowego szczegółowe ustalenia są zróżnicowane: w podbudowie dopuszczony udział granulatu sięga przeważnie 20-30% ale w Niemczech i Belgii może to być do 100%. W warstwie wiążącej jest to przeważnie 15-30% ale Niemcy i Holandia przyjmują zawartość do 50%. Do warstwy ścieralnej część krajów nie dopuszcza granulatu (np. w Belgii w 2011 roku cofnięto dopuszczalność) albo dopuszcza w zależności od planowanego ruchu (Niemcy i Holandia do 50%). W Niemczech, z około 15 mln ton destruktu asfaltowego pozyskiwanych rocznie, 11 – 12 mln ton znajduje ponowne zastosowanie w mieszankach mineralno-asfaltowych.

Średnia faktyczna zawartość granulatu w mieszankach mineralno-asfaltowych jest niższa niż dopuszczalna, ale w większości krajów ten udział wzrasta. Destrukt nie jest – wbrew pozorom – prostym materiałem do zastosowania. Wymaga dużej kultury technicznej na każdym etapie: pozyskiwania w wyniku frezowania starych nawierzchni, badania właściwości, przechowywania i stosowania.

GDDKiA finansuje badania recyklingu

Generalna Dyrekcja jest zainteresowana szerokim wykorzystaniem materiałów pochodzących z recyklingu – stwierdził L. Bukowski. Tak zresztą brzmi temat jednego z projektów badawczych, współfinansowanych przez GDDKiA i Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Rozwój Innowacji Drogowych.

Przedstawiciele realizującego go konsorcjum przedstawili wstępne efekty dwuletnich prac badawczych. Jednym z Ich celów było zweryfikowanie zapisów dotychczas obowiązujących Wytycznych w zakresie pozyskania oraz oceny przydatności granulatu asfaltowego. Według WT-2 w mieszankach typu AC dopuszczalne zawartości granulatu asfaltowego wynoszą: 0% (zakaz stosowania do warstwy ścieralnej), do 20% – metodą dozowania na zimno oraz do 30 % – metodą dozowania na gorąco. Przyjęto oczywiście założenie, że MMA z GA spełnia wymagania jak dla mieszanki ze „świeżych” materiałów i stosowanie GA nie może obniżać właściwości MMA.

Jedno z zadań, dotyczące recyklingu, na gorąco opracowują: Instytut Badawczy Dróg i Mostów oraz Politechnika Gdańska. Jednocześnie IBDiM oraz Zakład Technologii Materiałów i Nawierzchni Drogowych politechniki Warszawskiej kończą realizację innego projektu – “Destrukt: Innowacyjna technologia mieszanek mineralno-asfaltowych z zastosowaniem materiału z recyklingu nawierzchni asfaltowej”, finansowanego przez NCBR w ramach programu InnoTech. W tym projekcie jest partner biznesowy – Budimex SA, który odpowiada za wdrożenie w formie odcinka testowego.

Wstępne wyniki badań w ramach obu projektów – poinformował dr Wojciech Bańkowski z IBDiM -wykazały, że jest możliwe zaprojektowanie mieszanki mineralno- asfaltowej o zwiększonej zawartości granulatu asfaltowego (nawet do 50-60%). Badania funkcjonalne potwierdziły dobre właściwości MMA z granulatem asafaltowym w zakresie trwałości zmęczeniowej, odporności niskotemperaturowej, sztywności. Starzenie długoterminowe ma niewielki wpływ na właściwości MMA. Analizy mechanistyczne trwałości konstrukcji pozwalają pozytywnie ocenić przydatność MMA z GA do zastosowania w typowych konstrukcjach nawierzchni podatnych.

Co wychodzi z “czarnego bębna”?

Budimex w ramach projektu odpowiadał m.in. za przystosowanie maszyny do dozowania destruktu metodą „na gorąco” – tzw. czarnego bębna, pozyskanie destruktu, przygotowanie granulatu i wykonanie odcinków testowych i wykonanie odcinków testowych. Taki odcinek został wykonany na drodze krajowej nr 78, w okolicach Jędrzejowa. Ma długość 1000 metrów. Wstępne wnioski z tego projektu – stwierdził Karol Gałązka z pionu technologicznego Budimeksu – pozwalają stwierdzić, że destrukt pozyskiwany z istniejących dróg klasy A, S czy GP jest pełnowartościowym składnikiem mieszanek mineralno-asfaltowych. Zwiększony udział GRA w MMA nie spowodował obniżenia parametrów funkcjonalnych mieszanki. SMA z 30 % udziałem granulatu to mieszanka niczym nie odbiegająca od mieszanek SMA bez udziału GRA.

Problemem jest to, że obowiązujące Wymagania Techniczne nie uwzględniają specyfiki dodawania GRA „metodą na gorąco”. Tymczasem – jak podkreślił dr hab. Jan Król z Politechniki Warszawskiej, gdzie projektowano mieszkanki zastosowane na odcinku testowym – możliwe jest zaprojektowanie MMA ze zwiększoną zawartością destruktu nawet do 50%, które będą spełniać wszystkie wymagania. Można myśleć o nawet większych zawartościach, rzędu 50-70%, ale tu głównym czynnikiem ograniczającym jest uziarnienie destruktu. Zbyt duża zawartość frakcji drobnej 0/2 uniemożliwia zaprojektowanie mieszanek o odpowiedniej zawartości wolnych przestrzeni, co wpływa na zmianę właściwości mieszanki.

Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad oczekuje na końcowe raporty z realizacji projektów RID i po analizie zawartych w nich rekomendacji podejmować będzie decyzje dotyczące zmian w swoich dokumentach technicznych – zapowiedziała zabierając głos w dyskusji Iwona Stępień-Kotlarek, zastępca Generalnego Dyrektora.

Brzydkie słowo destrukt

Ich kierunek wydaje się przesądzony, na co wskazywał przebieg dyskusji. Na interesujący aspekt popularyzacji szerszego stosowania destruktu zwrócił uwagę dr inż. J. Alenowicz. Być może popełniono błąd terminologiczny podczas tłumaczenia norm europejskich. To, co po angielsku nazywa się Reclaimed Asphalt Pavement, czyli asfalt odzyskany, brzmi o wiele lepiej niż destrukt, który wywołuje skojarzenia z niszczeniem. Może zmiana nazwy zmieniłaby tez stosunek do tego materiału?

Nie bójmy sie recyklingu w produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych – zaapelował podsumowując dyskusję dr inż. Igor Ruttmar, przewodniczący Komitetu Technicznego Nawierzchni Asfaltowych Polskiego Kongresu Drogowego. Czy przy zakupie papieru ktoś pyta ile jest w nim przetworzonej makulatury? Nie: interesuje nas jego tekstura, grubość, chłonność i inne cechy zależnie od przeznaczenia – porównał dr Ruttmar.

Destrukt: klucz do optymalizacji

Najważniejszym warunkiem do tego są dobre przepisy techniczne. Jego zdaniem w wymaganiach technicznych WT-2 a sposób asekurancki zaniżono dopuszczalną zawartość granulatu asfaltowego. Na podstawie ponad 30-letnich doświadczeń z Niemiec mamy gotowe wzorce i warunki techniczne stosowania GA w maksymalnej ilości. Zwiększenie dopuszczalnych kwot, a wręcz obowiązek stosowania granulatu do MMA leży w interesie państwa, które nie może sobie pozwolić na marnowanie swoich zasobów naturalnych. Destrukt asfaltowy może być “asem” w rękach państwa poszukującego sposobów optymalizacji budowy dróg.

Zobacz prezentacje