Údržba asfaltových vozovek v tropickém klimatu jihovýchodní Asie: vedro, déšť a omlazení

Článek

15. září 2021

Tropické klima jihovýchodní Asie představuje pro asfaltové vozovky jedny z nejnáročnějších problémů. Tento článek zkoumá, jak omlazení asfaltu prodlužuje životnost vozovky za těchto podmínek.

Tropické klima v jihovýchodní Asii: Tři výzvy pro asfaltový chodník

Tropické klima jihovýchodní Asie – roční teploty 25–30 °C, roční srážky 1 500–3 000 mm a relativní vlhkost 75–90 % – představuje pro asfaltové vozovky celosvětově jedny z nejnáročnějších problémů. Tyto tři výzvy se projevují následovně. Za prvé, trvalé teplo – teploty povrchu asfaltových vozovek mohou v létě dosáhnout 60–70 °C, což je daleko nad bodem měknutí bitumenu, což způsobuje vyjeté koleje – podélnou rýhovanou deformaci – při silném provozu. Za druhé, silné srážky – intenzivní krátkodobé bouřky (mnoho měst v jihovýchodní Asii může spadnout 50–100 mm srážek za hodinu) způsobují srážky na povrchu vozovky a voda proniká pod zatížením na rozhraní bitumenu a kameniva, což způsobuje poškození vody – včetně výmolů, stržení a ztrát kameniva. Za třetí, vysoká vlhkost a UV záření — vysoká teplota a vlhkost urychlují oxidační stárnutí bitumenu, zatímco intenzivní tropické UV záření dále podporuje fotooxidační degradaci lehkých frakcí v bitumenu. Tyto tři výzvy dohromady znamenají, že návrhová životnost asfaltových vozovek v jihovýchodní Asii je obvykle pouze 60–70 % životnosti v mírných oblastech, zatímco rozpočty na údržbu jsou často menší.

Rutting: Číslo jedna na chodníku v horkém klimatu

Koleje jsou nejběžnějším a ekonomicky nejnebezpečnějším problémem na asfaltových vozovkách v jihovýchodní Asii. Při trvalém zahřívání se viskozita asfaltu snižuje a vozovka podléhá plastické deformaci při opakovaném silném zatížení (nákladní automobily, autobusy) a vytváří podélné prohlubně v dráze kol. Poškození vyjetých kolejí je vícevrstvé: za prvé, bezpečnost – když hloubka vyjetých kolejí přesáhne 15 mm, vozidla se mohou při vysokých rychlostech otočit nebo ztratit kontrolu; za druhé, selhání odvodnění – hromadění vody ve vyjetých kolejích zvyšuje riziko aquaplaningu za deště; za třetí, strukturální poškození — kontinuální plastická deformace urychluje únavové porušení základní vrstvy. Tradiční reakcí je použití vysoce viskózního nebo modifikovaného bitumenu (jako je bitumen modifikovaný SBS), ale obě možnosti zvyšují náklady na materiál. Omlazovač z FangService, prostřednictvím funkce „modifikace“ ve svém systému 3 v 1, vytváří po regeneraci trojrozměrnou zesíťovanou síť, která zvyšuje elastickou regeneraci omlazeného bitumenu na více než 85 % původního bitumenu při zachování nižších teplot míchání. To znamená, že za horkých podmínek v jihovýchodní Asii není odolnost omlazené asfaltové směsi proti vyjíždění nižší než u konvenční horké směsi, přičemž cena je o 25–40 % nižší.

Poškození vodou: Řetězová reakce od odlepování rozhraní k výmolům

Škody způsobené vodou jsou druhým největším problémem na asfaltových vozovkách v jihovýchodní Asii a jeho vývoj je řetězovou reakcí. První krok, infiltrace vody – za silných dešťových podmínek proniká nahromaděná voda do konstrukce vozovky vzduchovými dutinami asfaltové směsi (typicky 4-6 %). Krok dva, rozpojení rozhraní – pod zatížením voda vytváří hydrostatický tlak na rozhraní bitumenu a kameniva, čímž se postupně ničí vazba mezi bitumenovým filmem a povrchem kameniva. Krok tři, úbytek kameniva – po porušení vazby jsou částice kameniva unášeny zatížením kol a tvoří se výmoly. Čtvrtý krok, expanze výmolů – voda v výmolech dále eroduje okolní chodník a vytváří větší problematické oblasti. Omlazovač od FangService posiluje vazbu na rozhraní bitumen-kamenivo prostřednictvím trojrozměrné zesíťované sítě, čímž výrazně oddaluje nástup poškození vodou. Naměřená data ukazují, že poměr zachování pevnosti omlazené asfaltové směsi (pevnost po 7denním ponoření do vody vs. pevnost za sucha) je o 15-20 % vyšší než u běžné horké směsi.

Charakteristika zdrojů RAP a stav využití v jihovýchodní Asii

Země jihovýchodní Asie jsou v různých fázích rozvoje recyklace RAP. První úroveň – Singapur a Malajsie: s kompletními skladovacími systémy s tříděným RAP a technickými normami pro recyklaci může obsah RAP dosáhnout 40–60 %. Singapurský úřad pro pozemní dopravu (LTA) požaduje, aby všechny velké dálniční projekty vyhodnotily proveditelnost možností recyklace. Druhá úroveň – Thajsko, Vietnam, Indonésie: Recyklace RAP existuje, ale klasifikace je neúplná a obsah recyklace je obvykle 20–30 %. Třetí úroveň – Myanmar, Kambodža, Laos: Recyklace RAP je prakticky nulová, přičemž hlavními překážkami je nedostatek kontrolního zařízení a technických norem. Bez ohledu na to, ve které úrovni se země nachází, lze omlazovač od FangService použít přímo – kapalný koncentrát, čerpaný stávajícími systémy aditiv, který nevyžaduje žádné speciální vybavení. Pro země třetí úrovně to znamená, že mohou přeskočit technologický vývoj, kterým prošly rozvinuté země – od zřeďovacího oleje po molekulární regeneraci – a přímo přijmout technologii molekulární regenerace druhé generace.

Případ v terénu: Testovací sekce regenerace dálnice v Thajsku

V projektu obnovy dálnice v Thajsku vytvořilo technické oddělení zkušební úsek regenerace 60% RAP pro paralelní srovnání s běžným úsekem s horkým mixem. Klíčové údaje: za prvé, zdrojem RAP byla asfaltová vozovka z doby před 15 lety s obsahem bitumenu asi 5,5 % a bod měknutí staré bitumenu vzrostl z původních 48 °C na 65 °C; za druhé, dávka omlazovacího prostředku byla 8 % hmoty bitumenu RAP a bod měknutí po omlazení klesl zpět na 51 °C (do 3 °C původní bitumenu); za třetí, teplota míchání klesla ze 180 °C na 130 °C, čímž se snížila spotřeba paliva asi o 30 %; za čtvrté, po dvou obdobích dešťů měla regenerovaná sekce o 40 % méně výmolů a o 30 % nižší hloubku vyjetých kolejí než sekce s horkým mixem. Význam tohoto případu je v tom, že ukazuje, že v tropických klimatických podmínkách jihovýchodní Asie funguje regenerace asfaltu nejen dobře v laboratoři, ale také obstojí ve dvojím testu horka a silného deště na skutečných silnicích.

Rozhodnutí o pořízení: Body výběru omlazovače pro projekty v jihovýchodní Asii

Pro kupující v projektech silnic v jihovýchodní Asii vyžaduje výběr omlazovače asfaltu zvláštní pozornost k následujícím faktorům. Za prvé, vysokoteplotní stabilita — samotný omlazovač nesmí při vysokých teplotách nadměrně těkat nebo degradovat a bod vzplanutí by měl být dostatečně vysoký (zmlazovač z FangService má bod vzplanutí 231°C, daleko nad teplotou míchání 130-140°C). Zadruhé, odolnost proti poškození vodou – dodavatelé by měli mít povinnost poskytnout data z Marshallova testu ponořeného do vody a testu rozdělení zmrazováním a rozmrazováním. Za třetí, kompatibilita s místním modifikovaným bitumenem – SBS modifikovaný bitumen a pogumovaný bitumen jsou široce používány v zemích jihovýchodní Asie a omlazovací prostředek musí být kompatibilní s těmito modifikovanými bitumeny. Za čtvrté, stabilita dodávek – projekty v jihovýchodní Asii mají obvykle napjaté harmonogramy a klíčovými faktory jsou místní zásoby a logistické kapacity dodavatele. Za páté, technická podpora – schopnost dodavatele poskytnout pomoc s návrhem mixu na místě a konstrukční poradenství. U projektů v jihovýchodní Asii hodnota technické podpory na místě často převyšuje samotnou cenu produktu. View the Asphalt Rejuvenator Supplier