Lepkavý asfalt: Účinky tepla na povrchy vozovek

Černý povrch vozovky, kterému jsme dříve říkali asfalt, je ve skutečnosti asfaltový beton. Skládá se z drceného kamene, písku, minerálního prášku a pojivového lepidla – bitumenu, získaného z ropy. Právě bitumen je zodpovědný za přeměnu sypké asfaltobetonové směsi na monolit. Přírodní odrůda této látky se nazývá asfalt – ze starořeckého „asfaltos“, což znamená „horský dehet“.

<em>Bitumen obsahuje pryskyřice, které jsou také zodpovědné za jeho adhezivní vlastnosti, tedy lepivost. Tyto vlastnosti závisí na teplotě: při vysokých teplotách je bitumen kapalný, při nízkých teplotách pevný a při pokojové teplotě viskózní. Stejně jako u stromové pryskyřice: když je zima, přestává být lepkavá, ale když se zahřeje sluncem, okamžitě se lepí na ruce.</em>

<strong>Алексей Коротков</strong>

Gazprom Neft expert na bitumen

V důsledku dělení ropy na frakce se získává dehet – surovina pro výrobu bitumenu. Složení dehtu zahrnuje oleje, pryskyřice a asfalteny. Během oxidace se některé složky přeměňují na jiné, čímž se mění vlastnosti konečného produktu. V důsledku složitých reakcí se tedy pryskyřice stávají asfalteny a oleje pryskyřicemi. Toto je cyklus.

Čím více pryskyřic, tím je bitumen viskóznější a lepkavější. Zbývající komponenty jsou zodpovědné za další vlastnosti – například křehkost a odolnost vůči vysokým teplotám.

Benzín a petrolej se také získávají z ropy – proč se nelepí? Všechny pryskyřice zůstávají v dehtu. Samotný olej spolu s pryskyřicemi obsahuje mnoho lehkých uhlovodíků, takže je také nelepivý. Dokonale však smáčí povrchy, a proto se tak obtížně čistí.

Když se silnice přestanou lepit

Čerstvý asfalt je lepkavý, protože bitumen „vykukuje“ mezi částicemi písku a drceného kamene: buď nestihl vychladnout, nebo se znovu zahřál na slunci. Asfaltový beton postupem času ztrácí zájem o podrážky našich bot.

— Prach a zrnka písku rychle ulpívají na čerstvém asfaltu. Kvůli tomuto prachu se ztrácí přímý kontakt mezi podrážkou boty a bitumenem,“ vysvětluje Alexey Korotkov. “Také se to časem opotřebuje.” My, silničáři, máme speciální parametr – součinitel přilnavosti kola auta k vozovce. Podle normy je stanovena pouze 14 dní po zahájení provozu na silnici: do té doby je povrch drceného kamene právě vystaven zpod bitumenu. Proto je potřeba počítat s tím, že na nové vozovce se prodlouží brzdná dráha, zvláště při mokrém povrchu, a jakmile se smaže vrchní vrstva bitumenu, přilnavost se mírně zlepší. Během provozu se však částice drceného kamene zakulatí a tento parametr se opět začne snižovat.

Bitumen se také stává méně lepivým kvůli „stáří“. V průběhu času se jeho vlastnosti mění pod vlivem kyslíku a slunečního ultrafialového záření.

Proč je jednodušší držet se chodníku?

V moderních vozovkách se stále více používá vylepšený (upravený) bitumen – přidávají se do něj polymery. Pomáhají silnici vydržet déle a odolávat vyšším teplotám. Zatímco asfaltový asfalt se stává lepivým (měkkým) při 45–50 stupních, dálniční asfalt vydrží teploty vyšší než 60 stupňů. Další složky asfaltobetonové směsi – například minerální prášek přidaný do bitumenu – zvyšují tepelnou odolnost povrchu vozovky o dalších 10-15 stupňů. To by mělo stačit k tomu, aby silnice neroztála ani v nejteplejším letním dni.

Pokud z nějakého neuvěřitelného důvodu potřebujete chodit po čerstvém asfaltu, nejsou vhodné jehlové podpatky nebo tenisky s vypouklým dezénem: je lepší obout boty s větší plochou podrážky. Vaše váha bude rozložena na větší plochu a v každém bodě bude menší tlak. To je důvod, proč jsou podrážky bezpečnostních bot silničních pracovníků co nejhladší: to jim pomáhá nelepit nebo dokonce nezanechávat viditelné stopy na povrchu.

Kvůli minimální ploše podrážky často padají podpatky do čerstvého asfaltu. To se může stát pouze na chodníku, kde se jako nátěr obvykle používá písčitý asfaltový beton, který neobsahuje hrubé kamenivo – drť, jako na dálnicích. Vytažení paty nebude snadné: ani ne tak kvůli viskozitě bitumenu, ale kvůli tlaku a tření celé asfaltobetonové směsi.

— Pravděpodobnost, že se asfalt příští léto po položení na slunci stane lepivým, je absolutně nízká. Existují však impregnační ochranné směsi, které se používají k obnově povrchu vozovky: pak se na asfaltu znovu krátce objeví lepivý bitumenový „film“, který chrání povlak před pronikáním vlhkosti a zvyšuje koeficient adheze, shrnuje Alexey Korotkov.