LOTOS Asfalt wraz z firmą STRABAG zbuduje nowatorską nawierzchnię drogową w technologii fullSMA, która będzie realizowana w Projekcie EFRA w rafinerii LOTOS w Gdańsku. Nawierzchnia ta powstanie w całości z asfaltu wysokomodyfikowanego MODBIT wyprodukowanego przez LOTOS Asfalt. Podobne nawierzchnie buduje się w Stanach Zjednoczonych a ich żywotność jest planowana na co najmniej 50 lat. Nawierzchnie długowieczne zmniejszają koszty utrzymania nawierzchni drogowej oraz skracają czas oddania drogi do ruchu.

Podczas tegorocznej konferencji Eurobitume, która odbyła się w Pradze, jednym z wiodących tematów był większy wpływ koncepcji technologicznych na mieszanki mineralno-asfaltowe, co ma zapewnić ich długowieczność. Nawierzchnia długowieczna jest zaprojektowana i zbudowana tak, by wydłużyć okres eksploatacji do 50 lat bez konieczności przeprowadzania napraw konstrukcji. Trwałość nawierzchni drogowych jest bardzo istotna w dobie wzrastającego natężenia ruchu na autostradach krajów uprzemysłowionych. Wzrastający ruch samochodowy wpływa na szybsze zużycie nawierzchni dróg, kierowcy jednocześnie oczekują, że ruch na drogach będzie płynny i skróci się czas remontów i związanych z nimi postojów. Dlatego właśnie koncepcja długowiecznych nawierzchni drogowych jest wyzwaniem dla projektantów dróg i dostawców materiałów budowlanych. Zgodnie z najnowszym „Katalogiem Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych” drogi w Polsce projektuje się na 30 lat.

Koncepcja nawierzchni długowiecznych jest rozwijana od 1984 roku, kiedy to w brytyjskim poradniku projektowania dróg zaproponowano 40-letni okres użytkowania nawierzchni asfaltowej, przy wzmocnieniu nawierzchni w 20. roku jej eksploatacji. Pod koniec lat 90. ub.w. w Wielkiej Brytanii przeprowadzono badania stanu nawierzchni dróg, których rezultaty doprowadziły do wniosku, że poprawnie zaprojektowana i zbudowana nawierzchnia drogowa z zastosowaniem asfaltu wykazuje większą trwałość. Warunkiem dłuższej żywotności drogi jest systematyczne naprawianie pęknięć i spękań, tak aby nie wpływały one na integralność i strukturę nawierzchni.

Nawierzchnie długowieczne na świecie 

Nawierzchnie długowieczne są stosowane w Europie od wielu lat. Prof. dr hab. inż. Dariusz Sybilski w swoim opracowaniu pt. „Nawierzchnie asfaltowe długowieczne i tanie w utrzymaniu” opisuje zastosowanie tej technologii na świecie. Profesor wskazuje drogi we Francji jako dobry przykład nawierzchni długowiecznych. Drogi w tym kraju są poddane wysokiemu natężeniu ruchu drogowego i dopuszczalnemu obciążeniu osi 130 kN. Co ciekawe, do budowy dróg we Francji wykorzystuje się dwa rodzaje nawierzchni: do warstwy ścieralnej i do warstwy wiążącej BBME oraz do warstwy podbudowy EME. Badacz wskazuje również na ciekawe doświadczenia w zakresie nawierzchni długowiecznych w Danii, gdzie nawet po 30 latach eksploatacji dróg ich konstrukcja była w bardzo dobrej kondycji. Wskazuje obwodnicę Kopenhagi jako przykład nawierzchni długowiecznej. Została ona wybudowana w latach 1966-1987, a jej odcinki były oddane do użytku w różnym czasie. Spośród różnych konstrukcji zastosowanych do budowy drogi jako nawierzchnię długowieczną wskazano odcinek nawierzchni półsztywnej wybudowany w 1977 r.

W Stanach Zjednoczonych od wielu lat stosuje się nawierzchnie długowieczne. Koncepcja Perpetual Pavements została wprowadzona przez APA (Asphalt Pavement Alliance) w 2000 roku. W opracowaniu pt. Perpetual Asphalt Pavements. A Synthesis APA definiuje drogi długowieczne jako nawierzchnie zbudowane na co najmniej 50 lat i niewymagające odbudowy konstrukcji, lecz jedynie okresowych remontów wierzchniej warstwy. Amerykańscy badacze wskazują na niski koszt utrzymania nawierzchni długowiecznych poprzez zmniejszenie liczby głębokich napraw drogi lub przebudowy. Mniejsze są opóźnienia w dopuszczeniu drogi do ruchu, ponieważ ewentualne prace wymagają jedynie krótkiego okresu, co pozwala uniknąć zatorów w ruchu pojazdów. Takie nawierzchnie długowieczne mają też niewielki wpływ na środowisko dzięki zmniejszeniu liczby robót drogowych. Nawierzchnie długowieczne w typie amerykańskim są budowane z zastosowaniem asfaltów modyfikowanych lub wysokomodyfikowanych, warstwy z elastycznym mma. Charakteryzują się małą zawartością wolnych przestrzeni i dużą zawartość lepiszcza oraz drobnym uziarnieniem.

Nawierzchnie długowieczne w Projekcie EFRA
Nawierzchnia długowieczna w technologii fullSMA pavement w typie amerykańskim zostanie wykonana w ramach Projektu EFRA realizowanego przez Grupę Kapitałową LOTOS. GK LOTOS, LOTOS Asfalt i spółka STRABAG podpisały umowę na budowę infrastruktury drogowej i sieciowej w ramach realizacji Projektu EFRA. Zakres umowy obejmuje budowę nowych i przebudowę istniejących dróg, placów, chodników i żelbetowych kanałów kablowych oraz szereg prac branżowych elektrycznych i sanitarnych. Wykonawca na terenie rafinerii w Gdańsku w trakcie prac na obszarze przygotowanym pod budowę nowych instalacji zastosuje wszystkie typy nawierzchni. Asfalt dostarczy spółka LOTOS Asfalt. Prace zostaną zakończone w kwietniu 2018 roku.

Prace prowadzone są w samym centrum powstającego Projektu EFRA, czyli instalacji kompleksu koksowania. STRABAG już kilka lat temu był zaangażowany w rozwój infrastruktury związanej z budową nowych instalacji w ramach Programu 10+. Tym razem będzie budował infrastrukturę w wysokim reżimie czasowym, pozwalającym na jednoczesną budowę instalacji kompleksu koksowania wykonywanych przez włoską firmę Kinetics Technology. STRABAG wykona pełny zakres prac drogowych, a przy współpracy firm podwykonawczych zrealizuje prace branżowe. LOTOS Asfalt wystąpi tu nie tylko w roli zleceniodawcy, ale także jako producent asfaltu, wykorzystanego do budowy infrastruktury na terenie inwestycji. Powstanie 12,4 tys. m kwadratowych dróg asfaltowych i rodzaje nawierzchni. Jedna wykonana tylko z asfaltu modyfikowanego fullSMA oraz druga wykonana z asfaltów tradycyjnych oraz wysokomodyfikowanych. 2,6 tys. m2 nawierzchni betonowych, 8,2 tys. m2 płyt żelbetowych (70 proc. płyt będzie pochodziła z odzysku, czyli najpierw zostanie zdjęta z terenu prowadzonych prac, a następnie powtórnie wykorzystana) oraz 1,5 tys. m2 kostki betonowej. Za względu na szczególny charakter ruchu na budowanej drodze polegający na powolnym przemieszczaniu się obciążonych pojazdów, firma TPA (zależna od STRABAG) zaproponowała nowatorskie rozwiązanie w technologii fullSMA. SMA jest mieszanką mineralno-asfaltową o dużej zawartości grysów, co nadaje jej większą odporność na koleinowanie (deformacje lepko-sprężyste), szczególnie istotną przy dużym obciążeniu drogi. Ponadto w projekcie zostanie zastosowany asfalt wysokomodyfikowany, dodatkowo poprawiający właściwości mechaniczne mieszanki, a w szczególności podwyższoną odporność w zmiennych warunkach atmosferycznych. Dzięki temu zostanie zapewniona odpowiednia sztywność, a zarazem wymagana sprężystość mieszanki w różnych warunkach obciążenia, tj. niskich oraz wysokich temperaturach powietrza lub nawierzchni. Do budowy drogi będą zastosowane asfalty wysokomodyfikowane MODBIT 45/80-80 oraz MODBIT 25/55-80.

Asfalt wysokomodyfikowany polimerami MODBIT 45/80-80 to nowa odsłona zaawansowanych technicznie asfaltów. Poziom modyfikacji polimerem rodzaju SBS jest ponaddwukrotnie większy niż w asfaltach modyfikowanych, które są stosowanie powszechnie w warstwach ścieralnych nawierzchni drogowych. Wysoka zawartość modyfikatora przekłada się na uzyskanie mikrostruktury asfaltu z przewagą fazy polimerowej, dzięki czemu wyrób ma podwyższone parametry funkcjonalne, jednocześnie nie powodując utrudnień przy wbudowywaniu gotowej mieszanki mineralno-asfaltowej. Asfalt ten stosuje się do budowy i utrzymania dróg, lotnisk i innych powierzchni utwardzonych. Rekomendowane zastosowanie tego rodzaju lepiszcza to w szczególności mieszanki mineralno-asfaltowe w warstwach konstrukcyjnych bardzo trwałych – „długowiecznych” nawierzchni drogowych, w których wymagana jest bardzo wysoka odporność na starzenie, odporność na spękania zmęczeniowe i niskotemperaturowe oraz odporność na odkształcenia trwałe. Na rys. przedstawiono zaproponowane przez wykonawcę rozwiązanie techniczne fullSMA.

Podsumowanie
Długowieczne nawierzchnie wykonywane są na świecie od wielu lat. W tym czasie opracowano wiele sposobów projektowania nawierzchni, których celem jest stworzenie drogi odpornej na zniszczenia, w których kluczową rolę odgrywają zastosowane materiały oraz dobre praktyki budowlane. Najważniejsze korzyści dla inwestorów z zastosowania tej technologii to mniejsze koszty utrzymania nawierzchni drogowej oraz krótszy czas oddania drogi do ruchu. Wykonanie nawierzchni drogowej w technologii fullSMA w Projekcie EFRA, gdzie zastosowano asfalt modyfikowany we wszystkich warstwach nawierzchni, jest praktycznym przykładem nawierzchni długowiecznej. Asfalty modyfikowane MODBIT zostały użyte z uwagi na prowadzony powolny ruch ciężkich samochodów. Celem budowy konstrukcji nawierzchni długowiecznych w projekcie EFRA jest uzyskanie nawierzchni wytrzymałej w takim stopniu, aby maksymalnie zmniejszyć ryzyko koleinowania oraz zniszczenia nawierzchni.