Nawierzchnie bitumiczne i betonowe w budownictwie drogowym. projektowanie dróg (Wojciech Kozłowski)

Tematem monografii są nawierzchnie bitumiczne i betonowe w budownictwie drogowym, stanowczo projektowanie dróg powiatowych i gminnych. Asfalt, jako materiał wiążący zalicza się do jednego z najstarszych tworzyw budowlanych na świecie.

Pierwsze wykorzystanie asfaltu w budownictwie znane było już około 2800 lat p.n.e., gdzie wykorzystywany był jako lepiszcze spajające bloki kamienne i ceramiczne. Już w okresie starożytności na terenie Imperium Rzymskiego, Bliskiego Wschodu i Persji asfalt naturalny był używany do budowy dróg, a także jako materiał uszczelniający.

Prawdziwy rozwój technologiczny w drogownictwie rozpoczął się jednak dopiero na początku XIX w. Za sprawą szkockiego inżyniera Johna Loudon MacAdam, który w 1832 r. W pokaźnej Brytanii wykonał pierwsze mieszanki macadamowe.

Składały się one z jednofrakcyjnych warstw kruszywa, układanych jedna po drugiej w kolejności od mieszanek o największym uziarnieniu do najmniejszego, tak żeby zapewnić ich wzajemne klinowanie. Główne założenia mieszanek macadamowych wykorzystywanych w drogownictwie w zasadzie przetrwały do dnia dzisiejszego, jednak technika ich produkowania, wbudowywania oraz rozwój metod badawczych pozwalają na realizację trwałych, bezpiecznych i komfortowych dróg.

Rozwój technice w zakresie nawierzchni asfaltowych jest podyktowany z całą pewnością stale rosnącym natężeniem ruchu pojazdów, coraz pokaźniejszymi wymogimi użytkowników dróg względem ich trwałego bezpieczeństwa i komfortu jazdy oraz koniecznością racjonalnego gospodarowania odpadami przemysłowymi.

Wraz z rozwojem nowych metod badawczych otwierają się nowe możliwości zrozumienia pracy konstrukcji, przyjmowania właściwego poziomu wymagań poręcznych i możliwości symulacji zachowania się konstrukcji nawierzchni w wyniku jej obciążenia ruchem pojazdów i warunkami klimatycznymi.

Niniejsza praca pozwala zrozumieć najważniejsze zagadnienia techniczne dla tworzyw służących do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych, zasady pracy konstrukcji, najnowsze metody badawcze i trendy nowych technologii, które sprawiają, iż mieszanki mineralno-asfaltowe ciągle są najlepszym materiałem do budowania nawierzchni drogowych na świecie.

poprawnie zaprojektowana i produkowana nawierzchnia jest niepodatna na odkształcenia. W Polsce nad wyraz spory odsetek dróg zajmują te, które zostały wyprodukowane w latach 70. I 80. Posiadają one nawierzchnie wytwarzane w przestarzałych technologiach, niedostosowane do wielokrotnie większych obciążeń ruchem aniżeli przewidywano w czasie ich projektowania i budowy.

Takie nawierzchnie produkowane z mieszanek mineralno asfaltowych są najbardziej narażone na deformacje i odkształcenia w okresach długofalowych upałów. W naszym klimacie występują wielkie amplitudy temeratur, latem temperatury nasłonecznionej nawierzchni sięgają 70°C, a zimą nawet -30°C.

W okresie letnim asfalt mięknie i mogą tworzyć się koleiny, a zimą sztywnieje i wzrasta ryzyko powstania spękań niskotemperaturowych. Inną niedogodnością dla drogi jest opad deszczu lub woda gruntowa, która po przeniknięciu pod nawierzchnię, zmniejsza wytrzymałość nawierzchni na niszczące działanie ruchu pojazdów.

Woda gruntowa może zostać pociągnięta kapilarnie przez grunt słabo przepuszczalny podłoża np. Gliny piaszczyste, piaski gliniaste, pyły.