7.2. ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΣΤΟ ΑΣΦΑΛΤΟΜΙΓΜΑ

 

Τα ασφαλτικά μίγματα έχουν ευρεία χρήση στην κατασκευή έργων οδοποιίας, αεροδρομίων και γενικότερα όπου πρόκειται να κυκλοφορήσουν ή να σταθμεύσουν τροχοφόρα. Τα αδρανή υλικά φέρουν ουσιαστικά το φορτίο ενός ασφαλτικού έργου ενώ αποτελούν το 90-95% κατά βάρος του συμπυκνωμένου ασφαλτομίγματος. Ως εκ τούτου οι ιδιότητές τους είναι κρίσιμης σημασίας ώστε το τελικό προϊόν να μπορέσει να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις και συνθήκες του έργου για τις οποίες σχεδιάστηκε.

Ο ρόλος τους στο ασφαλτόμιγμα είναι καταλυτικός: να μεταφέρουν τα φορτία κάθετα στα υποκείμενα στρώματα με την ελάχιστη δυνατή συνδρομή του ασφαλτικού συνδετικού, διατηρώντας το έργο στο οποίο συμμετέχουν στην αρχική του μορφή και προσδίδοντάς του ειδικές ιδιότητες ανάλογα με τη χρήση και τις απαιτήσεις σχεδιασμού.

Η πιο κοινή περίπτωση ασφαλτικών μιγμάτων είναι αυτά που παρασκευάζονται με εν θερμώ ανάμιξη αδρανών υλικών και ασφαλτικού συνδετικού σε συγκροτήματα ανάμιξης. Τα αδρανή υλικά, αφού αναμιχθούν, περνάνε από ξηραντήρα με φλόγιστρο. Στη συνέχεια κοσκινίζονται για να διαχωριστούν σε κλάσματα μεγέθους και αποθηκεύονται σε ενδιάμεσα σιλό. Οι ποσότητες των αδρανών που απαιτούνται για κάθε ανάμιγμα ζυγίζονται και τροφοδοτούνται στον αναμικτήρα του συγκροτήματος, όπου αναδεύονται βίαια με ταυτόχρονο ψεκασμό του θερμού ασφαλτικού συνδετικού. (ASTM D9995-95b)

Υπάρχει η δυνατότητα κατά την κατασκευή στρώσεων κυκλοφορίας να κυλινδρωθεί, αμέσως μετά τη διάστρωση και συμπύκνωση, προεπαλειμμένη ψηφίδα ή κάποιο άλλο υλικό που θα δώσει ειδικές αντιολισθηρές ιδιότητες στον τάπητα.

Τα αδρανή που χρησιμοποιούνται για ασφαλτικά μίγματα πρέπει να προέρχονται πάντα από θραύση και να μη χρησιμοποιούνται στην πρωτογενή τους μορφή, ώστε να προκύπτουν υγιείς γωνιώδεις και τραχείς επιφάνειες και το σχήμα τον κόκκων να μην έχει ανομοιομορφίες διαστάσεων. Ανάλογα με την χρήση για την οποία προορίζονται (ασφαλτικά σκυρωτά, ασφαλτικές βάσεις ή ασφαλτικά σκυροδέματα) προδιαγράφονται επιτρεπτά όρια για τις ιδιότητές τους. Οι κρίσιμες παράμετροι που χαρακτηρίζουν ένα αδρανές υλικό για χρήση σε ασφαλτικό μίγμα είναι η κοκκομετρική διαβάθμιση, το σχήμα των κόκκων, η επιφανειακή υφή, οι προσμίξεις, η σαθρότητα του πετρώματος, η απορροφητικότητα και η χημική συγγένεια με το ασφαλτικό συνδετικό.

 

Αναλυτικότερα:

·    Ανάλογα με τη χρήση, το μίγμα των αδρανών στο ασφαλτικό ανάμιγμα θα πρέπει να ακολουθεί κάποια κοκκομετρική διαβάθμιση που θα του προσδώσει συγκεκριμένες ιδιότητες, σύμφωνα με τη μελέτη σύνθεσης. Τα αδρανή θα πρέπει να προσκομίζονται σε όσο σε όσο το δυνατόν  περισσότερες διαφορετικές διαβαθμίσεις μεγέθους. Κατ’ ελάχιστο (σύμφωνα με τις Α250-Α260-Α265), τα αδρανή για ασφαλτικά σκυροδέματα θα πρέπει να προσκομίζονται σε δύο κλάσματα τουλάχιστο, για τις ασφαλτικές βάσεις σε δύο κλάσματα εφόσον δεν υπάρχει καλή ομοιομορφία και υποχρεωτικά σε πάνω από δύο κλάσματα για την διαβάθμιση Ε και για τα ασφαλτικά σκυρωτά σε ένα κλάσμα.

·    Οι κόκκοι πρέπει να έχουν κυβικό γωνιώδες σχήμα, με αμελητέο ποσοστό πεπλατυσμένων και επιμηκών κόκκων. Το κυβικό σχήμα επιτυγχάνει τη βέλτιστη γεωμετρική τακτοποίηση των κόκκων ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή συμπύκνωση. Το γωνιώδες εξασφαλίζει αυξημένη ικανότητα φυσικής στήριξης των κόκκων μεταξύ τους και μειώνει την καταπόνηση του ασφαλτικού συνδετικού. Αντιθέτως οι επιμήκεις και πεπλατισμένοι κόκκοι πρέπει να αποφεύγονται επειδή λόγο σχήματος οι τάσεις κατανέμονται ανομοιόμορφα με κίνδυνο θραύσης τους.

·    Οι κόκκοι των χονδρόκοκκων κλασμάτων πρέπει να έχουν επιφάνεια τραχεία και όχι λειασμένη, όπως μπορεί να συμβαίνει στα πρωτογενή φυσικά αδρανή. Πρέπει να έχει αντοχή στην στίλβωση, ώστε να μπορεί να διατηρήσει την τραχύτητα της επιφάνειάς τους στο χρόνο.

·    Επίσης πρέπει να είναι απαλλαγμένα από επιβλαβής αργιλικές και οργανικές προσμίξεις, επικαλύψεις των κόκκων και σβώλους και εύθρυπτα τεμάχια. Ειδικά οι αργιλικές προσμίξεις είναι ισχυρά υδρόφιλες, με τάση διόγκωσης και αποδιοργάνωσης του έργου.

·    Τα χονδρόκοκκα κλάσματα θα πρέπει να είναι απαλλαγμένα από αποσαθρωμένα τεμάχια και περιβλήματα. Με αυτό τον τρόπο εξασφαλίζεται η αντοχή του ασφαλτοτάπητα στην απότριψη της επιφάνειάς του από τους τροχούς των οχημάτων και αποφεύγεται η αυλάκωση και αποδιοργάνωση του οδοστρώματος.

·    Το πορώδες των υλικών πρέπει να είναι μικρό ώστε να μην απορροφούν εσωτερικά άσφαλτο. Σε αντίθετη περίπτωση η άσφαλτος που θα απορροφήσουν θα την αποβάλουν αργότερα κατά τη λειτουργία του έργου προκαλώντας ‘γυάλισμα’ του δρόμου.

·    Πρέπει να παρουσιάζουν αυξημένη αντίσταση στην αφαίρεση της ασφαλτικής μεμβράνης, όπως ο ασβεστόλιθος, οι δολομίτες και οι πυριτικοί σχιστόλιθοι. Προβληματικά αδρανή θεωρούνται ο χαλαζίας και μερικοί γρανίτες.