Tak w GDDKiA "znęcają się" nad drogami. Byliśmy w jednym z laboratoriów

- Stworzenie nawierzchni drogi, która wytrzyma polskie warunki zarówno zimą, jak i latem, jest jak łączenie wody z ogniem - słyszymy w laboratorium drogowym łódzkiego oddziału Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad. Taki wydział ma w zasadzie każda jednostka GDDKiA.

Drogowcy i badacze są zgodni co do tego, że w Polsce jest wyjątkowo trudny klimat. Zimy w ostatnich latach są u nas wyjątkowo ciepłe i charakteryzują się wielokrotnymi wahaniami temperatury w okolicy zera stopni. A nawet niewielka ilość wody może rozsadzić nawierzchnię, tworząc ubytki, jeśli dostanie się do szczeliny infrastruktury.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Częste naprzemienne zamarzanie i odmrażanie nawierzchni, jest dla dróg zabójcze - wyjaśnia w rozmowie z money.pl Maciej Zalewski, rzecznik łódzkiej GDDKiA. Jak twierdzi, najlepiej by było, aby mróz raz ścisnął asfalt czy beton, a puścił dopiero na wiosnę. - Tak, jak jest np. w Skandynawii - dodaje.

Jeszcze lepiej - z perspektywy drogowców - by zimy w ogóle nie było. Takiego luksusu branża drogowa jednak nie ma. Stąd szczególnie istotna rola laboratoriów.

Wydziały technologii i jakości budowy dróg GDDKiA podzielone są na różne zespoły, w zależności od przedmiotu badań. Każda nawierzchnia ma swoje wady i zalety. Inaczej zachowuje się asfalt, stosowany częściej na trasach ekspresowych, a inaczej beton, który w ostatnim czasie zaczął królować na autostradach. Przykład to nowa A1.

Laboratoria GDDKiA zaangażowane są na każdym etapie budowy drogi. Wykonawca na długo przed startem budowy przedstawia inwestorowi receptę masy, którą zamierza użyć. Badacze wtedy na bazie "przepisu" sporządzają jej próbkę.

Wykonujemy wówczas tzw. badania typu. Potwierdzamy, że mieszanka spełnia wszystkie parametry, które zostały założone w specyfikacji - mówi money.pl Henryka Zawadzka, kierowniczka zespołu asfaltów i mieszanek mineralno-asfaltowych łódzkiej GDDKiA.

Wymogów do spełnienia jest mnóstwo. Materiały badane są m.in. pod kątem sztywności, elastyczności i zagęszczenia.

Jednym z głównych wyzwań jest znalezienie mieszanki, która jednocześnie latem nie robi się miękka, co grozi koleinami, ale zimą nie jest zbyt twarda, przez co pęka i robią się tzw. dziury. Kluczowe jest to, ile w masie jest kruszywa, a ile asfaltu, który fizycznie łączy tzw. kamienie - wyjaśniają badacze z GDDKiA Łódź.

Sprawdzenie i zatwierdzenie recepty to jedno, ale równie ważne jest to, czy używana mieszanka odpowiada "przepisowi". W łódzkim oddziale GDDKiA testowane jest to w prawie 10 pomieszczeniach.

Zespół asfaltu w naczyniach próżniowych sprawdza np., czy wbudowywany materiał jest odpowiednio zagęszczony, czyli czy został np. odpowiednio ubity przy użyciu walców. Jeśli badanie wykaże, że w próbce są wolne przestrzenie, od razu staje się jasne, że do nawierzchni wedrze się w nie woda.

Materiały poddawane są również wielu fizycznym próbom. Badane jest np., czy warstwy drogi są odpowiednio trwale połączone. Są trzy główne: podbudowa, warstwa wiążąca i ścieralna (jezdna). - Droga ma pracować razem, jako połączona konstrukcja - mówi kierowniczka zespołu asfaltów.

Maszyna przypominająca gilotynę w tym celu rozdziera próbkę drogi na łączeniach jej warstw. To, ile do tego urządzenie będzie potrzebowało siły, pokaże, czy trasa nie "rozejdzie się" w trakcie eksploatacji. Jeśli warstwy są zlepione zbyt słabo, nie pomogą sobie w przejmowaniu nacisku przejeżdżających aut. Wówczas nawierzchnia popęka.

W jeszcze innym pomieszczeniu laboranci rozgrzewają mieszankę drogową do stanu niemal płynnego, aby oddzielić asfalt od kruszywa. Na podstawie tego, ile było w próbce asfaltu, a ile kamieni (do tego, jak dużych), badacze są w stanie stwierdzić, czy droga będzie w sam raz miękka, sztywna i twarda.

Jeżeli w trakcie wbudowywania mieszanki stwierdziliśmy, że mamy w niej za dużą ilość asfaltu, to procedura mówi, że mamy obowiązek sprawdzić, czy nie jest zbyt podatna na koleinowanie - mówi Zawadzka.

Żeby to sprawdzić, próbkę 10 tys. razy przejeżdża wałek z określonym naciskiem. Sprawdzane jest tempo żłobienia kolein oraz ich głębokość.

Drogi asfaltowe i betonowe sprawdzane są także pod kątem polskich zim. Począwszy od samego badania soli przeznaczonej do walki z gołoledzią. Laboratorium testuje stężenie solanki, ale i grubość solnych ziaren. - Zbyt małe zdmuchnie wiatr z drogi, a zbyt duże uszkodzą karoserie - wyjaśnia money.pl Marcin Braszkiewicz, naczelnik wydziału technologii i jakości budowy dróg łódzkiej GDDKiA

Najważniejsze w kontekście zimy jest jednak zbadanie, jak materiał zachowuje się po wielokrotnym oraz naprzemiennym zamrażaniu i rozmrażaniu.

Beton wykorzystywany do budowy głównie nowych autostrad w Polsce badany jest przede wszystkim pod kątem trwałości i wytrzymałości. Testy trwają jednak dużo dłużej niż w przypadku asfaltu.

Wynika to z tego, jak już pisaliśmy w money.pl, że beton potrzebuje czasu, by się zawiązać. Dlatego na nowych trasach bywa, że nawierzchnia (teoretycznie) jest gotowa, ale pozostaje zamknięta. Kierowcy wówczas często narzekają na, delikatnie mówiąc, słabe tempo budowy.

Próbki pobierane są np. w momencie układania nawierzchni betonowej. Materiał po tym "dojrzewa" w idealnych, laboratoryjnych warunkach. Dzieje się to albo w specjalnych pojemnikach z wodą, albo w komorze pielęgnacyjnej. - Dopiero później zaczynamy się nad tymi próbkami "znęcać", czyli poddawać badaniom wytrzymałościowym i trwałościowym - mówi money.pl Robert Stachurski, kierownik zespołu betonu i materiałów wiążących.

Beton, jak i asfalt, poddawany jest m.in. próbie skrajnych i często zmieniających się warunków pogodowych. Określając odporność betonu na działanie mrozu, GDDKiA porównuje wytrzymałość na ściskanie sześciu próbek zamrażanych i rozmrażanych w komorze mrozowej z wytrzymałością kolejnych sześciu próbek, które trzymane są w "normalnych" warunkach (bez zamrażania).

W komorze materiał przechodzi 150 cykli przejść przez zero stopni. Najpierw temperatura schodzi do minus 18, po czym szybko próbka jest rozmrażana, będąc całkowicie zanurzoną w wodzie. Do tego materiał musi sobie poradzić z solą. - Zdarza się, że z komory po zakończeniu cykli wyciągamy gruz - zdradza Stachurski.

Materiał uzyska akceptację, gdy spadek wytrzymałości próbki nie przekracza 20 proc., ubytek masy nie jest większy niż 5 proc. oraz materiał nie ma pęknięć i rys. - Uznajemy wtedy, że beton jest mrozoodporny - mówi Stachurski.

Na beton i betonowe elementy w innej maszynie nakładany jest również kilkutonowy nacisk. I to w najsłabszym miejscu. Dlatego np. krawężniki są łamane w poziomie. Na podstawie siły, pod którą pękają, wyliczane jest, jak poradzą sobie na drodze, gdzie przyjmują nacisk od góry, a nie z boku.

Wykryte przez laboratorium nieprawidłowości oznaczają dla wykonawcy problemy. GDDKiA przyznaje, że zdarza się to niestety dość często. - Podejmowane są wtedy decyzje o konsekwencjach - mówi Zawadzka. Najczęściej jest to wymóg ponownego wykonania danego etapu. Budowlańcy A1 już kilka razy musieli wymieniać poszczególne płyty.

Naczelnik wydziału technologii i jakości budowy dróg w łódzkiej GDDKiA zaznacza jednak, że nieprawidłowości to głównie efekt niekontrolowanych awarii sprzętu, czy też nagłych zmian pogody. Przykładowo betonowa nawierzchnia może być układana wyłącznie, gdy jest sucho.

Czy jednak w ostatnim roku, gdy wykonawcy narzekali na rosnące koszty budów, ryzykowali i oszczędzali na jakości materiałów? Braszkiewicz uspokaja: nie widać takiego zjawiska. - Raczej wolą wykonać pracę raz, a porządnie, bo poprawki oznaczają stratę czasu i pieniędzy - twierdzi.

Jacek Losik, dziennikarz money.pl

Jeśli chcesz być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami ekonomicznymi i biznesowymi, skorzystaj z naszego Chatbota, klikając tutaj.