Jakie kruszywa wykorzystuje się przy budowie dróg?

Budowy dróg wymagają nie tylko dużego nakładu czasu, pracy i pieniędzy, ale też przetransportowania i wykorzystania ogromnej ilości materiałów, takich, jak kruszywa. Te niezbędne do wykonania inwestycji surowce mogą być pochodzenia naturalnego bądź sztucznie przetwarzane. Niezależnie od tego, muszą posiadać odpowiednie właściwości i parametry. Jakie kruszywa stosuje się przy budowie dróg? Odpowiedź poznasz po lekturze naszego artykułu.

Czym muszą się cechować kruszywa stosowane do budowy dróg? 

Kruszywa to sypkie materiały o strukturze ziarnistej. Ich podstawowa klasyfikacja opiera się na podziale na surowce pochodzenia naturalnego (mineralnego), powstałe wskutek erozji skał lub ich mechanicznego rozkruszania oraz sztucznie przetwarzane na drodze recyclingu bądź obróbki termicznej. Od wieków są jednym z niezbędnych, podstawowych materiałów budowlanych. Znajdują szerokie zastosowanie choćby w inwestycjach drogowych. Szacuje się, że w budowanych w Polsce drogach asfaltowych kruszywa stanowiły 90-95% wszystkich wykorzystanych surowców. W budowanych obecnie drogach betonowych ich udział jest mniejszy, ale i tak wynosi 75-80%. Łatwo więc wysnuć wniosek, że bez kruszyw budowanie trwałych i bezpiecznych dróg byłoby po prostu niemożliwe.

Kruszywa budowlane jako materiały stosowane w inwestycjach drogowych muszą mieć oczywiście odpowiednie właściwości. Chodzi przede wszystkim o wytrzymałość oraz odporność na uszkodzenia mechaniczne, ścieranie i warunki atmosferyczne. Surowce używane do budowy dróg mogą mieć różne parametry. Uziarnienie i gęstość objętościową oraz frakcję i gatunek konkretnego kruszywa dobiera się za każdym razem pod kątem przeznaczenia drogi i wykorzystanej technologii. Optymalne właściwości betonu gwarantuje dopiero odpowiednia mieszanka kruszyw.        

Kruszywa naturalne w inwestycjach drogowych 

Jeśli chodzi o kruszywa pochodzenia naturalnego wykorzystywane do budowy dróg, wyróżnia się 2 ich rodzaje: żwirowe, powstałe w wyniku erozji i łamane, czyli rozdrabniane mechanicznie. Spośród kruszyw pierwszego typu szczególnie godny uwagi jest piasek łamany. Z uwagi na duży stopień zagęszczenia świetnie sprawdza się jako materiał do tworzenia nasypów lub produkcji betonu. Najpopularniejszym kruszywem tego rodzaju jest jednak żwir – osadowa skała okruchowa, występująca w luźnej postaci ziarnistej o średnicy od 2 mm do kilku cm. Stosuje się go w produkcji mas bitumicznych i betonów towarowych. Służy również do wytwarzania podbudowy (podkładu) drogi.

Nieco podobną do żwiru strukturę ma pospółka, zwana też wysiewką. To jednak już kruszywo rozdrabniane mechanicznie. Używa się jej do wykonania warstw odsączających nasypów drogowych, a także warstw filtracyjnych autostrad. Sprawdza się również jako podkład lub materiał pomocniczy w stabilizacji gruntu.

Grys z kolei to kruszywo, które może być zarówno żwirowe, jak i pozyskane na drodze mechanicznego rozdrabniania. Jego ziarna mają średnicę od 2 do 32 mm.

W przeciwieństwie do żwiru ma nie okrągłe, lecz ostre krawędzie i bardziej zróżnicowane kształty, dzięki czemu łatwiejsze jest jego klinowanie. Z tego powodu jest stabilnym budulcem nawierzchni drogowej. Wykorzystuje się go do podbudowy dróg dla warstw wiążącej, ścieralnej i wyrównawczej. Grys może też stanowić składnik mieszanki mineralno-asfaltowej stosowanej do wykonania właśnie tych warstw

– mówi przedstawiciel firmy Ekoprod z Bytomia, producenta kruszyw budowlanych.

Ziarna o szorstkiej powierzchni w kształcie sześcianów lub ostrosłupów, o średnicy od 31,5 do 63 mm posiada kolejne kruszywo rozdrabniane mechanicznie – tłuczeń, czyli szuter.  Stosuje się go do stabilizacji gruntu i wykonania podbudowy drogi, a także do utwardzania nawierzchni i produkcji betonu.

Kliniec natomiast ma nieco mniejsze, bo mające od 4 do 31,5 mm ziarna. Jest kruszywem łamanym, niezwykle trwałym, dlatego wykorzystuje się go na szeroką skalę w budownictwie drogowym, szczególnie tam, gdzie spodziewane jest duże natężenie ruchu. Świetnie sprawdza się jako surowiec wzmacniający grunt, zwłaszcza ten bardziej gliniasty. Bardzo dobrze stabilizuje też nasypy i korpusy drogowe.

Do budowy dróg używa się dodatkowo kruszyw powstałych z mechanicznego rozdrabniania skał magmowych: granitu, porfiru czy bazaltu. Są one wykorzystywane przede wszystkim do wykonania górnych warstw nawierzchni dróg. Cechuje je duża wytrzymałość, szczególnie na tarcie i ściskanie. Z kolei do zbudowania dolnych warstw nawierzchni dróg często stosuje się kruszywa ze skał osadowych, takich, jak wapień, dolomit, piaskowiec i kwarcyt.       

Kruszywa sztuczne w budowie dróg 

Spośród kruszyw sztucznie przetworzonych używanych w budownictwie drogowym, można wyróżnić 2 rodzaje surowców: powstałe wskutek procesu przemysłowego polegającego na obróbce termicznej (lub innej) bądź pochodzące z recyclingu materiałów stosowanych wcześniej w budownictwie. W pierwszej grupie szczególnie godny uwagi jest produkowany poprzez wypiekanie keramzyt. Ze względu na swoją porowatą strukturę i stosunkowo niewielką wagę świetnie sprawdza się jako pomoc w stabilizacji mało nośnych, podmokłych gruntów, na których mają powstać drogi. Jest więc częstym materiałem podkładów na takich problematycznych terenach. Przydaje się również przy tworzeniu drenaży w inwestycjach drogowych. Co ciekawe, keramzyt można wykorzystać także na drogach. Posypka z tego kruszywa stanowi alternatywę dla piasku i soli, gdy nawierzchnia jest śliska.

Jeśli chodzi o kruszywa z recyclingu, a więc odzyskiwane z odpadów przemysłowych, najczęściej w budownictwie drogowym stosuje się łupkoporyt. Uzyskuje się go poprzez spiekanie łupków przywęglowych, a następnie ich rozkruszanie. Jest wykorzystywany przede wszystkim do drenaży podczas wykonywania podbudowy. Podobnie wskutek spiekania powstaje gralit, którego również używa się do budowy podkładów drogowych.