Více než polovina německého obyvatelstva pociťuje v různém stupni obtěžování hlukem – v nejzávažnějších případech vedoucí až k poškození zdraví. Jednou z cest, které mají tento problém vyřešit, jsou moderní technologie nízkohlučných povrchů vozovek, které snižují hlukové emise. Ve spolupráci s oddělením „Cementobetonové vozovky“ Spolkového ústavu pro silniční stavitelství a dopravu (Bundesanstalt für Straßenwesen – BASt), i Společnosti pro jakost cementobetonových dopravních ploch (Gütegemeinschaft Verkehrsflächen aus Beton, e.V. – GVB) zřídil stavební podnik LEONHARD WEISS GmbH & Co. KG zkušební úsek, na kterém jsou v rámci výzkumného projektu mj. zkoumány vlastnosti cementobetonového krytu z drenážního betonu.

Při pojezdu vozidla po povrchu vozovky vzniká na styku pneumatika/vozovka hluk. Nerovnosti povrchu vozovky vyvolávají u pneumatik radiální kmitání. Čím drsnější je povrch vozovky, tím vyšší je hladina tohoto hluku. Současně se stlačuje v drážkách pneumatiky vzduch vlivem valivého pohybu pneumatiky a je ihned se zvukovým efektem uvolňován (Air Pumping). Tento hluk je tím větší, čím více textura vozovky utěsňuje prostor kolem drážek.

Snížení hluku prostřednictvím drenážních povrchů vozovky

V těchto případech účinně snižují hluk pneumatika/vozovka povrchy vozovek s drenážními vlastnostmi. Na základě speciální směsi kameniva (mezery mezi zrny hrubého kameniva úzké frakce nejsou vyplněny drobným kamenivem, ve směsi zůstává cca 20 % volných mezer). Tak může stlačený vzduch zčásti unikat do obrusné vrstvy vozovky. Paralelně je ve velké míře absorbován hluk způsobený radiálním kmitáním pneumatiky do otevřených mezer. Například u běžně používaných asfaltových koberců drenážních (Porous Asphalt – PA) dosahuje zřetelně vnímané snížení hladiny hluku 5 dB(A). Nevýhodou těchto úprav je však jejich relativně krátká životnost. Cílem Spolkového ústavu pro silniční stavitelství a dopravu (BASt) a Společnosti pro jakost cementobetonových dopravních ploch (GVB) je proto vyvinout cementobetonový kryt jako alternativu asfaltového koberce drenážního, který by měl podobné vlastnosti – efekt pohltivosti (absorpce) zvuku – a současně vykazoval dlouhou životnost. Tím by se takový kryt vozovky mohl v budoucnosti stát konkurenceschopnou variantou pro nízkohlučné povrchy vozovek na dálnicích a silnicích.

Cementobetonový kryt z drenážního betonu (Offenporiger Beton – OPB) poprvé v reálných podmínkách silničního provozu

Ve Spolkovém ústavu pro silniční stavitelství a dopravu (BASt) a ve Společnosti pro jakost cementobetonových dopravních ploch (GVB) byla nově vyvinuta receptura pro drenážní betony. Na podzim roku 2016 měla být po četných laboratorních zkouškách ověřena v reálných podmínkách na vozovce. V úzké spolupráci se Spolkovým ústavem pro silniční stavitelství a dopravu (BASt) a Společností pro jakost cementobetonových dopravních ploch (GVB) vybudovala známá stavební firma LEONHARD WEISS GmbH zkušební úsek na parkovišti Silberbach u dálnice A 6 mezi Crailsheimem a Norimberkem. Investorem bylo Ředitelství dálnic severního Bavorska a Spolkový ústav pro silniční stavitelství a dopravu (BASt).

Přímá a bezproblémová koordinace všech zúčastněných a sladění technických detailů byly pro odpovědné pracovníky Dipl.-Ing. Christopha Beckera (BASt) a Dipl.-Ing. Klause Böhma (GVB) základem pro úspěšnou realizaci komplexního zkušebního úseku. Dipl.-Ing, Johannes Kruse, vrchní stavbyvedoucí provádějícího stavebního podniku, prohlásil: „Zkušební úsek, který jsme vybudovali, je na celostátní úrovni první, na kterém byl tento inovativní cementobetonový kryt z drenážního betonu ověřen v reálných podmínkách.“

Nový drenážní beton je složen hlavně ze směsi kameniva, kde mezery mezi zrny hrubého kameniva úzké frakce nejsou vyplněny drobným kamenivem, z cementu, vody, a polymerových vláken. Aby byla zabezpečena nutná stabilita spojení mezi jednotlivými zrny hrubého kameniva, přidává se do stavební směsi jako pojivo i polymer.

Obrázek 1: Cementobetonový kryt se skládá ze dvou vrstev: spodní vrstva o tloušťce 22 cm plní funkci pevného podkladu pro horní vrstvu z drenážního betonu

Stavba vozovky na zkušebním úseku se prováděla ve dvou vrstvách: jako pevný podklad sloužila spodní vrstva cementobetonového krytu o tloušťce 22 cm se smršťovacími spárami. Spáry jsou utěsněny speciálními profily. Po ztvrdnutí byla spodní vrstva cementobetonového krytu otryskána ocelovými broky. Před pokládkou horní vrstvy cementobetonového krytu z drenážního betonu byl nejdříve na podklad nanesen spojovací můstek (adhezní nátěr). Přímo na něj rozprostíral finišer na asfaltové směsi se speciální lištou s vysokým zhutňovacím účinkem čerstvý drenážní beton (OPB) v tloušťce 7 cm. Pro zabránění rychlému odparu vody se musí vrstva drenážního betonu ihned po dokončení chránit přikrytím geotextilií a vlhčením vodní mlhou. Protože cementobetonový kryt po dohotovení odvádí vodu z mezer na povrch spodní vrstvy cementobetonového krytu, je na okraji zabudován štěrbinový žlab s bočními drenážními otvory pro odvádění vody. Tento speciální štěrbinový žlab zabezpečuje odvodnění celého zkušebního úseku.

Obrázek 1: Cementobetonový kryt se skládá ze dvou vrstev: spodní vrstva o tloušťce 22 cm plní funkci pevného podkladu pro horní vrstvu z drenážního betonu

Již v průběhu stavby zkušebního úseku prováděli pracovníci Spolkového ústavu pro silniční stavitelství a dopravu (BASt) odběry vzorků betonové směsi a zkoušeli drenážní beton v mobilní staveništní laboratoři. V následujících měsících byly provedeny další zkoušky a měření, které měly ověřit vhodnost nového cementobetonového krytu v reálných podmínkách dopravního zatížení. V rámci těchto zkoušek byly jednak provedeny laboratorní zkoušky technických vlastností, jednak bylo zjišťováno, jak efektivní je u technologie cemetobetonového krytu z drenážního betonu snížení hluku na styku pneumatika/vozovka. Podstatná kritéria pro trvanlivost a dlouhou životnost krytu vozovky jsou protismykové vlastnosti vozovky, únosnost celé konstrukce nebo stabilita cementobetonového krytu z drenážního betonu (OPB). Pro dosažení požadované zvukové pohltivosti musí kromě toho struktura betonu, mezerovitost a rozložení mezer přes celou tloušťku vrstvy odpovídat stanoveným kritériím. Tento požadavek se zkouší měřením hluku ze silničního provozu přímo na zkušebním úseku.

Budou-li výsledky zkoušek pozitivní, mohl by se cementobetonový kryt z drenážního betonu v budoucnosti stát alternativou asfaltového koberce drenážního. Orgány správy silnic a dálnic na spolkové, zemské i místní úrovni by tak mohly využít další technologii nízkohlučných povrchů vozovek.

Literatura:
[1] Straßen und Autobahn 2017, č. 1. str. 68
[2] http://www.der-bau-unternehmer.de/nachrichten/offenporiger-beton-als-laermreduzierender-fahrbahnbelag.html