Na běžné silnici leží asfaltové vrstvy na podkladních vrstvách z kameniva a nakonec na zemině. Na mostě máme pod asfaltovým souvrstvím betonovou nebo ocelovou mostovku, která se ohýbá, mění svoji délku s teplotou a hlavně nesmí propouštět vodu do nosné konstrukce. Tomu se musí přizpůsobit celá skladba vozovky.
Most se pod autem skutečně pohybuje
Představa dokonale tuhého mostu je trochu zavádějící. Když přes konstrukci projede těžký kamion, most se nepatrně prohne. Při změně teploty se zase prodlužuje a zkracuje. Právě proto jsou na větších mostech ložiska a mostní závěry, které konstrukci dovolují určitou míru pohybu.
Asfalt položený nahoře musí tyto pohyby zvládnout také. Na běžné vozovce samozřejmě rovněž vznikají deformace, jenže podmínky jsou jiné. Mostovka je relativně tenká nosná konstrukce a při zatížení pracuje jako celek. Vozovka se tedy nemůže chovat jako tvrdá nepružná deska, která si bude žít vlastním životem.
Zvlášť náročné je to na ocelových mostovkách, které mohou být pod dopravním zatížením podstatně pružnější. Opakované průhyby vytvářejí v asfaltových vrstvách tahové a smykové namáhání a špatně navržená směs může začít praskat nebo se oddělovat od podkladu.
Největším nepřítelem mostu je voda
Na běžné vozovce je voda také problém, na mostě ale může napáchat podstatně dražší škody. Pod asfaltem totiž není několik desítek centimetrů štěrku, ale přímo nosná konstrukce mostu.
U železobetonové mostovky chceme zabránit hlavně tomu, aby se voda s rozmrazovacími solemi dostávala k betonu a následně k betonářské nebo předpínací výztuži. Chloridy umí narušit pasivační ochranu oceli v betonu a výsledkem může být koroze výztuže, praskání a postupný rozpad betonu.
Proto se mezi mostovkou a samotnou vozovkou nachází vodotěsná izolace. U běžného silničního tělesa podobnou vrstvu pod asfaltem většinou nepotřebujeme. Na mostě je naprosto zásadní. U betonových mostů se můžeme setkat například s celoplošně natavenými asfaltovými izolačními pásy nebo jinými schválenými izolačními systémy. Teprve na ně přichází ochranná vrstva a následně samotný kryt vozovky.
Když izolace přestane fungovat, nemusí být prvním problémem vůbec asfalt. Voda začne zatékat do konstrukce a po letech může být výsledkem koroze výztuže, degradovaný beton nebo poškozená ložiska a další části mostu. Oprava je potom samozřejmě cenově úplně někde jinde než výměna několika centimetrů vozovky.
Izolaci nemůžete jednoduše přejet finišerem
Samotná hydroizolace je poměrně citlivá a nelze na ni bez dalšího opatření něco pokládat. Potřebuje proto ochrannou vrstvu, která ji chrání před mechanickým a tepelným poškozením a zároveň vytvoří podklad pro další část vozovky. Právě zde se často používá litý asfalt. Na rozdíl od klasického asfaltového betonu se nemusí hutnit válcem. Má velmi malou mezerovitost a po správném položení vytvoří prakticky nepropustnou vrstvu.
Reálná skladba mostní vozovky může vypadat například tak, že na betonové mostovce máme spodní vrstvu, na ní několik milimetrů silnou hydroizolaci, následně přibližně 40 mm litého asfaltu a nad ní kolem 40 až 45 mm obrusné vrstvy. Není to samozřejmě univerzální recept. Skladba se mění podle konkrétního mostu, zatížení, konstrukce i typu izolace. Dobře to ale ukazuje jeden zásadní rozdíl proti běžné silnici. Jedna z asfaltových vrstev zde neslouží jen k přenášení zatížení, ale současně chrání velmi důležitou hydroizolaci přímo pod sebou.
Používají se i modifikované asfalty
Další rozdíl najdeme přímo v pojivu asfaltových směsí. Na mostech se podle konkrétní skladby a zatížení používají také polymerem modifikované asfalty – PMB. Do asfaltového pojiva se přidávají polymery, které mění jeho vlastnosti. Cílem může být lepší odolnost proti trvalým deformacím při vysokých teplotách a současně schopnost lépe snášet deformace a opakované namáhání bez vzniku trhlin.
A právě na mostě se oba požadavky mohou potkat. V létě může tmavý asfaltový povrch dosahovat velmi vysokých teplot a projíždějící nákladní doprava se jej snaží deformovat. V zimě konstrukce vychladne, zkrátí se a asfalt musí naopak odolávat nízkým teplotám a tahovým napětím. Proto zde nefunguje jednoduchá úvaha, že stačí použít co nejtvrdší směs, která se nebude vyjíždět. Příliš tuhý materiál by mohl mít zase horší schopnost snášet pohyby konstrukce a mohl by začít praskat.
Každý centimetr asfaltu znamená tuny navíc
Na mostě existuje ještě jeden problém, který na běžné silnici prakticky neřešíme – hmotnost vozovky je součástí stálého zatížení nosné konstrukce. Asfaltová směs má objemovou hmotnost orientačně kolem 2,3 až 2,5 tuny na metr krychlový. Vezměme si modelový most dlouhý 100 metrů a široký 10 metrů. Plocha vozovky je tedy 1 000 m². Pokud na ní bude asfaltové souvrství tlusté 10 cm, potřebujeme zhruba 100 m³ materiálu. Při objemové hmotnosti 2,4 t/m³ jsme na přibližně 240 tunách asfaltu.
A tato hmotnost leží na mostě pořád – i ve tři ráno, kdy přes něj nejede jediné auto. Proto také není dobré most donekonečna jednoduše převrstvovat. Přidání několika centimetrů nového asfaltu může na větším mostě znamenat desítky nebo stovky tun dodatečného stálého zatížení. Při rekonstrukcích se proto staré vozovkové souvrství běžně odstraňuje a skladba se obnovuje v původní tloušťce.
Velký problém vzniká také při brzdění
Asfaltové vrstvy na mostě navíc nemohou být pouze volně položené jedna na druhé. Musí mezi nimi vzniknout dobré spojení, protože vozovka přenáší také velké vodorovné síly od pneumatik. Představte si těžký kamion prudce brzdící před kolonou. Pneumatiky tlačí vozovku ve směru jízdy a obrusná vrstva má tendenci posunout se proti vrstvě pod ní. Pokud jednotlivé vrstvy dobře nespolupracují (není mezi nimi dostatečně vysoké tření), vzniká mezi nimi vysoké smykové namáhání.
Kritická mohou být například místa poblíž mostních závěrů, křižovatek nebo jiné úseky, kde vozidla často brzdí a rozjíždějí se. Proto jsou důležité spojovací postřiky, správná příprava jednotlivých povrchů a dodržení technologie pokládky.
Voda se musí odvést i z úrovně izolace
Mostní vozovka má ještě jeden zajímavý detail. Nestačí odvést pouze vodu, kterou vidíme na povrchu asfaltu. Určité malé množství vlhkosti se může dostat do asfaltového souvrství spárami nebo vlastní strukturou materiálu. Jakmile narazí na vodotěsnou izolaci mostovky, nemůže pokračovat směrem dolů. Musí tedy existovat způsob, jak ji bezpečně odvést také z povrchu izolace.
Proto se na mostech řeší odvodňovače, odvodňovací proužky a přesné vyspádování jednotlivých částí. Detaily kolem obrubníků, mostních závěrů a dalších konstrukčních prvků jsou mimořádně důležité. Právě v těchto místech totiž může voda proniknout tam, kam rozhodně nechceme.
Zdroj info: ČSN 73 6242, Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací, Ministerstvo dopravy ČR, Ředitelství silnic a dálnic ČR, ČSN EN.
Zdroj médií: Depositphotos.