Při výstavbě asfaltových vozovek slouží zkoušky asfaltové směsi k zabezpečování kvality. Pomocí zkoušek zjišťuje zadavatel, zda kvalita stavebních materiálů, stavebních směsí a hotového stavebního díla odpovídá smluvním požadavkům. Výsledky zkoušek jsou podstatným podkladem pro přejímku a vyúčtování.

Složení asfaltové směsi je nutno zkoušet:

  • před výrobou (např. pro klasifikaci R-materiálu);
  • během výroby (řízení výroby u výrobce – FPC);
  • před pokládkou (kontrolní zkoušky asfaltové směsi).

Největší pozornost je přitom věnována zkoušení asfaltového pojiva, zejména jeho fyzikálních vlastností. K dosažení tohoto cíle je nutné rozložit asfaltovou směs v laboratoři pomocí organických rozpouštědel na její výchozí materiály – kamenivo a asfaltové pojivo, a právě na znovuzískaném pojivu stanovit jeho fyzikální vlastnosti.

O prostředcích pro extrakci asfaltu při rozboru asfaltových směsí je v Technických zkušebních předpisech pro asfaltové směsi, Část 1: Obsah pojiva, vydání 2013 (Technische Prüfvorschriften für Asphalt – TP Asphalt-StB, Teil 1: Bindemittelgehalt, Ausgabe 2013) v kapitole 2 „Popis metody a podstata zkoušky“ uvedeno: „Tento předpis popisuje extrakci asfaltu za horka i za studena i extrakci asfaltu v automatickém zařízení s trichloretylenem nebo toluenem jako rozpouštědly“. V předmluvě k evropské normě EN 12697-1 Asfaltové směsi – Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka – Část 1: Obsah rozpustného pojiva je v předmluvě uvedeno: „Metoda popisovaná v této normě může vyžadovat použití dichlormetanu (metylenchloridu), 1,1,1-trichlorethanu, benzenu, trichloretylenu, xylenu, toluenu, perchloretylenu (tetrachloretylenu) nebo jiných rozpouštědel, vhodných pro rozpuštění asfaltu. Tato rozpouštědla jsou nebezpečná lidskému zdraví a vyžadují dodržování mezních hodnot stanovených v příslušných zákonech a ostatních právních předpisech pro jejich používání na pracovištích.“

K nejčastěji používaným rozpouštědlům patří dichlormetan, toluen nebo chlorovaná rozpouštědla trichloretylen a tatrachloretylen. Liší se jednak v chemické struktuře, jednak ve svých bodech varu. Nehledě na trichloretylen jsou společně zařazeny jako „Látky zdraví škodlivé“ (Xn) podle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1272/2008 ze dne 16. prosince 2008 o klasifikaci, označování a balení chemických látek a směsí, tzv. „nařízení CLP“. Toluen je kromě toho klasifikován jako „vysoce hořlavý“ (F); proto jsou nutná zařízení pro ochranu před výbuchem. Trichloretylen je podle Nařízení ES klasifikován jako „toxický“ (T), tedy přísněji než ostatní uvedená rozpouštědla. Podle Nařízení REACH (nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 z 18. prosince 2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek) je trichloretylen zařazen mezi látky karcinogenní, kategorie 1B.

Podle Nařízení Komise (EU) č. 348/2013 ze dne 17. dubna 2013, kterým se mění příloha XIV nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek (REACH), by měl být trichloretylen v průmyslové výrobě od 21. dubna 2016 nahrazen jinou látkou.

To by mělo pro tento extrakční prostředek znamenat faktické vyřazení z používání, kdyby do konce října 2014 firmy Dow a SAFECHEM, výrobci trichloretylenu, neobdržely potvrzení Evropské agentury pro chemické látky (European Chemicals Agency – ECHA), že byla úspěšně podána žádost o povolení (autorizaci) trichloretylenu (TRI) jako prostředku pro extrakci pojiva při rozboru asfaltových směsí. S největší pravděpodobností bude proto trichloretylen v laboratořích používán dalších sedm let, tj. do roku 2023. Uživatelé, kteří chtějí po datu konečného termínu („sunset date“ 21.04.2016) ještě dále trichloretylen při rozboru asfaltových směsí používat, musí ovšem splnit opatření popsaná v managementu rizik (Risikomanagementmaßnahmen – RMM) z návrhu. Pokud nejsou splněna všechna opatření popsaná v managementu rizik (RMM), použití se nepovoluje.

André Täube, jednatel Německého svazu pro asfaltové vozovky (DAV), shrnuje situaci takto: „Vycházíme z toho, že používání trichloretylenu je do roku 2019 skutečností. Dále bude do roku 2023 platit dvojkolejná praxe: jednak se bude ještě dále používat trichloretylen, jednak bude zavedeno používání alternativního výrobku. Od roku 2023 by byla možná pouze extrakce za použití alternativního výrobku.“

První alternativa: Metylester kyseliny oktanové (OME)

Metylester kyseliny oktanové (neboli kaprylové, zvaný rovněž ester kokosového oleje – OME) nepatří k chlorovaným uhlovodíkům. I když látka není dosud podrobně prozkoumána, lze již nyní konstatovat, že možné zdravotní následky jsou v porovnání s ostatními rozpouštědly velmi malé. Neběží například o mutagenní látku jako u trichloretylenu a nebyly zjištěny karcinogenní účinky.

Rozpouštědlo je trvale k dispozici, také proto, že jeho výroba je velmi snadná. O jeho cenách v případě širší výroby ovšem nelze činit závěry, protože bylo dosud používáno jen v laboratorním měřítku. Tradiční extraktory asfaltových směsí nemohou být u metylesteru kyseliny oktanové použity, avšak nová generace upravených extraktorů umožní pracovat se všemi známými druhy rozpouštědel. Práce s metylesterem kyseliny oktanové v laboratoři přináší některé změny. Nejvýraznější je typický pach rozpouštědla, který připomíná vůni kokosu. Je vnímán jako nepříjemný, pronikavý a rušivý a usazuje se v oděvu a ve vlasech. Markantní pach je vnímán rovněž po destilaci znovuzískaného pojiva. Kromě toho zůstávají po vyčištění olejovité zbytky, které se neodpařují.

Podle výsledků výzkumného úkolu zadaného Spolkovým ministerstvem dopravy a digitální infrastruktury (BMVI) a řešeném na Technické univerzitě v Braunschweigu, neuvolňuje metylester kyseliny oktanové asfaltové pojivo tak dobře jako trichloretylen.
Kromě toho zjistili vědci z Technické univerzity v Braunschweigu, že OME nelze úspěšně používat při extrakci za horka – jednak z důvodů bezpečnosti při práci, protože při používání OME musí být topná deska ohřáta na 400 °C a při této teplotě existuje nebezpečí exploze, jednak proto, že při teplotě 400 °C dochází k poškození struktury asfaltu, které zkresluje výsledky rozboru.

Tabulka 1: porovnání vlastností trichloretylenu (Tri), perchloretylenu (Per) a metylesteru kyseliny kaprylové (OME)

 

Tabulka 2: Použití uvedených rozpouštědel

Druhá alternativa: Per

Perchloretylen (Per) je chlorovaný uhlovodík; pokud jde o ochranu zdraví při jeho používání, je podobně problematický jako trichloretylen. Z různých důvodů – převážně politických – je zařazení perchloretylenu do přílohy XIV nařízení REACH přesto spíše nepravděpodobné (uvádí se jeho nižší rizikový potenciál), a mohl by být proto teoreticky používán i nadále.
Četné evropské země (např. Francie nebo Rakousko), které dosud k rozboru asfaltových směsí používaly trichloretylen, přebudovaly svoje systémy na používání perchloretylenu. Chemikálie Per je na trhu k dispozici také v uzavřených systémech za rozumné ceny a v dostatečném množství.

Existující zkušební zařízení mohou být většinou bez problémů upraveny na používání perchloretylenu. V podstatě je nutná pouze úprava softwaru. Také znovuzískání je bez problémů možné. A konečně je vliv tohoto rozpouštědla na tradiční vlastnosti asfaltu (např. na bod měknutí metodou kroužek a kulička) malý. Vliv perchloretylenu na polymerem modifikované asfalty (PMB) není dosud znám.

Třetí alternativa: Ponechat používání Tri

Pokud by se metylester kyseliny oktanové i perchloretylen ukázaly jako nevhodné alternativy a do roku 2023 by nebyla nalezena schůdná cesta k vyřešení tohoto problému, bylo by nutno uvažovat o dalším používání trichloretylenu v laboratořích pro zkoušení asfaltových směsí. Přitom je ovšem nutno mít na zřeteli, že se jedná o prostředek pro extrakci, který v otázce ochrany zdraví při práci vzbuzuje právem velké obavy. Další používání trichloretylenu po ukončení žádosti o autorizaci by vyžadovalo prodloužení. Přitom je ovšem nutno mít na zřeteli, že prodloužení ve vztahu k organizaci a investicím by znamenalo podstatně zvýšené náklady. Kromě toho je konečné řešení otevřené, protože používání trichloretylenu není v současné době žádoucí. Je rovněž nutno mít na zřeteli, že obnovený návrh tuto tematiku neřeší, nýbrž ji pouze odkládá. Tato skutečnost může vést v laboratořích k velmi obtížným rozhodováním o investicích.

Opatření v managementu rizik – kontrolní seznam

  1. Trichloretylen lze používat výlučně k extrakci asfaltových pojiv nebo k čištění použitého vybavení ve speciálních uzavřených zařízeních, určených k tomuto účelu. Otevřené čištění pracovního místa nespadá pod tento návrh.
  2. Musí se používat zkušební zařízení pro rozbor asfaltové směsi podle současného stavu techniky se zabudovaným promývacím bubnem (extrakce, sušení, odstřeďování a znovuzískání trichloretylenu v uzavřeném zařízení).
  3. Zařízení pro rozbor asfaltové směsi musí být umístěno v digestoři nebo pod účinným ventilačním systémem.
  4. Znovuzískání asfaltu bez rozpouštědla v rotačním vakuovém destilačním zařízení musí být prováděno pod odtahem.
  5. Čištění použitého vybavení (např. laboratorního skla) je nutno provádět v uzavřené mycí komoře nebo v zařízení pro rozbor asfaltové směsi.
  6. Doprava, skladování a manipulace s trichloretylenem se provádí zásadně pomocí systému SAFE-TAINER.
  7. Odstranění použitého trichloretylenu se provádí pomocí vakuového čerpadla ze zařízení pro rozbor asfaltových směsí do speciálního kontejneru na odpady. Tento speciální kontejner na odpady může být napojen na zařízení pro rozbor asfaltových směsí přesně jako systém SAFE-TAINER.
  8. Při použití systému SAFE-TAINER a příslušného vybavení je nutno postupovat co nejpřesněji podle manuálu.
  9. Rozbor rozpouštědla smí být prováděn výlučně v digestoři nebo pod účinným ventilačním systémem a s osobními ochrannými pracovními pomůckami (německy „Persönliche Schutzausrüstung – PSA“). Odběr ředidla a údržbu lze provádět výlučně za použití vhodných osobních ochranných pracovních pomůcek.
  10. Nezávisle na požadavcích formulovaných v souvislosti s povolením (autorizací) musí být dodrženy národní mezní hodnoty pro trichloretylen, uvedené v německém předpisu TRGS 910: hodnoty tolerance 11 ppm a hodnota akceptování 6 ppm (od roku 2018: 0,6 ppm).
  11. Každý zapojený uživatel musí však do tří měsíců po první dodávce trichloretylenu ohlásit Evropské agentuře pro chemické látky (ECHA), že v rámci žádosti o povolení (autorizaci) tuto látku dále používá. Tato hlášení budou registrována u Evropské agentury pro chemické látky (ECHA) a na dotaz příslušných úřadů nebo úřadů jednotlivých spolkových zemí mohou být zpřístupněna.

Literatura:

[1] Asphalt 2016, č. 3, str. 26
[2] Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek (REACH)