Hluk od dopravy a nové druhy směsí do obrusné vrstvy – poznatky z Francie

Kvalita ovzduší a hluk od dopravy jsou jedny z aktuálních témat, která jsou předmětem odborných článků a diskuzí. Měření hluku od dopravy, hlukových map, vlivu hluku na zdraví a inovační technologie asfaltových směsí pro městský provoz jsou tématem tohoto příspěvku.

V článku jsou shrnuty informace o výsledcích měření hluku od dopravy francouzských autorů [1], které jsou doplněny údaji o měření vývoje hluku na několika vozovkách v pařížské oblasti, publikovanými vloni na Congrès Français d´Accoustic [2]. Jsou zde rovněž uvedeny základní informace o experimentech s novými druhy povrchů v Paříži [3].

V regionuÎle de France (metropolitní oblast okolo Paříže s více než 10 miliony obyvatel, 40 000 km silnic a více než 1 000 km dálnic) provozuje organizace Bruitparif síť stanic měřících kontinuálně hluk. (Měřicí stanice i výsledky měření za zvolené období lze najít na https://rumeur.bruitparif.fr/main.) Bruitparif měření hluku vyhodnocuje a informace zveřejňuje na https://www.bruitparif.fr/rapports-d-etude-bruit-routier/. V článku francouzských autorů [1] je uvedeno několik příkladů vývoje hlučnosti. Na měřicí stanici v Porte d´Auteuil bylo zaznamenáno mírné snížení průměrné hlučnosti z 82,8 dB(A) v roce 2013 na 81,5 dB(A) v roce 2018, které je přičítáno snížení povolené rychlosti z 80 km/h na 70 km/h. Významného snížení hluku v pařížské oblasti pak bylo dosaženo použitím obrusných vrstev se sníženou hlučností. Tato skutečnost byla dokumentována na 6 stanicích na dálnicích A6 a A4 − počáteční pokles hlučnosti byl 4,3 dB(A) až 12 dB(A). Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce 1.

Výsledky vývoje hluku na experimentálních úsecích realizovaných v pařížské oblasti v roce 2012 uvádí autoři příspěvku [2]. Jednalo se o 200 m dlouhý úsek poblíž Porte de Vincennes, na kterém byly položeny směsi BBTM 0/6 a BBTM 0/4. Bruitparif zde rozmístil 5 stanic pro měření hluku. První byla na centrálním pruhu mezi oběma směry komunikace, další tři byly na fasádách nejbližších domů a jedna, která sloužila jako referenční, byla mimo experimentální úsek. Výsledky měření hluku ve středním pruhu mezi vozovkami v roce 2012 před a po položení vrstvy se sníženou hlučností jsou dostupné na https://www.conforg.fr/cfa2018/output_directory2/data/articles/000275.pdf.

Na obrázku 1 je vidět vývoj hluku v centrálním pruhu od ro-ku 2012. Jsou zde uvedeny průměrné hodnoty po šestiměsíčních obdobích. To dle autorů umožňuje omezit vliv měnících se dopravnícha meteorologických podmínek během roku. Protože od ledna 2014 byla na vozovce snížena rychlost z 80 km/h na 70 km/h, byl hodnocen vývoj hluku až od roku 2014. Z obrázku je vidět, že hluk plynule rostl tak, jak klesala akustická účinnost vrstvy se sníženou hlučností. Při lineární regresi byl roční nárůst hlučnosti +0,75 dB(A). Kromě kontinuálního měření hluku na stanicích bylo také prováděno opakovaně měření hluku na styku pneumatiky s vozovkou metodou malé vzdálenosti (CPX). (Měření a vyhodnocení vývoje hlučnosti metodou CPX v Česku jsou popsány například v prezentacích školení STEPS 9 „Nízkohlučné povrchy vozovek“ z roku na stránkách http://www.sdruzeni-silnice.cz/Odborne-akce-cln294.aspx.)

V tabulce 2 je zobrazen vývoj snížení hlučnosti metodou CPX v letech 2012, 2014 a 2017 při rychlosti 70 km/h a 20 ºC. 

U směsi BBTM 0/4 se v provozu brzy ukázaly problémy se ztrátou hmoty z povrchu a korozí, jejichž plošný rozsah postupně rostl. Problémy s odolností tenkých obrusných vrstev proti účinkům intenzivní dopravy vedly radnici v Paříži ve spolupráci s Bruitparif k zahájení projektu „Life Cool & Low Noise Asphalt“ (https://www.life-asphalt.eu/projet/). Cílem projektu bylo navrhnout a realizovat asfaltové směsi, které by byly méně hlučné než referenční a zároveň odolnější proti účinkům dopravy, přičemž náklady na jejich zhotovení by byly maximálně o 10 % větší než u standardních směsí [3].

Dva zkušební úseky byly provedeny firmou Colas a jeden firmou Eurovia. Pro snížení teploty povrchu vozovky bylo vždy použito světlé kamenivo. Světlejší povrchy vozovek mají vyšší albedo (odrazivost slunečních paprsků), takže se méně přehřívají. To zlepšuje odolnost vrstvy proti trvalým deformacím za velkých letních veder a snižuje pocitovou teplotu o několik stupňů. (Problematika městských tepelných ostrovů je popsána například na https://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/mestske-tepelne-ostrovy.)

Směsi použité firmou Colas byly označeny jako BBphon+ (zrnitost 0/6) a SMAphon (zrnitost 0/10). U těchto směsí, i u směsí referenčních, bylo použito pojivo Colflex S modifikované elastomery. Velké odolnosti proti účinkům dopravy bylo dosaženo u směsi BBphon+ ztužením mastixu při menším dávkování fileru a vyšším dávkování pojiva Colflex S.

Laboratorní ověření vyšší odolnosti inovačních směsí bylo provedeno jednak standardními zkouškami asfaltových směsí podle EN, dále pak pomocí nové evropské metody zkoušení odolnosti zhutněné asfaltové směsi proti oděru (scuffing test), vyvinuté v rámci evropského výzkumného projektu DRaT (Development of Ravelling Test; https://dratproject.eu/) v letech 2015−2017 zkouškami na 4 různých typech oděrových přístrojů. Při zkoušce se zjišťuje množství odpadlého materiálu působením opakovaných pohybů pneumatiky zatížené definovaným způsobem. Bližší informace o vývoji a aplikaci evropských zkoušek oděru lze nalézt v [4]. Novelizovaná verze metody zkoušení odolnosti proti oděru platí v ČR od 1. 2. 2019  (ČSN P CEN/ TS 12697-50 Asfaltové směsi − Zkušební metody pro asfaltové směsi za horka − Část 50: Odolnost proti oděru).

Autoři projektu [3] zvolili pro srovnávací zkoušky oděru asfaltových směsí v přístroji DSD (Darmstadt Scuffing Device) zatížení 50 cykly a sílu 2 000 N. To není zcela ve shodě se zmíněnou EN, důležité je ale vzájemné porovnání směsí. To ukázalo, že u směsi BBphon+ bylo množství odpadlých zrn po zkoušce několikanásobně menší než u standardní směsi BBTM 0/6. U směsi SMAphone byla odolnost proti oděru prakticky stejná jako u referenční směsi SMA 0/10 a stejně dobrá jako u směsi BBphon+. Lze tedy očekávat, že inovované směsi budou mít dobrou odolnost proti účinkům městské dopravy.

Společnost Eurovia realizovala v projektu „Cool & Low Noise Asphalt“ litý asfalt s názvem Puma (Porous urbain mastic asphalt), složení směsi je uvedeno v tabulce 4.

Světlé kamenivo sníží absorpci sluneční energie. Malé množství lehkého porézního kameniva frakce 3/7 má přispět k udržení vody v pórech kameniva, jejímu uvolňování během velkých veder a tím k ochlazování povrchu vozovky. Složení směsi, použité pojivo a přísada umožnily snížit teplotu při pokládce litého asfaltu na 200 °C. Ihned po pokládce byla provedena úprava povrchu, po které světlé kamenivo vystoupilo na povrch. 

Během prvních 18 měsíců projektu „Cool & Low Noise Asphalt“ byly nové směsi navrženy a byly realizovány tři zkušební úseky. Nyní probíhá jejich pozorování. Projekt má být ukončen v roce 2022. Bude velmi zajímavé, jak se inovované směsi v několikaletém provozu osvědčí a zda vyšší ceny směsí budou pro investora opravdu přínosem v důsledku jejich lepších vlastností.

Ing. Jiří Fiedler

Literatura

[1]  Mietlicki F. La mesure du bruit routier en Île de France, realités et developments, RGRA, Janvier 2019, p. 38−41. 

[2]  Ribeiro C., Lefebvre J., Ibtaten K., et al. Suivi des peformances accoustiques de revêtements de chaussées peu bruyants. 14eme Congrès Français d´Accoustic, avril 2018.

[3]  Godard E., et al. Cool & Low Noise Asphalt des revêtement innovants pour l´environnement à Paris, RGRA, Janvier 2019, p. 66−73.

[4]  De Visscher J., Vanelstraete A. A new performance test for resistance to ravelling by traffic: laboratory and field experience in Belgium.