# Koleinowanie asfaltu: Jak badać odporność mieszanek? Poradnik

**URL:** https://gobiz.pl/ocena-odpornosci-mieszanek-bitumicznych-na-odksztalcenia-trwale_wiedza-1774622252134-411.html

## Definicja i charakterystyka zjawiska koleinowania

![Badanie koleinowania](https://www.technologie-budowlane.com/hurtownia/uslugi/badanie-koleinowania-onjwdb_medium.jpg)

**Odkształcenia trwałe**, powszechnie określane terminem **koleinowanie asfaltu**, stanowią jeden z krytycznych procesów degradacji nawierzchni bitumicznych. Zjawisko to objawia się w postaci podłużnych zagłębień w śladach kół pojazdów, powstających na skutek kumulacji niewielkich, nieodwracalnych przemieszczeń wewnątrz warstw konstrukcyjnych pod wpływem obciążeń ruchem kołowym.

Mechanizm powstawania kolein jest bezpośrednio związany z naturą reologiczną mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA), które są materiałami lepko-sprężysto-plastycznymi. W warunkach wysokich temperatur eksploatacyjnych lepkość lepiszcza asfaltowego znacząco spada, co obniża wewnętrzną spójność mieszanki. W efekcie, powtarzalne naciski kół powodują dwa równoległe procesy:

*   **Dogęszczanie wtórne:** redukcja wolnych przestrzeni w strukturze MMA pod wpływem nacisku.
*   **Przemieszczenia boczne (płynięcie plastyczne):** wypieranie materiału na boki od osi obciążenia, co prowadzi do powstawania charakterystycznych wypiętrzeń obok zagłębienia.

## Metodyka badania odporności na odkształcenia trwałe

**Badanie koleinowania** jest kluczowym elementem procedury projektowania składu mieszanki oraz oceny jej przydatności do konkretnych kategorii ruchu. Podstawową normą techniczną regulującą tę procedurę w Europie jest **PN-EN 12697-22** („Mieszanki mineralno-asfaltowe - Metody badań - Część 22: Koleinowanie”).

Badanie wykonuje się najczęściej przy użyciu tzw. **małego aparatu koleinującego** (Small Device). Procedura polega na wielokrotnym przejeździe obciążonego koła po powierzchni próbki MMA w ściśle kontrolowanych warunkach temperatury (zazwyczaj 45°C, 50°C lub 60°C). Próbki mogą być formowane w laboratorium za pomocą walca stalowego lub wycinane bezpośrednio z gotowej nawierzchni drogowej.

Wyróżnia się dwie główne metody prowadzenia badania w małym urządzeniu:

1.  **Metoda A:** badanie prowadzone w powietrzu, z wykorzystaniem 1000 cykli obciążenia.
2.  **Metoda B:** badanie prowadzone w powietrzu lub w wodzie, wymagające wykonania 10 000 cykli obciążenia (łącznie 20 000 przejazdów koła).

## Kluczowe parametry oceny odporności na koleinowanie

Wyniki uzyskane podczas testów pozwalają na wyznaczenie wskaźników, które decydują o zaklasyfikowaniu mieszanki do odpowiedniej kategorii odporności. Do najważniejszych parametrów należą:

Parametr

Symbol

Opis

**Nachylenie wykresu koleinowania**

WTSAIR

Przyrost głębokości koleiny w końcowej fazie badania (mm/1000 cykli). Określa szybkość narastania deformacji.

**Proporcjonalna głębokość koleiny**

PRDAIR

Stosunek głębokości koleiny do grubości próbki wyrażony w procentach po określonej liczbie cykli.

**Głębokość koleiny**

RDAIR

Bezwzględna wartość zagłębienia koła w próbkę wyrażona w milimetrach.

## Czynniki wpływające na odporność mieszanek bitumicznych

Odporność MMA na odkształcenia trwałe zależy od optymalizacji interakcji między szkieletem mineralnym a lepiszczem. Wysoka sztywność strukturalna jest wymagana szczególnie w warstwach wiążących i podbudowach asfaltowych, które przenoszą największe naprężenia ścinające.

Do najważniejszych czynników materiałowych należą:

*   **Rodzaj i zawartość lepiszcza:** zastosowanie asfaltów modyfikowanych polimerami (PMB) znacząco poprawia stabilność mieszanki w wysokich temperaturach w porównaniu do asfaltów drogowych niemodyfikowanych.
*   **Klinowanie kruszywa:** zastosowanie kruszyw o łamanych, szorstkich powierzchniach oraz odpowiednie uziarnienie (np. mieszanki SMA - mastyksowo-grysowe) zapewnia lepsze blokowanie się ziaren.
*   **Zawartość wolnych przestrzeni:** zbyt niska zawartość wolnych przestrzeni (poniżej 2-3%) drastycznie obniża odporność na koleinowanie, prowadząc do zjawiska „pocenia się” asfaltu i utraty stabilności.

## Zastosowanie wyników badań w inżynierii drogowej

**Badanie koleinowania jako fundament trwałości i bezpieczeństwa** pozwala na uniknięcie błędów projektowych, które mogłyby prowadzić do przedwczesnej degradacji infrastruktury. Poprawna ocena odporności na odkształcenia trwałe jest obligatoryjna dla dróg o wysokim natężeniu ruchu (kategorie od KR3 do KR7), gdzie obciążenia od pojazdów ciężkich są najintensywniejsze.

W polskim systemie prawnym i technicznym wymagania dotyczące odporności na koleinowanie są zawarte w dokumentach serii **WT-2** (Wymagania Techniczne - Nawierzchnie asfaltowe). Mieszanki niespełniające rygorystycznych kryteriów WTS i PRD nie mogą zostać dopuszczone do stosowania w warstwach ścieralnych i wiążących dróg krajowych i autostrad, gdyż stwarzałyby ryzyko powstania kolein, co bezpośrednio zagraża bezpieczeństwu ruchu (zjawisko aquaplaningu, utrudnione manewrowanie).