Perspektywy i kierunki rozwoju konstrukcji nawierzchni drogowych w aspekcie ochrony środowiska

Praca została zrealizowana przez Zespół Technologii Materiałów i Nawierzchni Drogowych pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Piotra Radziszewskiego z Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej przy współpracy z Politechniką Białostocką oraz Instytutem Ochrony Środowiska w Warszawie. Celem pracy była analiza kierunków rozwoju nowych materiałów, technologii i konstrukcji nawierzchni stosowanych w budownictwie drogowym.

Wnioski z przedstawionego raportu końcowego pracy są niezwykle istotne i dotyczą całej branży drogowej w naszym kraju. Przewidują one kierunki, w których w najbliższych latach oraz w perspektywie 30 lat będzie podążało polskie drogownictwo.

Do ich opracowania posłużyły:

• wyniki badań foresightowych (metoda Delphi) dotyczących określenia kierunków  rozwoju technologii nawierzchni drogowych w aspekcie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju,
• wszechstronne analizy z zakresu ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju w odniesieniu do budownictwa drogowego,
• analizy stanu wiedzy w zakresie nowoczesnych rozwiązań materiałowo-technologicznych i konstrukcyjnych do stosowania w budowie i utrzymaniu dróg,
• wyniki badań środowiskowych dotyczących oczekiwań społecznych w zakresie technologii budowy dróg.

W pracy zostały przedstawione zalecenia dotyczące stosowania materiałów, nowych technologii i konstrukcji nawierzchni drogowych spełniających wymagania techniczne i środowiskowe dla nawierzchni podatnych i sztywnych.

I Podstawowe zalecenia w zakresie budowy nawierzchni podatnych

Nawierzchnie podatne będą stosowane do budowy większości dróg wszystkich kategorii ruchu i wszystkich klas technicznych.

Zalecane jest:

• rozwijanie technologii nawierzchni asfaltowych tak, aby zapewnić co najmniej trzydziestoletnią trwałość budowanym nawierzchniom,
• opracowanie nowych rodzajów lepiszczy asfaltowych  o właściwościach odpowiadających zmiennym warunkom klimatycznym w Polsce,
• powszechne stosowanie materiałów lokalnych oraz pochodzących z recyklingu jako taniego surowca o wysokiej jakości,
• do wyższych kategorii ruchu powszechne stosowanie konstrukcji długowiecznych nawierzchni typu "perpetual".

II Podstawowe zalecenia w zakresie nawierzchni sztywnych

Nawierzchnie sztywne (z betonu cementowego) będą stosowane do budowy dróg wyższych kategorii ruchu oraz wyższych klas technicznych.

Zalecane jest:

• rozwijanie technologii betonu cementowego - tak, aby zapewnić co najmniej trzydziestoletnią i większą trwałość budowanym nawierzchniom,
• stosowanie technologii betonu cementowego, głównie do budowy dróg autostradowych i ekspresowych,
• opracowanie i wprowadzenie nowych wymagań w stosunku do kruszyw i spoiw zapewniających wymaganą trwałość nawierzchni z betonu cementowego,
• stosowanie nowych technologii w celu obniżenia hałasu i poprawienia szorstkości nawierzchni.

Zalecenia w zakresie materiałów, nowych technologii i konstrukcji obejmują również aspekty dotyczące utrzymania i eksploatacji dróg, badań i rozwoju drogownictwa oraz edukacji..

III Najważniejsze zalecenia dotyczące zadań utrzymaniowych:

• prowadzenie robót utrzymaniowych dróg wyższych kategorii w formie mikrofrezowania i wykonywania cienkich i szorstkich dywaników,
• zastąpienie dotychczas stosowanych środków do zimowego utrzymania innymi środkami, które nie będą powodowały korozji chemicznej dróg i obiektów oraz nie będą zanieczyszczały wód gruntowych.

IV Zalecane działania w sferze prac badawczo-rozwojowych:

• wypracowywanie rozwiązań prowadzących do poprawy odporności nawierzchni na spękania zmęczeniowe i niskotemperaturowe,
• opracowanie nowych rozwiązań materiałowo-technologicznych w zakresie nawierzchni o obniżonym poziomie hałasu i podwyższonej szorstkości,
• opracowanie nowych rozwiązań nawierzchni budowanych w technologii recyklingu,
• rozwój technologii nawierzchni "zielonych" posiadających wbudowane systemy bezpieczeństwa oraz umożliwiających odzysk energii.

W podsumowaniu pracy należy stwierdzić:

• budowa trwałych nawierzchni drogowych w Polsce związana jest z technologiami asfaltowymi i technologiami z betonu cementowego,
• nawierzchnie betonowe należy  stosować głównie do budowy autostrad i dróg ekspresowych,
• budowa nawierzchni w aspekcie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju wymaga stosowania materiałów o wysokiej jakości; realizacja tej tezy będzie wymagała zwiększenia nakładów na badania naukowe oraz wprowadzenie odpowiednich mechanizmów prawno-administracyjnych,
• w celu budowy nawierzchni o długim okresie eksploatacji i przyjaznych dla środowiska należy stosować rozwiązania konstrukcji długowiecznych nawierzchni („perpetual”); realizacja tej tezy wymagać będzie podniesienia jakości wykonawstwa,
• inwestycje drogowe powinny być realizowane w systemie projektuj-buduj-utrzymuj a wybór zastosowanej technologii powinien być dokonywany na podstawie analizy całkowitych kosztów Life Cycle Analysis (LCA).

Szczegółowe informacje oraz raporty z realizacji poszczególnych etapów pracy znajdują się na stronie w zakładce: Prace naukowo-badawcze zrealizowane w latach 2013-2014.

Zapraszamy do lektury

 

 

Politechnika Warszawska, Zespół Technologii Materiałów i Nawierzchni Drogowych
pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Piotra Radziszewskiego