Dave Johnson, P.E. és Dr. Buzz Powell, Ph.D., P.E. több mint 70 éves együttes tapasztalattal rendelkeznek az aszfaltburkolatok tervezése, építése, karbantartása és vizsgálata terén. A Discovery Channel „Myth Busters” című műsorának mintájára ők is arra vállalkoznak, hogy a szakmában gyakran emlegetett mítoszokat járják körül, és felmérjék, hogy vajon ezek mennyire állják meg a helyüket a valóságban. Én pedig a saját szakmai és menedzsment-szemléletem alapján szeretném kiegészíteni, alaposabban megvizsgálni és egyúttal magyar nyelven összefoglalni a téma legújabb kutatási eredményeit.

A MixBusters sorozat második részében három olyan gyakori hiedelmet veszünk górcső alá, amelyek az aszfaltburkolatok vastagságának tervezéséhez és a perpétikus (örökéletű) burkolatok koncepciójához kapcsolódnak. Ezek a tévhitek a szakmában erősen tartják magukat, ezért elérkezett az idő, hogy a legfrissebb tudományos bizonyítékokkal és gyakorlati tapasztalatokkal alátámasztva megkérdőjelezzük őket.

• Első hiedelem: „A rétegegyütthatók (layer coefficients) nem módosulnak akkor sem, ha magas polimer tartalmú (HP) kötőanyagokat használunk.”
• Második hiedelem: „Az örökéletű (perpétikus) aszfaltburkolat eléréséhez nagyon vastag szerkezet szükséges.”
• Harmadik hiedelem: „Nyugodtan lehet sovány és merev kötőanyagú keveréket (köztes rétegekhez) leteríteni, ha azt egy egészségesebb fedőréteggel takarjuk le.”

Kutatási forrásainkban elsősorban az Auburn Egyetem Nemzeti Aszfalttechnológiai Központjának (NCAT) az aszfalt tesztpályáján (Pavement Test Track) folytatott vizsgálatokra támaszkodunk, amelynek nyolc teljes ciklusa során hatalmas mennyiségű adat halmozódott fel. Ezenkívül a Florida Közlekedési Minisztérium (Florida Department of Transportation), az Asphalt Pavement Alliance (APA) és további szakmai anyagok (például NCAT Report 12-10 és Asphalt Institute publikációk ER-215 és IS-215) is segítik a valós tények elkülönítését a tévhitektől. Emellett figyelembe vesszük a legfrissebb 2024–2025-ös publikációkat is, mint például Smith és Brown 2025-ös tanulmányát („Innovations in Polymer-Modified Asphalt Design,” Journal of Pavement Engineering, 45(2), 139–158), valamint a Transportation Research Board 2024-es konferenciáján megjelent eredményeket (NCHRP-2247-2024).

1. hiedelem: „A rétegegyütthatók nem változnak magas polimer tartalmú (HP) kötőanyagok esetén sem.”

A magas polimer tartalmú (HP) kötőanyagokat általában azért alkalmazzák, hogy a szerkezet vastagságát ne kelljen jelentősen növelni, mégis fokozott teherbírást és tartósabb teljesítményt lehessen elérni. Azokban az államokban, ahol az aszfaltburkolat tervezése során rétegegyütthatókkal (layer coefficients) számolnak, ez különösen fontos. Az ilyen HP-aszfaltkeverékek ugyanis jellemzően magasabb rétegegyütthatóval rendelkeznek, mint a hagyományos kötőanyagokat használó keverékek.

A Florida Közlekedési Minisztérium megbízásából készült kutatás azt mutatta ki, hogy a HP-keverékek rétegegyütthatója átlagosan 23%-kal nagyobb, mint a hagyományos mixeké. A NCAT Report 12-10 még magasabb, akár 43%-os növekedést is kimutatott a HP-keverékeknél, ráadásul ez a szám egy konzervatív becslés: az NCAT Tesztpályán ugyanis a vizsgált HP-szakasz 20 millió tengelyterhelés (ESAL) alatt sem mutatott számottevő rongálódást, és minden jel arra utalt, hogy akár perpétikus működésre is képes (azaz lényegében végtelen élettartamra törekszik).

Ez a jelentős teljesítménynövekedés számos előnnyel jár. Nemcsak hosszabb élettartamot és jobb teherbírást kínál, hanem kivitelezéskor is gazdaságosabb megoldást nyújthat, mert kisebb vastagság mellett is nagy teljesítményt érhetünk el. Ugyanakkor a szakértők felhívják a figyelmet arra, hogy ha adott a lehetőség a tervezett vastagság megtartására, a HP-kötőanyagok használatával aránytalanul kis kockázattal érhető el egy stabilabb, tartósabb szerkezet. Dr. Jhony Habbouche 2024 októberében megjelent Asphalt folyóiratbeli cikkében világosan leírta:

„Fontos szempont a HP (high polymer) keverékek esetében, hogy vékonyabb rétegeket alkalmazzunk-e ugyanazon teljesítményszint eléréséhez, mint a hagyományos keverékeknél, vagy inkább tartsuk meg a rétegvastagságot, és ezzel jelentősen növeljük a burkolat élettartamát, akár a perpétikus konstrukció eléréséig. Ez utóbbi megközelítés valóban lehetővé teheti az ’örökéletű’ burkolatok létrehozását, ahol a szerkezetet úgy tervezik, hogy minimális karbantartás mellett hosszú távon is kiválóan teljesítsen.”

Ezek a tapasztalatok arra engednek következtetni, hogy a HP-kötőanyagok révén a rétegegyütthatók emelkedésével reális lehetőség nyílik a korábban elképzeltnél vékonyabb, de mégis kiemelkedő teherbírású aszfaltrétegek kialakítására. A tervezőknek és a kivitelezőknek azonban tudatosan kell alkalmazniuk ezt a technológiát: érdemes lehetőleg nem drasztikusan vékonyítani a szerkezetet, hanem a HP által nyújtott plusz teljesítményt inkább a burkolat élettartamának és teherbírásának növelésére fordítani.

2. hiedelem: „Az örökéletű (perpétikus) burkolat eléréséhez nagyon vastagnak kell lennie a szerkezetnek.”

Sok tervező és fenntartó szakember fejében él az a megkövesedett nézet, hogy az örökéletű aszfaltburkolat eléréséhez legalább 12–14 hüvelyk (30–35 cm) aszfalt szükséges. A perpétikus (vagy örökéletű) kifejezés azt jelenti, hogy a burkolatot úgy alakítjuk ki, hogy a húzófeszültség szintje az aszfalt alsó rétegénél soha ne haladja meg azt a határértéket, amelynél kifáradásos repedések jelennek meg. Ha tényleg ilyen vastag szerkezeteket kell építenünk, joggal merül fel a kérdés, hogy ez mennyire költséges vagy szükséges, illetve vajon nincs-e lehetőség vékonyabb, de mégis ugyanolyan ellenálló burkolatok létrehozására.

A gyakorlati bizonyíték első köre az Asphalt Pavement Alliance (APA) „Perpetual Pavement Award” díjazott útjainak vizsgálatából származik. 2001 óta több mint 150 díjat osztottak ki olyan útszakaszoknak, amelyeknél kimagaslóan hosszú élettartamot értek el nagyobb felújítás nélkül. Ezek a szakaszok többségében 10–14 hüvelyk közötti össz-aszfaltrétegvastagsággal épültek, jellemzően Superpave előtti (Marshall vagy Hveem) tervezési módszerekkel, és gyakran módosítatlan kötőanyagokkal. Ez egyben magyarázatot adhat arra a nézetre is, hogy csak vastag szerkezet lehet örökéletű, hiszen akkoriban a polimer-módosított vagy speciális kötőanyagok nem voltak annyira elterjedtek.

A második bizonyítékot az NCAT Tesztpálya adja. Az előző hiedelem kapcsán már említett „HiMod” szakasz példája mutatja, hogy egy mindössze 5,75 hüvelyk (kb. 14,6 cm) vastag aszfaltréteg (egy 15 cm-es zúzottkő bázisrétegen) is képes akár perpétikus teljesítmény elérésére, ha modern, nagy teljesítményű, polimerekkel megerősített kötőanyagot használnak. Ez persze nem jelenti azt, hogy a világ minden pontján 6 hüvelyk alatt valósítható meg az örökéletű burkolat, hiszen számos tényező (talaj teherbírás, éghajlat, forgalmi terhelés stb.) hat a méretezésre.

Egy 2024-ben lezárult, Oklahoma államot reprezentáló NCAT-vizsgálat például azt mutatta ki, hogy ott 14 hüvelykre volt szükség a garantáltan hosszú távú, kifáradásos repedések nélküli szerkezet eléréséhez. Ebből látható, hogy ugyanaz a módszer és anyagminőség eltérő talajviszonyok és forgalom esetén nagyon különböző vastagságokat kívánhat. A tervezésnél érdemes alaposan figyelembe venni az alábbi szempontokat:

• Forgalmi terhelés: Magas tehergépkocsi-forgalom esetén nagyobb vastagság javasolt.
• Altalajminőség: Gyenge altalaj teherbírás esetén vastagabb aszfalt vagy stabilizált alapréteg szükséges.
• Éghajlati tényezők: Nagyon meleg vagy fagy-ciklusos területeken az extrém hőingadozás befolyásolja az aszfaltréteg kialakítását és vastagságát.

Összességében tehát a perpétikus szerkezet megvalósítható vékonyabb kialakításban is, ha a helyi viszonyoknak megfelelően optimalizálják a keverékeket és tudatosan választanak hozzá kötőanyagot, például nagy polimer tartalmú (HP) aszfaltot. Ez újabb távlatokat nyithat a költség–haszon elemzésekben, hiszen a hagyományosan drágábbnak vélt, de fejlettebb minőségű anyagok hosszabb távon jelentős megtakarításokat eredményezhetnek az üzemeltetésben és karbantartásban. A témával részletesebben lehet foglalkozni a NCAT 12-10 jelentésében, illetve az Asphalt Institute említett (ER-215 és IS-215) kiadványaiban.

3. hiedelem: „Gond nélkül használható sovány, merev kötőanyagú köztes réteg, ha felülre jó minőségű felületi keverék kerül.”

Sok aszfalttechnológiai szakember osztja azt a nézetet, hogy a megfelelő teljesítményhez „csak” annyit kell tenni, hogy a fedőréteg kiváló legyen, míg a köztes rétegek terén engedhetünk a minőségből, akár magas újrahasznosított aszfalt (RAP) tartalommal és minimális kötőanyaggal. A valóság ezzel szemben azt mutatja, hogy a hosszú távú teljesítményt minden réteg tulajdonsága befolyásolja. A köztes rétegekben a teherbírás és a deflekciócsökkenés szempontjából is döntő fontosságú, hogy milyen anyag-összetételt alkalmazunk, és miként visszük be a kötőanyagot.

Miközben az újrahasznosított aszfalt (RAP) növelése valóban kiváló gazdasági és környezeti lehetőség, figyelembe kell venni, hogy minél több RAP-ot használunk, annál több öregedett bitument viszünk be a keverékbe. Ez fokozhatja a ridegséget, csökkentheti a repedés-ellenállást. A korszerű kiegyensúlyozott keveréktervezési módszerek (Balanced Mix Design, BMD) segítségével laboratóriumi vizsgálatokkal győződhetünk meg arról, hogy a megnövelt RAP-tartalmú keverék ténylegesen rendelkezik-e kellő repedés- és nyomvályú-ellenállással. Ebben óriási jelentősége van a felhasznált kötőanyag mennyiségének és minőségének.

Különösen igaz ez a marás-utánfúrás (milling/inlay) esetén, ha egy meglévő, repedéseket tartalmazó aszfaltréteget csak részben távolítunk el. Egy idő után a meglévő repedések felfelé terjedhetnek („reflective cracking”), és ha a köztes réteg túl merev és alacsony bitumentartalmú, akkor ez a folyamat felgyorsulhat. Az ilyen környezetben ráadásul sokszor találkozhatunk úgynevezett többszörösen újrahasznosított (multigenerációs) RAP-pal is, amelynek kötőanyaga már többször ki volt téve hő- és időjárási hatásoknak, így erősen öregedett.

A köztességek kapcsán fontos a rétegek közötti kötés is. Ha ugyanis egy nagyon merev, viszonylag szegényes kötőanyagú (vagy sok öreg bitument tartalmazó) réteg tetejére olyan melegebb, rugalmasabb réteget húzunk, akkor a két réteg merevségkülönbsége miatt nagy húzófeszültség léphet fel az átmenetnél, ami idő előtti meghibásodásokhoz vezethet. A jó minőségű és megfelelő mennyiségű tack coat (rétegelválasztás-gátló anyag, vagy rétegek összekötését biztosító bitumenemulzió) alkalmazása ezen esetekben különösen kritikus.

Az ügynökségeknek és tervezőknek érdemes átértékelniük a hagyományos levegőhézag-követelményeket a BMD bevonásával tesztelt keverékeknél. Gyakran előfordul, hogy a laborértékekben szereplő hézagtartalom (ami a hatékony kötőanyagtartalomra is utalhat) nem mindig tükrözi a kötőanyag minőségét vagy a valódi élettartam-ellenállást. Ezért lehet szükség rugalmasabb szemléletre, amikor például 40% körüli RAP-tartalommal kívánunk burkolni, de mégis meg akarjuk őrizni a jó repedés-ellenállást. Egyszóval a köztes rétegek minősége nem hanyagolható el pusztán azért, mert „úgyis rákerül egy jobb felületi réteg.”

A fentiekből látszik, hogy a tervezés során minden egyes rétegnek megvan a maga feladata. A köztes réteg talán kevésbé látványos, de kulcsfeladatot (helyesebben: lényeges szerepet) lát el a deflekciócsökkentésben, a meglevő repedések lassításában és a teljes pályaszerkezet hosszú távú terhelhetőségében.

Végezetül érdemes megemlíteni a multigenerációs RAP jelenségét. A modern gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy sok helyen már olyan mértékű az aszfalt újrahasznosítása, hogy ugyanaz a bitumen akár három- vagy négyszer is „körbejárt.” Ilyenkor a keveréktervezőknek különösen körültekintően kell eljárniuk a kötőanyag frissítésénél (rejuvenator alkalmazásával) vagy a polimermódosított komponensek bekeverésénél. A BMD eljárásokkal végzett laborvizsgálatok segíthetnek eldönteni, hogy mennyi friss kötőanyagot szükséges hozzáadni a keverékhez a kívánt repedésállóság és rugalmasság fenntartásához.

Összegzés

Az aszfaltipar folyamatos innovációin és a legfrissebb kutatási eredményeken (például NCHRP-2247-2024, illetve Smith & Brown 2025) alapuló fejlett anyagok használata lehetővé teszi, hogy az egyes rétegeket pontosan a feladatukhoz optimalizáljuk. Megdőlni látszik az a tévhit, hogy a rétegegyütthatók ne változnának magas polimer tartalmú kötőanyagok alkalmazásakor, hiszen a gyakorlati adatok is egyértelmű növekményt jeleznek, akár 20–40% közötti mértékben.

Ugyanígy felülvizsgálatra szorul az az elképzelés is, hogy csak a nagyon vastag aszfaltrétegek érhetnek el perpétikus működést. A fejlettebb keverékek és az innovatív kötőanyagok segítségével bizonyos körülmények között akár 6 hüvelyk (15 cm) körüli rétegvastagsággal is elérhető a hosszan tartó, kifáradásos repedés nélkül működő aszfalt. Persze ez mindig függ a helyi viszonyoktól.

Végül érdemes leszámolni azzal a hozzáállással is, hogy a köztes réteg tetszőlegesen lehet gyengébb minőségű, mert „úgyis eltakarja egy erős felső réteg.” A tapasztalat és a kutatási eredmények is azt mutatják, hogy a sovány és merev kötőanyagú köztes réteg hosszú távon komoly kockázatot jelent a repedések terjedése és a korai meghibásodások szempontjából. A Balanced Mix Design (BMD) eljárások alkalmazása, a RAP tartalom és a kötőanyag minőségének összehangolása, valamint a rétegek közötti megfelelő tapadás mind nélkülözhetetlen a sikeres és gazdaságos aszfaltkonstrukcióhoz.

E három mítosz megcáfolása ösztönző erő lehet a tervezők, kivitelezők és döntéshozók számára, hogy bátrabban nyúljanak a magas polimer tartalmú kötőanyagokhoz, hatékonyabban tervezzék az örökéletű szerkezeteket, és tudatosabban alakítsák ki a köztes rétegeket. Az aszfaltipar előtt álló jövőben egyre nagyobb szerep juthat a szerkezetek optimalizálásának, ahol a rugalmas és költséghatékony megoldások keresése továbbra is elsődleges cél marad.