Kruszywa Polodowcowe Polski Północno-Wschodniej Do Nawierzchni Drogowych

Kruszywa polodowcowe Polski północno-wschodniej do nawierzchni drogowych

Kruszywo jest podstawowym ma- krotnie rozprzestrzeniał się na znaczne obszary kontynentu, piotr radziszewski teriałem stosowanym do budowy po czym w okresach cieplejszych wycofywał się [1]. Ostatnie Politechnika Warszawska dróg, zarówno do wykonywania na- [email protected] osady polodowcowe Polski północno-wschodniej powstały sypów i wzmacniania podłoża grun- w wyniku zlodowacenia północno-polskiego, które wystąpiło towego, jak i wykonywania warstw w czwartorzędzie i trwało od 10 do 110 tysięcy lat temu. konstrukcyjnych nawierzchni. Na- Transport lodowcowy materiału skalnego dzięki właściwo- wierzchnie asfaltowe stanowią w Pol- ściom fizycznym lodu umożliwiał przenoszenie dużych ilości sce około 95% ogólnej długości zróżnicowanego materiału okruchowego na bardzo duże od- dróg o nawierzchni twardej, a do wy- ległości. Znajdujący się w lodowcu materiał skalny był prze- twarzania mieszanek mineralno-as- noszony w części dennej, gdzie kontaktował się z podłożem, faltowych (mma), z których wykony- również wewnątrz lodowca oraz na jego powierzchni. Złoża wane są warstwy tych nawierzchni, kruszyw polodowcowych Polski północno-wschodniej wy- stosuje się tradycyjnie kruszywa ła- stępują w postaci: moren, ozów, kamów, sandrów, drumlin, mane z surowca skalnego wydoby- itp. Materiał pochodzący z niszczenia zboczy skalnych oraz wanego i przetwarzanego w Polsce jerzy piłat podłoża skalnego nosi nazwę moreny. Terminu tego używa południowej. się jednocześnie do określenia: osadu transportowanego Politechnika Warszawska [email protected] Autorzy uważają, że kruszywa po- w lodowcu, a także formy utworzonej z osadów wytopionych lodowcowe mogą być alternatywą z lodowca. W zależności od lokalizacji materiału skalnego dla kruszyw łamanych skalnych sto- w lodowcu, mówimy o morenie czołowej, morenie dennej, sowanych w budownictwie drogo- morenie bocznej oraz morenie środkowej [3]. Poza morena- wym, szczególnie w regionie Polski mi, formy polodowcowe występują również w tzw. ozach, ka- północno-wschodniej. Stosowanie mach, sandrach i drumlinach (rys. 1). kruszyw ze złóż polodowcowych wy- Ozy zostały utworzone w strefie lądolodu przez szybko pły- stępujących w Polsce północnej jest nące wody w tunelach pod lodem. Złoża piasków i żwirów uzasadnione ze względów technicz- występują tu przemiennie w wyraźnie określonych war- nych, społecznych i ekonomicznych stwach. Ozy zazwyczaj otoczone są otuliną utworzoną z glin (zmniejszone koszty transportu). zwałowych, zaglinionych piasków i żwirów. W krajobrazie ozy radosław zaznaczają się w postaci wałów lub silnie wydłużonych pa- radziszewski górków o zróżnicowanej długości od kilkudziesięciu metrów Strabag Sp. z o.o. Geneza powstania złóż do nawet kilku kilometrów, szerokości kilkudziesięciu do kil- radoslaw.radziszewski@ strabag.com kruszyw polodowcowych kuset metrów i wysokości od kilku do nawet 20–30 metrów. w regionie północno- W ozach złoża kruszywa mają formę określaną, jako „cyga- -wschodniej Polski rokształtną” [2]. Formy kemowe powstały w rozpadającym się na płaty lo- Około 1,87 milionów lat temu, na dowe lądolodzie, w którym wody lodowcowe osadzały piaski przełomie trzeciorzędu i czwartorzę- i żwiry w stale poszerzanych szczelinach. Kemy występują du, nastąpiły gwałtowne i głębokie w postaci wałów, pagórków o stromych zboczach i rozle- zmiany klimatyczne o zasięgu global- nym. Niska temperatura powietrza w połączeniu z obfitymi opadami śniegu na znacznych obszarach zie- mi przyczyniły się do powstania ol- karol j. kowalski brzymich lądolodów. W ten sposób Politechnika Warszawska [email protected] rozpoczęła się epoka lodowcowa zwana plejstocenem. Zlodowacenia wywarły znaczący wpływ na obecną rzeźbę i budowę geologiczną obszarów leżących w strefie średnich szerokości geograficznych półkuli północnej. Rys. 1. Polodowcowe formy osadów spotykane w północno-wschodniej Centrum zlodowacenia w Europie był Półwysep Skandy- Polsce [2] nawski. Z powodu cyklicznych zmian klimatu, lądolód kilka-

226 „Drogownictwo” 7-8/2011 głych, płaskich powierzchniach. Ich wysokość waha się od Drumliny są to podłużne wzgórza o łagodnych kształtach, kilku do kilkunastu metrów, długość sięga natomiast do kil- o zróżnicowanej długości od kilkuset metrów do kilku kilome- kuset metrów. trów, szerokości 100-150 m oraz znacznej wysokości (50-60 Rozległe stożki sandrowe, zbudowane ze żwirów i pia- m). Powstanie drumlinów łączy się z osadzaniem materiału sków, zostały usypane przez rzeki lodowcowe przed nasu- skalnego w szczelinach lodowca przez wody lodowcowe. wającym się i stojącym lodowcem. Równiny sandrowe po- wstały z połączenia wielu stożków napływowych w czasie postoju czoła lądolodu. Wycofywanie się lądolodu z linii Ocena zasobów kruszyw polodowcowych moren czołowych przyczyniało się do rozcinania równin w regionie północno-wschodniej Polski sandru i powstawania teras sandrowych. W stożki sandrowe często wcięte są głębokie rynny jeziorne oraz liczne za- Region północno-wschodniej Polski, obejmującej woje- głębienia wytopiskowe [3]. wództwo podlaskie i warmińsko-mazurskie, zasobny jest w bogate złoża kruszyw polodowcowych. Lokalizację głów- nych kopalń kruszyw w województwie podlaskim i warmiń- sko-mazurskim przedstawiono na rysunkach 2 i 3. Do większych zakładów produkujących kruszywa na ob- szarze północno-wschodniej Polski zalicza się: Zakład Pro- dukcji Kruszyw Szumowo, Białostockie Kopalnie Surowców Mineralnych, Suwalskie Kopalnie Surowców Mineralnych oraz Przedsiębiorstwo Produkcji Materiałów Drogowych Kru- szbet z Suwałk. Każda z wyżej wymienionych firm ma kilka złóż kruszyw naturalnych, z których większość jest aktualnie eksploatowana. Udokumentowane złoża kruszyw w województwie podlaskim przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Udokumentowane złoża kruszyw w województwie podlaskim.

Szacunkowe Szacunkowe Lp. Nazwa złoża zasoby, wydobycie, tys. ton tys. ton 1 Biała Woda I 1307 52 2 Biała Woda II 1493 5 3 Drahle II 1349 12 4 Drogoszewo I 1334 19 5 Geniusze 2253 641 6 Kąty 2030 31 7 Kundzin 3259 90 8 Łosowo 1228 40 9 Nowowola 1015 9 10 Potasznia 4835 285 11 Racewo 20318 87 12 Siemiatycze 1709 77 13 Sobolewo 10099 2552 14 Stożne – 250 15 Szumowo 1782 301 16 Wąsosz 1620 40 17 Zadworzany 31515 310 1. Kopalnia Drahla k. Sokółki 2. Kopalnia Szymki k. Zambrowa 3. Białostockie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Racewo Charakterystyka petrograficzna kruszyw 4. Białostockie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Zadwo- rzany polodowcowych 5. Przedsiębiorstwo Kruszbet – kopalnia Sobolewo k. Suwałk 5a. Suwalskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Sobolewo Badania petrograficzne wykonano na trzech reprezenta- k. Suwałk 6. Białostockie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Kundzin tywnych próbkach grysów frakcji 10/14, powstałych z prze- k. Sokółki kruszenia nadziarna żwirowego i otoczaków pochodzących 7. Lafarge Oddział Bielsk Podlaski – Kopalnie Polska Południowa z trzech typowych złóż kruszyw polodowcowych z kopalń 8. Olsztyńskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Bohoniki (A, B i C) regionu Polski północno-wschodniej. k. Sokółki 9. Zakład Produkcji Kruszyw Oleński – Stok k. Korycina Każdą z próbek rozseparowano na następujące typy skał: 10. Przedsiębiorstwo Produkcji Materiałów Kamiennych Żwirek – Bo- • granity i gnejsy z jasnymi skaleniami (białymi, kremowymi browa k. Białegostoku i jasnoszarymi), • granity i gnejsy oraz porfiry z różowymi i czerwonymi ska- Rys. 2. Lokalizacja kopalń w województwie podlaskim leniami,

„Drogownictwo” 7-8/2011 227 1. Kopalnia piasku i żwiru – kopalnia Gronowo Górne k. El- bląga 2. Przedsiębiorstwo Produkcji Kruszyw – kopalnia Działdowo 3. Kopalnia piasku – kopalnia Morąg 4. Kopalnia Surowców Mineral- nych – kopalnia Awajki koło Małdyt 5. Kopalnia Kruszyw – kopalnia Warkały k. Olsztyna 6. Kopalnia Surowców Mineral- nych – kopalnia Nowa Wieś Ełcka k. Ełku 7. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Żabi Róg k. Łukty 8. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Kazanice k. Lubawy 9. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Brzeźno k. Działdowa 10. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Uzdowo k. Działdowa 11. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Grzybiny k. Działdowa 12. Olsztyńskie Kopalnie Surow- ców Mineralnych – kopalnia Niechłonin k. Działdowa 16. Trans–Żwir – kopalnia Giżycko 13. Olsztyńskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Giławy 17. Warmińskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Olsztyn k. Biskupca 18. Trans–Żwir – kopalnia Szymki k. Białej Piskiej 14. Olsztyńskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Pilec k. Kę- 19. Trans–Żwir – kopalnia Mielno k. Olsztynka trzyna 20. Przedsiębiorstwo Produkcji Materiałów Drogowych Kruszbet – ko- 15. Suwalskie Kopalnie Surowców Mineralnych – kopalnia Chrzanowo palnia Stożne I i Stożne II k. Olecka k. Ełku

Rys. 3. Lokalizacja kopalń w województwie warmińsko-mazurskim

• granity i gnejsy o dużym udziale szarych skaleni i ciem- Tabela 2. Wyniki badań składu petrograficznego kruszyw polo- nych składników reprezentowane przez granodioryty i dio- dowcowych ze złoża 1, 2 i 3 ryty (głównie będące elementami wtrąceń migmatytowych Zawartość składnika, i szlirowych), wyseparowane z granitów jasnych, różowych Składniki [%(m/m)], w złożu: i czerwonych w trakcie przekruszania, A B C • sjenity, anortozyty, Granity i gnejsy z jasnymi skaleniami 6,39 7,43 10,85 • mikrodiabazy, mikrogabra, Granity i gnejsy z różowymi 20,66 31,02 34,74 • bazaltoidy, i czerwonymi skaleniami • melafiry i ignimbryty, Ciemne granity, gnejsy i granodioryty 8,46 8,63 10,20 • zasadowe skały krystaliczne, trudne do identyfikacji, Granity razem 35,51 47,08 55,79 • piaskowce i kwarcyty, Sjenity, sjenodioryty, anortozyty, razem 9,15 8,03 3,47 • krzemienie i czerty, • wapienie, Mikrodiabazy i gabra 2,71 2,01 4,38 • dolomity. Bazaltoidy 3,74 4,17 4,12 Zawartości poszczególnych typów skał, wyodrębnionych Melafiry 0,24 0,40 0,51 w trakcie badań w grysach z poszczególnych złóż przedsta- Różne skały zasadowe, trudne do iden- 1,08 – 1,02 wiono w tabeli 2, a graficznie na rysunku 4. tyfikacji Jak wynika z zestawienia rezultatów badań, zamieszczo- Krystaliczne skały zasadowe, razem 7,77 6,58 10,03 nych w tabeli 1, poszczególne rodzaje kruszyw są znacznie Piaskowce i kwarcyty 8,42 9,24 8,26 zróżnicowane pod względem proporcji ilościowych, wyrażo- Krzemienie i czerty 2,14 0,04 – nych masą ziaren węglanowych do masy ziaren granitów Wapienie 33,75 25,50 20,19 (W:G). Proporcje te wynoszą odpowiednio 0,96:1 w złożu 1; Dolomity 3,24 3,51 2,24 1:1,6 w złożu 2 i aż 1:2,49 w złożu 3. Istotne różnice między Skały węglanowe razem 36,99 29,01 22,44 poszczególnymi grysami dotyczą także zawartości jednej z odmian petrograficznych w postaci różowych i czerwonych ∑ , %(m/m) 99,98 99,98 99,99

228 „Drogownictwo” 7-8/2011 rakteryzują się najlepszą adhezją. Gorszą adhezję wykazuje kruszywo zarówno dolomitowe, jak i ze skały gabro. Powo- dem tego zjawiska może być rozwinięta mikropowierzchnia ziaren kruszyw polodowcowych, co wpływa na zwiększenie przyczepności mechanicznej (adhezja mechaniczna). Mniej- sze znaczenie może mieć w tym przypadku przyczepność fizykochemiczna zależna od kwasowości skały (adhezja chemiczna). W podsumowaniu wyników badania adhezji należy stwier- dzić, że rodzaj zastosowanego kruszywa, jego skład petro- graficzny, mikropowierzchnia ziaren ma znaczący wpływ na Rys. 4. Zawartość głównych odmian petrograficznych w grysach przyczepność lepiszcza asfaltowego. Kruszywa polodowcowe w postaci grysów kruszonych charakteryzują się polep- szonymi właściwościami ze względu na przyczepność asfaltu do rozwiniętej mikropowierzchni kruszywa. Stosowanie granitów, gnejsów i porfirów. Różnice te wynoszą ok. takich kruszyw o poprawionej adhezji do mieszanek mineral- 14%(m/m), przy porównaniu grysów ze złoża 1 i 3, a nawet no-asfaltowych może korzystnie wpłynąć na trwałość na- ok. 20%(m/m), jeśli uwzględni się całkowitą zawartość ziaren wierzchni asfaltowej. granitowych w tych obu grysach. Zawartość skał krystalicznych uznawanych za obojętne (sjenity, sjenodioryty, anortozyty) jest najmniejsza w kruszy- Właściwości kruszyw polodowcowych wie złoża 3 – zaledwie ok. 3, 5%(m/m), największa w kruszy- wg PN-EN 13043:2004 wie złoża 1 – ok. 9%(m/m). Udziały skał zasadowych w po- szczególnych grysach są zbliżone i zawierają się w granicach Oceny właściwości kruszyw pochodzących z głównych ko- 7 do 10%(m/m). Sumując zawartości procentowe grup skal- palń regionu Polski północno-wschodniej dokonano na pod- nych zawierających ciemne minerały, w skład których wcho- stawie Wymagań Technicznych WT-1 [4]. Badaniom poddano dzą zarówno skały kwaśne, obojętne, jak i zasadowe uzysku- pobrane próbki 23 kruszyw, w tym: żwir, piasek, piasek płuka- je się wartości 25,38% (m/m)w grysie ze złoża 1; 23,24%(m/m) ny, piasek łamany, żwir kruszony oraz kruszywo z nadziarna w grysie ze złoża 2 i 23,7%(m/m) w grysie ze złoża 3. i otoczaków (grysy). W opisie poszczególnych rodzajów kru- Wyniki badań składu petrograficznego kruszyw wskazują, szyw zachowano nazewnictwo dotychczas stosowane, a nie że kruszywa polodowcowe zawierają zróżnicowane zawarto- wynikające z PN-EN 13043:2004 [8]. W reprezentatywnych ści frakcji skał magmowych i osadowych – węglanowych. próbkach pobranego kruszywa grubego i drobnego określo- Zwykle zwiększona zawartość ziaren ze skał węglanowych no zawartość frakcji podstawowej oraz zawartość podziarna wpływa na zwiększenie nasiąkliwości. i nadziarna. Na tej podstawie określono odpowiednią katego- rię uziarnienia kruszywa. Wymiary kruszywa grubego zawie- rały się od 2 do 31, 5 mm. Adhezja lepiszczy do kruszyw polodowcowych W tabeli 3 przedstawiono wybrane, przykładowe wyniki ba- dań próbek kruszyw z Przedsiębiorstwa Kruszbet z Zakładu Adhezja (powinowactwo chemiczne lepiszcza asfaltowego Produkcyjnego Stożne II. do kruszywa) odgrywa zasadniczą rolę w kształtowaniu trwa- Na podstawie analizy wyników badań przedstawionych łości nawierzchni asfaltowych. Niedostateczne otoczenie w tabeli 3 stwierdzić można, że kruszywo charakteryzują się i zwilżenie ziaren kruszywa lepiszczem lub brak wystarczają- korzystnymi kategoriami: uziarnienia, zawartości pyłów, jako- co silnych powiązań między nimi (nawet przy całkowicie oto- ści pyłów i kształtu kruszywa. Kruszywo to można scharakte- czonych ziarnach), prowadzi z czasem do odmywania błonki ryzować następująco: lepiszcza z powierzchni ziaren kruszywa [2]. • żwir kruszony 12,5-20 mm charakteryzuje się niską katego- Badaniom adhezji poddano grysy z kruszyw polodowco- rią zawartości ziarn o powierzchni przekruszonej i łamanej wych, o uziarnieniu 5/8 mm, z jednej z kopalń regionu Polski C50/10, gdyż zawiera do 10%(m/m) ziarn całkowicie zaokrą- północno-wschodniej, a dla porównania wykonano również glonych, badanie stosując grysy, o takim samym uziarnieniu, ze skały • grysy kruszone charakteryzują się bardzo wysokimi (kate- dolomitowej oraz gabro. Do badań zastosowano lepiszcza as- goriami zawartości ziarn o powierzchni przekruszonej i ła- faltowe: asfalt drogowy 50/70 oraz asfalt modyfikowany PMB manej: C95/1, C100/0. Kategorie odporności kruszywa na roz-

45/80-55. Badania adhezji wykonano dwiema metodami wg drabnianie są korzystnie wysokie: LA20, LA25. Kategorie [6] („test gotowania”) oraz wg [7] (tzw. „test butelkowy”). odporności na polerowanie mieszczą się w średnich i ko-

W wyniku przeprowadzonych badań i analiz stwierdzono, rzystnych kategoriach: PSV44 i PSV50, że istnieje duże zróżnicowanie w wynikach badań adhezji • wartości nasiąkliwości jako wskaźnika mrozoodporności lepiszczy asfaltowych do kruszywa w zależności od przyjętej nie spełniają wymagań kategorii Wcm0,5, ale badania mro- metody badawczej oraz badanego materiału. Można stwier- zoodporności (kategorie F1 i F2) klasyfikują te kruszywa dzić, że metoda butelkowa w większym stopniu wpływa na jako mrozoodporne. W badaniu mrozoodporności z zasto- odmycie lepiszcza z powierzchni ziaren kruszywa. Stwier- sowanie NaCl tylko grysy klasyfikują się do kategorii mro- dzono również, że grysy z kruszywa polodowcowego cha- zoodpornych,

„Drogownictwo” 7-8/2011 229 Tabela 3. Zestawienie wyników badań kruszyw z Zakładu Produkcyjnego Stożne II

Rodzaj kruszywa piasek żwir żwir żwir Właściwość kruszywa żwir żwir grys grys grys łamany kruszony kruszony kruszony 2–16 16–31,5 6,3–12,5 12,5–20 2–6,3 0–2 12,5–20 6,3–12,5 2–6,3

Uziarnienie wg PN-EN 933-1 GF85 GC90/15 GC90/15 GC90/10 GC80/20 GC90/15 GC90/10 GC90/15 GC90/15

Zawartość pyłów wg PN-EN 933-1 f3 f0,5 f2 f0,5 f2 f0,5 f0,5 f0,5 f0,5

Jakość pyłów wg PN-EN 933-9 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10 MBF10

Kształt kruszywa wg PN-EN 933-3 Fl10 Fl15 Fl10 Fl15 Fl15 Fl10 Fl10 Fl15

lub wg PN-EN 933-4 Sl15 Sl15 Sl15 Sl15 Sl15 Sl15 Sl15 Sl15 Procentowa zawartość ziarn o po-

wierzchni przekruszonej i łamanej C50/10 C0/100 C90/1 C0/100 C100/0 C100/0 C95/1 C100/0 w kruszywie grubym wg PN-EN 933-5 Odporność kruszywa na rozdrabnianie LA LA LA LA LA LA LA LA wg PN-EN 1097-2, rozdział 5 20 25 20 25 25 20 20 25 Odporność na polerowanie kruszywa PSV PSV PSV PSV PSV PSV PSV PSV wg PN-EN 1097-8 44 50 44 50 44 50 50 50 Gęstość ziaren wg PN-EN 1097-6

ρa 2,62 2,73 2,70 2,71 2,71 2,71 2,65 2,69 2,64

ρrd 2,50 2,68 2,63 2,63 2,64 2,61 2,59 2,67 2,58

ρssd 2,55 2,70 2,65 2,66 2,67 2,65 2,61 2,68 2,60 Nasiąkliwość wg PN-EN 1097-6, WA 2 WA 1 WA 1 WA 2 WA 1 WA 2 WA 1 WA 1 WA 1 lub PN-EN 1097-6 Załącznik B 24 24 24 24 24 24 24 24 24

Mrozoodporność wg PN-EN 1367-1 F2 F2 F2 F1 F1 F2

lub PN-EN 1367-1 Załącznik B FNaCl12 FNaCl24 FNaCl11 FNaCl4 FNaCl2 FNaCl4 Grube zanieczyszczenia lekkie m 0,1 m 0,1 m 0,1 m 0,1 m 0,1 m 0,1 m 0,1 wg PN-EN 1744-1 LPC LPC LPC LPC LPC LPC LPC

• z badania nasiąkliwości wynika, że kruszywa charakteryzu- wymi, zaprojektowano szereg recept mieszanek mineralno-

ją się kategoriami nasiąkliwości (WA24) od 1 do 2 oraz mro- asfaltowych, z zastosowaniem obydwu rodzajów kruszyw,

zoodporności (FNaCl) od 5 do 24. Można stwierdzić, że kru- przeznaczonych do warstw nawierzchni asfaltowych obcią- szywa grysowe (wytwarzane z otoczaków, nadziarna żwiro- żonych ruchem KR 5-6. wego) są mrozoodporne, natomiast żwiry kruszone nie Do analizy kosztów wytworzenia mma rozpatrzono trzy wa- spełniają wymagań do warstwy ścieralnej. rianty lokalizacji przyszłych inwestycji drogowych: okolice Reasumując, można stwierdzić, że większość badanych Warszawy, Białegostoku i Augustowa. kruszyw ze złóż polodowcowych (szczególnie kruszywa gry- Analiza miała na celu porównanie kosztów mma produko- sowe) spełnia wymagania do warstw konstrukcyjnych asfal- wanych z kruszyw magmowych z Polski południowej z kosz- towych nawierzchni drogowych kategorii ruchu KR1 – KR6. tami mma produkowanych z kruszyw polodowcowych z Pol- ski północno-wschodniej, dla inwestycji zlokalizowanych w okolicach Warszawy, Białegostoku i Augustowa. Ekonomiczna celowość stosowania kruszyw Zastosowano średni, rynkowy koszt transportu za tonokilo- polodowcowych do nawierzchni drogowych metr przewożonego materiału zgodnie z tabelą 4. Stawki określono na podstawie analizy ofert transportowych z Polski Mieszanki mineralno-asfaltowe (mma) do warstw konstruk- południowej z 2010 r. cyjnych nawierzchni asfaltowych składają się z około 95%(m/m) kruszyw i tylko około 5%(m/m) lepiszcza. W takiej Tabela 4. Cena przewiezienia tony kruszywa na odległość 1 kilo- metra w zależności od odległości transportu sytuacji logicznym rozwiązaniem jest szukanie rozwiązań technologicznych pozwalających obniżyć koszty przy speł- Odległość, km <50 50-150 150-300 300-600 <600 nieniu wszystkich wymaganych parametrów technicznych mieszanki. W Polsce północno-wschodniej nie występują Stawka, PLN/tkm 0,26 0,16 0,14 0,13 0,12 skały magmowe, które stanowią główny, tradycyjny składnik nawierzchni asfaltowych. Transport tych kruszyw z południa Koszty transportu kruszywa z Polski południowej i północno- Polski jest niezwykle kosztowny, dlatego aby obniżyć koszty -wschodniej do wytwórni mieszanki mineralno-asfaltowej, w za- budowy dróg w województwach północno-wschodnich pro- leżności od odległości kopalni, przedstawiono w tabeli 5. ponuje się stosowanie w większym stopniu łamanych kru- Zestawione w tabeli 5 koszty transportu kruszywa z kopalń szyw polodowcowych. z Polski południowej do wytwórni mma rejonu Polski północ- W celu sprawdzenia możliwości zastąpieni kruszyw ze skał no-wschodniej są od 4 do 10 razy wyższe od kosztów trans- magmowych z Polski południowej kruszywami polodowco- portu miejscowych kruszyw polodowcowych.

230 „Drogownictwo” 7-8/2011 Tabela 5. Koszt transportu kruszywa do wybranych wytwórni mma Zestawione w tabeli 6 jednostkowe koszty mieszanek mi-

Transport kruszywa do wytwórni mieszanek neralno-asfaltowych, loco wytwórnia, wskazują, że stoso- mineralno-asfaltowych (WMA) wanie kruszyw polodowcowych do różnych rodzajów mie- Koszt szanek: mieszanki mastyksowo-grysowej SMA 11 (do war- Wytwórnia Odległość Kopalnia transportu stwy ścieralnej), betonu asfaltowego AC 16W (do warstwy mma [km] [zł/t] wiążącej), betonu asfaltowego AC 22P (do warstwy podbu- Czarny Bór (melafir) Warszawa 427 55,51 dowy) powoduje obniżenie kosztów tych mieszanek o oko-

Czarny Bór (melafir) Białystok 620 74,40 ło 25 procent w porównaniu do kosztów mma z kruszywami z Polski południowej. Czarny Bór (melafir) Augustów 672 80,64

Miedzianka (wapień) Warszawa 202 28,28

Miedzianka (wapień) Białystok 395 51,35 Wnioski

Miedzianka (wapień) Augustów 447 58,11 Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz można Słupiec (gabro) Warszawa 429 55,77 sformułować następujące wnioski: Słupiec (gabro) Białystok 622 74,64 • w regionie północno-wschodnim znajdują się jedne z naj- Słupiec (gabro) Augustów 674 80,88 większych zasobów kruszyw naturalnych piaskowo- Suwałki -żwirowych w Polsce. Kopalnie kruszyw i zakłady produk- (kruszywo polodowcowe) Białystok 130 20,80 cyjne są wyposażone w nowoczesny sprzęt i są w stanie Suwałki wytwarzać duże ilości kruszyw w odpowiednim dla drogo- (kruszywo polodowcowe) Augustów 30 7,80 wnictwa asortymencie. • kruszywa pochodzące ze złóż polodowcowych charaktery- Do obliczeń kosztów produkcji mma przyjęto następujące zują się dobrymi właściwościami technicznymi, spełniają- założenia: cymi wymagania stawiane materiałom stosowanym w bu- • koszt produkcji mma równy jest 25 zł/t, przyjęty dla WMA downictwie drogowym do mieszanek mineralno-asfalto- typu AMMANN UNIGLOBE 160 o wydajności 160 Mg/h, wych, przeznaczonych do warstw konstrukcyjnych na- (i jest zbliżony do średniej z kilkunastu ofert różnych firm wierzchni kategorii ruchu KR1 – KR6. biorących udział w przetargach w 2010 r.), • analiza porównawcza kosztów mieszanek mineralno-asfal- • pominięto ubytki kruszywa w trakcie przeładunku, towych z kruszywami tradycyjnymi (łamanymi z Polski po- • koszt mma do tej samej warstwy, przy zastosowaniu tego łudniowej) i ze złóż polodowcowych wykazała celowość samego rodzaju kruszywa różni się tylko kosztem trans- stosowania w regionie centralnym i północno-wschodnim portu kruszywa. kruszyw ze złóż polodowcowych • koszty zastosowanych kruszyw odpowiadają ofercie handlo- Można stwierdzić, że stosowanie kruszyw polodowcowych wej poszczególnych kopalń w pierwszym półroczu 2010 r., do warstw konstrukcyjnych nawierzchni jest uzasadnione ze • ceny asfaltu zostały zaczerpnięte z cennika gdańskiej rafi- względu na ich właściwości techniczne, ale również ze wzglę- nerii Grupy LOTOS, dów ekonomicznych. • wszystkie ceny podane są bez podatku VAT (netto), • koszt transportu kruszywa z kopalni do wytwórni uzależ- Bibliografia niony jest od odległości zgodnie z tabelami 4 i 5. [1] Ney R.: Surowce mineralne Polski. Surowce skalne Kruszywa mi- Koszty transportu kruszyw w sposób znaczący wpływają neralne. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Kraków 2007 na ceny jednostkowe mieszanek mineralno-asfaltowych pro- [2] Wacławski M.: Zarys geologii i hydrogeologii. Wyd. Politechniki dukowanych z kruszyw z Polski południowej i z kruszyw ze Krakowskiej, Kraków 2005 złóż polodowcowych z Polski północno-wschodniej. W tabe- [3] Klimaszewski M.: Geomorfologia, wyd. Naukowe PWN, Warsza- li 6 przedstawiono koszty jednostkowe typowych mieszanek wa 2005 [4] WT-1 Kruszywa 2008, Kruszywa do mieszanek mineralno-asfalto- mineralno-asfaltowych wytworzonych z ww. kruszyw, prze- wych i powierzchniowych utrwaleń na drogach publicznych. War- znaczonych do wykonywania warstw nawierzchni dróg ob- szawa 2008 ciążonych ruchem KR5 – KR6. Wszystkie mieszanki mineral- [5] WT-2 Nawierzchnie asfaltowe 2008, Nawierzchnie asfaltowe na no-asfaltowe spełniają Wymagania Techniczne WT-2 [5]. drogach publicznych. Warszawa 2008 [6] PN-84 B-06714/22 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczanie przyczepności bitumów Tabela 6. Koszty jednostkowe mieszanek mineralno-asfaltowych loco wytwórnia [7] PN-EN 12697-11 + AC:2007 Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineral- Koszty jednostkowe mieszanek mineralno-asfaltowych [PLN/t] no-asfaltowych na gorąco – Część 11: Określenie powiązania pomiędzy kruszywem i asfaltem kruszywa kruszywa magmowe [8] PN-EN 13043:2004 Kruszywa do mieszanek bitu- polodowcowe z Polski Rodzaj z Polski południowej micznych i powierzchniowych utrwaleń stosowa- północno-wschodniej mieszanki nych na drogach, lotniskach i innych powierzch- Warszawa Białystok Augustów Białystok Augustów niach przeznaczonych do ruchu SMA 11 225,09 243,97 249,83 200,33 189,99 Artykuł prezentuje wyniki pracy badawczej AC 16 W 166,48 203,62 209,58 166,31 154,76 zrealizowanej w latach 2009–2010 na zlece- nie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Au- AC 22 P 138,74 201,01 207,01 162,75 151,17 tostrad w Warszawie. ■

„Drogownictwo” 7-8/2011 231