V posledních letech je v České republice každoročně vyřazeno z provozu značné množství pneumatik. Pro tyto odpadové pneumatiky je třeba nalézt vhodné ekologické využití.
Jako jedno z perspektivních řešení se nabízí zpracování pryžového recyklátu z pneumatik ve výrobě antivibračních rohoží a bokovnic, které lze s výhodami použít v konstrukcích železničních a tramvajových tratí.
Množství pneumatik uváděných v posledních letech na trh v České republice se pohybuje okolo 50 tisíc tun za rok. U osobních automobilů se předpokládá průměrná životnost pneumatik 6 let, u nákladních vozidel 12 let. V předchozích letech bylo ročně vyřazeno průměrně kolem 40 tisíc tun použitých pneumatik. Podle platných předpisů Evropské unie nebude možné po roce 2006 vyřazené pneumatiky ukládat na skládky a po roce 2010 je nebude možné spalovat. Navíc je závazné i postupné snižování množství pneumatik uložených na skládkách .
POUŽITÍ U KOLEJOVÝCH STAVEB
Pohybem kolejových vozidel vzniká hluk, který se šíří do okolí tratě vzduchem (akustický hluk). Současně se však hluk šíří z kolejového roštu do pražcového podloží (zemní hluk). Ten se projevuje především vibracemi a otřesy. Omezení přenosu vibrací a otřesů se dosahuje vložením pružného materiálu do konstrukce pražcového podloží. Pružný materiál kromě toho zajišťuje i zvýšení pružnosti jízdní dráhy, menší opotřebení železničního svršku a prodloužení jeho životnosti.
V zahraničí se užívá celá řada opatření a materiálů pro snížení vlivu vibrací a otřesů, např. odpružené (obuté) pražce, pražce s vnitřním tlumením a antivibrační rohože. Rohože jsou vyráběny buď ze syntetických pryží (elastomerů) nebo z pryžových recyklátů.
ZPŮSOBY ZPRACOVÁNÍ PNEUMATIK
Kvalitu pryžového recyklátu významně ovlivňuje typ pneumatik vybraných k recyklaci a technologie zpracování. Pneumatiky pro osobní automobily mají jinou strukturu a složení než pneumatiky pro automobily nákladní. Důležité je vstupní materiál omezit pouze na pneumatiky jedné kategorie, takže výsledný materiál bude mít konzistentní identifikovatelné vlastnosti.
Klasický mechanický způsob zpracování pneumatik spočívá v jejich rozřezání systémem nožů a odstraněním kovových částí magnetickou separací. Další snižování velikosti částic probíhá v jednom nebo ve více sériových granulátorech. Proces probíhá při teplotě okolí bez chemického nebo tepelného zpracování. Výsledný granulát si zachovává materiálové charakteristiky z původní pryže pneumatik (vysokou elasticitu v poměrně širokém rozmezí teplot, vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení). Takto vyrobený granulát se vyznačuje částicemi nepravidelného tvaru.
Při kryogenním způsobu zpracování pneumatik je materiál ochlazen kapalným dusíkem nebo komerčními chladícími médii na velmi nízkou teplotu, aby pryž zkřehla. Pak ji lze na požadovanou velikost spíše lámat než řezat a snadno se z ní oddělují vlákna a kovy. Povrch výsledných granulí je hladký a jejich tvar je pravidelný. V České republice se recyklát z pneumatik vyrábí klasicky, mechanickým způsobem.
VÝROBA ROHOŽÍ
Antivibrační rohože představují plošné prvky ve tvaru desek nebo pásů o tloušťce 20 až 30 mm. Vhodně granulometricky upravený pryžový granulát se pojí syntetickým pojivem a pak lisuje ve formě. V železničním stavitelství v České republice jsou tyto rohože nově používaným materiálem a dosud není v platnosti žádný předpis, který by stanovoval požadavky pro jejich použití. Metodika navrhování a posuzovaní antivibračních prvků v pražcovém podloží by měla být zpracována v roce 2006. Zatím se požadavky na antivibrační rohože orientačně řídí směrnicí TL 918 071 používanou na tratích DB AG.
Rohože se vkládají do konstrukce pražcového podloží na zemní pláň nebo na pláň tělesa železničního spodku. Jelikož položená rohož je nepropustná, je nezbytné klást velký důraz na kvalitní úpravu podkladu a vyspádování směrem k odvodňovacímu zařízení.
V souvislosti s použitím antivibračních rohoží v pražcovém podloží se objevil významný problém. Rohože totiž mají pružné deformace řádově odlišné od trvalých deformací materiálů konstrukčních vrstev a zemin podloží a je velmi obtížné dosáhnout minimálních hodnot únosnosti stanovených předpisem ČD S4. Proto bylo do vzorového listu ČD Ž 4.13 zakotveno, že se u konstrukce pražcového podloží se zabudovanými antivibračními rohožemi únosnost v úrovni pláně tělesa železničního spodku neposuzuje.
V zahraničí byly rovněž zaznamenány případy, kdy došlo k významně rychlejší degradaci geometrické polohy koleje než u konstrukce bez antivibrační rohože. Proto je třeba se zaměřit na chování této konstrukce při dynamickém, příp. cyklickém zatížení.
ZKUŠEBNÍ ÚSEKY
V České republice začaly být antivibrační rohože z pryžových recyklátů provozně ověřovány na železničních tratích v roce 2000. První zkušební úsek byl zřízen v úseku Vraňany - Hněvice. Přibližně po jednom roce provozu byl vyjmut vzorek rohože. Laboratorní zkoušky prokázaly, že u odebraného vzorku nedošlo k žádné významné změně sledovaných vlastností, a tedy ztrátě funkčnosti. Druhý zkušební úsek o ploše 1600 m2 byl zřízen v roce 2001 v rámci modernizace úseku Kolín - Záboří nad Labem u zastávky Starý Kolín.
Ke komplexnímu vyhodnocení účinnosti vložených rohoží je potřeba především provést opakované měření úrovní hladin vibrací. Z výsledků měření ve zkušebním úseku u železniční zastávky Starý Kolín vyplynulo, že pro vibrace ve vertikálním směru, které jsou zde dominantní, byla zjištěna hodnota 68,6 dB, která splnila nejvyšší přípustnou váženou hladinu zrychlení vibrací pro obytné místnosti, tj. 74 dB pro dobu od 22:00 do 6:00 hodin. Původní nejvyšší naměřená vážená hladina vibrací ve vertikálním směru byla 81,9 dB. Vložené antivibrační rohože tedy splnily účel, pro který byly do konstrukce pražcového podloží vloženy.
Ing. Leoš Horníček, PhD
ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra železničních staveb
