A tartós autóutak megépítéséhez az útépítőmérnököknek és a kivitelezőknek számos különböző anyagot kell felhasználniuk a folyamat során, hogy azok a nagy terhelést és forgalmat is jól bírják hosszú évtizedeken keresztül. A tartósság megköveteli az pontos mérnöki tervezés mellett a minőségi alapanyagok használatát is. Többek között, csoportosítva beszélhetünk természetes anyagokról, kötőanyagokról (mint például a mész, aszfalt, beton), és olyan adalékanyagokról, melyek az utak minőségét javítják. A következő sorokban bemutatjuk ezen anyagok szerepét az útépítési folyamatok lebonyolításában!
A föld, mint az útépítés fő alapanyaga
A föld az útépítésben használt alapanyagok listájának élén áll, mivel minden esetben a tömörített föld, vagyis a talaj támasztja alá az út teljes szerkezetét. Még akkor is, ha csak alacsony forgalmú, félreeső utakról van szó, a dömperrel hordott, gréderrel egyengetett és úthengerrel tömörített föld adja az aláépítményt. Utóbbi folyamatra azért van szükség, hogy csökkentsék a homokrészecskék közötti űrt. Ehhez az anyag számos laboratóriumi vizsgálaton megy keresztül az építkezés során, mindezt csak is azért, hogy minimalizálják az utak repedésének esélyét, vagyis nagyobb ellenállást és stabilitást biztosítsanak. Vizsgálatokkal elkerülhető az iszapszemcséket tartalmazó talajok eróziója, vagy zsugorodása, mivel a pontos eredmények után különböző kezelésekkel megfelelően tömöríthető homokszemcséket kapunk.
Az útépítés adalékanyagai
A nem megújuló ásványi adalékanyagok, vagyis a kőzetaggregátumok képzik legnagyobb részét a lefektetett útjainknak. Ezek a természetben fellelhető anyagok kőzetek feldarabolásával képződnek, amely folyamattal végül vagy durva kavics, vagy finom, porózus homok készül. A keletkezett anyagokat bitumenes termékekhez (aszfalthoz), vagy a cementbeton részként, esetleg az alépítményhez használják fel adalékanyagként. Ahogyan a tömörítésre váró földnek, úgy az kőzetaggregátumoknak is útmérnökök ellenőrzik a minőségét a megfelelő kötés érdekében.
A bitumen és az aszfalt szerepe az útépítésben
Elsősorban különbséget kell tennünk a bitumen és az aszfalt között, melyeket tévesen egy és ugyanazon dolognak tekintik. Míg az aszfalt különböző adalékanyagokból (homok, kavics etc.), kötő és töltőanyagokból áll össze, addig a bitumen maga a kötőanyag, amely összetartja magát az aszfaltot. A bitument, másnevén ásványi kátrányt kőolaj lepárlásával nyerik, ami nagyrészt szenet, hidrogént és oxigént tartalmaz. Az aszfaltutak is hosszú élettartammal bírnak, de mégsem olyan tartósak, mint a betonutak. Ennek ellenére javításuk sokkal egyszerűbb és kevesebb időt vesz igénybe, mint a betonutaké, ahol több napos útlezárásokkal kell számolni egy-egy nagyobb javított szakasz szilárdulásáig. Az aszfalt használata azért is előnyösebb, mert egy 100%-ban újrahasznosítható útépítési alapanyag.
Betonutak
Az aszfalttal szemben egy betonút élettartama és teherbírása sokkal magasabb, ezért gyakori alapanyag autópályák építésekor. A betonutak építése egyszerűbb és rugalmasabb munkafolyamatot jelent az aszfalthoz képest, azonban a költségei megemelkedettek. Tartalmilag cementet, finom és durva adalékanyagokat (kavics, homok etc.), vizet és egyéb kémiai adalékanyagokat tartalmaz (melyek 25-40%-át képzik az útnak). Teherbírása azért kiemelkedő, mert a hozzáadott víztől és a cement kötőtulajdonságai miatt úgy szilárdul meg az anyag, hogy abban a lehető legkisebb üregtér keletkezik.
Kompozit útburkolat
Az aszfalt és a beton közös felhasználásával olyan kompozit útburkolatot kapunk, amely egy olcsó alternatívát jelent köszönhetően annak, hogy szerkezetileg és funkcionálisan is tartósabb utat képez. Az aszfalt kiküszöböli a beton felületének könnyen repedező hajlamát.
Környezetbarát alternatívák
Mivel a cementnek, az útépítés egyik fő alapanyagának előállítása nagy ökológiai lábnyommal jár, így az útmérnökökre egyre nagyobb nyomás nehezedik, hogy csökkentsék ezt. A legjobb megoldást a zúzott beton újrahasznosítása jelenti, de az aszfaltutak építésének olajigénye miatt az aszfaltzúzalék újrahasznosítása is egy zöld alternatíva. Mindkettő alapanyag újrahasznosítása hatalmas megtakarítást jelent energiában, alapanyagban, időben és költségben is.
