Killustikust üldse, kuid eriti paekillustikust
Eestimaal on läbi aegade valdavalt kruusa tee-ehituses alusteks kasutatud. Seni kuniks seda materjali jagus. Mäed ja voored on nüüdseks ära kasutatud, mis alles seda kaitstakse loodusena kiivalt. Muud järgi ei jää kui et tuleb maa seest kivi kaevandada..
Võiks vabalt väita et viimased paarkümmend aastat on killustikuaeg olnud. Paekillustiku aeg.
Parim paas ehituskivi jaoks olla Lasnamäel. Just sellel nõlval, mis Väo ja Lauluväljaku vahele jääb. Üsna hea ka Harkus.
Meie projekteerimisnormid katendite osas on pärit Venemaalt, BCH 46-83 ehk siis juba 27 aastat tagasi kokku kirjutatud. Ka venelaste endi poolt ammu unustusehõlma maetud - täna sealkehtiv juhend on 2001 aastast.
Senine juhend kirjutatud niinimetatud fraktsioneeritud segude jaoks (enamlevinud näiteks 8/12, 16/32, 32/64 - mis siis killustikuterade diameetri vahemikku näitavad millimeetrites). Kasutuses olnud ka ridakillustik (0/31,5 ja 0/63) mis pahatihti sõelmetest koosneb, palju peenikest ehk paekiviliiva või koguni tolmu sees. Veel 2009 veebruarini kasutati kõigi fraktsioneeritud killustike puhul tugevusnäitajana 400 MPa elastsusmoodulit ja ridakillustikul 250 MPa (seda siis nii paekivi kui graniidi puhul). Paraku selliseid segusid muu ilm eriti ei tunne ega tea. Kasutatakse optimaalse terastikulise koostisega segusid. Nii ka eurostandardites määratud. Raske leida aga sellist analoogilist paika, kus lubjakivisegusid pruugitaks - enamasti siiski tardkivimist valmistet. Soome kogemus valdavalt graniidi peal, normatiivsed tugevusnäitajad sõltuvalt terasuurusest vahemikus 100 kuni 280 MPa. Mingil juhul pole loogiline, et paekillustik soomlaste graniidist tugevam oleks.
Mitmete katsetööde käigus on kinnitust saanud, et killustik nii tugev pole, kui vene norm algselt eeldas. Nii asendatigi 2009 veebruaris senised killustikud ühe, optimaalse terastikulise koostisega killustikuga, mille tugevusnäitajaks (elastsusmooduliks) 280 MPa. Ja sätestati ka sõelkõver, millele segu vastama peab. Suhtkoht sarnane Soome normidega. Märgiks aga veel juurde, et Soome norm ei käsitle lubjakivi ehitusmaterjalina. Otsene järeldus - teedeehituses kandvates konstruktsioonides ei saa kasutada ridakillustikku ega fraktsioneeritud killustikku, ainult optimaalse terastikulise koostisega killustikku. Kõik need juhtumid kus kasutatakse, peaksid olema tellijaga igakordselt eraldi kirjalikult kokku lepitud normide eiramised.
Kuna selle asenduse reaalse rakendamisega tekkis rida probleeme - varem projekteeritud objektide katend oli arvutatud vanaviisi, õhem, ning pakkumised tehti varemvalminud projektide alusel, siis tellija ei nõustunud katendikonstruktsioone muutma (rohkem maksma - sest varem õhemana lubatud katend enam muudetud tugevusnäitajatega ei anna vajalikku tugevust välja). Nii ei tulnud kohe ka selle, 2009 veebruari, otsuse mõju välja.
Veel enne kõnealuse muudatuse jõustamist mõeldi selle peale et lambist numbrite pakkumise asemel võiks midagi mõõta. Sest nagu selgunud on, ei võetud omal ajal ka vene norme üks-ühele vaid üht koma teist lepiti siiski väikses ringis kokku (nagu hiljem selgus, siiski mitte midagi mõõtmata).
Katselõik valiti välja et erinevaid killustikusegusid proovida. Ja mõõta, mis siis tegelikud tugevusnäitajad on. Tallinn-Rapla tee Hagudi-Aranküla lõik. Nagu Tehnokeskuse tööst võib lugeda (huviline leiab selle http://www.mnt.ee/atp/failid/100720_ARUANNE.pdf viitest), ei õnnestunud töö käigus leida ühtegi standardile vastavat optimaalset killustikusegu. Ja selgus kokku kolm probleemi.
1) et segusõlmes, kus segu siis erinevatest fraktsioonidest kokku segatakse, tuleb reeglina peenosiseid liialt palju sisse
2) et teele laotamise järel segu tihendatakse siis tihendamise käigus see peenosiste osakaal veel suureneb
3) et transpordi ja laotamise käigus, kui seda tehakse mitte just parimal tehnilisel viisil - ehk siis - buldooseri või greideriga autokoormaid laiali ajades - segu segregeerub (keeruline sõna, kuid mõte on selles, et peenosised jäävad ühte kohta moodustades tolmuseid tihedaid laike ja samas teisal leidub õhulisem ja jämedamadest tükkidest segu).
Töös tuuakse ka soovitus välja, et kui saadakse ka segusõlmes õige vahekord kätte, tuleb segu sellisena ka teele saada - ehk siis - kasutada killustiku laotamiseks kas spetsiaalseid killustiku laotamiseks ettenähtud masinaid või koguni asfaldilaotureid.
Paraku tundub, et töö taandatigi proovivõtmisele sest algses lähteülesandes soovitud tugevusnäitajate võrdluse kohta veel tänaseks midagi MNT kodulehele ilmund ei ole.
See, mis segregeerumisse puutub, on probleemiks ka tardkivikillustikul (nii Tartu maanteel kui ka Narva maanteel, kus graniitkillustikust optimaalset segu kasutada on püütud).
Nagu katsed (ja ka elu 2010) on näidanud, on peenosiseid palju sisaldav segu ka külmakartlik. http://www.mnt.ee/atp/failid/paekiviliiva_UT_loppanne_2009_03_23.pdf - paekiviliiva katsetöödel selgus, et paekiviliiv ei lase vett läbi. Soome spetsialistide kogemusel on sama mure ka tardkivikillustiku segregeerumisega kaasnev. Vahe vaid selles, et tardkillustiku tolm selliseks ka jääb, kui lubjakillustiku tolm savilaadseks olluseks muutub ja kõva kooriku moodustab.
Mitmetel ehitusobjektidel on nähtud külmakerkeid, milliste analüüsist selgub põhjus - vahetult asfaldi all paiknev killustikukiht sisaldab liig palju peenosiseid, on üle tihendatud - normikohase tiheduse saavutamiseks liiga palju ja liiga kuivalt rullitud. Järjekordne viga normides - nõuame tihendusastet, mitte kandevõimet. Paraku, võime midagi lõputult tihendada aga kui selle all p..k on, ei kanna see superhästi tihendatud alus ikka kedagi.
Kui see peenosisterikas killustik vett saab, pole enam oluline kas ülevalt läbi asfaldi (pole seegi veetihe) või alt sealhulgas aurumise teel, muundub ehk laguneb paekillutolm pigem saviks. Kuivalt on selline segu väga tihe ja tugev. Geoloog võib koguni betooniks lugeda. Paraku vahelduva külmumise ja sulamise protsessis kiht imab vett ja praguneb, nii tekivad asfaldis sellise aluse korral juba vägagi suured külmakerked. Alguses lihtsalt kerked, edasi praod mille kaudu alla pääseb enam vett. Ja järgneb lagunemine.
Analüüsides kehtivaid norme killustiku osas, on tegemist kahe eraldi reglemendiga. Üks neist kehtib asfaldi koostisosade kohta ja selle alusel on nõuded kivimaterjalile üsna karmid, raske on leida sobivat lubjakivi hea asfaldi jaoks. Selge, et seda nüüd aluste osas kasutada ei saaks.
Samas, teine norm, mille järgi võiks aluse materjale käsitleda, jätab kahvlid nii laiaks et selle järgi võiks lausa kõlbmatu killustiku tee alusesse ajada.
Tulles nüüd aga tagasi nende euronormideni, tuleb vähemalt formaalselt teha selline järeldus - paekillustikku teedeehituses katendikonstruktsioonis eraldi kihina kasutada ei tohi. Seni, kuni ei suudeta toota sellist killustikku, mis pärast paigaldamist vastaks etteantud sõelkõverale ja oleks paigaldatud ühetaoliselt, segregeerumata.
Vähemalt tardkivikillustiku kohta peaks arvama, et õige segu tuleb ka sel juhul segada kokku vahetult objekti juures segusõlmes ning laotada spetsiaalse laotajaga. Siis peaks olema võimalik saada häid tulemusi ja ajahambale vastupidavaid teid.
Ühe lahendusena on hakatud killustikukihi asemel kasutama stabiliseeritud aluseid - kompleksstabiliseerimisel segatakse asfaldifreespuru (mida Hollandist vägagi soodsalt saada on, kuid mille bituumeni siduvad omadused kaheldavad), bituumeni ja tsemendiga lisades killustikku. Sellise aluse puhul kasutatakse ära ka vahetult samalt teelt freesitud senised asfaldikihid.
Lubjakivikillustiku osas võtaksin veel aja maha. Mitmel põhjusel. Üks ja olulisem külmakindluse kõrval just see peenosis. Samas ei välistaks, et koos mitmesuguste uusmaterjalide kasutamisega (geovõrgud, geotekstiilid) ka lubjakivikillustik kõlblik on. Tõenäoliselt tuleks uurida ja katsetada teede talihoolduse (soolamine) ja lubjakivi omaduste seoseid ja võimalik, et kui lubjakillustik tee konstruktsioonis suudetakse eristada soolveest (ma küll veel ei tea, kuidas), saaks ka vastupidavama tee.
Võiks vabalt väita et viimased paarkümmend aastat on killustikuaeg olnud. Paekillustiku aeg.
Parim paas ehituskivi jaoks olla Lasnamäel. Just sellel nõlval, mis Väo ja Lauluväljaku vahele jääb. Üsna hea ka Harkus.
Meie projekteerimisnormid katendite osas on pärit Venemaalt, BCH 46-83 ehk siis juba 27 aastat tagasi kokku kirjutatud. Ka venelaste endi poolt ammu unustusehõlma maetud - täna sealkehtiv juhend on 2001 aastast.
Senine juhend kirjutatud niinimetatud fraktsioneeritud segude jaoks (enamlevinud näiteks 8/12, 16/32, 32/64 - mis siis killustikuterade diameetri vahemikku näitavad millimeetrites). Kasutuses olnud ka ridakillustik (0/31,5 ja 0/63) mis pahatihti sõelmetest koosneb, palju peenikest ehk paekiviliiva või koguni tolmu sees. Veel 2009 veebruarini kasutati kõigi fraktsioneeritud killustike puhul tugevusnäitajana 400 MPa elastsusmoodulit ja ridakillustikul 250 MPa (seda siis nii paekivi kui graniidi puhul). Paraku selliseid segusid muu ilm eriti ei tunne ega tea. Kasutatakse optimaalse terastikulise koostisega segusid. Nii ka eurostandardites määratud. Raske leida aga sellist analoogilist paika, kus lubjakivisegusid pruugitaks - enamasti siiski tardkivimist valmistet. Soome kogemus valdavalt graniidi peal, normatiivsed tugevusnäitajad sõltuvalt terasuurusest vahemikus 100 kuni 280 MPa. Mingil juhul pole loogiline, et paekillustik soomlaste graniidist tugevam oleks.
Mitmete katsetööde käigus on kinnitust saanud, et killustik nii tugev pole, kui vene norm algselt eeldas. Nii asendatigi 2009 veebruaris senised killustikud ühe, optimaalse terastikulise koostisega killustikuga, mille tugevusnäitajaks (elastsusmooduliks) 280 MPa. Ja sätestati ka sõelkõver, millele segu vastama peab. Suhtkoht sarnane Soome normidega. Märgiks aga veel juurde, et Soome norm ei käsitle lubjakivi ehitusmaterjalina. Otsene järeldus - teedeehituses kandvates konstruktsioonides ei saa kasutada ridakillustikku ega fraktsioneeritud killustikku, ainult optimaalse terastikulise koostisega killustikku. Kõik need juhtumid kus kasutatakse, peaksid olema tellijaga igakordselt eraldi kirjalikult kokku lepitud normide eiramised.
Kuna selle asenduse reaalse rakendamisega tekkis rida probleeme - varem projekteeritud objektide katend oli arvutatud vanaviisi, õhem, ning pakkumised tehti varemvalminud projektide alusel, siis tellija ei nõustunud katendikonstruktsioone muutma (rohkem maksma - sest varem õhemana lubatud katend enam muudetud tugevusnäitajatega ei anna vajalikku tugevust välja). Nii ei tulnud kohe ka selle, 2009 veebruari, otsuse mõju välja.
Veel enne kõnealuse muudatuse jõustamist mõeldi selle peale et lambist numbrite pakkumise asemel võiks midagi mõõta. Sest nagu selgunud on, ei võetud omal ajal ka vene norme üks-ühele vaid üht koma teist lepiti siiski väikses ringis kokku (nagu hiljem selgus, siiski mitte midagi mõõtmata).
Katselõik valiti välja et erinevaid killustikusegusid proovida. Ja mõõta, mis siis tegelikud tugevusnäitajad on. Tallinn-Rapla tee Hagudi-Aranküla lõik. Nagu Tehnokeskuse tööst võib lugeda (huviline leiab selle http://www.mnt.ee/atp/failid/100720_ARUANNE.pdf viitest), ei õnnestunud töö käigus leida ühtegi standardile vastavat optimaalset killustikusegu. Ja selgus kokku kolm probleemi.
1) et segusõlmes, kus segu siis erinevatest fraktsioonidest kokku segatakse, tuleb reeglina peenosiseid liialt palju sisse
2) et teele laotamise järel segu tihendatakse siis tihendamise käigus see peenosiste osakaal veel suureneb
3) et transpordi ja laotamise käigus, kui seda tehakse mitte just parimal tehnilisel viisil - ehk siis - buldooseri või greideriga autokoormaid laiali ajades - segu segregeerub (keeruline sõna, kuid mõte on selles, et peenosised jäävad ühte kohta moodustades tolmuseid tihedaid laike ja samas teisal leidub õhulisem ja jämedamadest tükkidest segu).
Töös tuuakse ka soovitus välja, et kui saadakse ka segusõlmes õige vahekord kätte, tuleb segu sellisena ka teele saada - ehk siis - kasutada killustiku laotamiseks kas spetsiaalseid killustiku laotamiseks ettenähtud masinaid või koguni asfaldilaotureid.
Paraku tundub, et töö taandatigi proovivõtmisele sest algses lähteülesandes soovitud tugevusnäitajate võrdluse kohta veel tänaseks midagi MNT kodulehele ilmund ei ole.
See, mis segregeerumisse puutub, on probleemiks ka tardkivikillustikul (nii Tartu maanteel kui ka Narva maanteel, kus graniitkillustikust optimaalset segu kasutada on püütud).
Nagu katsed (ja ka elu 2010) on näidanud, on peenosiseid palju sisaldav segu ka külmakartlik. http://www.mnt.ee/atp/failid/paekiviliiva_UT_loppanne_2009_03_23.pdf - paekiviliiva katsetöödel selgus, et paekiviliiv ei lase vett läbi. Soome spetsialistide kogemusel on sama mure ka tardkivikillustiku segregeerumisega kaasnev. Vahe vaid selles, et tardkillustiku tolm selliseks ka jääb, kui lubjakillustiku tolm savilaadseks olluseks muutub ja kõva kooriku moodustab.
Mitmetel ehitusobjektidel on nähtud külmakerkeid, milliste analüüsist selgub põhjus - vahetult asfaldi all paiknev killustikukiht sisaldab liig palju peenosiseid, on üle tihendatud - normikohase tiheduse saavutamiseks liiga palju ja liiga kuivalt rullitud. Järjekordne viga normides - nõuame tihendusastet, mitte kandevõimet. Paraku, võime midagi lõputult tihendada aga kui selle all p..k on, ei kanna see superhästi tihendatud alus ikka kedagi.
Kui see peenosisterikas killustik vett saab, pole enam oluline kas ülevalt läbi asfaldi (pole seegi veetihe) või alt sealhulgas aurumise teel, muundub ehk laguneb paekillutolm pigem saviks. Kuivalt on selline segu väga tihe ja tugev. Geoloog võib koguni betooniks lugeda. Paraku vahelduva külmumise ja sulamise protsessis kiht imab vett ja praguneb, nii tekivad asfaldis sellise aluse korral juba vägagi suured külmakerked. Alguses lihtsalt kerked, edasi praod mille kaudu alla pääseb enam vett. Ja järgneb lagunemine.
Analüüsides kehtivaid norme killustiku osas, on tegemist kahe eraldi reglemendiga. Üks neist kehtib asfaldi koostisosade kohta ja selle alusel on nõuded kivimaterjalile üsna karmid, raske on leida sobivat lubjakivi hea asfaldi jaoks. Selge, et seda nüüd aluste osas kasutada ei saaks.
Samas, teine norm, mille järgi võiks aluse materjale käsitleda, jätab kahvlid nii laiaks et selle järgi võiks lausa kõlbmatu killustiku tee alusesse ajada.
Tulles nüüd aga tagasi nende euronormideni, tuleb vähemalt formaalselt teha selline järeldus - paekillustikku teedeehituses katendikonstruktsioonis eraldi kihina kasutada ei tohi. Seni, kuni ei suudeta toota sellist killustikku, mis pärast paigaldamist vastaks etteantud sõelkõverale ja oleks paigaldatud ühetaoliselt, segregeerumata.
Vähemalt tardkivikillustiku kohta peaks arvama, et õige segu tuleb ka sel juhul segada kokku vahetult objekti juures segusõlmes ning laotada spetsiaalse laotajaga. Siis peaks olema võimalik saada häid tulemusi ja ajahambale vastupidavaid teid.
Ühe lahendusena on hakatud killustikukihi asemel kasutama stabiliseeritud aluseid - kompleksstabiliseerimisel segatakse asfaldifreespuru (mida Hollandist vägagi soodsalt saada on, kuid mille bituumeni siduvad omadused kaheldavad), bituumeni ja tsemendiga lisades killustikku. Sellise aluse puhul kasutatakse ära ka vahetult samalt teelt freesitud senised asfaldikihid.
Lubjakivikillustiku osas võtaksin veel aja maha. Mitmel põhjusel. Üks ja olulisem külmakindluse kõrval just see peenosis. Samas ei välistaks, et koos mitmesuguste uusmaterjalide kasutamisega (geovõrgud, geotekstiilid) ka lubjakivikillustik kõlblik on. Tõenäoliselt tuleks uurida ja katsetada teede talihoolduse (soolamine) ja lubjakivi omaduste seoseid ja võimalik, et kui lubjakillustik tee konstruktsioonis suudetakse eristada soolveest (ma küll veel ei tea, kuidas), saaks ka vastupidavama tee.
Kommentaarid