Bituminių dangų atraižos - kelių statybai: ką jau daro amerikiečiai ir kokį tyrimą atliko Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkai (Foto)

Sėkmingai užbaigtas dar vienas mokslinis tyrimas, kurio metu buvo įvertinta galimybė kelių tiesyboje panaudoti bituminių stogo dangų gamybos metu susidarančias atraižas bei šių atraižų smulkinius. Šis tyrimas atliktas bendradarbiaujant su UAB „Mida LT“.

Bendrovės generalinis direktorius Andrius Jakas pastebi, kad amerikiečiai jau kuris laikas sėkmingai naudoja bituminių stogo dangų gamybos liekanas kelių tiesyboje: „Nusprendėme patikrinti, ar tam tikslui netiktų ir mūsų gamybos liekanos, tad užsakėme tyrimą Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkams“.

UAB „Mida LT“ gaminant įvairių tipų bitumines stogo dangas bei keičiantis asortimentui, vidutiniškai per metus susidaro keli šimtai tonų bituminių atraižų. Iki šiol šios atraižos yra priduodamos į sąvartyną.

Mokslinio tyrimo vadovas VGTU Kelių tyrimo instituto direktorius profesorius Audrius Vaitkus apibūdindamas tyrimo objektą išskiria dvi pagrindines atraižų panaudojimo sritis.

„Viena jų, kuomet išrūšiuotos bituminės stogo dangos atraižos, priklausomai nuo jų storio ir matmenų gali būti panaudojamos vidaus kelių dangos konstrukcijai įrengti pakeičiant smėlio ir žvyro medžiagas. Kita – bituminių atraižų smulkinių, kurių nedidesnis kaip 10 mm panaudojimas asfalto mišinių gamyboje gali pakeisti dalį bitumo. Tokiu būdu sutaupomos pačios brangiausios asfalto mišinio sudėtinės medžiagos“, – pasakoja A. Vaitkus.

VGTU mokslinio tyrimo autoriai pažymi, kad tyrimui įrengtame bandomajame vidaus kelio ruože, kur dangos konstrukcijoje vietoje smėlio ir žvyro panaudotos bituminių stogo dangų atraižos, parodė lygiavertį medžiagų funkcionavimą.

Tyrimams objekte buvo panaudoti neardantieji tyrimo metodai – krintančio svorio deflektometras. Šiuo matavimo įrenginiu buvo simuliuojamos 25 kN, 36 kN ir 50 kN apkrovos, kurios imituoja vidutinio ir didelio apkrovimo krovininių transporto priemonių poveikį.

Papildomai medžiagos ištirtos laboratorijoje atliekant pavienių bituminių stogo dangų atraižų bei jų mišinių su smėliu ir žvyru variantų laikomosios gebos tyrimus. Šiuos tyrimus atliekant taikytas JAV visuotinai pripažintas Kalifornijos laikomosios gebos metodas.

Galiausiai panaudojant mechanistinius empirinius metodus suprojektuoti dangos konstrukcijų storio ir medžiagiškumo variantai vidaus kelių dangos konstrukcijoms priklausomai nuo transporto apkrovos tipo (lengva, vidutinė, sunki). Šiose konstrukcijose bituminių atraižų sluoksnių storis kinta nuo 32 cm iki 45 cm. Sunkiosios apkrovos atveju papildomai numatytas bituminių atraižų, sumaišytų su smėliu arba kitu mineralinių medžiagų mišiniu, variantas.

Mokslininkai pažymi, kad tyrimais pagrįsti sprendiniai taikytini fizinių ir juridinių asmenų, kitų organizacijų, jų padalinių reikmėms naudojamuose keliuose, pavyzdžiui, miškų, nacionalinių parkų, valstybės saugomų teritorijų, pasienio, karjerų, privažiavimo prie hidrotechninių įrenginių, ribotų teritorijų – kiemų keliuose ir visuose kituose keliuose, nepriskirtuose viešiesiems keliams.

Tiriant bituminių stogo dangų atraižų smulkinius VGTU Kelių tyrimo instituto akredituotoje Automobilių kelių mokslo laboratorijoje atliktas teorinis didžiausio galimo pridėti atraižų kiekio į asfalto mišinį modeliavimas ir laboratoriniai bandymai. Modeliavimo metu nustatyta, kad teorinis didžiausias galimas pridėti atraižų kiekis yra 7 procentai, todėl laboratoriniai bandymai buvo atlikti su kintamu atraižų kiekiu nuo 3 iki 7 procentų. Tyrimams pasirinktas ypač plačiai kelių ir gatvių tiesyboje naudojamas asfalto mišinys AC16PD.

Mokslinio tyrimo bendraautorius VGTU Kelių katedros vedėjas docentas Viktoras Vorobjovas pažymi, kad didinant bituminių atraižų kiekį, didėja bitumo kiekis, todėl pridedant bitumines atraižas galima mažinti asfalto mišinio bitumo kiekį.

„Nustatyta, kad pridedant 5 procentus bituminių atraižų smulkinių asfalto mišinio standumas didėja iki 10 procentų lyginant su standartiniu tiriamuoju mišiniu, tuo tarpu atsparumas provėžų susidarymui išlieka lygiavertis“, – pastebi jis.

Apibendrinus eksperimentinio tyrimo rezultatus gauta, kad į asfalto AC 16 PD mišinį galima pridėti iki 7 proc. bituminių atraižų smulkinių, kurių didžiausios dalelės dydis ne didesnis kaip 10 mm.

UAB „Mida LT“ generalinis direktorius Andrius Jakas neslepia optimizmo: „Mokslininkai nustatė, kad mūsų gaminamų bituminių stogo dangų atraižos bei jų smulkiniai padės reikšmingai atpiginti vidaus kelių tiesimą. O mūsų gamyba taps labiau tausojanti aplinką“.

VGTU mokslininkai tyrimo rezultatų pagrindu parengė vidinės gamybos kontrolės sistemos rekomendacijas, kurias įdiegus įmonėje gaminančioje bitumines stogo dangas gali būti sėkmingai sertifikuojamos atraižos panaudojimui vidaus kelių tiesyboje bei gaminant asfalto mišinius. Visais atvejais gaminant asfalto mišinius būtina atlikti tipo bandymus, kad būtų įvertintas konkretaus asfalto gamintojo naudojamų sudėtinių medžiagų suderinamumas su bituminių atraižų smulkiniais.

Šių produktų racionalų bei draugišką aplinkai taikymą užtikrina jų atitiktis Lietuvos Respublikos Aplinkos ir Ūkio ministrų 2012 metais patvirtintam aprašui dėl gamybos liekanų priskyrimo prie šalutinių produktų tvarkos. Šie produktai tenkina reikalavimus dėl gamybos liekanų, susidarančių gamybos proceso metu, naudojimo žinomumo, gamybos liekanų tiesioginio panaudojimo, gamybos liekanų naudojimo teisėtumo.