Sirvides Autor "Tiirats, Taavi" järgi

Näitamisel1 - 1 1-st
  • Pisipilt
    NimetusPiiratud juurdepääs
    Asfaltbetoon taaskasutatud plastikust ning bio-bituumenist
    (Tallinna Tehnikakõrgkool, 2020) Tiirats, Taavi; Sillamäe, Sven
    Bio-bituumeni rakendamise tehnoloogia puhul võib välja tuua olulised keskkonnaalased säästud. Igal aastal jõuab toodetavast plastikust 8 miljonit tonni saastena ookeanidesse. Kasutades plastikut sideaine lisandina või täitematerjali asendajana, taaskasutatakse olmet ning seeläbi satub seda vähem ümbritsevasse loodusesse. Bio-bituumeni kasutamise puhul on õhku sattuvad toksilised ühendid välistatud, mis välistab keskkonnasaaste ning erinevad asfaldi paigaldamisest tulenevad terviseprobleemid. Siiani välja töötatud bio-asfaldi segud ja rajatud katselõigud on näidanud, et töötavad sama hästi või paremini kui traditsioonilised asfaltsegud. Vaatluse all olnud bio-bituumeni formatsioonid täidavad nõudmisi, mis on kehtestatud bituumen sideainetele. Parameetrid, mida hinnatakse kas sideaine on kõlbulik, ületavad sideainetele kehtestatud omaduste puhul minimaalseid piirväärtusi. Plastmassi 8% lisamise puhul sideainele, mis on optimaalne kogus osalise asendamise puhul, saavutas 25°C juures elastsusmooduli 3422 MPa, mis on peaaegu kahekordne võrreldes tavalise asfaltseguga. Samuti oli plastikuga modifitseeritud asfaldi stabiilsus ning dünaamiline libisemine kordades suurem klassikalisest asfaltsegust. Organosolv tüüpi ligniin kui sideaine lisand, suurendab segu jäikuse parameetrit ning on sideainele optimaalne lisada kuni 10-25%. 4-punktilise paindekatse tulemusena selgus, et kõik katsega määratavad parameetrid vastavad bituumensideainete normidele. Kraft tüüpi ligniini lisamisel vähenes sõidukite veeretakistus -3,4%, sõidukite poolt tekitatav müra -4,2 dB ja peatumisteekond +0,8 m/s2. Tee eluiga ning vastupanuvõime suureneb. Rehvi pulbriga modifitseeritud bituumeni puhul võib välja tuua parema segunemise võime, millest tulenevalt on vastupanuvõime vananemisele ja müra summutamise võime parem. Tulenevalt vastupanuvõimest vananemisele, teekatte suurenenud hõõrdetaskistusest, riisumis-, ja hõõrumis vastasest kasutuseast, väheneb teede hooldustasu, pidurdusteekond lüheneb ja paraneb liiklejate turvalisus. Polüstüreeni eelisteks sideaine lisandina on kasutamise võimalus soojemates kliimatingimustes. Optimaalne on lisada 5% polüstüreeni sideainele, mille puhul suureneb tee tugevus. Teadaolevalt polüstüreeni sisalduse suurenemisega sideaines vähenevad elastsed ja läbitungivuse omadused kattel. Leekpunkt ja viskoossus suurenevad polüstüreeni sisalduse suurenemisega. Bio-õlide kasutamise puhul sideaine lisandina on eelisteks väiksemad segamis-, ja tihenemis temperatuurid, mille puhul on süsinikuheide väiksem. Bioõli reageerib bituumeniga 125° C kui tavaline sideaine aga 185° C. Mikrovetikatest toodetakse biodiislikütust (MB), mida on lisatud segule, kus on kasutatud rehvipulbrit. Tulemuseks on suurenenud keskmine taastumiskiirus, kompleksmoodul ning faasinurga vähenemine. MB sisaldus segus on võrdeline katte vastupanuvõimega väsimusele ehk mida suurem on MB sisaldus, seda parem on vastupanuvõime. Taaskasutatud rehvidest valmistatud graanulite (RTR) lisamisel sideainele on optimaalne kogus 15-22%. Sideaine viskoossus suureneb, sõidukite poolt tekitatud müra väheneb ning katte puhul on tagatud vee läbilaskvus, mis aitab ära hoida suuremate lompide teket. Liiga suurte graanulite kasutamisel võib esineda sideaines settimist, tulenevalt materjalide mitte segunemisest ja kummi massist, mis on suurem kui bituumenil. Hetkel on maksumust veel raske hinnata kuna pole veel loodud tehnoloogiaid, mis teevad materjalide käitlemise ning bio-bituumeni tootmise optimaalseks. Bio-bituumeni valmistamise puhul ligniinist tuleb hinnaks 907,12€/t, optimaalse koguse ehk 5% polüstüreeni lisamisel bituumenile tuleb 3,75 meetri laiuse ning 1 kilomeetri pikkuse teelõigu kohta lisaks bituumenile hinnaks 422 €. Tavalise bituumeni hinnaks seisuga 02.2020. a. on keskmiselt 250-260 €/t. Materjali saadavuse puhul probleeme ei esine kuna tegemist on kiiresti taastuvate loodusvaradega, igal aastal jääb keskmiselt seisma 223 miljonit rehvi ning plastikut toodetakse igal aastal üle 300 miljoni tonni. Siiani pole katsetud bio-bituumeni ning plastik täitematerjali kooslust asendades 100% naftast toodetud bituumenit ja killustikku. Täitematerjali on osaliselt asendatud plastikuga, mis pikendas tee eluiga, suurendas katte jäikus parameetrit, suurenes Marshalli stabiilsus 250% ja jaotusväärtus, segu tiheduse koefitsent vähenes 16%, vooluväärtus segus vähenes. Tuleks vaadelda ning määratleda laboratoorselt bio asfalti sobivust erinevates kliimatingimustes, omadusi ning selgitada välja, kas bio asfalti kasutamine Eesti tingimustes oleks reaalne. Samuti tuleb proovida materjalide 100% asendamist, sest selle toimivuse puhul tulenev mõju keskkonna säästlikkuse ja majandusliku tasuvuse suunas oleks suur võit. Uurida tuleks bio-asfalti taaskasutamise võimalusi ning muutusi taaskasutatava materjali omaduste puhul. Maksumuse puhul oleks hea rajada väikese mahulised katselõigud, kus kasutada erinevaid variatsioone, et näha katte ehitamise reaalset maksumust.