Talviste teehooldusmaterjalide analüüs ja alternatiivide leidmine

Lõputöö eesmärgiks oli analüüsida libedustõrjel kasutatavaid materjale/kemikaale ning leida neile alternatiive, sest käesoleval ajal ei ole libedustõrje, kui tehnoloogiline protsess, enam majanduslikult jätkusuutlik. Käesolevast lõputööst selgub ka Eestis peamiselt kasutusel olevate kemikaalide kahjulik mõju katetele, nõrgendades kivimi ja bituumeni vahelist naket, muutes bituumeni olekut ja lagundades kivimaterjali. Samuti on naastrehvide kahjustav mõju teekatetele kaudselt soolade kasutamise tagajärg. Kloriidide kasutamise tagajärjed on ka raskemetallide lahustumine põhjavees, kemikaalide jääkide ladestumine ja vee hapnikusisalduse vähenemine, samuti mõjuvad kloriidid kahjustavalt liiklusvahenditele ja raudbetoonkonstruktsioonidele (sildade tugisambad, käsipuud ja joatorud). Lõputöö tulemusena käsitleti ka ilmaennustust Eestis - analüüsiti kasutusel olevaid süsteeme ning võrdluseks toodi välja Rootsi ja Sloveenia, kus on kasutusel ilmastikumudel. Analüüs ilmaennustusest on oluline sellepärast, et see on tõusnud üheks tähtsaimaks teguriks libedusetõrjel. Ilmaennustus on valdkond, mille abil oleks võimalik kloriide puistamisega kaasnevaid kulutusi kokku hoida kui ka tõsta töö efektiivsust ning vähendada kahju keskkonnale. Lõputöös ühe eesmärgina toodi välja alternatiive, mida nii Eestis kui ka mujal maailmas on katsetatud, sest paljud riigid on suutnud kloriidide kasutamist suuresti piirata just tänu alternatiividele (kemikaalid, innovaatilised lahendused). Ühe alternatiivina võiks autori arvates kaaluda pindamist või SafeLane. Pindamise puhul pikeneb nii katendi eluiga ja paraneb tee enda nn „vastupanuvõime“ libedusele, samuti vähenevad talvised hooldekulutused, sest tänu tee ebaühtlasele struktuurile tuleb kemikaale vähem puistata. SafeLane on üks vähestest ülekatte tüüpidest, millel on olemas libedust tõrjuvad omadused, sest selle pealiskihis sisalduv täitematerjal sisaldab jäätõrje ja jäätumisvastaseid kemikaale. Kemikaalid, mida Eestis võiks kasutada, on autori arvates järgnevad: Eco-Thaw ning MgCl2. EcoThaw eeliseks on toime pikaajalisus ning efektiivsus madalatel temperatuuridel, samuti väiksem kemikaali tekitatav mõju transpordivahenditele ning teekattele. MgCl2 hind on tänu väiksematele kuludele NaCl-ist odavam. Samuti on MgCl2 metalli, betooni ja asfaltkatte ning keskkonna suhtes ohutum kui NaCl. Autori hinnangul tasuks ühe alternatiivina uurida ka anti-icing tehnoloogiaid, sest nagu ÜLE uuringust selgus, on ülihüdrofoobne kate võimeline takistama jää teket veega kokkupuutel isegi temperatuuril –20oC, ning see hoiaks tänu katte enda vastupanuvõimele hooldekulud pea olematud. Kokkuvõttes leiab autor, et mitme alternatiivi kasutuselevõttu tuleks kaaluda, sest nagu käesolevast lõputööst selgub, ei ole praegu kasutatavad kemikaalid majanduslikult ning efektiivsuselt parim lahendus. Samuti peab autor oluliseks Eesti ilmaennustusmudeli välja töötamist, ning selle väljatöötamine võiks autori arvates saada Maanteeameti suuremaks eesmärgiks lähimate aastate jooksul.

The purpose of the current thesis was to analyze different materials and chemicals, which are used for de-icing during winter maintenance. Nowadays winter maintenance methods have been proven being harmful for the infrastructure. Innovation in that field is required to find alternatives, which are cheaper, eco-friendly and less harmful for the infrastructure. This study brings out many alternatives to nowadays methods used in Estonia. This study shows that the chemicals used for de-icing in Estonia have negative effects on forest and aquatic ecosystems, drinking water, vehicles, and infrastructure. Furthermore, the negative effects of the studded tires on the road is catalyzed by the chemicals used in de-icing process during winter maintenance. Author brought out and analyzed following chemicals and alternatives: surfacing, pre-wetted/heated sand, Safelane, acetates, CMA, Eco-Thaw, Safecote, anti-icing technologies and new innovate materials. In authors’ opinion, main alternatives what Estonia should consider using are: SafeLane, surfacing and Eco-Thaw, also further research is required by analyzing innovative materials and anti-icing technologies. Estonia should also consider using Eco-Thaw and wider usage of MgCl2, Good weather monitoring and forecasting system is essential during winter maintenance. Well-coordinated weather monitoring and forecasting system could save money from the expenditures of chlorides being used, have a positive effect on the work efficiency and for the ecosystem. This study provides an analysis of systems being used nowadays in Estonia and analysis about the systems used in Sweden and Slovenia as comparison. It can be concluded that the wider usage of alternatives should be considered as the methods being used in Estonia are expensive and less efficient. In authors’ opinion, Estonia should consider using Eco-Thaw, wider usage of MgCl2, SafeLane, surfacing and anti-icing technologies. Furthermore, author finds that the development of new weather forecasting and monitoring system is essential and it should be primary task for Estonian Road Administration in upcoming years.