Materjalide taaskasutus tee-ehituses ei ole mööduv mood

Plastjäätmete graanulite lisamisega asfaltsegusse saab taastada selliseid omadusi, mis on rafineerimistehastes plasti ja muude toodete saamisega bituumenist eemaldatud.

Mäeküla–Suurpalu katselõigu asfaltkate sisaldab plastjäätmete graanuleid. Kas materjalide taaskasutus ongi tee-ehituse tulevik? Kui erakordne on  maailmas plasti kasutamine asfaltkattes ja mida on veel võimalik teekatte sisse panna? Mäeküla–Suurpalu lõigu rekonstrueerimisel tegi töövõtja
Verston Ehitus OÜ ettepaneku kasutada asfaltkattes plastjäätmetest toodetud lisandit. Selle tootjaks valiti Šoti ettevõte MacRebur Ltd., kellel on näidisobjekte üle maailma ja kes äratas seetõttu usaldust. Maanteeamet nõustus proovima asfalteerimist MacReburi plastjäätmetega. „Tihti kipuvad uuendused sumbuma, sest üks või teine pool pole tegelikult nende elluviimisest huvitatud. Kuna aga see ettepanek tuli töövõtjalt, võis eeldada, et neil on motivatsioon materjali proovida ja edukas olla suurem,“ räägib Maanteeameti ida teehoiu osakonna juhataja Anti Palmi nõustumise põhjustest.

Verston Ehituse juhatuse esimehe Veiko Veskimäe sõnul tunnevad nad suurt huvi uue tehnoloogia vastu ja jagavad Maanteeametiga ühist eesmärki tuua meie teedeehituse praktikasse uuenduslikke lahendusi. „Kuna suur osa maailmast vaevleb plastjäätmete kuhjumise käes, on nende kasutamine teedeehituses väga nutikas lahendus, sest nii mittelagunevat plasti kui ka asfaltsegu olulist komponenti bituumenit toodetakse samast toorainest –
naftast.“

Plastjäätmed töödeldakse uudse spetsiaalse tehnoloogia abil graanuliteks, mille lisamine asfaltsegule võimaldab vähendada kasutatava bituumeni kogust. Graanulid sulatatakse ühtlaselt segusse, kahjulikke mikroplastkiude ei teki ja pärast asfaldi kasutusea lõppu saab teematerjali ümber töötada. Mäeküla–Suurpalu katselõigul lisati asfaltsegusse kokku üle viie tonni plastgraanuleid, mille tootmiseks kasutatud plastjäätmete kogus on võrdne ligikaudu 412 000
plastpudeliga. 

Bituumeni kvaliteeti saab plastjäätmete abil parandada

Katseks valitud 2,3kilomeetrine lõik on suhteliselt sarnaste oludega nii geoloogia kui ka liiklussageduse poolest, kuid tehnoloogiliselt kasutati võrdluseks kahte segu. Koeru poole mineval sõidusuunal katsetati lisandit MR8 ja Koeru poolt Mäeküla suunas lisandit MR6. Need on suhteliselt sarnased tooted, kuid MR6 eesmärk on pigem parandada asfaltbetoonis bituumeni omadusi, aga MR8 eesmärk on asendada segus teatud kogus bituumenit, jättes selle omadused alles. Lõiguti on lisand ainult alumises või ülemises kihis, lõiguti mõlemas kihis. Kõrval oleval kergliiklusteel kasutati lisandit MR8.

„Teeolude jälgimisel vaatleme igal aastal esmajärjekorras roobaste arengut ning teeme mikro- ja makrotekstuuri ja tasasuse mõõtmised,“ ütleb Palmi. Selle objekti puhul jaguneb vastutus kolme osalise – MacReburi esindaja, ehitaja ja Maanteeameti – vahel võrdselt. „Nii tellija kui ka ehitaja jälgivad
tee seisukorda korrapäraselt ja igasuguse kahjustuse tekkimisel püüame reageerida võimalikult kiiresti. Nii tagame, et garantiitööle kulub võimalikult vähe raha. Praegu on keeruline ennustada, kas ja mis seal üldse päevakorda võib kerkida. Kuna tee rekonstrueerimine ei hõlmanud ainult asfalteerimist, siis muus osas kehtib objektile ikkagi klassikaline garantii.“

Palmi lisab, et järk-järgult suureneb surve kasutada erinevaid bituumenilisandeid. „Ühelt poolt põhjendatakse seda sellega, et plastile tuleb leida muud rakendust kui prügimäele viimine – seda saadakse naftast ja see võib naftaks tagasi saada. Teisalt muutub naftatööstus järjest targemaks ja üha enam püütakse kallimat materjali kätte saada, mille tõttu muutub tee-ehituseks jääv bituumen lahjemaks ja kehvemaks. Seega on bituumeni omadusi parandavad lisandid igati teretulnud.“

Kas vanu rehve saab teede ehitamisel kasutada?

Lisaks plastile avaldavad keskkonnale suurt koormust ka näiteks vanad rehvid, millele on otsitud rakendust mitmes valdkonnas, sealhulgas tee-ehituses. Rehve on kasutatud nii tervelt kui ka purustatult täitematerjalina ja granuleerituna staadionite, ratsamaneežide jms kattematerjalina, aga ka asfaltbetooni lisaainena. Kui staadionite kummikatted (tartaan) on Eestis tuntud, siis muud materjalid pigem mitte. 

Tallinna Tehnikakõrgkooli lektori  Sven Sillamäe sõnul on levinud vanarehvide kasutamine kergtäitematerjalina looduslike ehitusmaterjalide asemel. Sel juhul on rehvid kas plokkideks pressitud või purustatud (ingl shredded). Purustatud rehvide suur miinus on see, et need on tugevalt kokkusurutavad, kihte on raske tihendada ja projektlahenduses tuleb mõelda, kuidas vältida konstruktsiooni vetrumist. Nende plussiks on aga suhteline kergus, mistõttu sobivad need hästi väikese nihketugevusega pinnasele. Samuti on purustatud rehvidel hea veeläbilaskvus ja näiteks Soomes kasutatakse neid isegi lihtsamates veepuhastuslahendustes. 

Eestis pakuvad ettevõtted Infokaitse ja Wastedirect tervetest rehvidest kokkupressitud plokke, millel on samad eelised kui purustatud rehvidel, kuid nendest valmistatud kihti ei pea tihendama. Plokid saab üksteise kõrvale ja peale tõsta ning nende kiht ei jää vetruma. Samuti on plokkide elastsusmoodul suhteliselt suur. Sellised rehviplokid annaksid hea võimaluse vähendada ehitustegevuse ökoloogilist jalajälge, kuna nendega saab vähendada taastumatute täitematerjalide kaevandamist karjäärist, kaotamata seejuures ehitise kvaliteedis (loomulikult peab projektlahenduses rehviplokkide kasutamisega arvestama). Mujal maailmas on rehviplokke kasutatud nõrgal pinnasel teekonstruktsiooni koormuse vähendamiseks, muldkeha ja pinnasvallide täitematerjalina, nõlvade armeerimiseks, kaldakaitserajatistena ja drenaažikihtidena. Olenevalt projektist võib nende kasutamine anda Sillamäe sõnul isegi paremaid konstruktiivseid lahendusi kui need, mis on tavapäraselt kasutusel.

„Vanarehvide suurim mure on seotud keskkonnaga – levib kartus, et need lagunevad aja jooksul ja eraldavad keskkonda kahjulikke aineid,“ selgitab Sillamäe. Kindlasti ei tohi rehve kontrollimatult või pahatahtlikult pinnasesse matta, kuid teine lugu on siis, kui nende taaskasutus on osa projektlahendusest. Seal on (purustatud või plokkidena kasutatavate) vanarehvide nõutud omadused, maht ja kasutusviis kindlaks määratud, et keskkonnamõju oleks võimalikult väike. „Rehvide kui inertse materjali peamine mõjutaja on UV-kiirgus, mille tõttu hakkab neist aja jooksul eralduma tükke, kuid pinnasega kaetuna seda ei juhtu. Teadusuuringud on näidanud, et rehvidest toimub mingil määral leostumist, aga kahjulike ainete kogus ei ole suur ja aja jooksul leostuvus väheneb. Seda silmas pidades on rehviplokke etem kasutada kui purustatud rehve, sest esimeste eripind on mitu korda väiksem,“ ütleb Tallinna Tehnikakõrgkooli õppejõud.

Kui rääkida rehvigraanulitest asfaldi täitematerjalina, siis täidavad need asfaltsegu koostises erinevaid eesmärke: olenevalt graanuli suurusest võivad need toimida müravähendaja, asfaltkatte elastsete omaduste säilitaja või bituumeni modifikaatorina. „USAs on isegi uuritud, kas sedalaadi kummiasfaldi puhul oleks võimalik müraseinu ära jätta või nende kasutamist vähendada. Ühes uuringus leiti, et kummiasfalt vähendas teemüra keskmiselt 7–9 detsibelli,
teise uuringu kohaselt kuni 85%,“ räägib Sillamäe. „Kummilisandi kasutamine asfaltbetoonis on soojemas kliimas pikendanud ka katte eluiga ja säilitanud selle elastsed omadused. Nii asfaltkatetes kui ka pindamisel on asendatud polümeerseid bituumeni modifikaatoreid väga väikeste kummigaanulitega ja need ei ole katte hilisemat taaskasutust kuidagi halvendanud .“

Peale rehvi- ja plastgraanulite taaskasutatakse asfaltsegudes veel mitut muud materjali: Soomes katusekatteruberoidi, Põhja-Ameerikas mootoriõlisid, katsetatud on taimsete õlidega, elektrijaama tuhaga jne. Siiski tuleb erinevate asfaldilisanditega olla väga ettevaatlik, et mitte rikkuda katte omadusi, 
sest tihti tulevad probleemid välja alles aastate pärast.

Taaskasutus ei ole sõnakõlks, vaid uus mõtteviis

Sillamäe sõnul on soomlased hästi eesrindlikud erinevate materjalide taaskasutusvõimaluste otsimisega ja nendelt ei peaks eeskuju võtma mitte ainult Eestis, vaid ka mujal. „Nad on aastakümneid uurinud ja julgelt katsetanud erinevaid lahendusi ning on selle tulemusena välja töötanud nii taaskasutust
soosivad ja hõlbustavad õigusaktid kui ka juhendmaterjalid. Aastast 2006 käib neil projekt UUMA, mille eesmärk on edendada ringmajandust taaskasutatavate materjalidega selliselt, et need oleksid võrdsed uute looduslike materjalidega. Soomes leitakse, et nende meetmetega on võimalik saavutada märkimisväärne tehniline, majanduslik ja keskkonnaalane kasu.“

Sillamäe hinnangul võiks Eestis olla laialdasemalt kasutusel pinnase modifitseerimise ja stabiliseerimise tehnoloogia, mis võimaldaks ära kasutada seda pinnast ja neid teeehitusmaterjale, mida asendatakse praegu uutega. See puudutab nii vanu muldkehasid, kruus- ja killustikaluseid kui ka nüüdisaja
nõuetele mittevastavaid karjäärimaterjale. Näiteks Riigimetsa Majandamise Keskus algatas hiljuti koostöös Tallinna Tehnikakõrgkooliga pinnase sideainetega modifitseerimise ja stabiliseerimise uuringu, mille eesmärk on suurendada metsateede kandevõimet ja vähendada vajamineva uue materjali kogust. Sellega tuuakse kasu keskkonnale ja võidetakse majanduslikult. 

Julgusest jääb puudu

Üldiselt leiab Sillamäe, et Eestis on taaskasutust nii teedeehituses kui ka mujal valdkondades veel kahetsusväärselt vähe. Teisalt tuleb mõista ka  teeomanikku, sest alati ei ole kindlust, kas taaskasutatavate materjalidega suudetakse tagada vajalik tee kvaliteet ja pikaealisus. „Väga tihti on sarnased teemad mujal maailmas juba läbi käinud nii teadusuuringutes kui ka praktikas. Samuti on olemas sobilikud kvaliteedikontrollimeetodid, millest saaksime eeskuju võtta. Me peame arvestama, et taaskasutus ei ole mööduv mood, vaid uus ja jääv mõtteviis, millega tuleb harjuda ja arvestada,“ on õppejõud veendunud.

Samal arvamusel on ka Teede Tehnokeskuse juhataja Taivo Möll, kelle sõnul sõltub materjalide taaskasutamine paljuski riigi suunistest. Iseenesest  muutuvad asjad aeglaselt. „Inseneridele tuleb anda vabamad käed lahenduste leidmisel ja lubada neil rohkem katsetada. Kui on motivatsioon, tulevad ka lahendused ja valdkond saab areneda. Materjalide taaskasutus hakkab aina enam ära tasuma. Selliste materjalide omadusi arvestades tuleb uutmoodi läbi mõelda konstruktsioonid ja nende tööpõhimõtted,“ leiab ta. 

Puidul on potentsiaali nii biopolümeeris kui ka rajatises 

Eestis on viimastel aastatel palju kõneainet pakkunud puidukeemia, kuigi see pole otseselt taaskasutus. Sven Sillamäe sõnul pakub teedeehituses huvi ligniin – biopolümeer, mis moodustab suure osa taimse materjali rakukestadest. Seda on mujal maailmas kasutatud teede ja pinnase stabiliseerimisel, 
kruusateede tolmuvabaks muutmisel ja biobituumeni valmistamisel. Eestis tegeletakse aktiivselt puidukeemia uuringutega ja üks osa sellest võiks olla
seotud ka teedeehitusega, arvestades, et näiteks möödunud suvel oli bituumensideainetega probleeme.

Tallinna Tehnikaülikooli sillaehituse õppejõud Sander Sein lisab, et ka looduslikult taastuvale puidule on proovitud Eestis ikka ja jälle rakendust leida. Puit oleks ehitusmaterjalina vägagi keskkonnahoidlik valik, kuid selle vastupidavus tekitab veel tellijates kahtlusi. „Näiteks Tallinna Tehnikakõrgkoolis 
tehti 2015. aastal lõputöö „Jägala joa jalakäijate silla tehniline projekt“, kus näidati väga häid lahendusi puidukahjustuste vältimiseks,“ julgustab õppejõud uurima võimalikke lahendusi.

Sillaehituses rohkem rakendust ehitus- ja lammutusjäätmetele

„Euroopa Liidu jäätmedirektiivi¹ artikli 11 punkti 2 alapunkti b kohaselt on 2020. aastaks vaja suurendada ehitus- ja lammutusjäätmete taaskasutust vahemalt 70%ni nende massist. Sillaehituses ei ole materjalide taaskasutamine Seina hinnangul väga laialt levinud. Terast on siiski taaskasutatud küll. Ka purustatud betoon on leidnud rakendust uue konstruktsiooni täitematerjalina, kuid teiste koostisosade tõttu on vaja betooni täielikuks taaskasutamiseks segada juurde vett ja tsementi. Eestis võiks Seina sõnul kaaluda sillaehituses raudbetoonelementide taaskasutamist. Näiteks saaks olemasolevast konstruktsioonist saadud terast ja betooni kasutada täitematerjalina koonusekindlustuses või mittekandvates elementides.

„Arvan, et uuendusi ei tohiks karta. Teatud juhtudel tuleks ka kvaliteedinõuded üle vaadata, sest praegusel üksikasjalikul kujul ei pruugi taaskasutatavad materjalid kõikidele nõuetele vastata. Ameerika Ühendriikides Mississippi osariigis on näiteks antud inseneridele vabad käed, et leida materjalide taaskasutamisel jätkusuutlikumaid lahendusi. Selle osaline põhjus on küll orkaanide purustatud konstruktsioonide kiire taastamise vajadus, aga ka prügi ladustamise vähendamine,“ toob õppejõud näite olude sunnil tingitud mõtteviisi muutusest. 

Kuna enamlevinud ehitusmaterjalide looduslik varu on piiratud, on taaskasutusel kindlasti potentsiaali. Teisalt peaks teistsuguste materjalide taaskasutuselevõtt olema kõikides ehitusvaldkondades pigem järkjärguline ning enne tuleks uurida nende tugevust ja kestvust kontrollitud olukordades.
Keegi ju ei soovi, et keskkonna säästmine tuleks kokkuvarisenud konstruktsioonide arvelt,“ rõhutab sillaehituse õppejõud. 

Taaskasutatav materjal paneb insenerid proovile

Taivo Möll nendib, et teedeehituses on võimalik taaskasutada erinevaid materjale, kuid peamiselt tehakse valik uue või taaskasutatud materjali vahel selle omaduste ja majandusliku tasuvuse alusel. „Kui taaskasutatav materjal on kohapealt või lähedalt kättesaadav, seda saab ümber töödelda, selle omadused vastavad kasutusotstarbe nõuetele ja see on ehitaja jaoks soodsam kui uue materjali tarnimine, siis miks mitte? Sellisteks näideteks on olemasolevast
killustikalusest purunenud osa väljasõelumine, freesitud asfaldi taaskasutamine stabiliseeritud kihis ja asfaltsegus või silla lammutamisel tekkiva betooni purustamine ja kasutuselevõtt,“ selgitab Teede Tehnokeskuse juht.

On olemas ka selliseid taaskasutatavaid materjale, mis ei teki teedeehituse käigus, kuid mida saab selles vallas edukalt kasutada. Möll toob näiteks aheraine killustiku, mis on põlevkivitööstuse jaoks jääde, aga teedeehituse jaoks ehitusmaterjal. Põlevkivituhka on kasutatud teekonstruktsiooni sideainena
juba aastakümneid, kuid uue katlatehnoloogiaga on muutunud ka tuha omadused ja selle kasutamise tehnoloogia tuleb uuesti üle vaadata. Ka purustatud klaasile on püütud leida rakendust näiteks müraseina täitematerjalina.

„Taaskasutatavate materjalide eeliseks võiks olla hind, kättesaadavus ja selle asumine kohapeal. Samuti on tähtis keskkonna säästmine – vähem jäätmeid, vähem transporti ja CO₂-heitmeid, vähem kaevandamist. Taaskasutatava materjali miinuseks võib olla mõnevõrra ebaühtlasem ja kehvem kvaliteet, millega peab arvestama. Kuid ka seda võib võtta proovikivina meie inseneride jaoks, kes peavad leidma sobivad lahendused, nii et
lõppkvaliteet on tagatud,“ räägib Möll. „Oleme kohalike materjalide asemel kasutanud küll kindla kvaliteedi, kuid pika maa tagant veetavaid materjale. Seega oleme ehk liiga lihtsalt lähtunud ainult konstruktsioonilistest lahendustest, arvestamata mõju keskkonnale. Taaskasutamine on aga seotud
ökoloogilise jalajälje vähendamisega, mis muutub maailmas järjest olulisemaks.“

Gerli Ramler,
Teelehe kaasautor