Egidijus SKRODENIS, Lietuvos automobilių kelių direkcijos direktoriaus pavaduotojas
Ką rinktis – betono ar asfalto dangą, diskutuojama dabar jau beveik visoje Europoje. Vienos, turtingesnės, šalys ją naudoja jau keliasdešimt metų, o kitos bando grįžti prie betono dangos dėl jos ilgaamžiškumo. Artimiausias mums pavyzdys – Lenkija.
Kai kuriose šalyse per daugelį metų susiformavo itin stipri ir kvalifikuota betono dangų įrengimo pramonė bei patirtis. Nereikia pamiršti ir to, kad daugelyje tų valstybių naudoti šią kelių dangą susiklosčiusios palankesnės klimato sąlygos, nes nėra tokių didelių temperatūros svyravimų, jeigu lygintume temperatūrą žiemą ir vasarą. Taip pat ten nėra tokių sudėtingų žiemos sąlygų, kai reikia berti didelius kiekius slidumą mažinančių priemonių.
Lietuvoje betoninių kelių turėjome viso labo du: A3 Vilnius–Minskas ir A14 Vilnius–Utena. Dėl itin susidėvėjusios dangos ir blogos būklės kelias Vilnius–Minskas dar praėjusiais metais rekonstruotas paklojant asfalto dangą. Magistralinis kelias A14 Vilnius–Utena baigtas statyti apie 1987 metus. Šiemet jau svarstome, kad jis visiškai nebeatitinka visuomenės poreikių, yra itin prastos būklės, tiesa, nėra ko stebėtis – didesnio remonto šis kelias nematė beveik 30 metų. Juolab kad jo statybos metu trūko patirties, nebuvo modernių technologijų, kokybiško betono, kuris galėtų būti naudojamas kelių dangai. Tad šiuo metu pateikti argumentų, kodėl viena ar kita kelio danga Lietuvai netinka, remiantis vieno kelio patirtimi, būtų sudėtinga. Ypač kai jis tiek metų kapitališkai neremontuotas.
Žinoma, šiuo metu kasdienė betoninio kelio priežiūra ir vasaros, ir žiemos metu kainuoja iki 1,5 karto brangiau nei analogiškų asfalto dangos kelių. Artimiausiu metu būtų logiška kloti bandomąjį betoninio kelio ruožą, jį tyrinėti ir tik po to priimti sprendimus, ar verta jį naudoti. Taip pat būtina domėtis aplinkinių šalių patirtimi ir pasiekimais. Labai svarbu įvertinti, kad daugybę metų po kelio Vilnius–Utena statybos Lietuvoje nebuvo tiesiami betono dangos keliai, todėl įmonės, klojančios kelius Lietuvoje, investavo į darbuotojus, patirtį ir įrangą, reikalingą asfalto dangai įrengti, o staigus perėjimas prie iš esmės kitokių technologijų įneštų nemažai sumaišties, ir visą įrangą bei patirtį tektų kaupti iš naujo.
Doc. dr. Audrius VAITKUS, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Kelių tyrimo instituto direktorius
Kelio dangos medžiagos rūšis parenkama atsižvelgiant į keletą kriterijų, pagrindinis jų – krovininio transporto eismo intensyvumas per parą. Teigiama, kad kai krovininio transporto eismo intensyvumas VPI(sv) yra iki 5000 automobilių per parą, vienareikšmiškai turėtų būti naudojama asfalto dangos konstrukcija. Jei šis rodiklis viršija 8000 automobilių per parą – tinkamiausia yra betono dangos konstrukcija. Kai rodiklis yra nuo 5000 iki 8000 automobilių per parą, turėtų būti atliekami išsamūs laikomosios gebos ir ekonominio naudingumo skaičiavimai.
Lietuvoje tik vieninteliame magistraliniame kelyje A5 Kaunas–Marijampolė–Suvalkai tam tikrose atkarpose ties Marijampole ir ruože iki Lenkijos sienos krovininio eismo intensyvumas yra didesnis negu 5000 automobilių per parą. Magistralinio kelio Nr. 14 Vilnius–Utena krovininio eismo intensyvumo rodiklis net ir po 25 eksploatavimo metų nepasiekė reikšmės, kad būtų racionalu naudoti betono dangą.
Kitas svarbus dalykas – SSSR sudėtyje buvusios Lietuvos norminiai dokumentai neatitiko to laikotarpio Vakarų Europos ir JAV norminių dokumentų kokybės kriterijų, taikytos kelio dangų įrengimo technologijos ir medžiagos irgi skyrėsi nuo empiriniais metodais ištobulintų išsivysčiusių šalių standartų.
Yra ir kiti svarbūs dangos rūšies parinkimo kriterijai: vietovės klimato sąlygos, medžiagų transportavimo atstumas, rangovų įsisavintos technologijos, tradicijos ir geroji patirtis. Lietuva turi senas asfalto mišinių gamybos tradicijas, mūsų šalyje asfalto mišinių sudėtis, klojimo ir eksploatacijos technologijos tobulintos pastaruosius penkiasdešimt metų. Keliai su asfalto danga, ypač suprojektuoti ir nutiesti per pastaruosius 20 metų, gerai atlieka funkciją ir tarnauja numatytą laikotarpį.
Atlikus preliminarius rekonstrukcijai ir eksploatacijai naudojamų medžiagų bei darbų skaičiavimus, nevertinant priežiūros žiemą sąnaudų, kelių naudotojų patiriamų išlaidų dėl laiko gaišaties, žvelgiant į 35 metų perspektyvą, ekonomiškai racionaliau būtų kloti betono dangą. Tinkamai, kokybiškai suprojektuota ir įrengta betono danga gali išlikti puikios būklės labai ilgai, o jos priežiūros išlaidos būna minimalios. Tačiau renkantis dangos rūšį, taip pat įrengimo, priežiūros technologijas svarbiausia nustatyti, ar bus priimtas tinkamas projektinis sprendinys, ar bus užtikrinta pakankama dangos įrengimo kokybė. Siekiant skatinti alternatyvios dangos įrengimą pirmiausia reikia galvoti apie bandomųjų ruožų tiesimą, išsamius tyrimus, technologijų įsisavinimą. Tuomet, remiantis tyrimų duomenimis, krovininio transporto pokyčio prognozėmis ir kelių priežiūros bei plėtros strategija – spręsti apie galimą betono dangos pritaikymą Lietuvos automobilių kelių ir miestų gatvių tinkle.
Kalbant apie užsienio šalių patirtį taikant betono dangų konstrukcijas automobilių keliams reikėtų išskirti Kiniją, Jungtines Amerikos Valstijas, Vokietiją, Čekiją, Austriją, Belgiją. Pastaraisiais metais nemažai kilometrų tokių dangų nutiesta kaimyninėje Lenkijoje. Didžiausias bendro kelių tinklo betono dangos procentas yra Čekijoje. Teigiama, kad Belgija pasaulyje pirmauja pagal vienam gyventojui tenkančių kelių su betono danga kilometrų skaičių, o JAV – pagal bendrą kilometrų skaičių.
JAV Masačusetso technologijos instituto duomenimis, pagal diskontuotą kainos lygį nuo 1975 iki 2014 metų asfalto mišinių kaina augo vidutiniškai 1,3 proc. per metus, o betono mišinių kaina kasmet mažėjo vidutiniškai 0,2 proc., kitaip tariant – išliko stabili. Vertinant absoliutinį diskontuotą asfalto mišinių kainos pokytį per pastaruosius 40 metų, nustatytas 1,5 karto jos augimas, o betono mišinių kaina išliko stabili. Atsižvelgiant į šiuos duomenis galima teigti, kad betono mišinių naudojimas dangai įrengti, palyginti su asfalto mišiniais, kainos požiūriu yra lygiavertis.
Keliams tiesti naudojama keletas pagrindinių įvairios betono dangos technologijų: ištisai armuoto betono, sujungtų armuoto betono plokščių, sujungtų betono plokščių. Pastaroji technologija Europoje taikoma daugeliu atvejų – įrengiant tokio tipo dangą betonas klojamas specialiais klotuvais. Betonas jau klojimo metu sutankinamas iki optimalaus tankio, taip pat skersine klojimui kryptimi kas 4–6 metrus įrengiami metaliniai įdėklai. Betonui sustingus, jų vietoje įrengiamos deformacinės siūlės. Išilginės siūlės tarp dviejų lygiagrečių eismo juostų armuojamos plonesne armatūra ir didesniu žingsniu. Deformacinių siūlių įrengimas užtikrina kontroliuojamą betono temperatūros plėtimąsi ir susitraukimą. Įdėklai garantuoja vertikalų betono plokščių pastovumą viena kitos atžvilgiu.
Be pagrindinių trijų betono dangos technologijų, taikomos ir kitos, tokios kaip valciniais volais tankinamo betono danga, gamykloje pagamintų betono plokščių danga, vadinamoji baltoji danga – tai remonto sprendinys, kai sąlygiškai plonas (7–16 centimetrų storio) betono dangos sluoksnis įrengiamas ant suirusios (degradavusios) asfalto dangos konstrukcijos. Technologijos parinkimas tiesiogiai priklauso nuo projektinių, transporto, aplinkos sąlygų, technologijų ir patirties.
Šiuolaikinės betono dangų klojimo technologijos yra visiškai automatizuotos: automatinis sluoksnio tankinimas iki nustatyto lygio, automatinis metalinių įdėklų įrengimas deformacinių siūlių zonose, naudojami klotuvai su GPS sistemomis, o tai leidžia pasiekti minimalius projektinių altitudžių nuokrypius, specialios betono sudėties pagerinimo medžiagos, nanomedžiagų naudojimas betono mišinių savybėms optimizuoti, betono stingimo gerinimo medžiagos ir kt.
Vertinant cemento gamybos procesą ir jo metu į aplinką išmetamo CO2 kiekį, betono danga nėra ekologiškai pranašesnė už asfalto dangą. Tačiau eksploatuojama betono danga pasižymi ne tik mažesniu taršos poveikiu, bet ir kenksmingų azoto oksidų (NOx) absorbcija. Automobiliai, važiuojantys betono danga, sukelia didesnį triukšmą – siekiant sumažinti jį dangai reikia suteikti tam tikrą tekstūrą. Šiuo metu JAV ir Vakarų Europoje atliekami betono dangos paviršiaus tekstūros optimizavimo tyrimai triukšmui mažinti ir eksploatacinėms ypatybėms gerinti.
Jeigu betono danga suprojektuota tinkamai (t. y. betono dangos technologija, dangos storis, mišinio sudėtis, deformacinių siūlių išdėstymas ir kt. atitinka paskirtį), Lietuvos klimato sąlygomis ji gali būti eksploatuojama efektyviai. Pavyzdžiui, JAV Minesotos valstijoje, kur temperatūra vasaros metu panaši į Lietuvos, o žiemą nukrinta net žemiau nei 40°C, betono danga puikiai atlieka savo funkciją. Aplinkos temperatūros svyravimus kontroliuoja deformacinės betono dangos siūlės, kurios leidžia betonui plėstis ir trauktis.
Tačiau didelis iššūkis yra deformacinių siūlių apsauga nuo vandens, druskų, šalčio, užšalimo ir atšilimo ciklų poveikio. Bitumo mastika, įprastai naudojama siūlėms taisyti, ilgainiui praranda elastingumą, tuomet į siūles patekusios kietosios dalelės trukdo betonui funkcionuoti: pasireiškia dangos iškilnojimų, betono erozija ir kitų pažaidų. Betonas yra jautrus druskų poveikiui, todėl šios dangos mišiniai turi būti atsparesni cheminiam poveikiui. Esant žemai temperatūrai betono danga linkusi apledėti greičiau negu asfalto, todėl turi būti tinkamai parenkama jos priežiūros žiemą technologija.
Planuojamam rekonstruoti keliui A14 Vilnius–Utena 2006–2007 metais jau buvo taikyti įvairūs betono dangos remonto sprendiniai. Kelias buvo remontuotas atkarpomis, naudojant betono dangos trupinimo, specialaus įtempius absorbuojančio asfalto mišinio sluoksnį ir ant jo įrengiant viršutinį bei apatinį asfalto dangos sluoksnius. Toks sprendinys gana gerai pasiteisino technologiškai, transporto eismo trukdžių atliekant remonto darbus ir eksploatavimo aspektais.
Turint omenyje platesnį betono dangų naudojimą, visų pirma reikėtų kalbėti apie ypatingų apkrovų poveikio zonas. Tokios zonos yra oro uostų peronai, orlaivių stovėjimo aikštelės, miestų gatvių sankryžų zonos, įvairių krovinių terminalų aikštelės bei iškrovimo rampos, jūrų uostų krantinės ir kt. Šiose zonose dangos konstrukcijas ilgą laiką veikia ypatingosios statinės apkrovos. Dėl tokio poveikio dangos sluoksniuose ir ypač paviršiuje susidarę įtempiai viršija ribines vertes, todėl ilgainiui asfalto dangoje ima formuotis liekamosios deformacijos (bangos, provėžos, įspaudimai, išspaudimai). Šie procesai gerokai paspartėja esant aukštai aplinkos temperatūrai.
Ypatingų apkrovų zonose tinkamai panaudojus betono dangas galima pasiekti puikių rezultatų. Racionalus šiuolaikinis sprendinys gali užtikrinti 30 metų ir ilgesnį betono dangos tarnavimo periodą.
Petras VAIČIULIS, Valstybės įmonės „Vilniaus regiono keliai“ direktoriaus pavaduotojas, vyriausiasis inžinierius
1982 metais Lietuvos kelininkai įsigijo pirmą našų cementbetonio dangos klojimo įrenginių kompleksą, pagamintą Baltarusijoje pagal amerikiečių patentą. Lietuvoje tokia danga paklota kelyje Vilnius–Molėtai–Utena. Kelio Vilnius–Utena ruože nuo 16,9 iki 89,4 kilometro darbai buvo baigti 1988 metais. Antras kelias, kuriame paklota cementbetonio danga, buvo Vilnius–Minskas. Nuo 22-ojo kilometro iki Baltarusijos sienos (34-ojo kilometro) darbai vykdyti 1988–1989 metais.
Pradėjus prižiūrėti skirtingos dangos kelius pastebėta, kad cementbetonio danga yra jautri aukštai temperatūrai. Esant 25°C ir aukštesnei temperatūrai cementbetonio danga pradeda plėstis ir iš skersinių bei išilginių siūlių išspaudžia mastiką, todėl tampa nelygesnė, o važiuojant tokia danga automobiliu padidėja triukšmas. Taip pat dėl karščių, kurie Lietuvoje dažni, įkaitusioje ir besiplečiančioje cementbetonio dangoje kasmet atsiranda vis naujų skersinių bei išilginių plyšių, kuriuos reikia nuolat užtaisyti. Atvėsus orui betonas susitraukia, ir mastika grįžta į siūles.
2006 metais atliktų magistralinių kelių dangų lygumų matavimų duomenimis, Molėtų plentas yra nelygiausias. Cementbetonio dangos lygumui ir ratų sukibimui su ja pagerinti atskiruose kelio ruožuose buvo įrengtas dvigubas paviršiaus apdaras ir du sluoksniai šlamų.
Kadangi nuo spalio iki balandžio mėnesio Lietuvoje vyrauja šalti ir drėgni orai (santykinis oro drėgnumas būna didesnis kaip 80 proc.), o temperatūra per parą dažnai keičiasi ir neretai naktį nukrinta žemiau nulio, betoninė danga ant tiltų, viadukų dažniausiai pasidaro slidi. O asfaltbetonio danga tuo metu išlieka neslidi. Tad žiemą Molėtų kelią tenka barstyti daug anksčiau ir dažniau.
Pagrindinis cementbetonio dangos privalumas yra atsparumas provėžų dėl sunkiasvorio transporto eismo susidarymui. Be to, visos Lietuvos kelių tiesimo įmonės turi tik asfaltbetonio gamyklas ir asfaltbetonio dangų klojimo techniką.
Gediminas KUNČINAS, Statybos produktų bandymų laboratorijų asociacijos prezidentas
Kelio dangos konstrukciją sudaro danga ir pagrindo sluoksniai. Jei šiuos įrengiant nebus laikomasi technologinių reikalavimų, kelio danga neatlaikys didėjančių apkrovų, kad ir kokia medžiaga būtų naudojama. Viršutinis kelio dangos sluoksnis apsaugo nuo atmosferos poveikio, o kiti perduoda apkrovas.
Labai svarbus dalykas – šaltis. Mūsų klimato sąlygos tokios, kad padidėja pavojus, jog kelio danga ir pagrindo sluoksniai iki sankasos gali peršalti. Tokie pat reikalavimai galioja tiesiant bet kurią kelio dangą. O betonui mūsų klimatas ypač nepalankus – sukelia koroziją, todėl siekiant to išvengti tiesiant kelią būtina naudoti įvairius priedus ir pan., dėl to padidėja betono savikaina.
Betono kelio dangos konstrukcija yra ilgaamžiškesnė nei asfaltbetonio, galėtų tarnauti dar ilgiau, bet tam būtinas specialus betonas ir klojimo technologijos. Asfaltbetonis – greičiau ir pigiau paklojama danga, nors betono ir asfalto kelio dangos pagrindas yra toks pat. Asfaltbetonio danga eismą galima leisti vos jai atvėsus. Klojant betono dangą priklausomai nuo cemento ir naudojamų priedų kiekio eismą galima leisti ne anksčiau nei po trijų parų, o 70 proc. stiprį ši danga pasiekia tik po 3–7 parų. Taip pat vykstant cemento rišimosi procesui būtina drėgmė. Dar vienas dalykas: betonui kloti reikalinga speciali technika – klotuvai.
Molėtų plento statybos laikotarpiu naudotos senos technologijos, nesilaikyta technologinių režimų. Be to, lėšų kelių plėtrai ir priežiūrai anksčiau trūko taip pat, kaip ir šiandien. Beje, kai buvo tiesiamas Molėtų plentas, automobilių transporto eismo intensyvumas buvo gerokai mažesnis. Dabar Molėtų plentu važiuoja mašinos, sveriančios keliasdešimt tonų, jų ašinės apkrovos didelės, didelis ir greitis bei stabdymo jėga.
Molėtų plentui tiesti naudotas betono plokštes būtina tvarkyti – galbūt sumalti ir taip paversti aukštos kokybės skalda. Įprastai taip ir daroma: betono konstrukcijos, kolonos, perdangos, kur naudojamas aukštos klasės betonas, malami, ir ta skalda naudojama kelio pagrindui įrengti, žinoma, įvertinus visus rodiklius: atsparumą smūgiams, sutrupinimui, granuliometrijai ir pan. Tuomet galima kloti asfaltbetonio dangą.