aailmas on levinud nii poolempiirilised kui ka tootja- M poolsed empiirilised meetodid geosünteetide kasutami- seks liikluskoormusega teede projekteerimisel. Kihi projekteerimisel on väga oluline teada, millisest lähtematerjalist geosünteeti ja millisel kujul kasutada ning millised on nii kesk- konnast kui ka ümbritsevate kihtide omadustest tulenevad nõuded. Transpordiamet tellis 2021. aastal uurimistöö „Muldkeha projektee- rimine (sh arvutused) ja tüüplahenduste väljatöötamine“, mille üks osa oli eelpooltoodud probleemi selgitamine ja ettepanekute tege- mine oludes, kus geosünteetika aitab tee konstruktsiooni tugevda- da ja veerežiimi korrigeerida. TalTechi ülesanne oli teoreetiline analüüs (sarnase kliima ja geo- tehniliste tingimustega riikide geosünteetika standardite, teaduslike uurimistööde ja juhendmaterjalide läbitöötamine) ning vajadusel katsete tegemine, et välja töötada metoodika geosünteetide pika- ajalise vastupidavuse hindamiseks lähtuvalt Eesti klimaatilistest või keskkonna keemilistest oludest. Töö tulemusel valmis kiirendatud vanandamise metoodika, mis uni- kaalse lähenemisena käsitles keemilist vanandamist koos roome- ga, tehti olulisi järeldusi ja koostati alljärgnevad soovitused: Eesti teede ehitusobjektidel kasutatavate enamlevinud geosün- teetide polümeersed lähtematerjalid on polüetüleentereftalaat (PET, kuulub polüestrite rühma), polüpropüleen (PP) ja polü- etüleen (PE või HDPE). Polüestrid ja aramiid on tundlikud leeli- selise keskkonna suhtes, seega ei või neid kasutada kokku- puutes põlevkivituha, tsemendi või lubjakiviga kui keskkonna pH on üle 12 . Töö raames tehtud katsete tulemused kinnitavad, et PET-põhised geosünteedid ei sobi kasutamiseks põlevkivi- tuhaga, eriti värske põlevkivituha leostusveega kokkupuutel. Kui kasutuskeskkonna pH on vahemikus 9–11, siis erand- korras võib geosünteete kasutada pärast tootespetsiifiliste uuringute läbiviimist . Proovide võtmisel ja katsekehade ettevalmistamisel ning nende säilitamisel on oluline mõju katsete lõpptulemusele, seega on vaja nii proovivõtjate kui ka katsetajate pädevuse sertifitseeri- mine. Soovitame kasutusele võtta analoogse dokumendi geo- tehniliste uuringute ja katsetamise kvaliteedi ja hindamise standardiseeriale ISO/TS 24283, millega analoogselt saab määrata nii kvalifitseeritud proovivõtja ja katsetaja kui ka vastutava eksperdi ning ettevõtte nõuded . Geosünteetide kui viskoelastsete polümeeride mehaanilised omadused sõltuvad oluliselt temperatuurist ning seega nende kasutamise tingimused sõltuvad geosünteedi paigalduse asu- kohast ja sügavusest. Sügavuse kasvades temperatuuri aasta- ringne kõikumine väheneb ning stabiliseerub viimaks vahemi- kus 8–10 °C. Kõige kriitilisem on temperatuuri kõikumiste mõju paigaldusel kuni ühe meetri sügavuseni.
Geosünteedi klaasisiirdetemperatuur on temperatuur, millest madalamal temperatuuril on materjal tugev kuid habras, kõrge- mal temperatuuril deformeeritavam, kuid tugevus väheneb temperatuuri kasvades. PP ja PE/HDPE on Eestis tavapäraselt esinevate välistemperatuuride puhul peamiselt kummiolekus ja PET klaasiolekus. Minimaalse ekspluatatsioonilise purunemis- pinge puhul tuleb arvestada kõrgeima kasutustemperatuuriga ja maksimaalse purunemisdeformatsiooni korral madalaima kasutustemperatuuriga, mida tuleb arvestada tee konstrukt- siooni projekteerimisel arvutusi tehes. Kui ehitaja soovib kasutada erineva koostisega polümeeri kui see, millel põhi- nevad projekti arvutused, siis tuleb need arvutused uuesti teha soovitava polümeeriga . Enamlevinud geosünteet PP võib olla Eesti kliimaoludes roome suhtes tundlik enamiku aastast, erandiks on talvised tempera- tuurid allpool –10 °C. Probleem suureneb suvise kuumuse tingi- mustes. Samas on kummiolek paigalduse suhtes soodus, kuna materjal ei käitu painutamisel hapralt. Teiseks levinud geosünteet PET on klaasiolekus kõikide Eesti kasutustemperatuuride vahemikus. Seetõttu on materjali roome- kindlus suurem. Valdavalt kiulise struktuuri korral ei ole klaasiolek painduvuse mõttes probleem ja PET sobib kasutamiseks laias temperatuurivahemikus. PET roomet takistab ka makromole- kulide suhteline jäikus ja suure benseenituuma esinemine peaahelas. Üldiselt võib öelda, et PET omadused on Eesti kasu- tustingimustes vähem temperatuurist sõltuvad kui PP omadu- sed. Kuigi määrad on erinevad, kasvab pikaajaline roome nii PP kui ka PET puhul temperatuuri suurenedes. Projekteerimisel tuleb tagada, et geosünteedi eeldatav roome ei ületaks materjali kasuliku eluea jooksul ette nähtud maksimaalse deformatsiooni ulatust või ei viiks materjali purunemiseni . Geosünteetide purunemispinge temperatuuri alanemisel kasvab ja seega ei ole tugevus madalatel temperatuuridel projekteeri- misel probleemiks. Probleemiks võib aga olla purunemisdefor- matsioon, mida ei tohi materjalide kasutamisel madalatel tem- peratuuridel ületada. Projekteerimisel tuleb minimaalse eks- pluatatsioonilise purunemispinge puhul arvestada kõrgeima kasutustemperatuuriga ja purunemisdeformatsiooni korral madalaima kasutustemperatuuriga .
Põhjalikumalt saab uurimistöö kohta lugeda Transpordiameti veebilehelt lõpparuandest
„ ". Geosünteetika kvaliteedikontrolli arendamine etapp 2
71
TEEJUHT / NR 9
Powered by FlippingBook