Vienos svarbiausių oro uosto infrastruktūros sudedamųjų dalių yra aerodromų kilimo bei tūpimo, riedėjimo takai ir lėktuvų sustojimo vietos. Skrydžių saugumas, sėkmingas krovinių ir keleivių pervežimas priklauso nuo dangų, skirtų lėktuvams judėti, sustoti ir stovėti, konstrukcijų tobulumo. Lietuvos oro uostų kilimo ir tūpimo, riedėjimo takų ir lėktuvų sustojimo vietose naudojamos įvairių tipų ir stiprio dangų konstrukcijos: standžios konstrukcijos iš betono, gelžbetonio ar asfaltbetonio ant betono pagrindo, taip pat nestandžios asfaltbetonio dangos, įrengtos ant skaldos ar kitų medžiagų sluoksnių. Sparčiai tobulėjant gamybos technologijoms, kelių tiesimo bei remonto specialistai jau gali pasiūlyti alternatyvą − kietąjį asfaltą.
Kietasis asfaltas „Confalt“ ar įprastas asfaltbetonis?
UAB „Lemminkainen Lietuva“ kietąjį asfaltą „Confalt“ gamina nuo 1999 m. Kol kas Lietuvoje nėra tokio tipo dangos atitikmenų. Kadangi kietasis asfaltas daugiausia naudojamas kaip įprastų asfaltbetonio dangų alternatyva, galima palyginti jų techninius duomenis. Kietasis asfaltas pranašesnis už įprastinį, nes:
-
yra didelio stiprio gniuždant. Gniuždant stipris, atsižvelgiant į tai, koks dangos pagrindo sluoksnis, svyruoja nuo 3 iki 9 Mpa;
-
yra besiūlis. Dažna įprasto asfaltbetonio pažaida – siūlių platėjimas;
-
atsparus chemikalų poveikiui. Kadangi įprastas asfaltbetonis nėra toks tankus kaip naujoji danga, chemikalai žymiai lengviau pažeidžia asfaltbetonį per visą storį;
-
atsparus temperatūros svyravimui. Asfaltbetonio dangų atsparumas karščiui gana ribotas. Sušalus atsiranda plyšių ir įtrūkimų;
-
galima lieti spalvotą. Šiandien įprastiniais metodais pagaminti spalvo tą asfaltbetonį gana sudėtinga.
Vienas iš didžiausių kietojo asfalto dangų privalumų − didelis stipris gniuždant. Paprastas asfaltbetonis, klojamas gatvėse ir keliuose, gali atlaikyti tik 10–15 N/mm² taškinę apkrovą, o „Confalt“ – iki 90 N/mm². Įprastinis asfaltbetonis, nors ir sustiprintas, netinka oro uostų aikštelių dangoms, nes, kaip parodė tarptautinio Vilniaus oro uosto patirtis, ištaisytos asfaltbetonio dangų pažaidos po kurio laiko vėl atsinaujina. Tai susiję su didelėmis statinėmis taškinėmis apkrovomis, kurias sukelia stovinčių lėktuvų svoris.
Kas yra kietasis asfaltas?
Kietasis asfaltas „Confalt“ sudarytas iš akytojo asfalto ir pusiau skysto, įsigeriančio plastiko bei cemento skiedinio „Confalt“.
Kietojo asfalto „Confalt“ gamybos technologija
Akytojo asfalto mišinys: asfaltbetonio mišinys, kuris paklotas bus prisotintas „Confalt“ skiedinio, gaminamas įprastinėse karštojo maišymo asfaltbetonio maišyklėse. Pagamintame mišinyje tuštumų tūris turi sudaryti 22–28 proc. Skaldelė – tik 5/8, 8/11 ar 11/16 frakcijos. Skirtingų frakcijų skaldelės maišyti negalima, nes kitaip neprasiskverbs skiedinys.
Pagrindo sluoksnis: asfaltbetonio, betono ar cementu sutvirtinto pagrindo sluoksnis turi būti švarus, sausas, dulkės turi būti nušluotos, atsiradę pagrindo defektai tinkamai užtaisyti. Paruoštas paviršius gruntuojamas bitumo emulsija.
Akytojo asfalto mišinio klojimas: asfalto mišinys klojamas įprastiniais asfalto klotuvais naudojant mažiausią klotuvo vibroplokštės galią. Paklotas mišinys išlyginamas 3,5–4,0 tonų volais. Dangos paviršius turi būti lygus, vienodas, be briaunelių, plokščias ir glotnus.
„Confalt“ skiedinio paruošimas: skiedinys maišomas naudojant silosinius maišymo siurblius. Labai svarbu, kad būtų galima reguliuoti maišymo galią, nes visą liejamą plotą reikia užlieti vienu kartu. Skiedinys turi būti maišomas nuolat, tad, jei dėl gedimo mašina sustoja daugiau nei 15 min., žarnas privalu išplauti vandeniu ir tirpikliais.
„Confalt“ skiedinio liejimas: tinkamai paruoštas skiedinys liejamas ant akytojo asfalto dangos tol, kol asfaltas visiškai permerkiamas skiediniu. Tada guminiais šepečiais skiedinys išsklaidomas ir išlyginamas dangos paviršius. Kadangi skiedinys greitai kietėja, lengvosios transporto priemonės gali važiuoti „Confalt“ danga maždaug po 12 val., o eismas visiškai gali būti atnaujintas maždaug po 36 val., esant 20 °C temperatūrai.
Liejimo temperatūra: mažiausia – +5 °C, o akytojo asfalto temperatūra neturi viršyti +35 °C. Asfaltas turi būti visiškai permerktas skiediniu. Kiek sunaudojama naujojo skiedinio, klojant turi būti nuolat tikrinama pasirinktuose atitinkamo dydžio ploteliuose. Paruošto naudoti „Confalt“ skiedinio tankis – apie 2 kg/1 l. Pagal įmonės „Contec“ standartą skiedinio tankis turi būti ne didesnis nei 15 sek.
Eksperimentai tarptautiniame Vilniaus oro uoste
Ne vienerius metus tarptautinio Vilniaus oro uosto administracija kartu su projektuojančiomis organizacijomis ieškojo būdo, kaip tinkamai apsaugoti oro uosto dangas nuo pažaidų, kurios atsiranda dėl didžiulių apkrovų, veikiančių oro uostų takų dangas. 1999 m. Suomijos koncerno „Lemminkainen OYJ“ įmonė „Contec- ApS“ pasiūlė visiškai naują problemos sprendimo būdą – kietojo asfalto dangą „Confalt“. Kietojo asfalto dangas „Lemminkainen“ naudoja jau nuo 1960 m., tačiau tik visai neseniai pavyko sukurti naują, tobulesnę kompozicinę dangą „Confalt“.
Šios kietojo asfalto dangos tinkamumą lėktuvų laikymo aikštelių dangoms galima pagrįsti šešerių metų stebėjimų, atliktų tarptautiniame Vilniaus oro uoste, rezultatais. Per visą eksploatavimo laikotarpį tose vietose, kur buvo įrengta kietojo asfalto danga „Confalt“, neatsirado jokių pažaidų. Ši danga tinkama oro uostams, nes yra:
- didelio stiprio ir elastinga;
- atspari temperatūros svyravimui;
- yra besiūlė;
- atspari taškinėms statinėms apkrovoms;
- atspari dilimui;
- atspari chemikalų poveikui.
Be to, greitas technologinis paruošimo ir įrengimo procesas.
Teorinis dangų naudojimo pagrindimas
Tose vietose, kur dėl didelių statinių apkrovų ir aukštos temperatūros poveikio nepavyksta išvengti pažaidų, dangą siūloma stiprinti kietuoju asfaltu. Ypač tai taikytina tose vietose, kurias veikia didelės taškinės statinės apkrovos – lėktuvų stovėjimo vietose. Tarptautiniame Vilniaus oro uoste naudojamos dviejų tipų lėktuvų stovėjimo vietų dangų konstrukcijos.
Paveiksle a) pavaizduotose dangose dėl didelių statinių apkrovų ir temperatūros poveikio (asfaltbetonio danga vasarą įkaista iki 90 °C) nuolat atsiranda įdubų. Paveiksle b) pavaizduotose lėktuvų stovėjimo vietų dangose per pastaruosius trejus metus įdubų nepastebėta. Kadangi ICAO reikalavimai leidžia dangų konstrukcijas parinkti remiantis dangų eksploatavimo patirtimi, galima teigti, kad danga „Confalt“ labiau tinka oro uostų teritorijoms, ypač lėktuvų stovėjimo vietų dangoms, nei įprasto asfaltbetonio dangos.
Eksperimentiniai kietojo asfalto „Confalt“ tyrimai
Kai 1999 m. buvo pradėtas tyrinėti kietasis asfaltas „Confalt“, ilgą laiką nepavyko išgauti gamintojų reglamentuojamų stiprio duomenų. Pirmieji dangos įrengimo bandymai tarptautinio Vilniaus oro uosto lėktuvų laikymo aikštelėse buvo nesėkmingi. Naujoji danga greitai suirdavo dėl dviejų priežasčių:
1) dėl nepakankamo skiedinio takumo, akytasis asfaltas nebuvo permerktas „Confalt“ skiediniu;
2) padidinus skiedinio takumą, kietojo asfalto danga netekdavo stiprio ypatybių. Taip atsitikdavo sumažėjus dangos tūriniam tankiui, kai išgaruodavo vanduo.
Sprendžiant kietojo asfalto įrengimo kokybės klausimus, labai svarbu ne tik gerai pakloti akytojo asfalto pagrindą, bet ir tinkamai paruošti skiedinį bei jo prisotinti įrengtą pagrindą. Norint nustatyti, koks optimalus vandens kiekis skiedinyje, buvo atliktas „Confalt“ stiprio priklausomybės nuo vandens kiekio skiedinyje bandymas.
Remiantis ilgalaikių tyrinėjimų duomenimis, pavyko nustatyti, kad vandens kiekis „Confalt“ skiedinyje lemia bandinių stiprį. Nubrėžus vidutinių stiprio reikšmių priklausomybės nuo vandens kiekio skiedinyje kreivę, galima nustatyti leistinojo vandens kiekio ribas.
Iš patirties žinoma, kad skiedinys nepersmelks asfaltbetonio, jei jame bus mažiau kaip 22 proc. vandens. Taip pat žinoma, kad 22 proc. − žemiausia riba, kai skiedinio dalelės susiriša. Taip pat remiantis bandymu gauta, kad, kai skiedinyje yra 22 proc. vandens, bandinių stipris didžiausias. Tokiu būdu gauname leistinosios srities kairiąją ribą. Iš viršaus apibrėžimo sritį riboja vidutinių abiejų bandymų bandinių stiprio priklausomybės nuo vandens kiekio skiedinyje kreivė. Iš dešinės – tiesė, nubrėžta žinant reikiamą lėktuvų stovėjimo vietose dangų stiprį gniuždant. Remiantis literatūros šaltiniais, lėktuvų aikštelių vienasluoksnės dangos ir viršutinio dvisluoksnės dangos sluoksnio stiprumas gniuždant turi būti didesnis nei 40 N/mm², ir žinodami, kad galutinio produkto stiprumas (užliejus skiedinį ant akytojo asfalto pagrindo) sumažės apie 8–10 proc., įvertiname 13 proc. atsargą. Taip gauname 45 N/mm² ribą, žyminčią didžiausią vandens kiekį, naudotiną norint pagaminti lėktuvų stovėjimo vietų dangai tinkantį kietąjį asfaltą.
Kietojo asfalto gamybos apimtys ir kitos taikymo sritys
Koncerno „Lemminkainen“ Danijos įmonė „Contec-ApS“ savo veiklą, susijusią su kietuoju asfaltu „Confalt“, pradėjo 1987 m. Nuo to laiko visame pasaulyje įrengta apie 250 000 m² kietojo asfalto dangos. Nors didžioji dalis – Danijoje, tačiau „Confalt“ dangos įmonę garsina ir Japonijoje, JAV, kitose pasaulio šalyse.
Pirmosios kietojo asfalto dangos buvo pritaikytos krovinių terminalams ir sandėlių dangoms, tačiau vėliau dangos išpopuliarėjo rengiant lėktuvų stovėjimo vietų dangas.
Visoje Europoje ir kai kuriose kitose pasaulio vietose kietasis asfaltas „Confalt“ sėkmingai naudojamas ir krovinių terminalų, sandėlių, gamybinės paskirties teritorijų ir kitų vietų dangoms. Lietuvoje tokios dangos pradėtos rengti nuo 1999 m. Pirmasis objektas – tarptautinis Vilniaus oro uostas. UAB „Lemminkainen Lietuva“ kasmet šiame objekte įrengia nuo 1 000 iki 3 000 m2 kietojo asfalto dangų.
Šia produkcija, kuri, be visų minėtųjų ypatybių, dar išsiskiria ir gera išvaizda bei įvairiomis spalvomis, domisi projektuojančios organizacijos. 2004 m. danga „Confalt“ įrengta ir vienoje eksperimentinėje Vilniaus miesto autobusų bei troleibusų stotelėje Savanorių prospekte. Miesto projektuotojai ir atsakingi asmenys šį eksperimentą stebi vildamiesi, kad galų gale pavyks išspręsti daug metų didžiuosius miestus kamuojančią problemą – išvengti stotelėse atsirandančių vėžių ir įdubų. Kietojo asfalto tyrimai patvirtina tokio tipo dangų privalumus, įrodytus kitose šalyse.
Parengė Artūras Bakanovas
UAB „Lemminkainen Lietuva“ projektų vadovas
VGTU Aplinkos inžinerijos fakulteto doktorantas