Betoonkatend

Ka asfaltbetoon ja väävelbetoon on betoonid, kuigi kummaski pole tsementi sees. Arutaks siiski tsemendiga katendikihtide teemat ja betoontee mõistena käsitleks tsemendisisaldusega katendikihiga teed. Ning täpsustaks veel, mitte lihtsalt katendikihi vaid kattekihi osas, sest katend koosneb kattest, alusest ja lisakihtidest (MKM M106). Ning (2025, Klim M71) täiendame ka, et teekonstruktsioon koosneb katendist ja muldkehast. Kõik liivakihid jäävad muldkeha koosseisu. Kuid siin läheb asi juba ähmasemaks, sest tsemendiga kiht võib paikneda nii kattes kui aluses.

Betoonteena tunneme nii Peterburi tee Smuuli-Väo lõiku (aastast 1967) kui ka Õismäe katselõiku. Teiste riikide kogemused, eeskätt Soome aga ka Rootsi, näitavad, et kui naastrehvikasutus on oluline, siis kulub betoon, tõsi, aeglasemalt kui asfalt, kuid piisavalt et tekib vajadus katte tasandamiseks, Selleks ei ole täna paremat viisi leitud kui asfaldiga katmine. Kuna asfaldiga kaetud betooni kvaliteedinõuded (ja ka hind) on madalamad, võtakski sihi pigem asfaldist kulumiskihiga betoonkattele. Kuid siin on põhiargumendiks naastrehvide kasutuse ulatus.

Tsemendiga seotud kihid võiks üldistatult jagada nelja gruppi.

Esimene – tsemendiga stabiliseeritud pinnased muldkeha alaosas – selle eesmärgiks on reeglina aluspinnaste ühtlustamine ning kasutatav tsemendikogus suhteliselt tagasihoidlik. Meetod eriti levinud näiteks Poolas, ilmselt ka Saksamaal. Põhjendatud eriti aladel, kus geoloogia on mitmekesine, siiski, turbale vist mitte. Eesmärgiks tagada vähemalt 45 MPa kandevõimet et kataloogikatendeid kasutada.

Teine – tsemendiga seotud mineraalmaterjal muldkeha peal – mille puhul on nõuded paigas nii sellele mineraalmaterjalile kui ka saadud kihilt eeldatavad tugevusnäitajad. Just seda varianti loetakse reeglina tsementstabiliseerimiseks. Ning sellele kihile saab kulumiskihiks paigaldada asfaldi (siis on tegemist püsikattega) või leppida pindamisega (nimetame seda kergkatteks). Enamjaolt kasutatakse teel segamist Wirtgen- või analoogse segamisfreesiga, kuigi väiksemate või keerulise konfiguratsiooniga objektide puhul (näiteks, tiheasustusalal palju mitmesuguseid kaeve ja kapesid kattes) võib kõne alla tulla ka tehasesegu kasutamine. Suurema tsemendisisaldusega stabi omadused on juba betoonile lähedased. Eestis on varem kasutatud ka põlevkivituhaga stabiliseerimist, kuid mitmel põhjusel on see meetod end diskrediteerinud, nii seetõttu et tol ajal ei olnud sideaine laotamise ja materjali segamise tehnika piisavalt hea kui ka seetõttu, et põlevkivituha omadused kõikusid suurtes piirides. Laialt levinud põikpragude teke tulenebki liialt suurest tugevusest, ehk juhtumisi hea aktiivsusega tuha kasutamisest või tsemendi üledoseerimisest. End on õigustanud mitmed lisandid nagu Stabilroad või Infracrete, mis annavad materjalile elastsust ja vähendavad riski pragude tekkeks. Meetod sobib nii teedeehituseks – kui kate pinnata või kasutada kulumiskihis asfalti (nii maanteedel kui ka kruusateede rekonstrueerimisel ilma mineraalmaterjale lisaks kasutamata – näiteks, 4% tsemendi lisamisel millele lisandub 2% tsemendi kaalust lisandit, kujuneb ruutmeetrimaksumuseks suurusjärgus ca 10 eurot), kui ka tööstuslike kinnistute sisealade katteks. Head kogemused on nii konteinerterminalide kui ka lennujaamade puhul, kus koormused on kordades suuremad maanteedega võrreldes. Stabilroad.ee saidil leitav näiteks Imavere Stora Enso saeveski laoplatsi teema.

Kolmas – teerullibetoon (Roller Compacted Concrete). Eestis suhteliselt tundmatu viis, mis võimaldab kasutada olemasolevat asfaltkatete ehitamise tehnoloogiat – tehasesegu tuuakse objektile harilike puistematerjalide veokitega, laotatakse asfaldilaoturitega ja tihendatakse vibrorullidega. Pind pole ideaalse tasasusega, mistõttu loetakse RCC sobilikuks katteks kiirustel kuni 50 km/h ja eriti hästi sobivaks mitmesuguste raskete koormuste jaoks, näiteks, konteineriterminalid, laoplatsid. Miks mitte ka bussipeatused ja ristmike rohkem koormatud alad (nii ristuvate teede ala kui staatilise koormusega stoppjoone-eelne ooteala). RCC tugevusnäitajad kattuvad betooni omadega, kuid teatud tingimustel on võimalik ka RCC lahendus ilma vuukideta. Kriitiliseks seejuures paigalduskiirus – tunni, maksimum poolteise jooksul tehases segamise lõpetamisest peab segu olema paigaldatud ning varempaigaldatu ja uue portsu ajaline vahe ei tohi olla üle tunni. Siit tulenevad kõrged nõuded logistikale ja vajadus kasutada piisava tootlikkusega segusõlme objekti lähialas, eriti kui tegemist on suuremate objektidega. Lätis on mitu näidet (Schwenck tsemenditootja Kumase karjääritee, Daugavpilsi linnalõik) ja ka Leedus (terminalid).

Neljas – traditsiooniline betoonkate – nagu juba mainitud, siia kuuluvad nii Peterburi tee linnalõik kui Paldiski maantee katselõik Õismäel. Viimasel on katsetatud ka betooni asfaldist kulumiskihiga. Mõlemal lõigul on tegemist vuukidega lahendusega, kus enne betooni paigaldust pannakse paika vuugivardad nii piki teed kui põiksuunas ja katte tahenedes lõigatakse saega kattesse vuugi arenguks vajalik pragu, nii kolmandiku betooni paksuses. Kuivades tõmbub betoon kokku ja pragu areneb saetud pilust suuremaks. Et vuugid paigutatakse just eelpaigaldatud varraste kohale, jäävad vardad moodustuvaid plaate omavahel paigal hoidma. Kui betoonkate jätta asfaldiga katmata, kulutavad naastrehvid aastatega siiski roopad sisse – protsess on tänase naastrehvikasutuse juures kaks-kolm korda aeglasem kui traditsioonilisel asfaltkattel. Mis tähendab siiski, et tõenäoliselt on soodsam kohe asfaldist kulumiskihti kasutada – just seetõttu, et sellisele betoonile esitatud nõuded on oluliselt leebemad. Ilmselt on betoonkattel mõte eelkõige nendel teelõikudel, kus raskeliiklus on intensiivne, sest asfaldiga ei ole võimalik saavutada piisavat nihkekindlust, staatilise koormusega aladel kipub asfalt alati roopasse vajuma – seda kiiremini, mida paksem on asfalt ja mida aeglasemalt liigutakse. Asfaldi vajalik paksus aga sõltub otseselt liiklusest. Betoontee rajamisel kasutatakse reeglina spetsiaalset betoonirongi ning vajalik on ka kogenud spetsialist, nii betooni kvaliteedi kontrolliks kui betooni pinnaviimistluse tagamiseks. Nii tehnika kui brigaadi saab ju sisse osta, kuid omal tasub asi ära vaid siis, kui pidevalt ka tööd on.

Teerullibetooni ja tavabetooni tugevusspekter kattub, palju on näha just C30/37, C35/45 ja C40/50 klassi, kuid ei ole välistatud ka madalama tugevusega materjalid, eriti juhul, kui need kaetakse asfaldiga. Madalama otsa betoonimargid C8/10, C12/15 ja C16/20 kattuvad tugevama tsementstabiliseerimisega, erisused pigem valmistusviisis, kas teel segatud või tehases. Kui tsementstabiliseerimise, eriti põlevkivituha kasutamise juures, loeti põikpragude riski tugevaks siis kui survetugevus ületas 13 MPa piiri, siis lisandite kasutamine võib seda piiri oluliselt kõrgemale viia. Nähtav pragu tekibki pigem sellest, et kuivamisel betooni kahanedes tugevatel aladel tekivad suuremad monoliidid ja vastavalt suuremad praod – kui segu tugevusnäitajad madalamad hoida, praguneb materjal tihedamalt kuid need praod on mikroskoopilised, ei mõjuta katendikihi vastupidavust ja ei lase ka vett läbi. Teine mure betooniga seonduvalt on temperatuuri muutustest tulenev paisumine ja kahanemine. Et paisumiseks ruumi oleks ja kahanemisel tekkiv pragu vett liig palju läbi ei laseks, kasutatakse vuugi täiteks elastseid tihendeid või mastikseid.

Teerullibetoon erineb tavabetoonist vesitsementteguri väärtuses – materjalis on oluliselt vähem vett ja seetõttu on ka kivinemisel kahanemise ulatus kordades väiksem. Ka on väiksem temperatuurimuutuste mõju, seetõttu on võimalikud ka vuugivabad lahendused. Kui hoida betooni tugevusnäitajad madalamad, kasutada nii parema nakke saamiseks kattekihiga kui betooni kaitseks kivinemisprotsessis ilmastikutingimuste mõju eest pindamist, ning lõpuks katta betoon asfaldist kulumiskihiga, saame teerullibetoonist konkurentsivõimelise kattematerjali.

Kus sobib kasutada eeltoodud tsemendiga tugevdatud kihte? Tsementstabiliseerimisel on laialdane ampluaa (madalama tugevuse ja tsemendisisaldusega sobivad nii kruusateede rekonstrueerimisele kui ka traditsioonilisele teedeehitusele, suuremat tugevust on vaja just raskema koormusega aladel), kuid nii teerullibetooni kui tavabetooni puhul on sobilikud suure raskeliiklusega ja staatilise koormusega alad. Kindlasti on vaja tsementstabiliseerimist või koguni betooni näiteks kaubaterminalide estakaadi-esistel aladel, eriti veel kui see ala jääb päiksepoolsesse külge, sest raskesõiduk 24/7 seistes kuumal asfaldil vajub paratamatult sisse. Üheks lahenduseks on pakutud jäigemaid asfalte kuid selline võib meie külmal talvel praguneda.

 

Õismäe betoonkatendit sai uuesti üle vaadatud ja roopasügavust mõõdetud.

Paldiski maantee Õismäe katselõik valmis 2016 jaanipäevaks.

230 meetrit on 25 cm betoonkattega, 310 meetri ulatuses on betoonkatte paksus 20 cm ja sellel on 5 cm asfalti.

2021 tegime (T-Konsult uuring Tallinnale) eelmise mõõtmise ja roopasügavused olid asfaldil 16 mm, betoonil asfaldist kulumiskihiga 12 mm ning puhtal betoonil 5 mm. Tolleaegse hinnangu järgi võiks eeldada, et asfaltkatte rooparemont tuleks ette võtta 2022, asfaltkattega betooni lõik 2024 ja betoontee 2036.

Täna (24.09.25) käisime väljas kolmanda kursuse teedeehitajatega ja mõõtsime roobast ning vaatlesime defekte.

2025 sügiseks on roopasügavused kasvanud, asfaldil 20 mm, asfaldist kulumiskihiga betoonil 17 mm ning puhtal betoonil 8 mm. Loogiliselt on bussipeatuste taskutes mõõdetavad jäljed vaid 2…5 mm mis viitab sisuliselt kulumise puudumisele sest bussid ei kasuta naastrehvi.

Arvestades liiklussageduseks (2024) linnapiiril 20,000 AKÖL, on siin st betoonilõigul see ca 25,000.

Et sellisel teel on määruse nr 92 järgi lubatud kuni 20 mm roopad, võiks eeldada järgmisel aastal (2026) remonti asfaltkattel väljaspool katselõigu ala (katselõigust lääne ehk Harku pool). Asfaldist kulumiskihiga ala kannataks ehk veel kaks aastat kuigi siin on ristmikupiirkonnas asfaldi voolamise tõttu roobas pöördealas kuni 28 mm sügav. Katteta betoon aga kestaks remondini veel vähemalt 10 aastat (loodaks kokku ca 25-aastast kasutusiga enne asfaldist kulumiskihi paigaldust. Tõsi, ilmneb ka betooni defekt, kus kulumisjäljes on naastrehvidega välja kraabitud peenosistega materjal ja näha on ebatasane skelett jämedamast killustikust – selline kate põhjustab suuremat müra. Seda on ka autojuhid märganud et algusaastate vaiksest kattest on saanud krobeline. Ka on ühes kohas märgata katte poorsust – mis viitaks õhumulle tekitava lisandi kasutusele. Võiks kaaluda ristmikualal siiski puhta betooni kasutust, sest ristmikualas ei liigu sõidukid pöördel jälg jäljes na naastrehv karestab katet piisavalt.

Asfaldist kulumiskihi paksus oli 5 cm, tänaseks on meil ka praktika 4 cm kulumiskihi paigaldusest ja siingi võiks seda proovida, sest mida õhem on asfaldikiht, seda väiksem on võimaliku deformatsiooni ulatus, kui me ei räägi otseselt naastrehvide põhjustatud kulumisest. Kulumiskihis võiks täna kasutada šlakikillustikku (tuntud ka tehisgraniidi nime all). See tagaks ligikaudu kahekordse kulumiskindluse.

Betoontee vuugid näivad üsna heas seisus, kuigi asfaldiga kaetud alal on vuugikohad selgelt näha (pragunenud), ei ole siiski asfaldist veel tükke välja rebitud. Seega on asfaldi nake betooniga hea.

Asfaltkattega betoonil on enamvähem kõigi vuukide kohal peegeldunud praod, mõnes vuugikohas (Järveotsa tee ristmikust Haabersti sõlme poole) küll asfaltkate betooni vuugi piirkonnas lagunenud ning vähemalt nendes kohtades tuleks vuugikohad lahti freesida ja mastiksiga täita et vesi pragude kaudu alla ei läheks.

Betoon ilma katteta tänase naastrehvide osakaalu (ca 2/3 sõiduautodest) juures ca 25,000 liiklusel kestab 25 aastat. Kui saaks naastrehvide kasutuse poole peale, kestaks betoon 50 aastat. Paraku, tuleb tänaste teadmiste järgi siis ikkagi asfalt peale lasta. Ning see rehkendus käib 25,000 liikluse suhtes. Kui liiklust rohkem, kulub ka vastavalt kiiremini.

T-Konsult OÜ