Milleks on oluline seletuskiri? See peaks SELETAMA lahti, miks üks või teine otsus tehtud on, konstruktsioon valitud ja nõuded esitatud. Kui projektis tehtud lahendus tugineb tellija soovile, siis peab see nii seletuskirja ka kirja saama. Ka siis, kui sel soovil ei ole mingit normatiivtehnilist alust. Viide on vajalik, et keegi pärast projekteerijat vales otsuses süüdistama ei hakkaks – ükskõik kas see on ehitaja kes soovitud asja soovitud kujul ja objektiivsetel põhjustel realiseerida ei suuda, või ka tellija ehk kasutaja, kes avastab et tehtu kiirelt laguneb.
Projekteerijal tuleb projektis kirjeldada nõuded või ka viidata teisele (avalikule) dokumendile, kus vajalikud nõuded kirjas on. Ja siin tekib esimene tõrge. Standard võiks olla avalik dokument, kui standardis sätestatu kohustuslikuks täitmiseks on. Projekti alguses kirjeldatakse kogu normatiivbaas – nii standardid, määrused kui juhendid, millest antud projektis (ehk selle konstruktsiooniosas) on juhindutud.
Seletuskirja struktuurist – maanteedel ja tänavatel on aluseks MKM määrus 2 “Tee ehitusprojektile esitatavad nõuded”. Selle järgi on paika pandud, mis on kohustuslikud peatükid seletuskirjas ning kohustuslikud jutupunktid. Raudtee puhul otsene analoog puudub.
KUI normatiivdokumentides on vastuolud (mida ikka juhtub, nii TrAm kui RBE poolel), siis peaks projekt andma ehitajale mingigi argumendi asja lahendada. Siin sõltub väga palju järelvalvest sest tähenäriline valvur ei ole huvitatud lahendusest ka siis, kui näeb et tegemist on konfliktsete tingimustega. Kui projekteerija ehitajale niidiotsakest ei anna et asja üle vähemalt vaielda saaks (lootuses, et vaidlustes selgub tõde, kuid see lootus on realistlik vaid võrdsete osapoolte vaidluses), viitab see ehitaja poolelt vabatahtlikule pea giljotiini alla panekule. Sest hankeprotsessis on võimalus küsimusi esitada – kui see võimalus kasutamata jäetakse, on hankedokumendil (aga sinna hulka kuulub ka projekt) seaduse jõud ja seda tuleb täita ka siis, kui see mõistlik või isegi tehniliselt teostatav pole.
Ehituse kvaliteedikontrollis on kaks fundamentaalselt erinevat lähenemist. KAS kehtestame väga täpsed nõuded materjalidele ja tööprotsessidele ning hindame näiteks seda, kas materjal on nõuetekohaselt tihendatud (ka siis, kui see tehniliselt võimalik pole) VÕI nõuame funktsionaalset omadust ehk kandevõimet (ka siis kui nimetame seda konstruktsiooni elastsusmooduliks). Aga neid kahte korraga nõuda on seepärast raske, et konkreetne kandevõimenõue ei pruugi etteantud (materjalinõuetele vastavatest) materjalidest ehitades olla üldse saavutatav. Praegu prevaleerib kombinatoorika – esitatud on nii materjalinõuded, tihendusnõuded kui kandevõimenõuded.
Toodet kirjeldatakse läbi toote omaduste. Ehitusmaterjalide tootja kirjeldab ja deklareerib oma toote omadused sinnamaani, kuni toode veel tehases/karjääris on. Kas need omadused tootel säilivad ka transpordi ja paigaldamise ajal, on juba ehitaja enda mure. Kui on teada, et omadused protsessis muutuvad (näiteks, peenosiste sisaldus), siis peab ehitaja hankima omale tooted vastava varuga, et nõutud näitajad oleks tagatud ka pärast tihendamist. On omadusi, mis on omavahel seotud – näiteks, mida suurem on pinnase peenosistesisaldus, seda väiksem on selle veejuhtivus ehk filtratsioon. Seosed ei ole lineaarsed, kuid teatud piirid on määratavad. Või kokku lepitavad. Võrrelda saab ka lõimisetegurit – mida madalam see on, seda madalam on ka materjali (pinnase) elastsusmoodul ehk kandevõime. Kuid madalama lõimiseteguriga pinnasel on suurem veejuhtivus ehk filtratsioon. Ning kui soovime, et konstruktsioonikihil oleks korraga nii hea veejuhtivus kui ka kandevõime ning soovime kasutada looduslikke materjale (odavamad kui tööstuslikud), tuleb teha kompromisse.
Iga konstruktsioonikiht paikneb erinevas sügavuses ja seetõttu mõjuvad kihile erinevad koormused. Mida sügavamal, seda väiksemad koormused sest iga konstruktsioonikiht jagab seda koormust laiemale pinnale ja kuigi “kukil” on järjest paksem kiht, on pinge koormustest järjest väiksem. Kuid materjale testitakse standardsetes tingimustes mis peaksid olema ühtsed kõigile katsetatavatele materjalidele. Siit aga tuleneb, et teatud materjalidele on katsetamistingimused purustavad, kuid tööolukorras esinevad hoopis leebemad tingimused. Seetõttu oleks liigne selliseid materjale välja praakida pelgalt seetõttu, et ülekoormusega katse käigus materjal purustati.
Materjalinõuded tuleb projektis fikseerida nii, et projekteerija on veendunud, et sellistest materjalidest ehitades on suure tõenäosusega võimalik täita etteantud nõuded (konstruktsiooni või selle osa kasutusiga ja kasutusomadused. Materjali omadused on reeglina tootja poolt deklareeritava paberiga tõendatavad, kuigi siin on vastutus lükatud ehitaja poolele, sest paber kannatab kõike ning kui tegelikult paigaldatakse materjal, mis ei vasta deklaratsioonile, on vastutus ikka ehitajal. Deklaratsioon tugineb laboripaberil, kuid kas müüakse sama materjali mis laboris käis? Tootmisprotsesside puhul võib see nii olla, kuid loodusliku karjäärimaterjali omaduste varieeruvus on nii suur, et raske on milleski kindel olla.
KUI materjal on homogeenne (koormad on sama kvaliteediga) siis näiteks külmakerge võib ju teatud piirides olla kui kogu teekonstruktsioon kerkib ühtlaselt. Probleem on siis kui mõni koorem on dissident ehk teisitimõtleja. Tartu maantee uuel Kose-Mäo lõigul on külmakerked, mis tulenevad tõenäoliselt sellest, et muldkeha materjali veeti kolmest erinevast karjäärist. Ning siis võib mõjuda juba see, kui ühe karjääri materjal on väga hea, teise materjal “normi piires” kuid piiripealne – ja kui need koormad satuvad vaheldumisi – kord ühest siis teisest karjäärist, saamegi erineva külmakerke mis absoluutväärtuselt ei pruugi olla eriti suur, kuid üleminek on üsna järsk.
Standardid kirjeldavad parameetrite määramise või mõõtmise viisi ning näitajatele vastavad toote klassid, kuid ei sätesta konkreetses projektis vajalikku klassi või nõude taset. Siit tulenevalt, näiteks, deklaratsioon, et toode peab vastama standardile “see ja teine” on tühine, sest väga paljudel juhtudel on standardis näiteks konkreetse parameetri määratlus tooteklassis “Not Required”, mis tähendab, et standard küll sätestab kuidas konkreetset parameetrit määrata, kuid sätestab ka “vaba” klassi, millisel juhul ka standardile vastab ka toode, millel konkreetset parameetrit ei olegi määratud. Või siis, on näiteks viis tugevusklassi ja projektis viidatakse vaid standardile, mitte selle standardi järgi määratud parameetri väärtusele või tugevusklassile. Kõigi betoontoodete korral, aga ka looduskivitoodetel, on määratletud külmakindlusnõuded. Euroopa standard mis vastavat toodet ehk selle hindamist kirjeldab, sisaldab külmakindluse nõude Itaalia tingimustest lähtuvalt, Eestis on lisaks MKM määrus 101, kus sätestatakse hoopis karmim külmakindluse nõue kui seda standard nõuab. Siit tulenevalt, pelgalt standardile vastava tootega ei ole võimalik täita Eestis kehtivaid kvaliteedinõudeid ning igal juhul peab projekteerija materjalide spetsifikatsioonis eraldi määratlema külmakindlusnõude vastavuses MKM määrusele 101. See on konfliktis euroregulatsiooniga? Jah aga nii see on.
Võtame näiteks kandevõime mõõtmise. Oleme harjunud teedevaldkonnas nimetama mõõtmistulemust kandevõimeks, kuigi eurostandardi järgi on kandevõime purunemiseelse olukorra elastsusmooduli või deformatsioonimooduli määramine, teedel paraku ei ole tegemist purunemiseelse olukorraga, sest koormused pole ühekordsed vaid korduvad ja kriitiliseks pole purunemine vaid väsimus. Samas, on olemas kena standard EVS 934 või DIN 18134, mis reguleerib plaatkoormuskatset – sätestades täpselt kuidas mõõta tuleks. Siiski on kasulik veidi enamat teada – nimelt, plaatkoormuskatse Venemaal (Ev1 kui ülddeformatsioonimoodul ja Ev2 kui elastse deformatsiooni moodul) on kirjeldatud üldjuhul sarnaselt Saksa standardiga, kuid liivadel ja aluspinnastel kasutatakse poole madalamat koormust vastavalt standardile GOST R59866-2022 ja seega ka poole madalamat pinget. Standard sätestab ka vajalikud väärtused 100 kPa reziimi kasutavale saksa koolkonna kergseadmele (Zorn, HMP) – nende seos plaatkoormuskatse Ev2 väärtustega ei ole lineaarne. Itaalia süsteemis on igale teekonstruktsiooni kihile oma reziim ja samuti, mida allpool paiknevas kihis mõõdame, seda madalama pingega. Miks? Põhjus on tõenäoliselt lihtne – et mõõta tuleks lähedases reziimis sellega, mis esineb antud kihis tööolukorras.
Inspectori ja Loadmani jaoks selline standard puudub. Tegelikult puudub ka kehtiv juhend, kuidas mõõta. Kasutad Inspectori kasutajajuhendit? Või Maanteeameti tihenduskontrolli juhendit 2006-41? Mis puudutab Inspectorit ja Loadman-seadet, siis tabelid selles juhendis on lausvaled. Ja MKM m101 räägib, et tihenduskvaliteeti hinnatakse läbi elastsusmooduli mõõtmise Inspector-seadmega. Ka see on väärseisukoht, sest tihenduskvaliteeti näitab Inspectori puhul pigem see, kui vähe mõõtmistulemus tõusis katseseeriaga, mitte see, kui suur elastsusmoodul lõpuks saadi. See “lõpuks” on seadmega ületihendamise tulemus ja näitab pigem seda, kui suureks me suudaksime väga suure tihendamisega lõpuks jõuda. Aga mitte tihenduskvaliteeti mõõteseadmest veidi eemal.
LWD ja kandevõimekontroll objektil. On võimalik kasutada kvaliteedikontrollil kõiki kergdeflektomeetreid, kuid esmalt on vajalik katselõigul võrdluskatse – katseseeria, mis tõestab konkreetse konstruktsiooni kihil seose plaatkoormuskatsega ning seeria peaks olema piisav, et näidata ka korrelatsiooni. Tallinna katendikataloogile saab viidata, see sisaldab ka kontrolliprotseduuri – plaatkoormuskatse ja kergdeflektomeetri tulemuste vahelise seose.
Tihenduskvaliteedi kontroll – kirjas on, et konstruktsioonikihi tihenduskvaliteeti hinnatakse tihendusteguriga, mis on tihendatud konstruktsioonikihilt mõõdetud materjali tiheduse ja laboratoorse Proctorteimiga saavutatud tiheduse suhtarv. Kuid Proctor-teimi saab teha liivale ja pinnastele, aga mitte killustikele. Killustike, eriti pehmemast kivimaterjalist killustike (nagu paekivi aga ka paekiviliiv mis sisuliselt ikkagi killustik on), laboratoorseks tihendamiseks tuleks kasutada kas güraatortihendamist või vibrotihendamist. Paraku on valdavalt sisse kirjutatud võrdlus mitte “laboratoorselt saavutatud tihedusega” vaid “laboratoorselt kas standard-Proctor meetodil või modifitseeritud Proctori meetodil saavutatud tihendusega”. Ükskõik mil viisil ma tihendamist kontrollin objektil, pean ma seda võrdlema laboris saavutatuga. Jah, on võimalus, kus kasutatakse CCC meetodit (contiguous compaction control), kus fikseeritakse sisuliselt vibratsiooni amplituud igal läbikul pideval viisil ja võrreldakse, kas järgmise läbikuga amplituud kahanes ehk kui palju. KUI kahanemine jääb teatud piiridesse (paar protsenti), siis kinnitatakse et aitab, rohkem pole vaja ja maksimaalne reaalselt saavutatav on käes. Nüüd võib mõõta ka mõne teise seadmega, näiteks deflektomeetriga, ja edasi kasutada ka kergseadmega mõõdetud taset kontrolliks. Sellisel juhul ei tule otseselt mängu Proctor.
Tihendusnõuded on esitatud suhtes laboratoorselt tihendatud materjali tihedusele. Siis tihendustegur on välitööl mõõdetud tiheduse suhe laboratooriumis saadusse. Paraku kasutatakse labori puhul valdavalt viidet standardile EVS 13286-2 mis käsitleb Proctori tihendamist (nii standardset kui modifitseeritud Proctorit), seda ka siis, kui konkreetse materjali puhul see katse ei ole sobilik. Näiteks, paekivitoodete puhul Proctori katsed suurendavad oluliselt materjali peenosiste sisaldust ehk purustavad kivimaterjali hoopis rohkem, kui seda suudab objektil vibrorull. Pehmest kivimaterjalist (LA>25) tooteid tuleks laboris tihendada güraatortihendaja või vibrotihendajaga, mitte Proctori haamrikestega. Kui aga juhises on üheselt kirjas Proctor, siis ei jää alternatiivide kasutamiseks võimalust ning soovitud tihendustegur jääb (paekivitoodete puhul) igal juhul saavutamata. Erisust saab leevendada, kui segada paekivitoodet liivaga lootuses, et liiv täidab poore nii et segu Proctori katses niipalju ei purune. Paraku toimub see kandevõime arvel – ilmselt tuleks täpne lisatava liiva kogus ka katseliselt määrata, kuid senised katsed on näidanud, et optimaalne on 30% liiva. Kui liiva osakaal on suurem, ei pääse killustikuterad enam skeletti moodustama. Kas seda segamist aga vaja on, kui katsetamise tingimused oluliselt karmimad nendest, mis reaalses konstruktsioonis antud sügavusel üldse esineda võivad? Kandevõimenõuete puhul on määravaks mõõtereziim – seega tuleb siin täpselt määratleda, mida, millega ja kuidas mõõta tuleb.
Proctor või muud laboratoorsed tihendamise viisid ja tihenduskontroll objektil. Proctor sobib looduslikele materjalidele – kvartsliivale ja ka savisisaldusega pinnastele (selleks see algselt välja mõeldud on). Standarditega on reguleeritud ka alternatiivsed tihendusmeetodid nagu güraatortihendus, mida kasutatakse reeglina seotud materjalide tihendamisel (asfalt) ja vibrotihendus (mis leiab rohkem kasutust tsemendisisaldusega seotud materjalidel). Kuigi nõuetes on fikseeritud välitingimustes saavutatud tiheduse võrdlus Proctor-tihendusega (kas standardse või modifitseeritud Proctoriga), siis kokkuleppel tellijaga, mis saab reeglina alguse omanikujärelevalve ettepanekust, on võimalik laboratoorse maksimaalse tiheduse taseme osas kasutada Proctori asemel alternatiivsete meetoditega tihendamisel saadud tulemust (tihedust). See kehtib nii taaskasutatud (paekiviliiv) kui pehmetest kivimitest (paekivi) toodetud killustike puhul. KUI projekteerija näeb ette tihenduskontrolli (suhtarv laboratoorsega), siis tuleks kohe ka sisse kirjutada laboratoorse tihendamise viisina kas güraator või vibrotihendus. See hõlbustab järelevalveinseneril protseduuride osas tellijaga kooskõlastamist.
Huvilisele, kel Soome keel käppas, võib kasulik olla tutvuda Soome linnajuhistega – www.katu2020.info – ja spetsiifilisemalt selle punktidega 5.2 (geotehnika) ja 5.3 (konstruktsioon)