Latvijas ceļu būvē drīzumā varētu izmantot pārstrādātu gumiju

Atpakaļ

Viktors Haritonovs, Rīgas Tehniskās universitātes Būvniecības inženierzinātņu fakultātes, Ceļu un tiltu katedras vadošais pētnieks

Nebūs pārspīlēts sakot, ka nākot pavasarim, par vienu no būtiskākajiem jautājumiem Latvijas sabiedrības, taču lielākoties autovadītāju dienaskārtībā, kļūst ceļu kvalitāte. Debates par to, kāpēc Latvijas ceļi ir tik slikti, ir dažādas un arī risinājumi ir visdažādākie. Visbiežāk kā iemesli tiek minēti izmantojamā asfalta kvalitāte, tā piemērotība Latvijas laika apstākļiem, darba veikšanas kvalitāte utt.Risinājumi laika gaitā arī ir bijuši dažādi, tomēr efektivitāti ir pierādījis risinājums, kad bitumenam, kurš kalpo par līmi šķembu salīmēšanai asfaltbetonā, pievieno piedevas ar izteikti elastīgām īpašībām jeb veic bitumena modifikāciju, lai tas būtu noturīgs pret rišu veidošanos augstās un plaisu veidošanos zemās ekspluatācijas temperatūrās.Tāpēc, lai risinātu šo jautājumu un meklētu Latvijai jaunas ilgtspējīgas pieejas bitumena, asfaltbetona un līdz ar to ceļu kvalitātes uzlabošanai, Rīgas Tehniskās universitātes zinātnieki kopā ar Latvijas Riepu apsaimniekošanas asociāciju uzsākuši pilotprojekta “Nolietoto riepu gumijas granulu pievienošana bitumena modificēšanā un asfaltbetona ražošanā un eksperimentālā ceļa posma ieklāšana” realizēšanu.

Tas tiek realizēts sadarbojoties ar vairākiem partneriem. Mēs, RTU, veicam modificētā bitumena receptes izstrādi, kur par bitumena modifikatoru tiek izmantota automašīnu riepu pārstrādes rezultātā iegūtās gumijas granulas. Savukārt pēc tam SIA “Ceļu būvniecības sabiedrība “IGATE””, izmantojot šo recepti ražos asfaltbetonu un veiks ceļa ieklāšanu.

Kopš pagājušā gada RTU veiktie pētījumi jau ir devuši rezultātu un varu teikt, ka tie rāda, ka no riepu gumijas radītām granulām modificēts bitumens kvalitātes ziņā ir konkurētspējīgs ar patreiz izmantoto modifikatoru SBS(stirols-butadiēns-stirols).Kas liecina, ka asfalta ražošanā izmantotā bitumena modificēšana ar gumiju potenciāls risinājums Latvijas ceļu problēmai, ņemot vērā, ka gumija ir ļoti elastīgs un ceļu būvei labi piemērots materiāls/modifikators. Turklāt cenu atšķirība starp SBS modifikatoru un gumijas granulām ir ievērojama – ja SBS modifikators tonnā maksā ap 4000 eiro, tad gumijas granulas izmaksātu 10 – 15 reizes mazāk.

Ceļu būvē asfaltbetonam jeb tajā izmantotā bitumena kvalitāte ir noteicošais faktors, ja runājam par to, cik ilgi kalpos ceļa segums. Riepu pārstrāde un izmantošana asfaltbetonā ir izplatīta visā pasaulē, taču pirmie, pagājušā gadsimta 50-tajos gados, to izmantoja amerikāņi. Pamatā ir divas klasiskas pielietošanas metodes: dry jeb sausā metode un wet jeb slapjā metode. RTU zinātnieki izmanto pēdējo, kad gumija tiek pārstrādāta un ar to uzlabo ceļu būves materiālu -bitumena un asfaltbetona – īpašības. Uzsvars gan šajā gadījumā tiek likts uz bitumenu, kas ļoti lielā mērā ietekmē asfaltbetona kvalitāti. Svarīgi atzīmēt, ka neskatoties uz to, ka ar bitumena īpašību uzlabošanu ar gumijas granulām veic jau gandrīz 70 gadus, joprojām šī tehnoloģija ir aktuāla un notiek tās attīstība, jo laika gaitā uzlabojas riepu gumijas pārstrādes metodes, kļūst attīstītākasmodificēta bitumena un asfaltbetona ražotnes, padarot šo materiālu arvien pievilcīgāku bitumena modificēšanai.

Jāņem vērā, ka bitumens, kura īpašības nosaka arī asfaltbetona ekspluatācijas īpašības, ir jāmodificē, lai tas atbilstu ekspluatācijas vajadzībām un temperatūrām. Piemēram, tas var nebūt pietiekami plaisu izturīgs pie zemām temperatūrām vai tam nav pietiekamas risu veidošanās noturība pie augstas gaisa temperatūras. Tāpēc ir būtiskasceļu būves izejmateriālu ekspluatācijas īpašības. Lai asfaltbetons būtu ilgmūžīgs, tam jāsaglabā elastība zemās un augstās ekspluatācijas temperatūrās, t.i. spēt atgriezties sākotnējā formā (stāvoklī) pēc transporta slodzes radītām deformācijām. Nemodificētām bitumenam ir ļoti zema spēja atgriezties sākotnējā stāvoklī. Varam pat teikt, ka mūsu apstākļos nemodificētā veidā bitumens kļūst arvien nepiemērotāks, jo tā ražošanas laikā no materiāla tiek izsūktas visas vērtīgās īpašības.

Naftas pārstrādes rūpnīcās, kuru metodes kļūst arvien pilnveidotākas, no naftas izsūc visas vieglās frakcijas ražojot degvielu, bet bitumenam, kā naftas pārstrādes atlikumam,tās neatstāj. Taču tieši šīs vieglās frakcijas ir atbildīgas par salizturību un plaisu noturību. Tāpēc bitumens, izmantojot to ceļo būvē, ir jāuzlabo. Visā pasaulē zinātnieki meklē risinājumus, kā uzlabot bitumena īpašības (modifikatori, antioksidanti, plastifikatori, alternatīvās saistvielas). Pievienojot bitumenam gumiju, tas iegūs elastību, kas palīdz saglabāt ceļu kvalitāti ilglaicīgi, uzlabojot elastību augstās un zemās ekspluatācijas temperatūras, kā arīceļi ir klusāki, salīdzinājumā ar asfaltbetona segumiem ar tradicionāliem materiāliem.Pamatā, ar gumiju modificētu ceļu mēs varam saukt arī par “dzīvo ceļu”, jo tas pēc atslogošanas spēj atgriezties sākotnējā stāvoklī.

Diemžēl Latvijā līdz šim gumija, kā modifikators netika izmantota vairāku iemeslu dēļ. Viens no tiem – materiāla pieejamība. Ja mēs runājam par nolietotajām riepām, tad šim produktam arī ir jābūt piemērotam pievienošanai bitumenam, kas nozīmē, ka materiāls ir jāattīra. Pašlaik Latvijā jau ir rūpnīcas, kuras var nodrošināt bitumena vajadzībām piemērotu pārstrādātu riepu gumiju, taču pilnveidošanās process tām ir jāturpina.

Lai gumija būtu derīga pārstrādei un izmantošanai bitumenā, no riepām ir jānoņem viss liekais un tad tā jāsasmalcina. Ir būtiski, lai pārstrādātā gumija būtu viendabīga, tīra un pietiekami smalki sasmalcināta. Neapšaubāmi, bitumena modificēšanai paredzētajai gumijai irjābūt konkurētspējīgai ar tirgū jau pieejamajiem materiāliem, kā arī pašiem ceļu būvētājiem ir jābūt motivētiem mainīties un izmantot jaunu pieeju – ar gumiju modificētu bitumenu.

Tirgū, laikam, visplašāk atzītais modifikators ir SBS. To labi apguvuši un ražošanā izmanto arī Latvijas ceļu būvētāji. Tieši tāpēc irgrūti pārliecināt ceļu būvētājus Latvijā kaut ko mainīt. Strādājot pie projekta, un vēl pirms tam, mēs cieši sadarbojamies ar asfalta ražotājiem un zinām, ka viņiem ir bijusi negatīva pieredze, izmantojot gumiju, jo aizsērējas iekārtas. Tāpēc ir nepieciešama izpēte un jāizmēģina jaunas tehnoloģijas. Lai to realizētu, vajadzīgi valsts atbalstīti projekti, lai zinātnieki, ceļu administrācija un ražotājs kopā varētu strādāt pie tehnoloģijas attīstīšanasun pilnveidošanas. Tas ražotājiem sniegtu papildu motivāciju, lai šādu tehnoloģiju varētu radīt un izmēģināt. Tāpat nākotnē ar vien lielāks uzsvars tiks likts uz zaļo domāšanu. 2019. gada beigās ES pieņēma “Zaļā kursa”stratēģiju, lai samazinātu siltumnīcefekta gāzes emisijas un līdz 2050. gadam padarīt Eiropu klimata neitrālu. Klimata neitralitāte nozīme, ka oglekļa izmešiem jābūt tikai tik lieliem, cik atmosfēra spēj absorbēt jeb neitralizēt. Tāpēc iepirkumos ar vien lielāks uzsvars tiks liekts uz zaļajiem risinājumiem, kas industrijai liks meklēt dažādas ilgtspējīgas tehnoloģijas. Šajā projektā ceļu industrijai tiks piedāvāts zaļais risinājums, kurš ļauj ne tikai utilizēt jeb apglabāt vai noslēpt atkritumu- nolietotās riepas, bet pārstrādājot to, efektīvi izmantot bitumena un līdz ar to ceļa seguma  īpašību uzlabošanai.

Gumijas, kā piedevas bitumenam izmantošana, ir ilgtspējīgs risinājums. Latvijā šobrīd ir milzīgi krājumi ar nepārstrādātām riepām, kuras būtu iespējams izmantot daudz lietderīgāk, nekā izmetot mežā vai sadedzinot. Tas varētu būtneaizstājams materiāls, lai mēs varētu būvēt kvalitatīvākus un lētākus ceļus.