Ķekavas apvedceļā pirmo reizi valsts ceļu tīklā plašākā apjomā izmantots plānkārtas asfaltbetons, kas paredz zemākas izmaksas būvniecības un atjaunošanas laikā.

Autoceļa seguma virskārta jeb dilumkārta ir ceļa konstrukcija ārējā daļa, ar kuru saskaras autotransporta riepas. Tā uzņem vislielāko transporta slodzi un ir pakļauta apkārtējās vides agresīvajai ietekmei. Tāpēc tieši dilumkārta ātrāk par pārējām asfaltbetona kārtām noveco un tajā rodas bojājumi un tieši tāpēc dilumkārtu vajag regulāri atjaunot, lai ceļa konstrukcijas apakšējās kārtas bojājumi neskartu. Parasti Latvijā virskārtu atjauno ar tradicionālu asfaltbetonu, ieklājot to biezākā kārtā. Bet pastāv arī cits risinājums – atjaunošana ar plānkārtas asfaltbetona kārtu jeb BBTM (no franču val. Béton Bitumineux Très Mince).

Plānkārtas asfaltbetonu ceļa seguma dilumkārtai Eiropas valstīs, kā arī ārpus tām izmanto jau vairāk nekā 15 gadus, taču praktiski neizmanto Latvijā, vismaz ne uz autoceļiem. Šī tehnoloģija tiek plaši izmantota, piemēram, lidostās, arī Rīgas Starptautiskajā lidostā. Šī tehnoloģija ir ekonomiski izdevīga, ātri būvējama un ar labām virsmas īpašībām. Valsts ceļu tīklā plašākā apjomā tā pirmo reizi ir pielietota Ķekavas apvedceļa trasē. Plānkārtas asfalta tehnoloģija ir izmantota visai apvedceļa pamata trasei, kā arī atsevišķu būvju rampās, bet paralēlajos ceļos izmantota tradicionālā asfaltbetona ieklāšanas tehnoloģija. Šī būs iespēja VSIA Latvijas Valsts ceļi (LVC) speciālistiem veikt novērojumus un secināt, vai plašāka plānkārtas asfaltbetona pielietošana valsts ceļu tīklā būtu lietderīga.

Plānkārta
Asfaltbetons ļoti plānām kārtām (BBTM) paredzēts dilumkārtas būvniecībai un satiksmes iedarbībā radušos nodiluma risu operatīvai novēršanai autoceļos un citās satiksmes platībās. Plānkārtas asfaltbetona kārta ir divus līdz trīs centimetrus bieza. Ierasti Latvijā ceļa virskārta tiek ieklāta aptuveni 3,5 līdz piecu centimetru biezumā. Lai gan faktiski viena centimetra atšķirība sākotnēji var šķist niecīga, tas ir ļoti būtisks aspekts, jo ceļa virskārta tiek ieklāta lielā platībā, norāda Dr.sc.ing. Viktors Haritonovs, Rīgas tehniskās universitātes Ceļu un tiltu katedras vadošais pētnieks. Viņš skaidro, ka plānkārtas asfaltbetona labās īpašības tiek panāktas ar ļoti kvalitatīviem, pat varētu teikt, augstākās klases izejmateriāliem, kas sakoncentrēti plānā kārtā. Tas nodrošina, ka šī virskārta pilda savas funkcijas un ir labāka pat par tradicionāli ieklātu virskārtu.

Lai gan tiek plānkārtas asfaltbetonā tiek izmantoti dārgi materiāli, ekonomiskais izdevīgumus ir tieši tā ātrajā ieklāšanā. Tāpat ceļu būvniekiem nav nepieciešams iegādāties speciālu tehniku vai ražošanas iekārtas, lai varētu saražot vai ieklāt plānkārtas asfaltu.

Dr.sc.ing. Viktors Haritonovs, Rīgas tehniskās universitātes Ceļu un tiltu katedras vadošais pētnieks

“Protams, būvniekiem ir jāpiešaujas šīs tehnoloģijas izmantošanā, jo ir vairāki aspekti, kas ir jāņem vērā, ieklājot plānkārtas asfaltu. Piemēram, gaisa temperatūra. Tā kā ieklātais slānis ir plānāks, tas ātrāk atdziest.”

Ja ierastā asfalta virskārta jau skaitās kā diezgan plāna, tad šī kārta ir ļoti plāna. To ieklāt tik plānā kārtā un saglabāt nepieciešamās virskārtas jeb dilumkārtas īpašības iespējams, pateicoties plānkārtas asfaltbetona sastāvam, kas rada augstu noturību pret deformācijām. Plānkārtas asfalts kalpo kā dilumkārta un satur vairāk polimērmodificēto bitumenu. Braukšana kļūst patīkamāka un uzlabojās seguma ūdensnecaurlaidība un saķere, ļaujot saglabāt esošo ceļa segas konstrukciju

Artūrs Riekstiņš, VSIA Latvijas Valsts ceļi Pētniecības vadības un attīstības daļas projektu vadītājs

Bieži vien, runājot par plānkārtas asfaltu, kā viens no ieguvumiem tiek minēta klusāka un komfortablāka braukšana. V. Haritonovs atzīmē, ka ārvalstu kolēģi ir norādījuši uz šādu plusu. Pašiem Latvijā vēl esot grūti spriest, bet par to varēs pārliecināties, braucot pa Ķekavas apvedceļu. A. Riekstiņš skaidro, ka tas ir tāpēc, ka plānkārtas asfaltbetona dilumkārtai ir augstāks pieļaujamais poru saturs. Troksnis, kas veidojas starp mašīnas riteņiem un segumu, labāk absorbējas šajās porās, tāpēc braukšana var būt klusāka. Piemēram, Nīderlandē un Francijā, kur klimats ļauj izmantot porainākus maisījumus, skaņas absorbcija ir lielāka. “Bet šī noteikti nav galvenā īpašība, kāpēc būtu jāizmanto plānkārtas asfalts. Parasti virskārtās izmanto polimērmodificēto bitumenu un augstas izturības šķembas un granītu. Samazinot kārtas biezumu, šie dārgie materiāli ir nepieciešami mazāk. Tas ir viens no lielākajiem plusiem. Skatoties nākotnes perspektīvā, izmantojot šo metodi, samazinās arī ietekme uz vidi. Ceļa konstrukcijas “jumtiņš” ir plānāks, bet tas turpina pildīt savas funkcijas, kas ir nepieciešamas, lai aizsargātu apakšējās kārtas,” piebilst A. Riekstiņš. Kā jau minēts, viena no būtiskākajām priekšrocībām ir īsāks ieklāšanas laiks un mazākas izmaksas gan īstermiņā, gan veicot virskārtas atjaunošanu. BBTM ir speciāli radīts, lai esošam segumam maksimāli ilgi nodrošinātu kalpotspēju, tādā veidā samazinot seguma uzturēšanas izdevumus. Ķekavas apvedceļa sega papildus smilts un šķembu slānim tika pastiprināta ar šķembu un cementa maisījumu (CBGM), kam pa virsu ieklāta asfalta apakškārta, asfalta saistes kārta un attiecīgi plānkārtas asfalts. Periodiskās uzturēšanas laikā, pēc septiņiem līdz deviņiem gadiem, dilumkārtu varēs atjaunot īsākā periodā ar mazāku ietekmi uz satiksmi. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc projektētāji izvēlējās pielietot šo tehnoloģiju Ķekavas apvedceļā. To varēs ātrāk nofrēzēt un ieklāt virskārtu no jauna, jo būs jāfrēzē nevis pieci, bet gan 2,5 cm asfalta. Arī pētījumi liecina, ka BBTM kārta uzrāda augstas ekspluatācijas īpašības. Runājot par mīnusiem, VSIA Latvijas Valsts ceļi Ceļu inspekcijas un ekspertīzes daļas eksperts Mārtiņš Greivulis min sezonalitāti, jo šī kārta ir ļoti jūtīga pret temperatūru, kurā tiek ieklāta. Attiecīgi Latvijā laika periods, kurā var izmantot plānkārtas tehnoloģijas, ir īsāks nekā tajās valstīs, kur klimats ir siltāks. Viņš šo metodi pielīdzina virsmas apstrādei, kuru arī var pielietot salīdzinoši īsu periodu.

Ieklāšana
BBTM ražošanas un ieklāšanas process ir līdzīgs tradicionālo asfaltbetonu ražošanai un ieklāšanai, un nav nepieciešamas speciālas iekārtas. Maisījums tiek ražots asfaltbetona rūpnīcā, tad to transportē uz būvobjektu un, izmantojot ieklājējus un veltņus, veic iestrādi. To transportējot, jāņem vērā attālums līdz būvobjektam un gaisa temperatūra, lai aizsargātu maisījumu no straujās atdzišanas. Tā kā ieklāts BBTM atdziest ļoti strauji, ir ierobežots veltņošanas laiks. Atkarībā no gaisa temperatūras blīvēšanu jāpabeidz trīs līdz piecu minūšu laikā pēc ieklāšanas. Ieklāta maisījuma minimālai temperatūrai pirms blīvēšanas jābūt 120°C. Blīvēšanu jāpabeidz, līdz segums sasniedz temperatūru 95°C. Satiksmi arī var atjaunot, kad segums atdzisis līdz 95°C. BBTM ieteicams ieklāt laika posmā no maija līdz oktobrim pie nosacījuma, ka diennakts vidējā gaisa temperatūra ir ne zemāka kā 10° un pamatnes temperatūra ne zemāka kā 8°, teikts LVC Autoceļu specifikācijās 2023. Kā jau minēts, BBTM biezums ir divi līdz trīs centimetri un to ieklāj vienā slānī. Tas samazina nepieciešamo materiāla daudzumu dilumkārtai, kas ir ekonomiski izdevīgi. Pētījumi rāda, ka BBTM izmaksas varbūt līdz pat 45% zemākas nekā alternatīvajiem asfaltbetona veidiem.
Plānkārtas asfaltbetona pārklājums ir arī piemērots, lai labotu risas, nodilumu, virskārtas segregāciju u.c. bojājumus. Tomēr ir noteiktas prasības, kas jāizpilda, lai šī kārta būtu efektīva un pildītu paredzētās funkcijas. Pamata seguma struktūrai jānodrošina pietiekama nestspēja un atbilstošs biezums, garenprofils un šķērsprofils. Tas nozīmē, ka apakškārtām ir jābūt labā stāvoklī bez bojājumiem, lai varētu ieklāt plānkārtas asfaltu un tas saglabātu savas īpašības. Ar BBTM iespējams veikt biezuma korekcijas, neapdraudot kārtas izturību. Bitumena emulsija ir jāuzklāj uz asfaltbetona kārtas virspuses, uz kuras tiek būvēts plānkārtas asfaltbetons. Šī emulsija tiek piemērota, lai nodrošinātu labāku sasaisti starp kārtām. Franču zinātnieki nonākuši pie secinājuma, ka BBTM ir lieliska slīdes pretestība. Tā ir labāka kā parastam blīvam asfaltbetonam. To var izskaidrot ar to, ka mazākas frakcijas minerālmateriālu izmantošanas gadījumā riepai ar virsmu ir lielāks kontakta laukums.

Pielietojums
Latvijā Eiropā ceļu būvniecībā ir tendence aizvien plašāk izmantot plānkārtu materiālu risinājumus. Uz jautājumu, kāpēc valsts ceļu tīklā plānkārtas asfaltbetona metodi neizmanto tik plaši, V. Haritons min, ka ceļu būves nozare ir salīdzinoši konservatīva un dažādas inovācijas un jaunas metodes tajā ieviešas salīdzinoši lēni. Veids, kā tas notiek, ir caur pētījumiem un sadarbību starp universitātēm, būvniekiem un arī ceļu īpašniekiem.

Ķekavas apvedceļš būs kā piemērs, uz kuru balstīties, un šīs risinājums tiks vairāk pielietots ceļu būvniecībā. Protams, ka tas nav jāpielieto visos gadījumos vai plašā mērogā. Tas varētu būt kā viens no risinājumiem, ko pielieto atsevišķiem ceļiem. Piemēram, autoceļiem, kas būvēti, piesaistot Eiropas Savienības fondu līdzekļus un kuriem ir jāatjauno virskārta. Faktiski tie būtu ceļi ar intensīvāko satiksmi,

Dr.sc.ing. Viktors Haritonovs, Rīgas tehniskās universitātes Ceļu un tiltu katedras vadošais pētnieks

Arī A. Riekstiņš norāda, ka plānkārtas asfalta tehnoloģijas pielietošana ceļu būvniecībā nav nekas jauns. Latvijā līdz šim ir pietrūcis plašāku pētījumu un eksperimentālo posmu, uz kuru pamata šī tehnoloģija varētu dziļāk iesakņoties, tāpēc tiek pielietotas tradicionālas metodes. Piemēram, Spānijā uz augstākas intensitātes ceļiem izmanto BBT asfaltbetona tipu, bet faktiski neizmanto metodi, kad virsējā kārta tiek veidota no šķembu mastikas asfalta (SMA), ko attiecīgi izmanto Latvijā. Novērojams, ka dažādās valstīs plānkārtas asfaltbetona risinājumiem ir atšķirīgas iezīmes, piemēram, granulometrija jeb minerālmateriāla daļiņu izmērs. Arī viņš uzskata, ka, iespējams, ja, Ķekavas apvedceļš rādīs pozitīvu piemēru, plānkārtas tehnoloģija varētu valsts ceļu tīklā tikt pielietota biežāk. Plānkārtas asfaltbetonam nav viena universāla recepte, un tā tiek pielāgota konkrētam objektam. V. Haritonovs stāsta, ka RTU konsultējuši arī Ķekavas apvedceļa būvnieku saistībā ar plānkārtas asfaltu. Mērķis bija sekot līdzi, lai tehnoloģija tiktu precīzi ievērota un iznākums būtu pēc iespējas labāks. LVC Autoceļu būvdarbu specifikācijās, kas satur prasības ceļu un ielu būvdarbu izpildei un produkta kvalitātei, ir iekļautas arī prasības asfaltbetonam ar ļoti plānām kārtām jeb BBTM, kas paredzēts dilumkārtām. Specifikācijās ir ietvertas visas tās metodes un tehnoloģijas, kas var tikt izmantotas valsts ceļu tīklā. Pasūtot darbus, LVC speciālisti izvērtē un darba uzdevumā norāda, kādas tehnoloģijas būtu izmantojamas konkrētajā objektā.

Eksperimentāls posms

2021.gada vasarā pētniecības projekta ietvaros uz valsts reģionālā autoceļa Juglas papīrfabrika–ciemats– Upesciems (P2) (1,94.–2,14. km) izbūvēja eksperimentālu posmu, kurā ieklāja augstas stiprības asfalta apakškārtu (HMAC – high moduls asphalt concrete) un ļoti plāna asfalta virskārta BBTM. Projekta mērķis gan nebija tieši plānkārtas asfaltbetona metodes un tehnoloģijas testēšana. Posmu izbūvēja, ievērojot aprites ekonomikas konceptu, proti, nofrēzētais asfaltbetona materiāls tika izmantots augstas stiprības asfaltbetona ražošanai un atkārtoti iestrādāts konkrētā posma segumā. Projektu realizēja ceļu būves uzņēmums SIA Vianova ar Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) atbalstu. Projekta mērķis bija izstrādāt augstas stiprības asfaltbetona sastāvus ar augstākās intensitātes klasei atbilstošām pamata īpašībām saskaņā ar Ceļu specifikācijām, asfaltbetona sastāvā iekļaujot vietējos minerālmateriālus, stikla šķiedru un RAP asfaltu (reciklēts asfalts). Šis gan nav tradicionāls asfalta maisījums, bet gan eksperimentāls, lai dabā pārliecinātos par dažādu tehnoloģiju un piedevu kombināciju. Tāpēc to nevar salīdzināt ar klasisko plānkārtas asfaltu jeb BBTM. Šobrīd posms joprojām tiek monitorēts, būtiski defekti līdz šim nav novēroti. Bet, visticamāk, ka plašāka tā valsts ceļu tīklā netiks pielietots, jo ir salīdzinoši dārgs.