http://mi.ttu.ee/artiklid/

1. KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE
8. PROBLEEM EHITUSKRUUSA UURINGUL
Elo Ra n n ik , Ma ir y Killin g , Er k i Niitla a n
1
Eh itu s k illu s tik k u o n v iim a s e v iie a a s ta jo o k s u l Ee s tis to o d e tu d k o k k u h in n a n g u lis e lt 3 0 m iljo n it to n n i .
Ko g u to o d e tu d m a te rja l o n le id n u d ta rb ija n in g n õ u d lu s o n jä tk u v a lt s u u r. Aa s ta te l 20 0 2 – 20 0 5 tõ u s is
k illu s tik u to o tm in e (ta rb im in e ) k a e v a n d a tu d m a h tu d e p õ h ja l k e s k m is e lt 15 % a a s ta s . Mõ n in g a s t
la n g u s t v õ ib s ta tis tik a s tä h e ld a d a 20 0 6 . a a s ta l, m il e h itu s lu b ja k iv i, d o lo k iv i ja k ru u s a k a e v a n d a m is e
m a h u d v ä h e n e s id 20 0 3 . a a s ta ta s e m e le . 20 0 7 . a a s ta k o h ta a n d m e d p ra e g u k a h ju k s p u u d u v a d , k u id
ilm s e lt m a h u d k a s v a s id .
To o d e tu d k illu s tik u k a s u tu s v a ld k o n n a d o n
m itm e k ü lg s e d : te e d e a lu s e e h itu s , d re e n p a d ja d ,
b e to o n i ja a s fa ld i tä ite d jp m – ig a v a ld k o n d o m a
Do lo k iv i
fik s e e ritu d k rite e riu m ite n in g n õ u e te g a .
12%
Lu b ja k iv i Te g e lik u lt o n k a k illu s tik u to o tm in e s a m a
55% m itm e k ü lg n e , k u i s e lle k a s u ta m in e . Erin e v a id
te h n o lo o g ilis i la h e n d u s i o n v õ im a lik ra k e n d a d a
a la te s m a a v a ra lo o d u s lik u s t o le k u s t
Kru u s e e m a ld a m is e s t k u n i e rin e v a te p u ru s ta m is - ja
33% s õ e lu m is te h n o lo o g ia te n i v ä lja , m ä ä ra te s n ii
k o o s to o rm e k s k a s u ta v a m a a v a ra k v a lita tiiv s e te
ja k v a n tita tiiv s e te o m a d u s te g a lõ p p to o d a n g u
k v a lite e d i.
P e a m is e k s k illu s tik u to o rm e k s Ee s tis o n
e h itu s lu b ja k iv i, m is m o o d u s ta b kogu
k a e v a n d a tu d m a h u s t 5 5 % . Ka e v a n d a m is v iis i ja
J o o n is 8-1Lu b ja k iv i, d o lo k iv i ja k ru u s a fü ü s ik a lis -m e h a a n ilis te n ä ita ja te p o o le s t
k a e v a n d a m is e p r o p o r ts io n a a ln e ja o tu s s a m a la a d n e o n e h itu s d o lo k iv i, m ille o s a tä h ts u s
o n 12 % . Viim a s e l a ja l rä ä g ita k s e ü h a e n a m k a
p õ le v k iv i k a e v a n d a m is e ja rik a s ta m is e jä ä k id e k a s u ta m is e s t, m is te g e lik u lt o n s a m u ti v a ld a v a lt
lu b ja k iv i. Sa m a s jä ä b k illu s tik u to o tm is e l te e n im a tu lt tä h e le p a n u ta e h itu s k ru u s (v e e ris e d , m u n a k a d ,
p a e la h m a k a d ), m ille o s a tä h ts u s t e i s a a a la h in n a ta – 3 3 % .
Ka rb o n a a tk iv im i m a a rd la id , k u s k ä e s o le v a l a ja l
k a e v a n d a ta k s e , o n s u h te lis e lt v ä h e (16 ), k u n a
n e n d e le v ik Ee s ti g e o lo o g ilis e e h itu s e tõ ttu o n
e b a ü h tla n e n in g m a a v a ra v ä lja m is e m õ ju H a rju 6 1%
k e s k k o n n a le p iira b s e lle k a e v a n d a m is t. O lu lis e lt
ro h k e m o n e k s p lu a te e rita v a id k ru u s a m a a rd la id Jõ g e v a
2
(6 8) ja n e id le id u b k õ ik ja l ü le Ee s ti. Lis a tu d 17 %
jo o n is te lt (2 ja 3 ) n ä h tu b , et k ru u s a
k a e v a n d a m in e o n m a a k o n d a d e s , k u s s u u ri
k a rb o n a a tk iv im i m a a rd la id e i o le o lu lis e lt Lä ä n e -
s u u re m , k u i n e is , k u s k a e v a n d a ta k s e lu b ja k iv i P ä rn u 9 % Viru 9 %
v õ i d o lo k iv i. Era n d ik s o n s iin m u id u g i H a rju
m a a k o n d , k u s k a ta rb im in e o n te is te s t o lu lis e lt Sa a re 1% Lä ä n e 2%
s u u re m . Nii v õ ib k i ö e ld a , et
R a p la 1%
k a rb o n a a tk iv im ik a rjä ä rid k a ta v a d v a ld a v a lt
s u u rte ja riik lik u tä h ts u s e g a o b je k tid e , k u id
k ru u s a k a rjä ä rid p e a m is e lt v ä ik s e m a te ja
k o h a lik u tä h ts u s e g a o b je k tid e v a ja d u s i. Ku id n ii
J o o n is 8-2 Ka r b o n a a tk iv im ite k a e v a n d a m in e
k a rb o n a a tk iv im i kui k ru u s a m a a rd la te
m a a k o n d a d e lõ ik e s
k a s u tu s e le v õ tm is e l p e a m e ü h tv iis i tä p s e lt
te a d m a m a a v a ra o m a d u s i ja v a ru , m ille s t o le n e v a d e d a s p id is e d te h n o lo o g ilis e d v a lik u d ja ä rip la a n .
Mis ta h e s m a a rd la s le v iv a m a a v a ra k v a lita tiiv s e d ja k v a n tita tiiv s e d o m a d u s e d m ä ä ra ta k s e g e o lo o g ilis e
u u rin g u g a , n ii o n s e e o ln u d ig a riig ik o rra a ja l. P ik k a a e g a o n p ü s in u d m u u tu m a tu l k u ju l k a
1
Kõ ik a rtik lis to o d u d s ta tis tilis e d ü ld is tu s e d o n te h tu d Ee s ti m a a v a ra d e b ila n s i (20 0 2-20 0 6 ) a n d m e te l
2
0 1.0 3 .20 0 8 . a s e is u g a Ma a -a m e ti a n d m e te l.
TTÜ MÄ EINSTITUUT 29

2. KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE
mineraalsete ehitusmaterjali maardlate geoloogilise uuringu põhimõtted, küll aga on nüüd,
turumajanduse tingimustes, muutunud erinevate uuringumeetodite osatähtsused ja mahud
Nii on näiteks karbonaatkivimite uuringutel
Valga
Tartu Viljandi vähenenud laboritööde maht ja kruusa
10%
12% 8% uuringutel muutunud nii uurimismeetodid kui ka
Võru 10% laboritööde mahud. Järgnevalt peatumegi
Saare 5% pikemalt kahe, täna kasutatava kruusa uuringu
meetodi analüüsil ja võrdlusel. Eelmise
Rapla 8% riigikorra ajal, nö piiramatu eelarvega töötamise
Harju 14 %
tingimustes oli kaevandite rajamise meetodina
Põlva 5%
Hiiu 4 % valdavalt kasutusel tigu- või löökpuurimine.
Pärnu 4 % Tigupuurimist (nimetatakse ka
Lääne 4 % Järva 4 % š nekkpuurimiseks) kasutatakse ka täna, kuid
majanduslikel kaalutlustel märksa vähem ning
löökpuurimist üldse mitte. Tänasel päeval on
Lääne- Ida-Viru 3
Jõgeva enamlevinud uurimine uuringuš urfidega , mis
Viru 4 % 5% rajatakse pöördekskavaatoriga. Selle üheks
3%
põhjuseks on piisava kaevesügavusega (5 –
7 m) ekskavaatorite kättesaadavus, kui ka 2-3
korda odavam rendihind. Siiski võiks eeldada,
Joonis 8-3 Kruusa kaevandamine maakondade ei kuna mõlemad meetodid on lubatud ja
lõikes kasutusel, hinnatakse saadud tulemusi kui
sarnased, kuid paraku see ei ole nii.
Uuringuš urfid annavad palju täpsema ülevaate kasuliku kihi materjali koostisest (täpne varu
kvaliteet). Samas ei võimalda kaevanditega uurimine suuremate kasuliku kihi paksuste puhul kätte
saada lamamit. Puuraukudega uurimisel on eeliseks, et üldjuhul on võimalik määrata kihi kogupaksus
ning kätte saada lamam (täpne varu kogus), kuid uuringu tulemusena määratav materjali kvaliteet ei
vasta maavara tegelikule looduslikule koostisele. Kruusa puurimisel tekib kruusaterade ja veeriste
hõõrdumisel tolm, mis suurendab mitmekordselt savi ja tolmu sisaldust ning välja tõstmata jäävad
suuremad veerised. Mainida võib ka asjaolu, et tihtilugu kiilub kruusalasundi puurimisel puurotsik
veeriste vahele kinni ning edasine puurimine ja puurvarda väljatõstmine on raskendatud. Sellised
tingimused on juhtinud geoloogid probleemi ette, selgitada välja see „õige“ uuringumeetodi kruusa,
eriti veeristerohke kruusa puhul.
Eelnevalt mainitud küsimuse ees olime geoloogilise uuringu tegemisel Valga maakonnas Helmi-Aakre
liivamaardlas. Tellija soovis geoloogilist uuringut puurimisega, et uurida kasulik kiht täies ulatuses.
EMK (Eesti Maavarade Komisjoni) eksperdi A. Teedumäe soovitusel rajati uuringu käigus täiendavalt
samadesse uuringupunktidesse ka š urfid, mille tulemusel selgus, et puurimisel saadud maavara
kvaliteet erines oluliselt sellest, mis saadi š urfidest (Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud
puuraukudest ja š urfidest võetud materjali koostis.).
Materjali kvaliteet
Proovi
Kaevandi Savi- ja Liiva
pikkus, Kruusa fraktsioon Liiva fraktsioon Maavara
nr tolmuosakesed peensus-
m (> 5 mm), % (5-0,05 mm), % nimetus
(< 0,05 mm), % moodul
PA-2 3,1 30,5 57,3 12,2 2,1 * TL
Š -15 2,6 59,8 38,8 1,4 2,7 * EK
Erinevus 2,0 korda 1,5 korda 8,7 korda 1,3
PA-6 2,9 28,3 51,6 20,1 1,8 * TL
Š -16 2,7 57,6 4 0,0 2,4 2,8 * EK
Erinevus kordades 2,0 korda 1,3 korda 8,4 korda 1,6
PA-8 5,4 31,7 58,1 10,2 2,4 * TL
Š -14 2,8 4 7,1 51,2 1,7 2,9 * EK
Erinevus kordades 1,5 korda 1,1 korda 6,0 korda 1,2
PA-de keskmine 30,2 55,7 14 ,1 2,1 * TL
Š -de keskmine 54 ,9 4 3,3 1,8 2,8 * EK
Erinevus kordades 1,8 korda 1,3 korda 7 ,8 korda 1,3
3
Kaasaegses eesti keeles nimetatakse vene-saksa š urfi kaevandiks (E.Reinsalu kommentaar)
TTÜ MÄEINSTITUUT 30

3. KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE
* TL - täiteliiv, EK - ehituskruus
Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud puuraukudest ja š urfidest võetud materjali
koostis.
Sõela ava läbimõõt, mm
0,05 0,16 0,315 0,63 1,25 2,5 5 10 20 40 70
100
100 100
90 94,6
80 70,0
Osakeste sisaldus, %
70 60,4 75,0
60 51,7
60,2
50
35,1 49,9
40 44,3
24,9 38,7
30
19,6 30,9
20
10 12,9
3,1
5,4
0
0,01 0,1 1 10 100
Šurfide ja puuraukude keskmiste väärtuste lõimise kõver (läbib sõela, %)
Puuraukudega läbindatud materjal Šurfidega läbindatud materjal
Joonis 8-4 Puuraukudest ja š urfidest võetud materjali proovide sõelkõverate erinevus
Nagu ülaltoodud Tabel 8-1 Helmi-Aakre II uuringuruumis läbitud puuraukudest ja š urfidest
võetud materjali koostis. näha, on puuraukudest võetud proovides kruusa fraktsiooni (> 5 mm)
keskmise sisaldus 30,2 %, šurfide keskmine aga 54,9 % (erinevus ~ 2 korda). Savi- ja tolmusisaldus
puuraukudest tõstetud materjalis on keskmiselt 14,1 %, šurfides vaid 1,8 % (erinevus ~ 7 korda). Liiva
fraktsioonist määratud moodul on puuraukude keskmisena 2,1 ning kaevandite keskmisena 2,8 (vahe
0,7). Olenemata mitmekordsetest erinevustest savi-tolmu ning kruusa fraktsiooni sisaldustes, liiva
peensusmoodul nii oluliselt erine. See on seletatav sellega, et osakeste hulka, mis läbib
standardsõelte ava läbimõõduga 0,16 mm ei võeta peensusmooduli arvutamisel arvesse.
Jooniselt 8-4 näeme kahel erineval meetodil võetud proovide laboritulemuste põhjal koostatud
sõelkõverat. G raafikul on võimalik täheldada sama materjali lõimise üsna suurt erinevust. Šurfidest
võetud materjali lõimise kõver on laugem ning sisaldab andmeid nii ülipeente osakeste kui ka
jämedama purdmaterjali kohta. Puuraukudest võetud proovidel on sõelkõver piiratud: andmed
suuremate kruusaterade ning veeriste kohta puuduvad, ülejäänud osakeste kohta aga looduslikus
materjalis sisalduvate fraksioonide osaprotsent suhteliselt ebaproportsionaalne.
Vastavalt maapõueseaduses sätestatud tingimustele, vastab antud näite põhjal šurfidest võetud
proovide järgi maavara eh ituskruusale esitatavatele nõuetele: kruusa sisaldus > 35 %, savi- ja
tolmusisaldus < 20 %. Samas uuringupunktis tehtud puuraukude andmete alusel tuleb maavara
hinnata eriotstarbeliseks liivaks: kruusa sisaldus < 35 %, savi- ja tolmuosakesi > 10 %, liiva
peensusmoodul > 1,3. Lisaks pole võimalik puuraukudest saadud materjalist saada piisavalt materjali
esindusliku proovi kruusa füüsikalis-mehaaniliste katsete tegemiseks (vajalik materjali kogus on ~ 50 –
60 kg). Seega saab adekvaatseid andmeid kruusa kvaliteedi iseloomustamiseks ainult šurfidest
võetud proovidest.
Saadud tulemused tõstatavad uuritud materjali käsitlemise suhtes terve rea küsimusi: kas puurimisega
uuritud maardla varu tuleks hinnata uurituse põhjal tarbe- või reservvaruks (kaevandamisväärseks
reservvaruks)? Kas puurimist, kui uurimismeetodit saab kruusa uurimiseks üldse kasutada ning kas
TTÜ MÄEINSTITUUT 31

4. KILLUSTIKU KAEVANDAMINE JA KASUTAMINE
teades šurfidest tehtud analüüside põhjal materjali tegelikke omadusi on võimalik neid korreleerida
kogu lasundile ehk ekskavaatori ammutussügavusest allapoole?
Kindel on, et puurimist kui uuringumeetodit ei tohiks ära kaotada. Puurimisega on võimalik siiski
määrata lasundi paksust ning lamami omadusi. Puuraukudele lisaks tuleks aga kindlasti rajada šurfid,
mis võimaldavad hinnata saadud tulemuste usaldusväärsust. Šurfidega uuritud varule saab kindlasti
anda aktiivse tarbevaru kvalifikatsioon ning ainult puuraukudega uuritud varule (kaevandamisväärse)
reservvaru klassi, kui on leidnud tõestust geoloogiline järjepidevus. Materjali täpne kvaliteet selgub
toodangu hilisema sertifitseerimise käigus.
Kokkuvõtteks, kruusa ja eriti veeriselise kruusa uurimiseks tarbevaru tasemel võiks soovitada
kasutada vaid kaevandeid. Uuringupraktika näitab, et tigupuurimisel ei ole võimalik saada esinduslikku
materjali proovimiseks. Puuraukudega võib määrata kihi paksust, kuid saadud kruusa lõimise ja
füüsikalis-mehaaniliste näitajate järgi (kui ebatäpsed) võiks varu hinnata reservvaruna, andes sellele
kaevandamisõiguse. Materjali terasuuruse ja kvaliteedi täpsustamine ja vajadusel selle
sertifitseerimine tuleks teha kaevandamise käigus võetud proovidest. Kui uute uuringute tegemisel on
eelnimetatud teadmistega lihtne arvestada, siis tõstatub selle põhjal aga veel palju üldisem küsimus,
kui usaldusväärseks saab pidada kõikide varasemate, puurimisega uuritud kruusamaardlate uurimise
tulemusi?
Artikkel on seotud uuringutega ETF Grant ETF 7499 „Säästliku kaevandamise tingimused” ja
SF 0140093s08 „Maavarade säästva ja talutava kaevandamiskeskkonna loomine“.
V iited
1. Killing, M., Kotenjov, R., Kattai, V. 2008. Valga maakonna Helmi-Aakre liivamaardla Helmi-Aakre II
uuringuruumi geoloogilise uuringu aruanne. Tallinn.
2. Kukk, M. 2002 – 2005. Eesti Vabariigi maavaravarude koondbilansid. Tallinn.
3. Maapõueseadus (RT I 2004, 84, 572; 2005, 15, 87; 67, 512; 2006, 14, 109; 58, 439; 2007, 42,
303; 2008, 408).
4. Roosalu, R. 2006. Eesti Vabariigi maavaravarude koondbilansid. Tallinn.
TTÜ MÄEINSTITUUT 32