vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · leena...
TRANSCRIPT
![Page 1: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/1.jpg)
Vaihtoehtoisten side- ja
runkoaineiden käyttö
stabiloinneissa
Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto
To 20.8.2020
![Page 2: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/2.jpg)
Esityksen ajatus ja rakenne
• Esitys on koottu ajatuksella, mitä suunnittelija / urakoitsija
voi tehdä jo tänään
Sisältö:
• Miksi vaihtoehtoisten (uusiomateriaalien) käyttö on tärkeää
ja jopa välttämätöntä
• Vaihtoehtoiset sideaineet
• Vaihtoehtoiset runkoaineet
• Haaste
Koskenkylän kivituhkaa, Destia Oy
![Page 3: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/3.jpg)
Foundry sand
Miksi uusiomateriaalit 1• EU direktiivin mukaan EU maissa 2020 70 % purkumateriaaleista
tulisi kierrättää,
• Tämä ei Suomessa todennäköisesti toteudu (ehkä n. 50-60%).
• Pääosa purkumateriaalista (lasketaan paino%) on erilaista
betonijätettä, sisältäen epäpuhtauksia
• Purkujätteiden massallisesti uudelleenkäyttö kohdistuu
betonimurskeiden käyttöön
• Lisää tietoa Antti Torkki 2020 “ The role of Demolition Process in
increasing the recovery of construction and demolition waste”
![Page 4: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/4.jpg)
Miksi uusiomateriaalit 2• Suomella ja kaupungeilla tiukkoja hiilineutraalisuustavoitteita jo
vuodeksi 2030 (Espoo, Vantaa) ja 2035 (Suomi Helsinki).
• Näihin ei ole mahdollista päästä ilman merkittävää panotusta
uusiomateriaaleihin, joiden ilmastopäästöt ovat pienempiä.
• Myös kiertotalouden toteutus edellyttää uusiomateriaalien käyttöä.
• Uusiomateriaalien käyttö on usein myös kustannustehokasta.
• Aineistoa lisää mm. Green Building Council Finland Infra
figbc.fi/kiertotalous
![Page 5: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/5.jpg)
Kustannustehokkuus ja
ilmastopäästöt yhteys
Lähde:
Urban Insight Sweco 2020
![Page 6: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/6.jpg)
Syvästabiloinnin päästöt, esimerkki
Teittinen 2019
Laskennallisesti 90% tämän poikkileikkauksen päästöistä (skenaario1)
muodostui syvästabiloinnista!
Skenaario 1 KC30 ja skenaario 2 pilarointia harvennettu keventämällä
pengertä
![Page 7: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/7.jpg)
Mitä materiaalia saatavilla?
• Massamäärät yleensä suuria, joten materiaalien saatavuus
ja kuljetusmatkat kannattaa tarkistaa etukäteen.
• Sideainetyyppisiä materiaaleja kannattaa kuljettaa
pidemmänkin matkan
• Sen sijaan runkoaineksen taloudellinen kuljetusmatka lienee
luokkaa kymmeniä kilometrejä, max. 60 – 80 km.
• Tarkista ympäristökelpoisuus esim. Marasta.
![Page 8: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/8.jpg)
Syvästabiloinnit (in-situ) sideaineet
• Saven syvästabiloinnin sideaine Suomessa on perinteisesti (myös
ohjeiden mukaan) ollut kalkki-sementti 50/50 KC50.
• Kaupallisesti saatavilla myös
• Nordkalkin vaihtoehtoiset tuotteet, kuten Terra POZ
• Ecolanin tuhkapohjainen sideaine
• Finnsementti tutkii uusia mahdollisuuksia CEMIII nimikkeen alla
• Jo sementin vaihto CEMI -> CEMII, vähentää päästöjä
• Ei vielä kaupalliset / tuotteistetut:
• Erilaiset geopolymeerit mm. OY
• Energialaitosten tuhkat suoraan tuottajilta
• Kuonat (paitsi masuunikuona)
• Muut paikalliset materiaalit, mm. teollisuuden sivutuotteet
![Page 9: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/9.jpg)
Eri sideaineiden vertailua massastabilointi,
VuosaariLähde: Tianlingzi Xiong 2019
![Page 10: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/10.jpg)
Kerros- ja ex-situstabiloinnit, sideaineet
• Näitä ei ole merkittävästi käytetty toistaiseksi.
• Ohjeistus toistaiseksi erittäin varovaista edellyttäen ainakin Väylän
kohteissa tuotehyväksyntää
• Kerrosstabilointi soveltuu heikkolaatuisten materiaalien toiminnan
parantamiseen, esim. Kivituhkat, valimohiekat, kiviainesteollisuuden
sivutuotteet, huonolaatuiset betonimurskeet.
• Suurimpana riskinä pidetään routivuutta ja pitkäaikaiskestävyyttä
• Potentiaalia kuitenkin olisi, esim. kenttärakenteet
• Tutkimusta tehty ainakin seuraavilla sideaineilla:
• Sementtipohjaiset
• Lentotuhkat myös biopolton tuhkat
• Ecolan
![Page 11: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/11.jpg)
Stabilointien runkoaineet• Massastabiloinnissa lopputulosta voi parantaa tai
sideainetarvetta ja päästöjä voi vähentää sekottamalla
turpeeseen tai liejuun kiviainesta, hiekkaa, kivituhkaa, jopa
savea.
• Pilaristabilointiin tämä ei todennäköisesti sovellu.
• Kerrosstabiloinnissa kannattaa harkita heikkolaatuisten
materiaalien, kuten routimisherkkä moreeni, kivituhka,
betonimurske, valimohiekat testaamista ja käyttöä
![Page 12: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/12.jpg)
Stabiloitu kivituhka
Esim. Ecolan sideaineella stabiloitu kivituhka täyttää lujuus- muodonmuutos-
ja routanousuvaatimukset jopa kantavalle kerroksella. Myös muut ominaisuudet
Soveltuvat hyvin vaativaankin kohteeseen.
Vastaavasti olemme rakentaneet erilaisia runkoaineyhdistelmiä:
valimohiekka + kivituhka ja valimohiekka + betonimurske
![Page 13: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/13.jpg)
Päästövertailu valimohiekka (Juuti 2020)
Valimohiekkarakenne
Laskennallisesti 46 %
Pienemmät CO2-päästöt
![Page 14: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/14.jpg)
Online lähteitä• Melander, M. Suitability of by-product fines for stabilized base course. Master’s Thesis,
Aalto University, Helsinki, Finland, May 2018.
• Xiong, T. The use of recycled materials as binders to stabilize soft clay in laboratory.
Master’s Thesis, Aalto University, 00076 AALTO , Helsinki, Finland, February 2019.
• Kortelainen, L. The frost resistance of stabilized base course. Master’s Thesis, Aalto
University, 00076 AALTO , Helsinki, Finland, June 2019.
• Zhang, Y.; Korkiala-Tanttu, L.; Gustavsson, H.; Miksic, A. Assessment for sustainable use
of quarry fines as pavement construction materials: Part І description of basic quarry fine
properties. Mater. 2019, 12, 1209.
• Zhang, Y.; Korkiala-Tanttu, L.; Borén, M. Assessment for Sustainable Use of Quarry Fines
as Pavement Construction Materials: Part Ⅱ-Stabilization and Characterization of Quarry
Fine Materials. Mater. 2019.
• Mikko Vilenius 2019 Valimohiekan tekniset ominaisuudet ja uusiokäyttö
maarakentamisessa, Diplomityö, Aalto-yliopisto
• Eero Juuti 2020 Valimohiekan soveltuminen osaksi kerrosstabiloinnin runkoainetta ja
käytön edistäminen, Diplomityö, Aalto-yliopisto
• ++++
![Page 15: Vaihtoehtoisten side- ja runkoaineiden käyttö stabiloinneissa...2020/05/05 · Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopisto To 20.8.2020 Esityksen ajatus ja rakenne • Esitys on koottu](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052102/603cb934c63ac7753c5a5184/html5/thumbnails/15.jpg)
Uusiomateriaalitutkimushaaste• Tutkimuksiin ja opinnäytetöihin osallistuminen on tehokas tapa saada
yritykseen uutta tietoa aiheesta.
• Oleellista on muuttaa asenteita uusiomateriaaleihin
• Uusiomateriaalien soveltuvuutta tulee aina hankkeen eri vaiheissa,
kaavoitusvaiheesta rakentamiseen ja jopa kunnossapitoon!
• Uusiomateriaalien vaatimukset kasvavat, koska hankkeet ovat vaativia,
siksi jalostusasteen nosto on välttämätöntä
• Esimerkkinä betonimurskeen käyttö raitiotierakenteissa
• Kannattaa haastaa itsensä miettimään myös uudenlaisia ratkaisuja
perinteisten ”varmojen” ratkaisujen lisäksi
• Uudet ideat tervetulleita
• Tämä on tulevaisuutta, tätä ei kannata jäädä odottamaan!