Kivituhkan hyödyntäminen massastabiloinnissa, diplomityö Riina Rasimus

Kivituhka on kiviainestuotannossa katkaistujen kiviainestuotteiden jalostuksen
yhteydessä jakoseulan alitteena syntyvä murskaustuote. Kivituhkana pidetään
nollapohjaista mursketta, jonka maksimiraekoko on 2…6 millimetriä. Kivituhka on
suuren hienoainespitoisuutensa takia routiva materiaali. Routivuus rajoittaa sen käyttöä
huomattavasti. Kivituhka onkin kiviainestuottajalle ongelmallinen materiaali, koska sen
käyttö maarakentamisessa on vähäistä ja sitä näin ollen kerääntyy kiviainesten
ottopaikoille varastokasoihin.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, soveltuuko kivituhka massastabiloinnin täyteaineeksi ja parantaako kivituhkan lisääminen heikompilaatuisen pohjamaan
ominaisuuksia ja stabiloinnin lopputulosta. Opinnäytetyössä on esitelty kiviainesten tuotantoprosessia, kivituhkan muodostumista murskausprosessin aikana ja kivituhkan käytön nykytilaa, jotta voidaan paremmin ymmärtää kivituhkan muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä. Opinnäytetyössä on esitelty myös massa- ja prosessistabilointimenetelmät, stabiloinnissa käytettävät sideaineet ja täyteaineet sekä niiden vaikutus
stabiloitavaan maa-ainekseen.

Tutkimusosassa selvitettiin kivituhkan lisäämisen vaikutusta sekä savipitoisen ruoppausmassan että humuspitoisen turvemaan stabiloinnissa. Laboratoriotutkimuksessa käytettiin tavanomaisen massastabilointiin liittyvän stabiloitavuustestauksen menetelmiä. Tutkimuksissa käytettävät kivituhkamäärät valittiin massastabilointimenetelmän
rajoitusten mukaisesti. Täyteaineen lisäämisen vaikutuksia tutkittiin ruoppausmassoilla
200 ja 400 kg/m3 kivituhkamäärillä ja turpeella 100, 200 ja 300 kg/m3 kivituhkamäärillä
ja 200 kg/m3 hiekkamäärällä. Tutkimustuloksia verrattiin ilman täyteainetta valmistettujen koekappaleiden tuloksiin. Kaikkien koekappaleiden puristuslujuus määritettiin 28
vuorokauden kuluttua sekoittamisesta. Turpeesta valmistettuja koekappaleita kuormitettiin niiden lujittumisen ajan esikuormituspenkissä. Koekappaleiden kokoonpuristumaa seurattiin tutkimusohjelman mukaisesti.

Tutkimuksen perusteella kivituhkan lisäyksellä ei havaittu olevan merkittäviä
vaikutuksia ruoppausmassojen stabiloinnissa. Puristuslujuustulokset olivat lähes samoja
eri täyteainemäärillä. Turpeen stabiloinnissa täyteaineen lisäämisen havaittiin
pienentävän kokoonpuristumaa ja kasvattavan puristuslujuutta. Tutkimustulosten
mukaan täyteaineen lisäyksellä voidaan saavuttaa pieniä säästöjä tarvittavan sideaineen
määrässä.