Kivituhkan hyödyntäminen massastabiloinnissa

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 massastabiloin-
nin täyteaineeksi ja parantaako kivituhkan lisääminen heikompilaatuisen pohjamaan
ominaisuuksia ja stabiloinnin lopputulosta. Opinnäytetyössä on esitelty kiviainesten tuo-
tantoprosessia, kivituhkan muodostumista murskausprosessin aikana ja kivituhkan käy-
tön nykytilaa, jotta voidaan paremmin ymmärtää kivituhkan muodostumiseen vaikut-
tavia tekijöitä. Opinnäytetyössä on esitelty myös massa- ja prosessistabilointimene-
telmät, stabiloinnissa käytettävät sideaineet ja täyteaineet sekä niiden vaikutus
stabiloitavaan maa-ainekseen.

Tutkimusosassa selvitettiin kivituhkan lisäämisen vaikutusta sekä savipitoisen ruop-
pausmassan että humuspitoisen turvemaan stabiloinnissa. Laboratoriotutkimuksessa
käytettiin tavanomaisen massastabilointiin liittyvän stabiloitavuustestauksen menetel-
miä. 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 valmistet-
tujen koekappaleiden tuloksiin. Kaikkien koekappaleiden puristuslujuus määritettiin 28
vuorokauden kuluttua sekoittamisesta. Turpeesta valmistettuja koekappaleita kuormi-
tettiin niiden lujittumisen ajan esikuormituspenkissä. Koekappaleiden kokoonpuristu-
maa 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.