Uusiomateriaaleista valmistetun hydraulisesti sitoutuvan meluseinän pakkaskestävyys, diplomityö Raisa Aromaa

Kaupunkien laajetessa ja neitseellisten luonnonvarojen huvetessa on lineaarinen talous
saavuttamassa tiensä päätä ja väistymässä kiertotalouden syrjäyttämänä. Tämän muutoksen mahdollistamiseksi on yhteiskunnissa alettu tehdä selvityksiä perinteisten menetelmien muuttamiseksi nykyaikaisempiin. Yhtenä teemana on noussut esiin uusiomateriaalien käytön lisääminen ja neitseellisten materiaalien korvaaminen uusiomateriaaleilla.

Uusiomateriaalien käyttöä pyritään edistämään löytämällä niille uusia käyttökohteita
sekä tuotteistamalla niitä. Tässä työssä käytettiin kivituhkaa ja valimohiekkaa, sekä Ecolan Infra 80 -sideainetta, joka on jo tuotteistettu uusiomateriaalia sisältävä tuote. Tämän
työn tavoitteena oli selvittää näiden uusiomateriaalien soveltuvuutta meluseinän rakentamiseen, ja etsiä tietoa menetelmien ja materiaalien tuotteistamiseksi.

Tässä työssä syvennyttiin ns. rammed earth -tekniikkaan, joka suomennettiin tässä työssä
sullotuksi maaksi, ja tutkittiin sen soveltumista meluseinän rakentamiseen. Työssä otettiin tarkastelukohdaksi ympäristökuormituksen vaikutus rakenteeseen Suomen talviolosuhteissa. Vaikutusten selvittämiseksi altistettiin tekniikalla valmistettuja koekappaleita
laboratoriokokeille, joissa tutkittiin jäätymis-sulamissyklien ja tiesuolan vaikutusta rakenteen lujuuteen ja rapautumiseen. Tutkimuksissa havaittiin, että jäätymis-sulamissyklien vaikutus on merkittävä tilanteessa, joissa vesi pääsee kerrostumaan rakenteen pinnalle. Tätä seuraa rakenteen erittäin suuri rapautuminen, joka voimistuu, kun jäätymis-sulamisrasitukseen yhdistetään suolarasitus. Tilanteessa, jossa rakenne ei ole kosketuksissa jäätyvän veden kanssa ei jäätymis-sulamissyklien havaittu vaikuttavan negatiivisesti puristuslujuuteen.

Työssä pohdittiin tekniikan tuomista laajempaan käyttöön tuotteistamisella, ja todettiin
tuotteistamisprosessiin vaadittavan vielä paljon tutkimuksia ja selvityksiä. Työn tulokset
kuitenkin osoittavat, että meluseinän rakentaminen on mahdollista oikeanlaisella toteutuksella, jossa huomioidaan pintasuojauksen ja riittävän tilan tarve. Tässä työssä saavutettiin kahdella eri runkoaineen seoksella parhaimmillaan 9,8 ja 6,7 MPa:n puristuslujuuksia, ja jatkokehityksessä suositellaan käytettävän näitä seoksia. Tuotteistamiselle yksi suurimpia haasteita on tasalaatuisuuden saavuttaminen vakioidulla valmistusmenetelmällä. Tässä työssä valmistettujen koekappaleiden puristuslujuuksien välillä oli suurta vaihtelua, mikä ei ole hyväksyttävää kaupalliseen tarkoitukseen valmistetuilta tuotteilta.