Valimohiekan soveltuminen osaksi kerrosstabiloinnin runkoainetta ja käytön edistäminen

Valimoteollisuuden ongelmana on kertamuottimenetelmällä syntyvän jätteeksi luokitel-
tavan valimohiekan loppusijoittaminen. Kiristyvä jätelainsäädäntö ohjaa valimoita kehit-
tämään uusia käyttökohteita valimohiekalle, koska loppusijoitus kaatopaikoille on jää-
mässä historiaan. Vuonna 2018 voimaan tullut asetus eräiden jätteiden hyödyntämisestä
maarakentamisessa 843/2017 sallii valimohiekan käytön väylä- ja kenttärakenteissa sekä
teollisuus- ja varastorakennusten pohjarakenteissa ilmoitusmenettelyllä asetuksessa esi-
tettyjen ehtojen täyttyessä.

Valimohiekan kierrätystä ja uudelleenkäyttöä edistämään on perustettu Kiertovalu-tutki-
mushanke, jonka osana tämä diplomityö tehtiin. Tämän työn tavoitteena oli selvittää va-
limohiekan ja kalliomurskeen tai betonimurskeen seosten geoteknistä soveltuvuutta ker-
rosstabiloinnin runkoaineeksi. Soveltuvuutta tutkittiin laboratoriokokein, joilla pyrittiin
selvittämään stabiloidun seoksen pitkäaikaiskestävyysominaisuuksia, kuten kapillaari-
suutta, vedenläpäisevyyttä, routanousua, jäädytys-sulatuskestävyyttä, puristuslujuutta ja
syklistä kuormitusta. Lisäksi työssä oli tavoitteena edistää valimohiekan uusiokäyttöä tie-
rakenteessa. Uusiokäytön edistämistä varten kuvattiin valimohiekan tuotteistamispro-
sessi, sillä tuotteistaminen helpottaisi valimohiekan uudelleenkäyttöä merkittävästi. Li-
säksi tehtiin myös päästö- ja kustannuslaskenta sekä tuotteistamiseen tarvittava ja pitkä-
aikaiskestävyydestä kertovan koerakenteen yleispätevä suunnitelma.

Tämän diplomityön laboratoriotutkimustulosten perusteella valimohiekasta ja kallio-
murskeesta saadaan tehtyä kerrosstabilointiin teknisesti soveltuva seos. Myös beto-
nimurskeen ja valimohiekan sekoitus vaikutti mahdolliselta vaihtoehdolta pelkän puris-
tuslujuuden perusteella. Valimohiekan tuotteistamisprosessi kuvattiin suodatinkerrok-
sessa käytettävälle sitomattomalle valimohiekalle, sillä sen tuotteistaminen havaittiin
työn aikana seoksen tuotteistamista mielekkäämmäksi vaihtoehdoksi. Seoksen tuotteis-
taminen kantavaan kerrokseen osoittautui erittäin urakoitsijariippuvaiseksi, kun taas
suodatinkerroksessa käytettävän valimohiekan voisi tuotteistaa myös valimot. Päästö- ja
kustannuslaskennoissa huomattiin, että valimohiekkaa käyttämällä voidaan pienentää
suodatinkerroksen ja jakavan kerroksen rakentamisen päästöjä jopa 46 % ja kustannuk-
sia 50 % perinteisiin luonnonmateriaaleihin nähden. Havaittiin myös, että laskentojen
rajaukset saattavat muuttaa laskennan tulosta huomattavastikin.