Kuitutuhkan pitkäaikaistoimivuus teiden ja urheilukenttien päällysrakenteissa
Hyvönen, Iikka Severi (2014)
2014
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-09-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201408221391
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201408221391
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää kuitusaven ja lentotuhkan seoksen eli kuitutuhkan pitkäaikaistoimivuutta ja -kestävyyttä tie- ja urheilukenttärakenteissa. Työssä tutkittiin vanhoja LIFE- ja UUMA-hankkeiden koekohteita ja hyödynnettiin koekohteista aikaisemmin tehtyjä tutkimuksia vertailemalla niitä uusiin seurantatutkimuksiin. Lisäksi kolmesta koekohteesta määritettiin kuitutuhkarakenteesta otettujen näytteiden lämmönjohtavuus, joiden avulla pystyttiin arvioimaan onko kuitutuhkan lämmönjohtavuudessa tapahtunut muutoksia koekohteen elinkaaren aikana. Mitattujen lämmönjohtavuusarvojen perusteella koekohteiden rakenteiden laskennallisia routanousuja vertailtiin perinteisiin luonnon kiviainesrakenteisiin.
Työssä tehtyjen havaintojen ja tutkimusten perusteella kuitutuhkaa on pystytty onnistuneesti hyödyntämään niin tierakenteissa kuin erilaisissa urheilukenttärakenteissa. Tiekohteet, joissa on käytetty kuitutuhkaa tien jakavassa kerroksessa, ovat pysyneet toiminnaltaan vastaavassa kunnossa kuin perinteisin menetelmin tehdyt vertailurakenteet. Koe- ja vertailurakenteiden kulutuskerroksissa näkyi yhtäläisesti liikenteen ja sääolosuhteiden aiheuttamat rasitukset pituus ja poikkisuuntaisena epätasaisuutena. Urheilukenttäkohteissa kuitutuhkan potentiaalinen hyötykäyttö korostuu, koska urheilukentät eivät ole alttiita samanlaiselle liikennekuormituksista aiheutuvalle rasitukselle. Routaa eristävä kuitutuhkakerros yhdessä toimivan kuivatuksen kanssa mahdollistavat hyvin toimivan ja kestävän urheilukenttärakenteen.
Mitattujen lämmönjohtavuusarvojen perusteella kuitutuhkan lämmönjohtavuudessa ei ole tapahtunut suuria muutoksia rakenteiden elinkaarien aikana ja kuitutuhka on säilyttänyt pienemmän lämmönjohtavuusarvonsa luonnon kiviaineksiin verrattuna. Mikäli routanousu on rakenteen mitoittava tekijä, voidaan kuitutuhkarakenteella pienemmän lämmönjohtavuutensa ansiosta rakentaa kokonaispaksuudeltaan ohuempia rakenneratkaisuja perinteisiin rakenteisiin verrattuna. Ohuemmilla rakennekerroksilla voidaan saavuttaa kustannustehokkaampi rakenne ja sillä on myös luonnonvaroja säästävä vaikutus.
Työssä tehtyjen havaintojen ja tutkimusten perusteella kuitutuhkaa on pystytty onnistuneesti hyödyntämään niin tierakenteissa kuin erilaisissa urheilukenttärakenteissa. Tiekohteet, joissa on käytetty kuitutuhkaa tien jakavassa kerroksessa, ovat pysyneet toiminnaltaan vastaavassa kunnossa kuin perinteisin menetelmin tehdyt vertailurakenteet. Koe- ja vertailurakenteiden kulutuskerroksissa näkyi yhtäläisesti liikenteen ja sääolosuhteiden aiheuttamat rasitukset pituus ja poikkisuuntaisena epätasaisuutena. Urheilukenttäkohteissa kuitutuhkan potentiaalinen hyötykäyttö korostuu, koska urheilukentät eivät ole alttiita samanlaiselle liikennekuormituksista aiheutuvalle rasitukselle. Routaa eristävä kuitutuhkakerros yhdessä toimivan kuivatuksen kanssa mahdollistavat hyvin toimivan ja kestävän urheilukenttärakenteen.
Mitattujen lämmönjohtavuusarvojen perusteella kuitutuhkan lämmönjohtavuudessa ei ole tapahtunut suuria muutoksia rakenteiden elinkaarien aikana ja kuitutuhka on säilyttänyt pienemmän lämmönjohtavuusarvonsa luonnon kiviaineksiin verrattuna. Mikäli routanousu on rakenteen mitoittava tekijä, voidaan kuitutuhkarakenteella pienemmän lämmönjohtavuutensa ansiosta rakentaa kokonaispaksuudeltaan ohuempia rakenneratkaisuja perinteisiin rakenteisiin verrattuna. Ohuemmilla rakennekerroksilla voidaan saavuttaa kustannustehokkaampi rakenne ja sillä on myös luonnonvaroja säästävä vaikutus.