Tarkista selaimen asetuksista, että JavaScript ja evästeet ovat käytössä.

Mikäli JavaScript on käytössä, mutta jokin selainlaajennus estää sen lataamisen, poista selainlaajennus käytöstä.

Silittämällä siistiä asfalttia ja itseään korjaavaa bakteeri­betonia testataan Hollannissa

Uudenlaista pinnoitetta kokeillaan kymmenellä tienpätkällä. Kehittäjän mukaan tie kannattaa silittää keväällä.

Tiede
 
Delftin teknillinen yliopisto
Tutkijoiden induktiokuumennin on puoli metriä leveä prototyyppi. Se lämmittää bitumin ja tiivistää hapertuneen asfaltin.
Tutkijoiden induktiokuumennin on puoli metriä leveä prototyyppi. Se lämmittää bitumin ja tiivistää hapertuneen asfaltin. Kuva: Delftin teknillinen yliopisto

Jos hollantilaiselta insinööriltä Erik Schlangenilta kysytään, niin kohta voisi olla aika silittää asfaltti talven jäljiltä. Tai lisätä bakteereja betonin halkeamiin.

Delftin teknillisen yliopiston professori Schlangen esitteli itsestään korjautuvia rakennusmateriaaleja vastikään Yhdysvaltain tiedeviikolla Washingtonissa.

Delftin tutkijoiden kokeilema asfaltti sisältää normaaliin tapaan kiviä ja bitumia, joka sitoo kivet toisiinsa.

Pulmana asfaltissa on Schlangenin mukaan yleensä se, että bitumilla on taipumus kovettua ja kutistua. Kun niin käy, kiviä irtoilee ja pinnoite heikkenee.

Delftiläisten oivallus on lisätä bitumiin teräslangan palasia. Kun korkeakoulun tekemä induktiokuumennin ajaa pinnoitteen päällä, teräslangat kuumenevat ja sulattavat bitumia. Kun bitumi sulaa, asfaltti tiivistyy uudelleen.

Induktio on tuttu esimerkiksi nykyaikaisista induktioliesistä. Se perustuu voimakkaseen magneettikenttään, joka tuottaa teräkseen sähkövirran.

Keinoa käytetään yleisesti teollisuudessa romuraudan sulattamiseen, tehoelektroniikan professori Jorma Kyyrä muistuttaa. Hollantilaisten keino kuulostaa tältä osin toimivalta, jos he saavat teräslangat bitumiin järkevästi.

Terästä on asfaltissa varsin vähän. Bitumia on asfaltin painosta noin neljä prosenttia, ja bitumin painosta on vuorostaan terästä noin viisi prosenttia.

Teräslankojen ei pitäisi ruostua, koska ne ovat kokonaan bitumin sisässä.

Schlangenin ryhmä teki ensimmäisen koepätkän vuosikymmenen alussa. Neljän vuoden jälkeen tutkijat kuumensivat tien, josta ei vielä irronnut kiviä mutta johon oli ilmaantunut mikroskooppisia halkeamia. Schlangenin mukaan koepätkä on yhä kunnossa.

Bitumin pitää kuumentua 80–95 asteeseen. Kokeissa hollantilaiset ovat havainneet, että bitumi kuumenee odotetusti, mutta kiviaines ei. Se auttaa asfalttia viilentymään kuumentamisen jälkeen.

”Pystymme korjaamaan suurimmillaan noin millimetrin levyiset raot”, Schlangen lupaa.

Korjaaminen pitäisi tehdä hänen mukaansa heti talven jälkeen, jotta syntyneet raot eivät alkaisi levitä.

Hollannissakin tiet ovat kovilla, kun lämpötila sahaa talvisin pakkasen ja plusasteiden välillä. Nastarenkaiden aiheuttamasta kulutuksesta siellä ei ole kokemusta.

Kokeita on tehty Hollannissa käytettävällä huokoisella asfaltilla, joka vähentää veden kertymistä tielle. Silitettäväksi sopii Schlangenin mukaan myös tavallinen asfaltti.

Silittämällä siistiä asfalttia on Hollannissa nyt kymmenellä tienpätkällä. Odotukset ovat kovat.

”Voimme ainakin kaksinkertaistaa pinnoitteen iän”, Schlangen lupaa.

Itsestään korjautuva betoni tarvitsee vielä vähemmän huoltoa kuin asfaltti. Siinä työn tekevät bakteerit. Ne tukkivat pienet halkeamat kalsiumkarbonaatilla.

Delftin itsestään korjautuva betoni on osa Euroopan unionin hanketta, jossa on mukana Teknologian tutkimuskeskus VTT.

Itsekorjautuvuus olisi betonille hyödyllinen ominaisuus, johtava tutkija Markku Leivo VTT:ltä kirjoittaa Nordic Concrete Researchissa. Delftin ja Gentin yliopistojen bakteerimenetelmä on hänestä hyvin kiinnostava keino.

Vahvistetussa betonissa on aina pieniä halkeamia. Alle 0,4 millimetrin halkeamat eivät heikennä rakenteen kestävyyttä, mutta ne päästävät läpi vettä. Pienetkin halkeamat pitäisi Schlangenin mukaan korjata heti, jottei vesi pääse ruostuttamaan tukiteräksiä.

Bakteerit pannaan betoniin pienissä rakeissa. Ne eivät tee mitään niin kauan kuin betoni on ehjää.

”Bakteerit nukkuvat ja alkavat toimia vasta kun saavat vettä ja happea. Sitten ne alkavat kasvattaa kalsiumkarbonaattia, joka muutamassa päivässä tukkii mikroraot”, Schlangen selittää.

Delftin teknillinen yliopisto
Betonissa on murtuma.
Betonissa on murtuma.
Bakteerit ovat paikanneet murtuman kalsiumkarbonaatilla.
Bakteerit ovat paikanneet murtuman kalsiumkarbonaatilla.

Bakteereja on kokeiltavina useita. Ne tarvitsevat emäksisen ympäristön kasvattaakseen kalsiumkarbonaattia, joten happamuusasteen (pH) pitää olla vähintään kymmenen.

Betonin happamuusaste on 12–13, jossa teräskin viihtyy ruostumatta.

Bakteerien lisäksi betoniin voi lisätä vedessä turpoavia polymeerejä. Bakteerit ja polymeerit täydentävät toisiaan.

”Jos betonin rakoon päätyy vettä, polymeeri tukkii sen minuuteissa. Bakteerit täyttävät raon muutamissa päivissä lopullisesti rakentamalla kalsiumkarbonaattia.”

Delftin hankkeista silittämällä siisti asfaltti voisi Schlangenin arvion mukaan päästä laajaan koekäyttöön nopeammin kuin bakteeribetoni.

Asfaltin kokeileminen oikeassa käytössä on näet helpompaa ja riskittömämpää kuin esimerkiksi bakteeribetonista tehdyn sillankannen.

”Rakennusyhtiöt eivät ehkä innostu itseään korjaavista materiaaleista”, Schlangen epäilee.

Bredan kuntaakaan ei kiinnostanut panna bakteereja betoniseen paviljonkiin, johon tuli Schlangenin mukaan pian halkeamia.

”Suihkutimme bakteereja pinnalle, ja bakteerit sulkivat raot. Parempi olisi ollut panna niitä betoniin sekaan.”

Tämä aihe on kiinnostava, haluaisin lisää tällaisia uutisia!

Kiitos mielipiteestäsi!

Reseptit