Valikko
Tiede

Silittämällä siistiä asfalttia ja itseään korjaavaa bakteeri­betonia testataan Hollannissa

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

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.

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.”

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Tiede
  • materiaalitekniikka
  • Matti Mielonen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Elina Jyväs 1977–2017

    2. 2

      ”Kapitalistista logiikkaa” vastustavat talonvaltaajat eivät suostu lähtemään saaristohuvilalta – Helsingin vaihtamat uudet lukot rikottiin heti, valtaajat kieltävät koskeneensa

    3. 3

      Sylki paljastaa, että nykyihminen on joskus paritellut tuntemattoman ihmislajin kanssa

    4. 4

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    5. 5

      Tietoturvaskandaali ravistelee Ruotsia – suomalainen asiantuntija pitää tapausta hyvänä muistutuksena ulkoistamisen riskeistä

    6. 6

      Kohukenkä myytiin loppuun saman tien verkkokaupassa – suomalaisissa urheilukaupoissa Niken uutta juoksutossua ei ole ollut tarjolla

    7. 7

      130 kipulaastaria ja 770 tablettia vahvaa kipulääkettä puolessa vuodessa oli liikaa – Valvira puuttuu säännöllisesti lääkärien lääkemääräyksiin

    8. 8

      Valtavat venäläiset sota-alukset sivuuttivat Helsingin – HSTV:n helikopterivideo näyttää ydinsukellusveneen saattueen Suomenlahdella

    9. 9

      Viisilapsisen perheen äiti Aino Kämäräinen tekee itse hammastahnansa, välttää vihannespusseja ja elää heinäkuun ilman muovia – näin sinäkin voit vähentää muovijätettäsi

    10. 10

      Charlien vanhemmat lopettavat oikeustaistelun lisähoidon saamiseksi sairaalle vauvalle – hengityskoneessa kituvan vauvan kohtalo on kuohuttanut ympäri maailmaa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    2. 2

      Venäjällä media valmistautuu Putinin Suomen-vierailuun syyllistämällä, nöyryyttämällä ja vähättelemällä Suomea

    3. 3

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    4. 4

      Viisilapsisen perheen äiti Aino Kämäräinen tekee itse hammastahnansa, välttää vihannespusseja ja elää heinäkuun ilman muovia – näin sinäkin voit vähentää muovijätettäsi

    5. 5

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    6. 6

      Kohukenkä myytiin loppuun saman tien verkkokaupassa – suomalaisissa urheilukaupoissa Niken uutta juoksutossua ei ole ollut tarjolla

    7. 7

      Räjähtäviä kaasuputkia ja rapistuvia moottoriteitä – edes Trumpin lupailemat tuhat miljardia eivät riitä korjaamaan USA:n rapakuntoon päässyttä infrastruktuuria

    8. 8

      Elina Jyväs 1977–2017

    9. 9

      Jalankulkijat kävelevät päin punaisia ja pyöräilijät ajelevat jalkakäytävillä – miksei liikenne­sääntöjen rikkomisesta sakoteta?

    10. 10

      Käpylässä sekakäyttäjillä on valikoiva maku: vain lonkero katosi hyllyistä – ”Perinteinen viinajuoppo on näissä tapauksissa harvassa”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ole oma kesäheilasi: Näin masturboit, jos sinulla on penis

    2. 2

      Asuntopula ajaa nuoria aikuisia Inarin metsiin – Kaisa Tikka peseytyy purossa ja käyttää jääkaappinaan kivenkoloa

    3. 3

      Elävien kuolleiden kaupungilta näyttävän Daytonin ruumishuoneelta on tila loppu – Yhdysvaltoja riivaa historian pahin huume-epidemia, ja yliannostuksia ottavat niin eläkeläiset kuin lapsetkin

    4. 4

      Joka kolmas muistisairaus voitaisiin ehkäistä korjaamalla elintapoja – tutkijat tunnistivat yhdeksän vaaran paikkaa, jotka altistavat dementioille eri elämänvaiheissa

    5. 5

      Lilli Pukka, 28, on ollut ilman parisuhdetta 10 vuotta ja järjestää ”mää-juhlat” juhlistaakseen sitä – tyytyväiset sinkut voidaan kuitenkin kokea itsekkäinä tai jopa uhkana, sanoo asiantuntija

    6. 6

      Australialaisnainen soitti hätänumeroon Yhdysvalloissa, paikalle tullut poliisi ampui hänet – omaiset vaativat vastauksia surmasta

    7. 7

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    8. 8

      Maistamaan pakottaminen vain pahentaa lapsen nirsoilua, ja sipulin piilottaminen ruokaan on epäreilua – lastenpsykiatri neuvoo, miten valikoivan lapsen voi saada syömään

    9. 9

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    10. 10

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    11. Näytä lisää