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

      Vakavasti sairaan espoolaisnaisen lapsi otettiin yllättäen huostaan – äiti ei pääse tapaamaan satojen kilometrien päähän vietyä lastaan

    2. 2

      ”En syö juuri mitään, enkä silti laihdu” – Asiantuntijat kertovat, kuinka paljon aineenvaihdunnan hidastuminen oikeasti vaikuttaa laihtumiseen

    3. 3

      Olivia Oras alkoi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana VIP-elämää – Mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    4. 4

      Juristi menetti työttömyys­korvauksensa, vaikka ei ollut tienannut senttiäkään – työttömyysturvassa on sudenkuoppia, jos pyrkii työllistymään itse

    5. 5

      Tammikuun palkkakuitissa odottaa yllätys – tarkista, paljonko maksusi ovat nousseet kilpailukykypäätösten takia

    6. 6

      Moni treenaaja ei osaa levätä oikein, sanoo urheilufysiologi – arjen minuuttiaikataulussa ei ehdi palautua harjoittelusta

    7. 7

      Vanhemmat ovat menneet digiloikasta sekaisin, ja siksi monien lasten sanavarasto laahaa pahasti jäljessä

    8. 8

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    9. 9

      Leo-Pekka Tähti on Vuoden urheilija: ”Aika historiallinen hetki”

    10. 10

      Obama määräsi Wikileaks-vuotaja Chelsea Manningin vapautettavaksi – nyt kysytään jo, mitä tekee Julian Assange

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Olivia Oras alkoi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana VIP-elämää – Mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    2. 2

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    3. 3

      ”En syö juuri mitään, enkä silti laihdu” – Asiantuntijat kertovat, kuinka paljon aineenvaihdunnan hidastuminen oikeasti vaikuttaa laihtumiseen

    4. 4

      Tammikuun palkkakuitissa odottaa yllätys – tarkista, paljonko maksusi ovat nousseet kilpailukykypäätösten takia

    5. 5

      Sarjahukuttamisista tuomittu on yhä kateissa, poliisi julkaisi kasvokuvan – ”mahdolliset vihjeet hätäkeskukseen”

    6. 6

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    7. 7

      Japanilaiset tutkijat varoittavat: Älä näytä rauhanmerkkiä sosiaalisessa mediassa

    8. 8

      Juristi menetti työttömyys­korvauksensa, vaikka ei ollut tienannut senttiäkään – työttömyysturvassa on sudenkuoppia, jos pyrkii työllistymään itse

    9. 9

      Influenssa vai tavallinen flunssa? Lääkäri kertoo, miksi influenssaa kannattaa seurata tarkasti

    10. 10

      Lähes kaikki Kelan etuudet pienenevät tänä vuonna – HS kertoo, miten muutokset vaikuttavat sinun tuloihisi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ulkomailla asuneet suomalaiset kertovat rajusta paluusokista: ”Tuntui siltä, että ainoa vaihtoehto on lähteä taas pois”

    2. 2

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    3. 3

      Uudet seksitavat lisäävät rajusti nielusyöpien määrää – tutkija ehdottaa HPV-rokotusohjelman laajentamista poikiin

    4. 4

      Fysioterapeutti: Moni nainen kärsii tietämättään vatsalihasten erkaumasta – näin treenaat keskivartalosi kuntoon

    5. 5

      Joukko Munkkiniemen yhteiskoulun lukion oppilaita karkasi bileristeilylle Ruotsiin – Rehtori: ”Viitteitä suuresta salajuonesta”

    6. 6

      Olivia Oras alkoi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana VIP-elämää – Mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    7. 7

      Lohikäärmeet pilaavat seksielämäni

    8. 8

      Heli Kurjanen kehitti maailman myydyimmän kuukautiskupin – suorasukainen markkinointi on järkyttänyt Yhdysvalloissa

    9. 9

      Kukaan ei tunne 25-vuotiasta Axel Thesleffiä, mutta hänen biisinsä oli viime vuoden suurin Suomi-hitti, jota on kuunneltu yli 130 miljoonaa kertaa – Miten se on mahdollista?

    10. 10

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    11. Näytä lisää