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

      ”Meillä on kaikki niin hyvin”, sanoi Kirsi Karhusen, 46, mies saattohoidossa ennen kuolemaansa – Terhokodissa lapsillekin puhutaan kuolemasta suoraan

    2. 2

      Kaksi eläkeläistä ja suojana 12 poliisia – saksalaispariskunta antoi oikeistopopulismille kasvot, eivätkä kaikki pitäneet siitä

    3. 3

      Syövän on epäilty johtuvan stressistä, ujoudesta, jopa kielteisistä ajatuksista – laaja kartoitus murtaa sairastuneille haitallisia myyttejä

    4. 4

      HS:n lukijat ehdottavat: Nämä suomalaiset tuotteet kuuluisivat bisnesmokien museoon

    5. 5

      Neljä kuppia kahvia, ei edes pullollista energiajuomaa – suurselvitys tarkisti kofeiinin terveydelliset riskirajat

    6. 6

      Viro on yhä jakautunut rinnakkaismaailmoihin 10 vuotta patsasmellakoiden jälkeen – HS seurasi viron- ja venäjänkielisten nuorukaisten koulupäivää

    7. 7

      Natsitohtori Mengele vihelteli oopperaa valitessaan uhrejaan Auschwitzissa – ihmiskokeiden tulokset olivat tieteellisesti kelvottomia

    8. 8

      Lapsen vieraannuttaminen toisesta vanhemmasta ei ole eroriita vaan henkistä väkivaltaa – miksi siihen ei puututa?

    9. 9

      Brigitte Macron ”neuvoo ja valmentaa” presidentiksi pyrkivää miestään – lukiolaispojan ja opettajan skandaalisuhteesta syntyi Ranskan seuratuin pari

    10. 10

      Tuhkarokko leviää nyt ympäri Eurooppaa – Suomessa valmiuksia on lisätty uudella lailla

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Taka-Töölön 80-vuotias klassikkoravintola säästyi perikadolta – Nina Kaukonen osti ravintolan, jossa Matti Pellonpää kävi suihkussa ja Supo vahti Salman Rushdieta

    2. 2

      Neljä kuppia kahvia, ei edes pullollista energiajuomaa – suurselvitys tarkisti kofeiinin terveydelliset riskirajat

    3. 3

      Punkki puri Jussi Kaijalaa ja se muutti hänen elämänsä – ”Vian epäiltiin jo olevan korvien välissä”

    4. 4

      Syövän on epäilty johtuvan stressistä, ujoudesta, jopa kielteisistä ajatuksista – laaja kartoitus murtaa sairastuneille haitallisia myyttejä

    5. 5

      HS:n lukijat ehdottavat: Nämä suomalaiset tuotteet kuuluisivat bisnesmokien museoon

    6. 6

      Onko naisen huivi aina alistamisen merkki? 18-vuotias huivinkäyttäjä kertoo, että ei ole – tästä kamppaillaan juuri nyt Euroopan maissa

    7. 7

      Tuhkarokko leviää nyt ympäri Eurooppaa – Suomessa valmiuksia on lisätty uudella lailla

    8. 8

      Joutsenlaulun Vain elämää -versio soi myös radiossa vastoin Jussi Hakulisen tahtoa – ”Sanoin, että laittakaa radio kiinni”

    9. 9

      Brigitte Macron ”neuvoo ja valmentaa” presidentiksi pyrkivää miestään – lukiolaispojan ja opettajan skandaalisuhteesta syntyi Ranskan seuratuin pari

    10. 10

      Tieteelliset tosiasiat hylätään humpuukina, jos ne horjuttavat omaa maailmankuvaa – ”Ihmiset kyseenalaistavat tutkijoiden motiivit ja sitoumukset”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Maailman vaarallisin tulivuori oireilee uhkaavasti – Kun Campi Flegrei taas räjähtää, vaarassa on miljoonia ihmisiä

    2. 2

      Ammattikoulutuksen tila on kelvoton – poikani lukujärjestys on tyhjä ja hän joutuu lorvimaan kotona

    3. 3

      Oudot tuntemukset juoksulenkillä paljastuivat syöväksi – Entinen huippu-urheilija Kirsi Valasti uskoo, että liikunnan tuoma kehotietoisuus pelasti hänet

    4. 4

      Bostonin maratonin voittajan uurteiset reisilihakset hämmästyttävät: ”En ole nähnyt koskaan mitään vastaavaa”

    5. 5

      ”Se on kuin jokin uskonto: usein kun suomalainen lähtee töistä, hän ei enää vastaa puhelimeen” – USA:ssa uraa tehnyt Tero Kuittinen hämmästelee suomalaista keskustelua työuupumuksesta

    6. 6

      Kolmentuhannen euron lasku kuoleman jälkeen yllätti omaiset

    7. 7

      Selvitys: Lähes kolmannes pohjoiskorealaisista käyttää huumeita – metamfetamiini on monille jo arkipäiväistä

    8. 8

      Ravitsemusterapeutti kärsi vuosia kipeästä vatsasta ja ilmavaivoista – Sitten ystävä kertoi ruokavaliosta, joka toi helpotuksen

    9. 9

      Onko tässä Helsingin pienin ja kallein vuokrayksiö? 10 neliömetriä, 1 941 euroa kuukaudessa

    10. 10

      Nyt on hyvä aika päivittää televisio – alle kuukauden päästä kanavasi voivat pimentyä

    11. Näytä lisää
    Uusimmat
    1. Juuri nyt
    2. KalPa nousi lähes tyhjästä Liigan tähtiin – ”Turha voivotella varsinkaan asioille, joille ei voi tehdä mitään”
    3. Painetaan rödaa bulilla kentällä ja toimistossa
    4. Kaksi eläkeläistä ja suojana 12 poliisia – saksalaispariskunta antoi oikeistopopulismille kasvot, eivätkä kaikki pitäneet siitä
    5. Lapsen vieraannuttaminen toisesta vanhemmasta ei ole eroriita vaan henkistä väkivaltaa – miksi siihen ei puututa?
    6. Viro on yhä jakautunut rinnakkaismaailmoihin 10 vuotta patsasmellakoiden jälkeen – HS seurasi viron- ja venäjänkielisten nuorukaisten koulupäivää
    7. Kalliossa tokaluokkalaiset harjoittelevat 45 minuutin pikkutarkkaa itämaista teeseremoniaa – Ilmianna yhtä fiksu keksintö toisesta koulusta
    8. Natsitohtori Mengele vihelteli oopperaa valitessaan uhrejaan Auschwitzissa – ihmiskokeiden tulokset olivat tieteellisesti kelvottomia
    9. Tunti sitten
    10. Mitä jos puhelimen voisikin korjata itse? Valmistajat tekevät korjaamisesta vaikeaa, mikä nostaa huollon hintaa – HS vertaili hintoja Helsingissä
    11. ”Meillä on kaikki niin hyvin”, sanoi Kirsi Karhusen, 46, mies saattohoidossa ennen kuolemaansa – Terhokodissa lapsillekin puhutaan kuolemasta suoraan
    12. Espoolaisen kerrostalon kellarissa paloi taas – edellisen palon siivousjätteet sytytetty todennäköisesti tahallaan
    13. Näytä lisää