VTT: Kehäradan glykoli lyhentää betoni- ja teräsrakenteiden käyttöikää

VTT on saanut valmiiksi tutkimuksen Helsinki-Vantaan lentoaseman glykolivuodon vaikutuksista Kehäradan tunnelin betoni- ja rakenneteräsrakenteisiin. Tutkimuksen mukaan tunneliin vuotava glykoli lyhentää rakenteiden käyttöikää. Glykoli vaikuttaa erityisesti Suomen tunneleissa tavanomaiseen ruiskubetonirakenteeseen, joka on suunnitelmien mukainen ratkaisu myös Kehäradan tunnelissa. Tutkimuksen teettänyt Liikennevirasto etsii tunneliin nyt vaihtoehtoisia ratkaisuja muun muassa kestävämmistä erikoismateriaaleista.

Helsinki-Vantaan lentoaseman alle louhittavassa Kehäradan tunnelissa havaittiin kesällä 2010 laajoja mikrobikasvustoja noin 400 metrin pituudelta. Suurimmat kasvustot sijoittuivat nykyisen terminaali 1:n alle. Mikrobikasvustot käyttävät tunneliin maaperästä vuotavaa glykolia ravinteenaan ja hajottavat sitä. Glykolin hajoamisessa syntyy happoja ja aggressiivista hiilidioksidia, jotka syövyttävät sekä tunnelin sisälle, sen pintaan että kallion sisään ulottuvia rakenteita.

VTT:n esiselvitysluonteisessa tutkimuksessa selvitettiin Kehäradan tunneliin vuotavan glykolin hajoamisesta syntyviä aineita sekä arvioitiin alustavasti niiden vaikutusta tunnelin rakenteisiin. Otetuista vesinäytteistä tutkittiin mikrobiologisten ja kemiallisten analyysien perusteella muun muassa betonimateriaalien kestävyyden kannalta olennaisia riskitekijöitä.

Glykoli on osoitettu useissa laboratoriotesteissä helposti biologisesti hajoavaksi. Biologista hajoamista ei Kehäradan olosuhteissa ole kuitenkaan riittävästi tapahtunut. Kun glykolin ravitsema mikrobimassa valuu tunneliin ja saa happea, mikrobien kasvu nopeutuu. Tunneliin pääsee tästä syystä sellaisia glykolin hajoamistuotteita, jotka saavat aikaan teräs- ja betonimateriaaleille haitallisen kemiallisen ympäristön.

Saatujen tulosten perusteella voidaan jo nyt päätellä, että Kehäradan tapauksessa tunnelissa vallitseva kemiallinen ympäristö aiheuttaa teräs- ja betonimateriaalien turmeltumista. Turmeltuminen on nopeaa, eikä hyväksyttävään (50-100 vuotta) käyttöikään tavanomaisilla ratkaisuilla päästä. Koska tunneliin tuleva vesi sisältää edelleen etyleeniglykolia, jonka käyttö alueella lopetettiin jo 15 vuotta sitten, kemiallisen rasituksen voidaan arvioida jatkuvan myös tulevaisuudessa, ellei rakenteita saada suojattua glykolin hajoamisessa syntyviltä aggressiivisilta kalliovesiltä.

Liikennevirasto etsii vaihtoehtoisia ratkaisuja

Kehäradan tunnelin rakentamisessa vaihtoehtoina ovat kestävämmät erikoismateriaalit tai muut ratkaisut, joilla saavutetaan rakenteiden riittävä kestävyys tunnelin käytön aikana.

Liikennevirasto on tehnyt tarjouspyynnön vaihtoehtoisten ratkaisujen suunnittelusta ja tilaa ideasuunnitelman kaikkiaan seitsemältä suunnittelutoimistolta. Näistä 2-4 erilaista ratkaisua kehitetään yleissuunnitelmiksi, jotka sisältävät teknisen ratkaisun, riskienhallinnan ja kustannusarvion toteuttamisesta. Suunnitelmien valmistumisaikataulu on huhtikuun 2011 loppuun mennessä.

Kokonaisuudessaan glykoliongelman arvioidaan aiheuttavan 20 miljoonan euron lisäkustannukset, jotka koostuvat muun muassa erilaisista selvityksistä, tunnelin rakentamisen keskeytymisestä selvitysten ajaksi, korjausten suunnittelusta ja glykolin aiheuttamista lisävaatimuksista rakentamiselle.