Bakteerien käyttö itsekorjautuvan betonin valmistuksessa on tuotekehityslinjoista lupaavin.

Itsekorjautuvaa betonia kehitetään myös Suomessa – bakteerit kurovat halkeamat umpeen

Itsekorjautuvasta betonista olisi hyötyä niin julkisivuissa kuin infrarakentamisessa.

Kirjoittaja(t) Vesa Tompuri

Elinkaaritaloudellinen tarkastelu on saanut rakentamisessa ansaitsemaansa painoarvoa hitaanlaisesti, vaikka tämän näkökulman huomioon ottaminen on kaikkien ammattilaisten tiedostama. Betoni on tässä mielessä materiaali vaativimmasta päästä. Vaikka tutkimustietoa on valtavasti, suuri osa siitä on ensisijaisesti kokemusperäistä, eikä vastausta kaikkiin käyttöikään vaikuttaviin tekijöihin ole löytynyt.

Suhteituskin perustuu paljolti koetuloksiin, ja siksi sen muuttaminen vaatii suuren määrän uusia kokeita, jotta lopputuotteen ominaisuudet selviävät.

”Yksi tapa tuottaa itsekorjaavaa betonia on korvata osa runkoaineesta kevytsoratyyppisellä materiaalilla, johon on imeytetty rakenteen haljettua kalsiumkarbonaattia muodostavaa bakteerikantaa sekä bakteerien tarvitsemia ravinteita”, Luja-yhtiöihin kuuluvan Fescon oy:n tuotekehityspäällikkö Raimo Niemelä kertoo.

Tämä tapa on sikäli vaativa, ettei korjattavan halkeaman syntypaikka eikä ajankohta ole etukäteen tiedossa. Siksi kapseleiden tilavuusosuuden betonimassasta on oltava suuri: vähintään luokkaa kymmenen prosenttia.

”Kaiken kaikkiaan tämäntyyppinen tapa tuottaa itsekorjaavaa betonia on vaativin. Siksi olemme tämän tutkimuslinjan osalta vasta alussa, vaikka juuri päättyneessä EU-rahoitteisessa Healcon-projektissa odotukset olivat korkealla. Kaksi muuta, toisaalta bakteerien ja toisaalta SAP-polymeerien käyttöön perustuvaa tutkimuslinjaa sen sijaan etenivät”, johtava tutkija Markku Leivo VTT:ltä sanoo.

Benelux-maat pisimmällä

Suomesta VTT ja Fescon olivat mukana mainitussa Healcon-projektissa, jonka päätavoitteena oli löytää parhaat tavat itsekorjaavan betonin tuotteistamiseen.

”Pienet, enintään 0,1 millimetrin levyiset halkeamat korjautuvat itsestään. Hieman leveämmistäkään, betonin luonnollisiin ominaisuuksiin kuuluvista halkeamista ei ole haittaa paitsi silloin, kun rakenne on sijoitettu kosteuden ankarasti rasittamiin olosuhteisiin. Silloin halkeamista on syytä päästä eroon. Vesitiiviyden parantaminen on toki mahdollista muutoinkin kuin nyt kehitettävän itsekorjautuvan betonin avulla. Se on kuitenkin lupaava uusi tapa, jonka kehittämisen uusi polymeeriteknologia ja bioteknologia ovat mahdollistaneet”, Leivo toteaa.

Suomen lisäksi Healcon-projektiin ovat osallistuneet Tanska, Saksa, Espanja ja Portugali sekä Alankomaat ja Belgia. Kaksi viimeksi mainittua ovat Leivon mukaan pisimmällä itsekorjautuvan betonin kehittämisessä. Ensimmäinen seurattava itsekorjautuva betonirakenne on Antwerpeniin valmistunut kanaali. Lisäksi Tanskaan on projektin aikana valettu sillan reunapalkin kaltainen rakenne, jonka itsekorjautuvuuden toimivuus on seurannassa lähivuodet.

”Kun Tanskaan moottoritien varrelle rakennetun itsekorjautuvan betonipalkin käyttöaikaiset ominaisuudet ovat nykyistä paremmin selvillä, voi sanoa enemmän itsekorjautuvien betonirakenteiden todellisista mahdollisuuksista.”

Laaja käyttöalue

Fescon on Raimo Niemelän mukaan tutkinut mahdollisuutta ryhtyä itse valmistamaan itsekorjautuvia betonituotteita. Toistaiseksi, Healcon-projektin juuri päätyttyä, yhtiöllä ei ole aikataulua tällaisten tuotteiden mahdolliseksi valmistamiseksi.

”Kuivatuotteissa itsekorjautuvuudesta olisi kyllä suurta hyötyä. Pientenkin halkeamien korjautuminen niin julkisivuissa kuin myös infrarakentamisessa on eduksi”, Niemelä sanoo.

Julkisivujen pienistä halkeamista on monesti jollei rakenteellista niin ainakin esteettistä haittaa. Tällaisiin tapauksiin itsekorjautuva betoni on omiaan, mutta hinta on useimmiten este. Suuremmilla, yli 0,1 millimetrin halkeamilla on jo rakenteellistakin vaikutusta.

”Betonimassan, johon on sekoitettu bakteereja estämään halkeamien syntymistä, hinta voi olla kaksinkertainen normaaliin betonimassaan verrattuna. Jos tällä keinoin voidaan todella kasvattaa betonin käyttöikää, tämä tuplahintakin maksaa itsensä yleensä takaisin”, Leivo arvioi.

Hän pitää nimenomaan bakteerien hyödyntämiseen perustuvaa tutkimus- ja tuotekehityslinjaa lupaavimpana. Tässä kehittämistyössä on käytettävissä suomalaista bioteknologista osaamista. Toisen, Leivon mukaan lähes yhtä lupaavan tavan lähtökohtana on muun muassa vauvanvaipoista tuttujen SAP (Super Absorbent Polymer) -jakeiden käyttö.

”Kun tällainen polymeeri saa kosteutta, se laajenee jopa satakertaiseksi tilavuudeltaan.”

Leivo kertoo tutkimustyötä jatkettavan koko ajan. Vaikka Healcon-projekti on jo intensiivisimmältä osaltaan päättynyt, sen aikana tehtyjä koerakenteita tullaan seuraamaan vuosien ajan. Kaupallisten itsekorjautuvien betonituotteiden valmistusta saataneen kuitenkin odottaa vuosia.

Tätä artikkelia ei ole kommentoitu

0 vastausta artikkeliin “Itsekorjautuvaa betonia kehitetään myös Suomessa – bakteerit kurovat halkeamat umpeen”

Vastaa

Tilaa uutiskirje

Kooste rakennusalan tärkeistä uutisista sähköpostiisi kolmesti viikossa. Saat myös kutsuja Rakennuslehden tapahtumiin. Lisätietoja

Kooste rakennusalan tärkeistä uutisista sähköpostiisi kolmesti viikossa. Saat myös kutsuja Rakennuslehden tapahtumiin.

Anna sähköpostiosoitteesi