CleanTurku-tiimin erityisasiantuntija Reeta Huhtinen koordinoi Topinpuisto-hankkeessa yritysten ja korkeakoulujen välistä yhteistyötä.

”Stabiloinnissa käytetään yleensä sementti- ja kalkkipohjaisia sideaineita. Meidän tavoitteenamme on löytää tarkoitukseen sopivia uusia kierrätysmateriaaleja, joilla on perinteisiä sideaineita pienemmät hiilidioksidipäästöt”, hän kertoo.

Hankkeessa kiinnitetään huomiota suurivolyymisiin teollisuuden sivuvirtoihin, muun muassa tuhkiin ja kuoniin. Jätteeksi koetulle materiaalille löytyy tällöin arvokasta jatkokäyttöä.

”Lisäksi uusiomateriaalien hyödyntäminen vähentää neitseellisten maavarojen käyttöä.”

Tavallista on myös, että kun savimaalle rakennetaan, niin savi kuljetetaan pois ja sen tilalle tuodaan soraa. Maan stabilointi läheltä saatavilla uusiosideaineilla vähentää maansiirtoja ja liikenteestä aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä.

Topinpuiston alueen omistaa Lounais-Suomen Jätehuolto Oy. Turku Science Park Oy toimii hankkeessa sen kumppanina. Topinpuiston savien esitestaamiseen ovat osallistuneet Åbo Akademin molekyylitieteen ja tekniikan laboratorio sekä Turun ammattikorkeakoulun kemiantekniikan sekä maa- ja betonilaboratoriot yhdessä Nordkalk Oy:n, Ecolan Oy:n, Renotech Oy:n, UPM Kymmene Oyj:n ja Suomen Erityisjäte Oy:n kanssa.

Laboratorioista kenttäkokeisiin

Topinpuiston savimaa on tarkoitus lujittaa niin sanotun pilaristabiloinnin avulla.

Pilaristabiloinnissa stabilointikoneen sekoitinkärki painetaan pehmeään maa-ainekseen. Kärkeä ylös nostettaessa sen kautta syötetään maahan sideainetta. Sideaine sekoitetaan maahan pyörittämällä sekoitinta, jolloin sideaineen lujittumisen myötä maahan muodostuu lujittuneita pilareita, jotka vastaanottavat penkereen kuormat. Lopputulos muistuttaa hieman rakennuksen pohjan paalutusta.

Vuoden 2020 aikana laboratoriokokeissa testattiin savimaan stabilointia neljällä eri uusiosideaineella. Näitä olivat Suomen Erityisjätteen yhdyskuntajätteen poltosta syntyvä pohjakuona, UPM:n Jämsänkosken tehtaan lentotuhka, Ecolan Oy:n Stabi-tuote, mikä sisältää kivihiilen, puun ja turpeen poltosta syntyvää lentotuhkaa sekä Nordkalkin uunipölyä ja poltettua kalkkia sisältävä Terra POZ. Kaikissa stabilointiseoksissa oli mukana myös jonkin verran sementtiä.

”Ainakin osa uusiosidosaineista näyttää toimivan hyvin, mutta kaikkien kohdalla pitää jatkaa vielä laboratoriokokeita. Vuoden 2021 aikana vuorossa ovat myös kenttäkokeet.”

Kohti tuotteistamista

Topinpuistossa tavoitteena on avata tietä kohti kiertotalouden mukaisia toimintamalleja.

”Avainasemassa on eri toimijoitten välinen yhteistyö. Mitä enemmän uusioaineita testataan ja niistä saadaan käyttökokemuksia, sitä helpompi on siirtyä niiden laajamittaiseen käyttöön.”

Vuonna 2018 voimaan astunut MARA-asetus tehostaa osaltaan jätteiden hyödyntämistä maarakentamisessa.

”Kun MARA-asetuksen vaatimukset täyttyvät, niin uusioaineiden käyttöön väylissä, kentissä ja valleissa ei tarvita enää ympäristölupaa vaan selvitään ilmoitusmenettelyllä. Tosin MARA-asetus ei koske syvästabilointia, joten siltä osin sääntely-ympäristöä tulee vielä kehittää.”

Omat haasteensa uusiomateriaalien käytölle tuo rakennusalan tietty konservatiivisuus ja varovaisuus.

Uusiomaarakentamista työntävät toisaalta eteenpäin esimerkiksi kuntien ilmastotavoitteet ja pyrkimykset kohti vähähiilistä rakentamista.

Kansallisella tasolla uusiomaarakentamista on edistetty viime vuonna päättyneessä CircVol 6 Aika -hankkeessa, jossa Topinpuiston stabilointikokeita tehtiin.

Alan keskeinen vaikuttaja on myös UUMA-hanke, joka kokoaa yhteen uusiomaarakentamisen alan keskeiset toimijat. ”Stabilointia uusiosideaineilla on kokeiltu myös esimerkiksi Helsingin Kuninkaantammessa UUMA3-hankkeessa”, Huhtinen kertoo.

Turun seudulla kokeiltiin myös ruoppausmassojen stabilointia CircVol 6Aika -hankkeessa, kertoo lehtori Maarit Järvinen Turun ammattikorkeakoulusta.

Jätteestä aarre

Järvinen ja Huhtinen näkevät uusiosideaineilla olevan paljon mahdollisuuksia maarakentamisessa.

”Yrityksetkin ovat lähteneet innolla mukaan yhteistyöhön. Heidän näkökulmastaan on jännittävää, kun jätteeksi koettu materiaali voikin osoittautua aarteeksi”, Järvinen huomauttaa.

Maarakentamisen lisäksi uusiomateriaaleilla saattaa olla tulevaisuudessa entistä enemmän merkitystä myös muualla rakentamisessa.

”Betonissa tarvittavan hienon hiekan, fillerin, saanti on haastavaa, ainakin globaalilla tasolla. Betonissa on käytetty jo vuosien ajan pieniä määriä lentotuhkaa, jota syntyy kivihiilen polton yhteydessä. Muitakin tällaisia materiaaleja voisi varmasti olla”, Järvinen pohtii.

Huhtinen on aloittanut vuoden alussa työ- ja elinkeinoministeriön rahoittamassa rakennusteollisuuden kiertotaloutta edistävässä hankkeessa nimeltä 3C-Cluster (Circular Materials and Solutions for Construction Industry).

”Hanke kokoaa yhteen alan yrityksiä, korkeakouluja ja julkisen puolen toimijoita. Tavoitteena on edistää uusien kiertotalouden mukaisten rakennustuotteiden syntymistä”, hän kertoo.

Ruoppausmassojakin stabiloitu

Turun seudulla on kokeiltu CircVol 6Aika -hankkeessa myös ruoppausmassojen stabilointia.

Lehtori Maarit Järvinen Turun ammattikorkeakoulusta kertoo, että kenttäkokeessa Naantalin Matalahdelta ruopattua savea läjitettiin rantaan ja massastabiloitiin eri uusiosideaineilla. Sideaineet sekoitettiin tällöin ruoppausmassaan pinnasta.

”Sementillä stabiloidun vertailualueen lisäksi stabilointiin käytettiin esimerkiksi sementin ja raakaraudan valmistuksessa syntyvän masuunikuonajauheen yhdistelmää.”

Stabilointiin käytettiin myös tuhka- ja kalkkiseoksia. Näitä olivat muun muassa lämpövoimalan biotuhka, kalkinvalmistuksessa syntyvä uunipöly sekä jätteenpolton pohjakuona.

”Kaikki kokeilussa stabiloidut koekentät täyttivät ja jopa ylittivät niille asetetut lujuusvaatimukset.”

Järvinen huomauttaa, että tarve ruoppausmassojen stabilisoinnille ja jatkokäytölle on kasvanut.

”Esimerkiksi Turun kaupunki on tehnyt päätöksen, että ruoppausmassoja ei tulisi enää läjittää mereen. Ne on sijoitettava maalle.”

Turussa valmistellaan ruoppausmassojen läjitystä ja stabilointia Lauttarannan alueella, jonne on tavoitteena rakentaa asuntoalue. Matalahden koestabiloinnit palvelevat myös Lauttarannan rakentamista.