18.1.2021

Geopolymeeribetonin comeback – Lohjan Pyörteessä vietiin kiertotalous käytäntöön poikkitieteellisellä yhteistyöllä ja rohkeudella

LOIKKA-blogi | Erilaiset geopolymeerit ja vaihtoehtoisia sideaineita hyödyntävät betonit tekevät voimakkaasti paluuta rakennusmateriaaleiksi alhaisempien hiilidioksidipäästöjen ansiosta. Lohjan asuntomessuille 2021 valmistuvalle Pyörre-talolle valettiin aurinkoisena syyskuun maanantaina, 28.9.2020, geopolymeeribetonista autotallin lattia.

Kestävän betonin resepti on tunnettu jo pitkään: muinaiset roomalaiset osasivat valmistaa betonia niin hyvin, että osa rakennuksista on edelleen käyttökunnossa yli 2 000 vuotta myöhemmin. Roomalaisen betonin salaisuus oli sen sisältämä vulkaaninen tuhka.

Salaisuudet unohtuivat vuosisadoiksi, kunnes 1800-luvun lopussa ryhdyttiin taas hyödyntämään kemiallisesti samankaltaista sideainetta alkaliaktivoidusta masuunikuonasta. Tästä niin sanotusta geopolymeeribetonista rakennettiin Euroopassa ja Neuvostoliitossa useita kerrostaloja noin 60–70 vuotta sitten. Syynä oli edullinen hinta ja tuolloin vaivannut pula Portland-sementistä (OPC). Suomessakin materiaalia tutkittiin 1980-luvulla, mutta laajempaan käyttöön se ei koskaan päätynyt.

Nyt erilaiset geopolymeerit ja vaihtoehtoisia sideaineita hyödyntävät betonit tekevät voimakkaasti paluuta rakennusmateriaaleiksi, johtuen niiden huomattavasti alhaisemmista hiilidioksidipäästöistä (CO2) verrattuna perinteiseen Portland-sementtiin. Oulun yliopistossa, Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä, niitä on tutkittu aktiivisesti jo vuosikymmenen ajan. Professori Mirja Illikaisen johtama ryhmä selvittää muun muassa, miten erilaisia teollisuuden sivuvirtoja voidaan hyödyntää geopolymeerien raaka-aineina. EU:n Horizon2020-rahoitteisessa WOOL2LOOP-hankkeessa tutkitaan mineraalivillajätteen (kivi- ja lasivillan) uusiokäyttöä geopolymeerin raaka-aineena elinkaarensa lopussa.

Laboratoriosta työmaalle: Pyörteen autotalliin kokeiltiin uutta reseptiä

Tutkimus ei ikinä pysy laboratorion seinien sisällä, jos mukana on tahtova ja tekevä tiimi. Lohjan asuntomessuille 2021 valmistuvalle Pyörre-talolle valettiin aurinkoisena syyskuun maanantaina, 28.9.2020, geopolymeeribetonista autotallin lattia.

Tekeminen käynnistyi luvattuani kohteen pääsuunnittelijalle, Matti Kuittiselle, että voisimme Saint-Gobain Weberin toimesta toteuttaa Pyörteeseen autotallin lattian geopolyymeristä WOOL2LOOP-hankkeen tiimoilta. Kaikki ei mennyt ihan alkuperäisten suunnitelmien mukaan: piti soveltaa, sopia hankkeen riskeistä ja lopuksi tuli tietysti kiire. Saint-Gobain konsultoi ja Oulun yliopiston laboratoriossa kehitettiin laastiresepti. Jatkokehityksen laastista betoniksi toteutti Keko Geopolymeerit Oy (Keko), joka on Oulun yliopiston tutkimuksen pohjalta perustettu spin off -yritys. Muita ennakkoluulottomia yhteistyötahoja Lohjan Pyörteen projektissa olivat Aulis Lundell Oy, Finnrecycling Oy sekä Kuljetus Sundell Oy – ja tietenkin tulevat asukkaat. Poikkitieteellistä tiimiä tutkimuksesta käytäntöön luotsasi kiertotalouteen hurahtanut projektityöntekijämme Tuomas Kohvakka. Tuomaksesta sen verran tähän väliin, että valmistuttuaan vuodenvaihteessa, hän aloitti Saint-Gobain Finlandin ensimmäisenä Kiertotalousinsinöörinä.

Kierrätys- ja sivuvirtamateriaalit hyötykäyttöön

Valun tiukahko aikataulu ja raaka-aineiden saatavuus asettivat kokeilulle joitakin reunaehtoja. Tässä tapauksessa lattiamassan pääasiallisena sideaineena käytettiin masuunikuonaa ja täyteaineina kierrätettyä, pestyä, termisesti ja mekaanisesti elvytettyä valimohiekkaa sekä Saint-Gobain Weberin Ojakkalan tehtaalla kuivattua luonnonhiekkaa. Alkaliaktivaattorina toimi lipeäpohjainen liuos. Sideaine voidaan korvata myös monella muulla teollisuuden sivuvirralla, kuten rakennus- ja purkujätteen mukana syntyvällä kivi-ja lasivillajätteellä tai erilaisilla lentotuhkilla. Myös aktivaattorien korvaamista kierrätys- tai sivuvirtamateriaaleilla tutkitaan, jolloin geopolymeerien hiilijalanjälki pienenee edelleen.

Kokeellisen betonin valmistus vaatii käsityötä ja luovuutta, mutta myös perinteisiä menetelmiä voidaan hyödyntää. Esimerkiksi sekoitus ja valu toteutettiin tavallisessa betoniautossa, jolloin betonimassa saatiin vaivattomasti valettua kohteessa. Tai lähes vaivattomasti – innostuneen työryhmän ilmeet kiristyivät hetkellisesti auton sulakkeen palaessa kesken kiivaimman sekoituksen ja monine muine kommelluksineen mutta lopulta historiallinen valu sujui kuitenkin hyvin. Harvoin näin hauskoja työpäiviä kohdalle sattuu, naurettiin ja jännitettiin kaikki yhdessä! Suuri kiitos vielä erikseen Kuljetus Sundell Oy:n ammattitaidolle ja innostukselle uuden äärellä – oli kuulemma hieno työpäivä, jotain uutta ja erilaista!

Vaikka matkalla oli monta muuttujaa ihmisten, aikataulujen, raaka-aineiden, laitteiston, menetelmien ja työmaan kannalta, oli hienoa nähdä, että kiertotaloutta voidaan konkreettisesti edistää. Autotalliin tuli hieno (ja varsin pitkäikäinen?!) lattia ja geopolymeerien kaupallinen käyttö otti harppauksen eteenpäin!

Wool2Loop – New Sustainable Raw Materials from Mineral Wool Waste

Wool2Loop: https://www.wool2loop.eu/

Twitter: https://twitter.com/wool2loop

LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/wool2loop-project/

Muita julkaisuja ja oppaita

Tilasuunnitelman hiilijalanjäljen arviointiohje

Tilasuunnitelman hiilijalanjäljen arviointiohjeen tavoitteena on lisätä tietoisuutta tilamuutosten hiilijalanjäljestä ja muista ympäristövaikutuksista, tunnistaa miten vaikutuksia voitaisiin rajoittaa, lisätä vertailumahdollisuuksia hankkeiden välillä sekä auttaa viestimään valintojen vaikutuksista myös alan ulkopuolisille.  Ohje sisältää määritelmiä hiilijalanjäljen laskennan rajaamiselle, lähtötietojen käyttämiselle ja tulosten raportoinnille. Ohje on suunniteltu toimitilahankkeille, mutta sitä voi rajoitetusti soveltaa myös muunlaisille tilamuutoshankkeille. 

Vähähiilisyyden sanakirja

Tämä vähähiilisyyden sanasto on koottu FIGBC:n Vähähiilinen rakentaminen ja Hiilineutraalit kiinteistöt -toimikuntien yhteistyönä keväällä 2020. Sanasto sisältää kaikki yleisimmät vähähiiliseen rakentamiseen ja kiinteistöliiketoimintaan liittyvät termit.

Kiertotalouden nykytila – mikä muuttuu seuraavaksi?

Sekä kansallisten että kansainvälisten projektien myötä olemme Green Building Council Finlandilla saaneet sukeltaa syvälle rakentamisen kiertotalouteen. Kertyneen kokemuksen myötä syntyy näkemys: mihin tähän mennessä on päästy ja millaisiin kehitysaihioihin pitäisi seuraavaksi keskittyä?

Hiilineutraalin rakennetun alueen määritelmä

Hiilineutraalin alueen määritelmän tarkoituksena on yhdenmukaistaa aluerakentamisen hiilijalanjäljen ja ilmastohyötyjen arviointia, sekä asettaa kehykset hiilineutraaliusväitteen tekemiselle.

Ideakortti: Näin järjestät purkumateriaalien kierrätyksen pop-up -tapahtuman

Näin järjestät purkumateriaalien kierrätyksen pop-up -tapahtuman!

Hiilineutraalin rakennetun ympäristön toimintaohjelma

Julkaisussa esitetään toimenpiteitä kahdeksalle eri toimijaryhmälle kiinteistö- ja rakennusalalla. Toimenpidetauluihin on koottu keskeiset toimenpiteet, joihin kyseisellä toimijaryhmällä on mahdollisuus vaikuttaa. Hiilineutraalin rakennetun ympäristön toimintaohjelma sisältää konkreettiset välitavoitteet ja askelmerkit kaikille alan toimijoille oman toimintansa kehittämiseksi.

Vapaaehtoiset kompensaatiot kiinteistö- ja rakennusalalla

Opas tarjoaa konkreettisia työkaluja ja vinkkejä laadukkaiden ja vastuullisesti tuotettujen vapaaehtoisten päästökompensaatioiden hankintaan.

Kiertotalouden edistäminen kuntien hankinnoissa

Rakennetun ympäristön toimialan kiertotalouden markkinakatsaus sisältää myös alueittaisia suosituksia pääkaupunkiseudulle, Tampereen, Turun ja Oulun seuduille, siitä kuinka kuntien hankinnoissa voi edistää kiertotaloutta.

Tilaa FIGBC uutiset ja tiedotteet

Noin kerran kuukaudessa ilmestyvään uutiskirjeeseen kootaan lyhyeksi koosteeksi keskeisimmät uutiset, tulevat tapahtumat ja FIGBC -kuulumiset. Uutiskirje on hyvä yleiskatsaus järjestön toimintaan. Uutiskirjeen voi tilata vapaasti kuka vain – siis myös, vaikka et olisi FIGBC:n jäsen!

"*" näyttää pakolliset kentät

Kenttä on validointitarkoituksiin ja tulee jättää koskemattomaksi.
Siirry takaisin sivun alkuun