Biohiilen mahdollisuudet ja haasteet betonin raaka-aineena
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-536-9
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-536-9
Tiivistelmä
Ilmastonmuutoksen hillintä kannustaa etsimään uusia keinoja hiilensidontaan. Betonin raaka-aineena käytettävän sementin hiilijalanjälki on suuri johtuen sementin valmistusprosessista, joka on hyvin energiaintensiivinen. Betoniteollisuus on etsinyt keinoja ilmastovaikutusten pienentämiseen, ja termi vihreä betoni kertoo valmistuksen hiilidioksidipäästöjen olevan pienemmät verrattuna normaaliin betoniin.
BiBe – Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina -hankkeessa selvitettiin biohiilen käyttöä osana betonisten rakennusmateriaalien valmistuksen raaka-aineena. Biohiilellä korvattiin sementtiä, mikä tarjoaa mahdollisuuden pienentää betonirakentamisen hiilijalanjälkeä. Etelä-Savon maakunnassa on helposti saatavilla erilaisia orgaanisia materiaalivirtoja,
ja maakunnassa on biohiiltä ja betonia valmistavia yrityksiä. Käytettäessä materiaalivirtoja saadaan nostettua tuotteen jalostusastetta ja materiaalit saadaan kiertotalouden mukaisesti hyötykäyttöön.
Soveltuuko biohiili betonin raaka-aineeksi? Hankkeen aikana tutkittiin ja mallinnettiin ei-kantavien koetuotteiden, kuten pihalaattojen ja kevyiden hulevesirakenteiden, ominaisuuksia. Pilot-mittakaavan kokeiden kautta saatiin tarkkailtua biohiilibetonisten koetuotteiden kestävyysominaisuuksia. Koekappaleita valmistettiin myös erilaisiin laboratoriokokeisiin, joissa tarkasteltiin pakkasenkestävyyttä, puristuslujuutta ja tiheyttä, VOC- ja PAH-yhdisteitä sekä veteen liukenevia aineita. Kenttäolosuhteissa testattiin ääneneristävyyttä, lämmönjohtavuutta ja kosteuden siirtymistä. Kaikki kokeet olivat vertailukokeita, joissa biohiilibetonisia koekappaleita verrattiin normaaliin betoniin, joka valmistettiin sekoittamalla sementti, vesi ja kiviaines. Lisäksi koetuotteille laskettiin hiilijalanjälki ja niitä tarkasteltiin vähähiilisyyden näkökulmasta.
Tämän hankkeen kokeiden tulokset eivät ole yleistettävissä, vaan ne kertovat vain valmistettujen koekappaleiden ominaisuuksista. Tulosten perusteella tunnistettiin biohiilibetonisen tuotteen kehittämismahdollisuudet ja haasteet. Lisätutkimuksille niin kenttä- kuin laboratorio-olosuhteissa on tarvetta.
BiBe – Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina -hankkeessa selvitettiin biohiilen käyttöä osana betonisten rakennusmateriaalien valmistuksen raaka-aineena. Biohiilellä korvattiin sementtiä, mikä tarjoaa mahdollisuuden pienentää betonirakentamisen hiilijalanjälkeä. Etelä-Savon maakunnassa on helposti saatavilla erilaisia orgaanisia materiaalivirtoja,
ja maakunnassa on biohiiltä ja betonia valmistavia yrityksiä. Käytettäessä materiaalivirtoja saadaan nostettua tuotteen jalostusastetta ja materiaalit saadaan kiertotalouden mukaisesti hyötykäyttöön.
Soveltuuko biohiili betonin raaka-aineeksi? Hankkeen aikana tutkittiin ja mallinnettiin ei-kantavien koetuotteiden, kuten pihalaattojen ja kevyiden hulevesirakenteiden, ominaisuuksia. Pilot-mittakaavan kokeiden kautta saatiin tarkkailtua biohiilibetonisten koetuotteiden kestävyysominaisuuksia. Koekappaleita valmistettiin myös erilaisiin laboratoriokokeisiin, joissa tarkasteltiin pakkasenkestävyyttä, puristuslujuutta ja tiheyttä, VOC- ja PAH-yhdisteitä sekä veteen liukenevia aineita. Kenttäolosuhteissa testattiin ääneneristävyyttä, lämmönjohtavuutta ja kosteuden siirtymistä. Kaikki kokeet olivat vertailukokeita, joissa biohiilibetonisia koekappaleita verrattiin normaaliin betoniin, joka valmistettiin sekoittamalla sementti, vesi ja kiviaines. Lisäksi koetuotteille laskettiin hiilijalanjälki ja niitä tarkasteltiin vähähiilisyyden näkökulmasta.
Tämän hankkeen kokeiden tulokset eivät ole yleistettävissä, vaan ne kertovat vain valmistettujen koekappaleiden ominaisuuksista. Tulosten perusteella tunnistettiin biohiilibetonisen tuotteen kehittämismahdollisuudet ja haasteet. Lisätutkimuksille niin kenttä- kuin laboratorio-olosuhteissa on tarvetta.