Koerakenteen maabetonireseptien testaaminen

Abstract

Sideaineiden ansiosta betonipäällysteiden lujuus ja kantavuus ovat yleensä asfalttipäällysteitä paremmat. Betonipäällysteen mahdollisia käyttökohteita ovat mm. teiden pohjat, lentokentät ja teollisuuspihat. Maabetoni on tiivistetty maan, sideaineen ja veden seos. Kovettuessaan se muodostaa kestävän ja edullisen rakenteen. Suomalaisessa tierakentamisessa maabetonin käyttö on nykyään vähäistä, vaikka vielä 2000-luvun alussa maabetonipäällystettä valmistettiin noin 2 000 000 neliömetriä vuodessa.

Opinnäytetyön aiheena oli Torniossa sijaitsevan teollisuusalueen pohjaan tehtävä maabetonikoerakenne. Tavoitteena oli testata ja vertailla maabetonipäällysteen reseptejä. Lisäksi tarkoituksena oli selvittää lähtötietoja maabetonikoerakenteen toteuttamisen tueksi. Työ tehtiin Tapojärvi Oy:n Oulun ammattikorkeakoulun betonilaboratoriolle antamasta toimeksiannosta.

Laboratoriokokeita suoritettiin Oulun ammattikorkeakoulun betonilaboratoriossa. Betonin koemassoja sekoitettiin yhteensä kuusi, joista kaikista valettiin neljä koekappaletta. Tuoreista massoista määritettiin ilmamäärät ja tiheydet. Lujittuneiden koekappaleiden tiheydet mitattiin ja niille tehtiin puristuslujuustestit. Työssä perehdyttiin myös koerakenteen suunnitteluperusteisiin ja haasteisiin teoriatasolla.

Opinnäytetyössä saatujen tulosten perusteella todettiin, että maabetonia ja jaloteräskuonaa on mahdollista käyttää teollisuusalueen päällystyksessä. Laboratoriokokeissa tehdyt koekappaleet täyttivät niille asetetut puristuslujuusvaatimukset. Ilmamäärämittausten perusteella arvioitiin koekappaleiden pakkaskestävyyden olevan toivottua huonompi. Tuloksena olivat testatut vertailureseptit maabetonipäällysteelle. Tuloksia voidaan hyödyntää koerakennetta toteutettaessa.

Because of the binder properties, the strength and load capacity of concrete pavements are generally better than on asphalt pavements. Possible applications for soil concrete include road bases, airports and industrial yards. Soil concrete is a mixture of soil, binder and water. Cured soil concrete can be a durable and a low-cost structure. Use of soil concrete is currently limited in the Finnish road construction. In the early 2000s about 2 000 000 square meters of soil concrete pavements were made per year.

The subject of the thesis was an experimental soil concrete pavement to be built on an industrial area in Tornio. The objective was to test and compare the soil concrete recipes. In addition, the aim was to determine baseline data to support the implementation of the test structure of the concrete pavement. The work was done for Tapojärvi Ltd.

Laboratory tests were carried out in the concrete laboratory of Oulu University of Applied Sciences. A total of six test concretes were mixed. Four test pieces were poured from each concrete batch. The density and air content of concrete were determined. Strengthened specimens were measured for their densities and subjected to compressive strength tests. Design criteria and the challenges of the test structure were analyzed theoretically.

Based on the results obtained in this thesis, it was found that the soil concrete and metal slag can be used in industrial pavement. The specimens made in laboratory filled the compressive strength requirements set for them. On the basis of the air volume measurements, the test samples were evaluated to be inferior to the desired antifreeze protection. The thesis resulted in tested comparison recipes for soil concrete pavement. The results can be utilized when implementing the test structure.