GeoROAD : Geopolymeeripohjaisten materiaalien käyttö tiereikien paikkauksissa

Abstract

Teiden reikiintyminen muodostaa yleisimmän korjaustarpeen ja suurimman teiden ylläpitoa vaativan toimenpiteen. GeoRoad-hankkeen tavoitteena oli tutkia geopolymeerimateriaalien soveltuvuutta pinnoitettujen tievaurioiden korjauksessa erityisesti kylmänä vuodenaikana, jolloin akuutti korjaustarve on suurin. Talvikauden loppupuolella paikkausmateriaalit ovat alttiita toistuville pakkasen ja veden aiheuttamille rasituksille. Materiaaleilta vaaditaan nopeaa käyttöönottoa, yhteistoimintaa korjattavan alustan kanssa sekä kestävyyttä käyttövarmuuden, ympäristöystävällisyyden ja taloudellisuuden lisäksi.

Geopolymeeripohjaisten materiaalien käyttö infrarakenteiden, kuten teiden ja lentokenttien, korjauksissa on ollut tunnettua jo vuosikymmeniä Kiinassa ja Pohjois-Amerikassa, jossa ensimmäiset patentoidut sovellutukset ja kaupalliset tuotteet olivat nopeasti kovettuvia betonirakenteiden korjausmateriaaleja. GeoRoad-hankkeessa on hyödynnetty laajaa kansainvälistä tutkimustietoa sekundääristen raaka-aineiden käyttömahdollisuuksista sekä geopolymeeri- ja asfalttimateriaalien ominaisuuksista uusina materiaalisovellutuksina.

GeoRoad-hankkeessa komposiittiteknologiaa sovellettiin yhdistämällä uudella tavalla asfaltti- ja geopolymeerimateriaaleja päällystettyjen teiden korjauksissa. Yksi tärkeä tekijä oli partikkelikokojen ja –laatujen optimointi mikro- ja makrotasolla huomioiden materiaalien huokoisuus ja pintarakennetekijät. Muita tekijöitä olivat esimerkiksi materiaalien vanhenemisen aiheuttamat muutokset niiden toimivuudessa käytännön rasitusolosuhteissa.

Hankkeen liiketoimintaa tukeva tutkimusosuus sisälsi mikro- ja makrotason tutkimuksia. Laboratoriotutkimusten avulla tutkittiin geopolymeerimateriaalien toimintaan tiereikien korjauksessa vaikuttavia ominaisuuksia sekä optimoitiin materiaalien koostumusta paikkaukseen soveltuvaksi. Pilottikoepaikkausten avulla tutkittiin materiaalivaihtoehtojen toimivuutta todellisissa sää- ja liikennerasitusolosuhteissa.