Vähähiilipäästöinen säänkestävä betoni

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia vähähiilipäästöisen säänkestävän betonin ominaisuuksia, jotta tuotetta voidaan markkinoida asiakkaille. Työlle oli tarvetta, koska Rudus Oy ei ollut perusteel-lisesti tutkinut vihreää säänkestävää betonia Väli-Suomen alueella. Työn tarkoituksena oli selvittää täyttääkö tutkittava betoni Suomen betoninormeissa ja standardeissa asetetut pakkasenkestävyyden vaatimukset ja verrata vähähiilipäästöisen betonin ominaisuuksia perinteiseen säänkestävään betoniin.

Työssä tutustuttiin Suomessa betonin valmistamista ohjaaviin betoninormeihin sekä SFS-standardeihin, joiden pohjalta luotiin neljä erilaista suhteitusta, joissa hiilijalanjälkeä pienennettiin korvaamalla sementtiä masuunikuonalla. Suhteitusten pohjana käytettiin vertailtavan säänkestävän betonin reseptiä, johon pyrittiin tekemään mahdollisimman vähän muutoksia. Jokaisesta suhteitus-reseptistä valmistettiin betonimassaa tutkimuksia varten Ruduksen Kuopion valmisbetoniasemalla. Betonia analysoitiin tuoreena massana ja betonista myös valettiin koekappaleita puristuslujuus- ja ohuthiekokeisiin. Betonikokeet suoritettiin aikataulun mukaisesti ja tämän jälkeen tutkimustuloksia vertailtiin normaalisti suhteitetun betonin tuloksiin. Opinnäytetyön tuloksena tutkitun vähähiilipäästöisen säänkestävän betonin todettiin täyttävän pakkaskestävyysvaatimukset ja betonille saatiin laadittua neljä erilaista toimivaa suhteitusta. Betonin lujuudenkehitys oli paljon ennustettua parempaa ja nimellislujuus täyttyi jo 28 vuorokauden iässä. Työssä saatiin myös selvitettyä miten erilaisten tutkimustapojen käyttö vaikuttaa saatuihin tuloksiin. Tuloksien voidaan katsoa olleen hyödyllisiä, sillä vastaavaa tutkimusta ei ollut aikaisemmin tehty ja työlle asetetut tavoitteet saatiin täytettyä.

The purpose of this thesis was to investigate properties of weather resistant low-carbon concrete so it can be produced for customers. The work was commissioned by Rudus Oy and there was a need for this kind of research since Rudus Oy had not conducted such extensive research about low-carbon concretes. The qualities of low-carbon concrete were analysed by comparing the properties to traditional weather resistant concrete. The research was carried out in the concrete plant of Rudus in Kuopio Finland. First four different proportioning were created by following the Finnish concrete standards. Carbon emission of the concrete was reduced by replacing the cement with blast-furnace cinder. In this research fresh concrete was studied and all the properties were written down. After the fresh concrete was approved to be suitable the concrete was furthermore studied by casting multiple test samples for compressive strength and air-void tests. Determination of the air-void method was used to define the weather resistance of the concrete. As a result of this study low-carbon concrete was stated weather resistant and four different proportioning for weather resistant low-carbon concrete were generated. Development of strength for concrete which contains considerably blast-furnace cinder was noted to be much faster than predicted.