Matalalämpöasfaltti on teknisesti toimiva ja ilmastopäästöjä vähentävä ratkaisu

Kuva Akista

Aki Koistisen diplomityössä selvitettiin kirjallisuuden ja haastattelujen avulla matalalämpöasfaltin valmistuksen teknisiä ratkaisuja ja niiden toimivuutta pohjoisissa olosuhteissa. Diplomityön rahoitti Väylävirasto.

Diplomityö löytyy osoitteesta https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202110298023

Seuraavassa Aki kertoo diplomityöprosessistaan ja työstään tarkemmin.

Mistä aiheesta teit diplomityösi ja mitkä olivat sen päätulokset?

Diplomityöni aiheenani oli matalalämpöasfaltti ja sen valmistustekniikat. Työssä esiteltiin matalalämpöasfaltin (WMA) valmistustekniikat ja selvitettiin niiden vaikutuksia lopputuotteen eli päällysteen ominaisuuksiin. Matalalämpöasfalttitekniikoiden (WMA) avulla voidaan alentaa valmistuslämpötilaa menetelmästä, asfalttityypistä ja sen ominaisuuksista riippuen 20–40 astetta perinteiseen kuuma-asfalttiin (HMA) nähden. WMA:n energiankulutus ja päästöt ovat kirjallisuustutkimuksen perusteella pienemmät kuin kuuma-asfaltilla. Alentuneen energiankulutuksen avulla voidaan kompensoida WMA:n käytön kasvaneita kustannuksia, jotka johtuvat laiteinvestoinneista asfalttiasemille ja lisäaineiden hankinnasta.

Kirjallisuusselvitysten ja haastatteluiden perusteella yleisin tekniikka matalalämpöasfaltin valmistukseen oli suora vaahdotustekniikka, joka perustuu bitumin vaahdottamiseen. Vaahdotus tapahtuu, kun kuumaan bitumiin syötetään suutimien avulla vettä, joka aiheuttaa bitumin vaahdottumisen ja tilavuuden paisumisen. Vaahdotustekniikalla on saavutettu kestäviä päällysteitä maailmanlaajuisesti ja niiden käyttö on yleistynyt etenkin muissa Pohjoismaissa ja Yhdysvalloissa.

Diplomityön perusteella WMA-tekniikoille yhteistä on sideaineen vanhenemisen hidastuminen verrattuna HMA:han. Vedenkestävyyden osalta oli havaittavissa, että vaahdotustekniikka oli altis kosteusvaurioille, mutta tartukkeen lisääminen on osoittautunut toimivaksi keinoksi välttää purkautumisriskit. Tutkimuksen mukaan kemialliset lisäaineet paransivat asfaltin veden- ja pakkasenkestävyyttä, joten ne soveltuvat orgaanisia lisäaineita paremmin Suomen olosuhteisiin. Tutkimuksen perusteella asfalttirouheen käyttö matalalämpöasfaltissa onnistuu samalla tavalla kuin kuuma-asfaltissakin. Asfaltti- ja bitumikaterouheen lisääminen WMA-massoihin paransi deformaatiokestävyyttä ja lisäsi jäykkyyttä.

Päällysteen pitkäaikaiskestävyyttä voidaan hallita raaka-ainevalinnoilla ja huolellisella valmistuksen suunnittelulla ja toteutuksella. Asfalttimassan riittävä sekoittuminen ja tiivistyminen onnistuttiin toteuttamaan elvyttimillä ja asfalttirouheen esilämmityksellä, jotta vanha sideaine aktivoituu uusiokäytön yhteydessä. Tämän lisäksi valmistus- ja levityslämpötilojen hallinta, raaka-aineiden ominaisuuksien sekä optimisideainepitoisuuden määrittäminen ovat onnistuneen lopputuotteen kannalta tärkeitä tekijöitä.

Vaikuttiko koronaepidemia tutkimuksen tekemiseen?

Koronapandemia ei vaikuttanut kovinkaan paljon tutkimuksen tekemiseen, sillä se toteutettiin pääasiassa kirjallisuustutkimuksena ja lähdekirjallisuutta löytyi hyvin sähköisenä. Haastatteluiden tekeminen teams-sovelluksella onnistui hyvin ja sain vastaukset esittämiini kysymyksiini hyvällä prosentilla. Ilman pandemiaakin suurin osa haastatteluista olisi toteutettu etäyhteyden avulla, sillä haastateltavia oli ympäri Suomen.

Koronapandemia kuitenkin aiheutti sen, että tein työn kotoa käsin ja tällöin aikatauluni sai sovitettua paremmin omiin menoihin. Iltavirkkuna ihmisenä kirjoitusprosessini ajoittuikin useimmiten iltaan / yöhön, kun ei tarvinnut työskennellä toimistotyöaikoina. Pidin yhteyttä diplomityöohjaajaani noin 3 viikon välein pidetyillä Teams-palavereilla, joiden kesto vaihteli 1–2 tunnin välillä. Ohjaajani ja minun välinen dialogi onnistui oikein hyvin etäyhteydenkin avulla. Koin, että oli erityisen tärkeää pitää tiivistä yhteydenpitoa diplomityöprosessin ajan, sillä livetapaamiset eivät olleetkaan ajankohtaisia pandemian vuoksi.

Mitkä olivat tärkeimmät prosessissa oppimasi asiat?

Diplomityöprosessin aikana opin, että on tärkeää antaa aikaa tutkimustyön vaatimalle ajatustyölle eikä jatkuvasti tuottaa tekstiä tai uutta tietoa. Tuntui siltä, että opin kyseisen asian vasta viimeisinä kuukausina ja opin hyväksymään sen, ettei joka päivä voinut tuottaa valmista tekstiä sivu tolkulla. Huomasin myös, että diplomityönprosessin aikataulutus auttaa sekä työn tekemiseen että mielenrauhaan kirjoitusprosessin aikana. Sopivat välitavoitteet yhdistettynä yksinkertaiseen aikatauluun tuki tätä. Opin myös hakemaan ja vertaisarvioimaan kansainvälisiä lähteitä, sillä aiheestani oli hyvin vähän suomenkielistä kirjallisuutta.

Miten opintosi tukivat diplomityön tekemistä?

Infrarakenteet olivat pääaineeni, joten opintojen pohjalta oli hyvä syventyä asfaltin valmistukseen. Tosin opintojen perusteella itse asfaltin ja sen valmistuksen tuntemus oli ohuehkoa eikä opintojen aikana tekemäni geotekniset suunnittelutyötehtävät tukeneet kyseistä aihettani.

Mitä muuta haluaisit tuoda esille opinnoista tai diplomityöstä?

Diplomityö oli pitkä mutta opettavainen prosessi. Yksityiselämän murrosvaiheet eivät helpottaneet työn laatimista, mutta lopulta sain aikaan ehjän kokonaisuuden haasteista huolimatta. Itselleni diplomityöaiheen löytäminen aiheutti haasteita ja se jopa viivästytti valmistumistani muutamalla kuukaudella, joten sen etsiminen kannattaa aloittaa ajoissa. Infrarakenteisiin erikoistuneena olisin toivonut opintojen alkuvuosille (1. ja 2.v) enemmän infrarakentamiseen liittyviä opintoja, sillä tietotaitoni oli suhteellisen kapea aloittaessani suunnittelutyöt kolmannen vuoden keväällä. Kokonaisuudessaan opinnot antoivat kuitenkin hyvän pohjan ponnistaa kohti työelämää, vaikka alan käytännöt tulivatkin parhaiten tutuksi itse töissä. Suosittelen myös kaikkia haalariharjoitteluun ensimmäisen ja toisen opiskeluvuoden kesälomilla, sillä siellä ne oikeat ihmeet rakentamisenkin saralla tapahtuu.

Valmistuit juuri –  mitä seuraavaksi?

Valmistumisen jälkeen pääsen jatkamaan töitäni geoteknisen suunnittelun parissa vakituisessa työsuhteessa. Nyt ajattelin pysyäkin hetken aikaa poissa opintojen ääreltä, kun 18,5 vuotinen koulutaipale on tullut maaliin. Töiden ohella aion jatkaa elämääni vanhojen tuttujen harrastusten (frisbeegolfin ja penkkiurheilun) parissa uusissa maisemissa Etelä-Pohjanmaalla. Tulevaisuudessani tavoitteenani on kehittyä geoteknisenä suunnittelijana, ihmisenä sekä frisbeegolfaajana ja viettää aikaa lähimmäisteni kanssa, niin kuin Kimikin aikoo F1-uransa päättymisen jälkeen.