Uutta tutkimustietoa asfalttipäällysteiden kestävyydestä

Niko Väätäinen ja Anniina Tuomala

Päällysteiden kunto koskettaa jokaista tienkäyttäjää. Väyläviraston rahoittamissa diplomitöissä tutkittiin asfalttipäällysteiden nastarengaskulumiskestävyyttä ja päällysteiden takuuajan vaurioitumista. Koronakevään haasteet hidastivat, mutta eivät estäneet töiden valmistumista. Diplomityöt tuottivat uutta tietoa, mutta tutkittavaa riittää edelleen tutkimuskeskus Terran uudessa asfalttilaboratoriossa.

Diplomityöt ovat saatavilla:
Anniina Tuomala http://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202008136473
Niko Väätäinen http://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202006186152

Annetaanpa tekijöiden kertoa töistään ja kokemuksistaan itse.

Mistä aiheesta teit diplomityösi ja mitkä olivat sen päätulokset?

Niko: Työssä tutkittiin uusissa asfalttipäällysteissä esiintyviä vaurioita ja arvioitiin niiden syntyyn vaikuttavia tekijöitä. Näiden perusteella pohdittiin, voisiko tienpäällystysurakoiden takuuaikaa pidentää nykyisestä 3 vuodesta 5 vuoteen. Väylävirasto ja ELY-keskukset harkitsivat tienpäällystysurakoiden takuuajan pidentämistä, jotta uusien päällysteiden laatu parantuisi ja käyttöikä pidentyisi.

Tutkimuksen perusteella todettiin, että vähäliikenteisillä teillä tilaajan tekemät suunnitteluratkaisut ovat paikoin riittämättömät tai suunnitteluratkaisuja tulisi parantaa, jotta päällysteiden käyttöikä pidentyisi ja takuuaikaa voisi pidentää viiteen vuoteen. Ennen päällystämistä kohteilla esiintyi sitomattomista rakennekerroksista aiheutuvia vaurioita kuten routahalkeamia. Päällystämisen jälkeen 3-4 vuoden kuluttua samat vauriot tulivat esiin myös uudessa päällystelaatassa. Lisäksi tutkimus osoitti, että valmiin päällysteen laatua tarkasteltaessa laatumittauksia tulisi tarkastella päällekkäin, eikä yksittäisinä ja erillisinä mittauksina. Tutkimuksessa saatiin myös arvokasta tietoa tienpäällystysurakoissa käytettävän lämpökameramittauksista.

Anniina: Diplomityössä tutkin kiviaineksen laadun vaikutusta asfalttipäällysteen nastarengaskulumiskestävyyteen. Käytännössä valmistin laboratoriossa asfalttimassaa lujuudeltaan ja raemuodoltaan erilaisista kiviaineksista ja kulutin asfalttipäällystenäytteitä nastarengaskulumista simuloivalla Prall-laitteella. Työssä asfalttikiviaineksen lujuuden havaittiin vaikuttavan päällysteen nastarengaskulumiskestävyyttä kuvaavaan Prall-tulokseen, kun taas kiviaineksen muodolla ei havaittu olevan selkeää vaikutusta. Sekä työn kirjallisuusselvityksen että kokeellisen osuuden perusteella Prall-menetelmällä saatavat tulokset poikkeavat toisistaan paljon, ja työssä osoitettiin asfalttinäytteen pinnassa olevien suurien ja pienien kivien osuudella olevan vaikutusta näihin tuloseroihin.

Miten diplomityön kirjoittaminen sujui koronakeväänä?

Niko: Kirjoittaminen sujui loppujen lopuksi hyvin kotona. Etätyöhön siirtyessä koululta sai onneksi ottaa mukaan tietokoneen näytön, joka helpotti huomattavasti kirjoittamista. Haasteeksi kotona kirjoittamisessa koin hyvän työergonomian löytämisen sekä vapaa-ajan ja kirjoitustyön erillään pitämisen. Päivät venyivätkin välillä todella pitkiksi. Toisaalta pitkien päivien ansiosta diplomityöurakasta selvittiin noin puolessa vuodessa.

Anniina: Koronakevät aiheutti haasteita diplomityön tekemiseen: juuri kun työn kokeellinen osuuden laboratoriossa olisi pitänyt käynnistyä kunnolla, laboratorioon pääsy evättiin kuukaudeksi ja laboratoriotyöt vaihtuivat etätöihin. Kuukauden kuluttua pääsin kuitenkin työskentelemään laboratorioon, ja työn kirjoittaminen sujui hyvin kotonakin. Ainoa ero normaalitilanteeseen oli, että yliopistolla läsnä ollessa olisi ehkä tullut enemmän ja matalammalla kynnyksellä aiheeseen liittyvää pohdintaa muiden kanssa.

Mitkä olivat tärkeimmät prosessissa oppimasi asiat?

Niko: Oman ammatillisen kehittymiseni kannalta diplomityö antoi todella paljon. Ymmärrän nyt asfalttipäällysteistä huomattavasti kokonaisvaltaisemmin kuin ennen työn kirjoittamista. Lisäksi opin, että käyttöiältään pitkä ja laadukas asfalttipäällyste on monen muuttujan summa niin urakoitsijan kuin tilaajankin osalta. Varsinainen kirjoitustyö paransi huomattavasti oman tekstini luettavuutta ja ennen kaikkea tieteellisen kirjoittamisen periaatteet kehittyivät paljon prosessin edetessä. Lisäksi opin tarkastelemaan asioita monesta eri näkökulmasta ja sopivalla tavalla kyseenalaistamaan lukemaani.

Aniinna: Opin hakemaan tietoa laaja-alaisesti, pohdiskelemaan aihetta monesta eri näkökulmasta ja myös lukemaan tutkimuksia kriittisesti. Kokeellinen osuus kokonaisuudessaan oli antoisa ja opettavainen, sillä pääsin toteuttamaan asfaltin koko elinkaaren aina suunnittelusta kulumiseen saakka. Lisäksi opin paljon kokeellisen tutkimuksen suunnittelusta ja toteuttamisesta.

Miten opintosi tukivat diplomityön tekemistä?

Niko: Tyypillisesti opintojaksoihin kuului aina jonkinlainen harjoitustyö, joissa tuli kirjoittaa erilaisia tekstejä lähdeviittein. Näistä töistä ja niissä tuotetuista teksteistä olikin suuri apu diplomityön alkuvaiheissa. Useammalla opintojaksolla käsiteltiin tierakennetta kokonaisuutena, mutta diplomityöni tyyppiseen uusien päällysteiden urautumis- ja vauriotarkasteluun ei ymmärrettävistä syistä menty. Opintojaksoilta sai kuitenkin riittävät taustatiedot aiheen syvällisempää tarkastelua varten, omaa päällystystöistä kerryttämää käytännön kokemusta unohtamatta.

Anniina: Opintojen harjoitustöiden ja kandidaatintyön myötä tekstin tuottaminen ja alan liittyvän tiedon hakeminen olivat tulleet tutuiksi, joten itse työn kirjoittamiseen oli hyvät lähtökohdat. Diplomityön aihetta oli käsitelty käymilläni kursseilla vain pintapuolisesti, mutta taustatietoa asfalttipäällysteisiin liittyen toki oli ennestään.

Millaisiin tehtäviin päädyit valmistumisen jälkeen?

Niko: Työskentelen Ramboll Finland Oy:ssä rakennuttajainsinöörinä. Työnkuvaani kuuluvat Pirkanmaan alueen tiehankkeiden rakennuttamis- ja valvontatehtävät. Tällä hetkellä työskentelen Vaitinaron lisäkaistan ja vt 9 Yliskylä-Oritupa tiehankkeiden parissa. Lisäksi hyödynnän päivittäin asfalttipäällysteisiin liittyvää erityisosaamistani erilaisissa työtehtävissäni ja tällä tiellä haluankin työuraani jatkaa.

Anniina: Työskentelen Rambollilla rakennuttajainsinöörinä Tampereen seudun kadun- ja tienrakennushankkeissa, ja työnkuvaani kuuluu muun muassa hankkeiden valmistelua, työmaavalvontaa, määrätarkasteluja sekä laatuaineistojen tarkastamista. Diplomityön aihe tuki nykyisiä työtehtäviäni, ja pääsenkin hyödyntämään kertynyttä osaamista asfalttipäällysteiden ja kiviainesten laatuun liittyen. Myös tulevaisuudessa haluaisin työskennellä aiheen parissa.

Mitä muuta haluaisit tuoda esille opinnoista tai diplomityöstä?

Niko: Haluaisin kiittää koko Tampereen yliopiston maa- ja pohjarakenteiden tiimiä laadukkaasta opetuksesta sekä mieleenpainuvista hetkistä. Erityiskiitokset Väyläviraston Katri Eskolalle ja Tampereen yliopiston Pirjo Kuulalle mahdollisuudesta tehdä mielenkiintoinen diplomityö.

Anniina: Oli hieno mahdollisuus päästä Tampereen yliopistolle tekemään diplomityö, tutkimaan ajankohtaista asfalttiin liittyvää aihetta kokeellisen tutkimuksen merkeissä sekä osallistumaan uuden asfalttilaboratorion käyttöönottoon.