Vaihtoehtoisiin sideaineisiin perustuvien betonien ja portlandsementtipohjaisen betonin vedenpitävyys, puristuslujuus- ja kutistumaerot
Lammi, Niklaus (2015)
Lammi, Niklaus
Oulun ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505097119
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505097119
Tiivistelmä
TIIVISTELMÄ
Oulun ammattikorkeakoulu
Rakennustekniikan koulutusohjelma, tuotantotekniikan suuntautumisvaihtoehto
Tekijä: Niklaus Lammi
Opinnäytetyön nimi: Vaihtoehtoisiin sideaineisiin perustuvien betonien ja portlandsementtipohjaisen
betonin kutistuma, puristuslujuus- ja vedenpitävyyserot
Työn ohjaaja: Hannu Kääriäinen
Työn valmistumislukukausi ja -vuosi: Kevät 2015
Sivumäärä: 35
Kun puhutaan vihreästä kaivosteollisuudesta, päästöistä sekä nollajätetasosta,
merkittäväksi tutkimusalueeksi tulee nousemaan tulevaisuudessa geopolymeerien
käyttäminen. Kaivannaisteollisuuden- ja prosessointijätteiden sekä muiden
teollisuuden sivuvirtojen ohella valmistusprosessissa syntyviä jätteitä voidaan
muuttaa hyödyllisiksi tuotteiksi, kuten betoniksi, putkiksi ja tulenkestäviksi paneeleiksi.
Opinnäytetyössä tutkittiin geopolymeeripohjaisen betonin kutistumaa, vedenpitävyyttä
sekä puristuslujuutta ja verrattiin tuloksia portlandsementtipohjaiseen
betoniin.
Tutkimuksen tilaaja Kajaanin ammattikorkeakoulu toimitti käytettävät lisäaineet,
joita olivat alkaliliuos, biotuhka, masuunikuonajauhe, metakaoliini ja silika. Loput
käytettävät aineet, kiviaines, notkistin, portlandsementti ja kalkkifilleri, saatiin
Oulun ammattikorkeakoulun laboratoriosta.
Työ aloitettiin suhteuttamalla vertailumassa lujuusluokkaan C40. Muiden koemassojen
osalta tilaaja toimitti valmiit reseptit. Työssä tehtiin neljä erilaista
koemassaa, joista jokaiselle määriteltiin puristuslujuus 7 vrk:n ja 28 vrk:n iässä,
vedenpitävyys 28 vrk:n iässä sekä kutistuma 7, 28 ja 56 vrk:n iässä. Kokeet
suoritettiin standardien mukaisesti Oulun ammattikorkeakoulun rakennuslaboratorion
tiloissa ja välineillä kesällä 2014.
Puristuslujuuksia tutkittaessa jokaisen koemassan lujuus kasvoi 7 vrk:n testistä
28 vrk:n testiin. Selvästi eniten puristuslujuus kehittyi koemassa 3:ssa. Vedenpitävyysarvot
koemassoissa 1, 2 ja 4 olivat 10 - 24 mm. Koemassan 3 veden pitävyysarvo
poikkesi selvästi muista massoista ollen keskiarvoltaan 49,3 mm.
Tutkimus osoitti, että puristuslujuuden, vedenpitävyyden sekä kutistuman puolesta
vaihtoehtoisilla sideaineilla voidaan korvata sementin käyttö betonin valmistuksessa.
Oulun ammattikorkeakoulu
Rakennustekniikan koulutusohjelma, tuotantotekniikan suuntautumisvaihtoehto
Tekijä: Niklaus Lammi
Opinnäytetyön nimi: Vaihtoehtoisiin sideaineisiin perustuvien betonien ja portlandsementtipohjaisen
betonin kutistuma, puristuslujuus- ja vedenpitävyyserot
Työn ohjaaja: Hannu Kääriäinen
Työn valmistumislukukausi ja -vuosi: Kevät 2015
Sivumäärä: 35
Kun puhutaan vihreästä kaivosteollisuudesta, päästöistä sekä nollajätetasosta,
merkittäväksi tutkimusalueeksi tulee nousemaan tulevaisuudessa geopolymeerien
käyttäminen. Kaivannaisteollisuuden- ja prosessointijätteiden sekä muiden
teollisuuden sivuvirtojen ohella valmistusprosessissa syntyviä jätteitä voidaan
muuttaa hyödyllisiksi tuotteiksi, kuten betoniksi, putkiksi ja tulenkestäviksi paneeleiksi.
Opinnäytetyössä tutkittiin geopolymeeripohjaisen betonin kutistumaa, vedenpitävyyttä
sekä puristuslujuutta ja verrattiin tuloksia portlandsementtipohjaiseen
betoniin.
Tutkimuksen tilaaja Kajaanin ammattikorkeakoulu toimitti käytettävät lisäaineet,
joita olivat alkaliliuos, biotuhka, masuunikuonajauhe, metakaoliini ja silika. Loput
käytettävät aineet, kiviaines, notkistin, portlandsementti ja kalkkifilleri, saatiin
Oulun ammattikorkeakoulun laboratoriosta.
Työ aloitettiin suhteuttamalla vertailumassa lujuusluokkaan C40. Muiden koemassojen
osalta tilaaja toimitti valmiit reseptit. Työssä tehtiin neljä erilaista
koemassaa, joista jokaiselle määriteltiin puristuslujuus 7 vrk:n ja 28 vrk:n iässä,
vedenpitävyys 28 vrk:n iässä sekä kutistuma 7, 28 ja 56 vrk:n iässä. Kokeet
suoritettiin standardien mukaisesti Oulun ammattikorkeakoulun rakennuslaboratorion
tiloissa ja välineillä kesällä 2014.
Puristuslujuuksia tutkittaessa jokaisen koemassan lujuus kasvoi 7 vrk:n testistä
28 vrk:n testiin. Selvästi eniten puristuslujuus kehittyi koemassa 3:ssa. Vedenpitävyysarvot
koemassoissa 1, 2 ja 4 olivat 10 - 24 mm. Koemassan 3 veden pitävyysarvo
poikkesi selvästi muista massoista ollen keskiarvoltaan 49,3 mm.
Tutkimus osoitti, että puristuslujuuden, vedenpitävyyden sekä kutistuman puolesta
vaihtoehtoisilla sideaineilla voidaan korvata sementin käyttö betonin valmistuksessa.