Biopolymeeri Dustbinder soratien pintakelirikon estämisessä
Kemppainen, Tomi (2020)
Kemppainen, Tomi
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020092820781
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020092820781
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia sellupohjaisen biopolymeerin vaikutusta sorateiden pintakelirikko-ongelmissa. Työn tavoitteena oli testata uuden biopolymeerin ominaisuuksia soratien rakennekerroksissa tapahtuvissa muutoksissa. Lisäksi kartoitettiin biopolymeerin käyttömahdollisuuksia kantavuuden parantamisessa ja pintakelirikon ehkäisemisessä.
Biopolymeerin, Dustbinderin, käyttöä tutkittiin Oulun ammattikorkeakoulun laboratoriossa ja kenttätutkimuksilla, jotka suoritettiin Ruvaslahdentiellä, Polvijärvellä. Laboratoriotutkimukset sisälsivät maa-aineksen testit, joilla määritettiin maa-aineksen rakeisuus, vesi- ja humuspitoisuus sekä puristuslujuus. Testit tehtiin SFS-EN ry:n standardien mukaisesti. Näytteet kaivettiin suoraan Ruvaslahdentieltä valikoiduista koealueista ennen ja jälkeen tienrakentamisen. Työ tehtiin yhdessä Destia Oy:n sekä MFibrils Oy:n kanssa. Laboratoriotutkimuksissa työnohjaajana toimi laboratorioinsinööri Esa Perälä.
Maa-aineksen rakeisuuden, vesipitoisuuden sekä humuspitoisuuden määrityksestä saadut tulokset kertoivat, että maa-aines on likimain samanlaista ennen ja jälkeen tienrakentamisen. Suuria poikkeavuuksia ei näissä testeissä ilmennyt. Puristuslujuustestit osoittivat, että Dustbinderillä käsitelty soratie kestää suurempia kuormituksia kuin luonnollinen koskematon soratie. Loadman-pudotuspainolaitteella mitatut tulokset kertovat puolestaan sen, että Dustbinder tiivistää tien rakennekerroksia ja lujittaa tien kantavuutta. KUAB FWD 50 -pudotuspainolaitteella saadut kantavuuslukemat olivat tarkemmat, kuin Loadmanilla saadut tulokset. Mittaukset KUABilla tullaan kuitenkin suorittamaan uudelleen.
Tutkimustulosten perusteella Dustbinderillä katsotaan olevan vaikutusta soratien pintakelirikkojen estämiseen ja kantavuuden parantamiseen. Sääolosuhteiden vaihtelu vaikuttaa soratien kantavuuteen merkittävästi ja todellinen kelirikko tapahtuu roudan syntyessä tai sulaessa, jota tämän työn tutkimusjakson aikana ei päässyt tapahtumaan. Seurantaa jatketaan ja KUABin mittaukset uusitaan todellisen kelirikon ilmaannuttua.
Biopolymeerin, Dustbinderin, käyttöä tutkittiin Oulun ammattikorkeakoulun laboratoriossa ja kenttätutkimuksilla, jotka suoritettiin Ruvaslahdentiellä, Polvijärvellä. Laboratoriotutkimukset sisälsivät maa-aineksen testit, joilla määritettiin maa-aineksen rakeisuus, vesi- ja humuspitoisuus sekä puristuslujuus. Testit tehtiin SFS-EN ry:n standardien mukaisesti. Näytteet kaivettiin suoraan Ruvaslahdentieltä valikoiduista koealueista ennen ja jälkeen tienrakentamisen. Työ tehtiin yhdessä Destia Oy:n sekä MFibrils Oy:n kanssa. Laboratoriotutkimuksissa työnohjaajana toimi laboratorioinsinööri Esa Perälä.
Maa-aineksen rakeisuuden, vesipitoisuuden sekä humuspitoisuuden määrityksestä saadut tulokset kertoivat, että maa-aines on likimain samanlaista ennen ja jälkeen tienrakentamisen. Suuria poikkeavuuksia ei näissä testeissä ilmennyt. Puristuslujuustestit osoittivat, että Dustbinderillä käsitelty soratie kestää suurempia kuormituksia kuin luonnollinen koskematon soratie. Loadman-pudotuspainolaitteella mitatut tulokset kertovat puolestaan sen, että Dustbinder tiivistää tien rakennekerroksia ja lujittaa tien kantavuutta. KUAB FWD 50 -pudotuspainolaitteella saadut kantavuuslukemat olivat tarkemmat, kuin Loadmanilla saadut tulokset. Mittaukset KUABilla tullaan kuitenkin suorittamaan uudelleen.
Tutkimustulosten perusteella Dustbinderillä katsotaan olevan vaikutusta soratien pintakelirikkojen estämiseen ja kantavuuden parantamiseen. Sääolosuhteiden vaihtelu vaikuttaa soratien kantavuuteen merkittävästi ja todellinen kelirikko tapahtuu roudan syntyessä tai sulaessa, jota tämän työn tutkimusjakson aikana ei päässyt tapahtumaan. Seurantaa jatketaan ja KUABin mittaukset uusitaan todellisen kelirikon ilmaannuttua.