Rakennettu Ympäristö 1/2018

RY Rakennettu Ympäristö 1/18

Erilaisia piirteitä

Vuoden 2018 alussa, kun tutkimusprojektia on jäljel-

lä vuoden loppuun, näyttää tilanne Juho Yliniemen

mielestä lupaavalta.

– Vaikuttaa siltä, että mineraalivillajäte voidaan

hyödyntää kaikkinensa, eli riippumatta esimerkik-

si siitä, onko se peräisin vanhasta rakennuksesta tai

uudemmasta. Tosin tätä tutkimme vielä.

Juho Yliniemi kertoo, että kun betoniseinän lu-

juus on ehkä noin 50 megapascalia, niin vastaavan

mineraalivillajätteestä valmistetun geopolymeeri-

palan lujuus on yli 100 megapascalia.

– Mineraalivillajätteestä valmistettua uusioma-

teriaalia voidaan käyttää paitsi pieniin rakennus-

elementteihin, kuten tiilien tapaisiin kappaleisiin,

myös pihakiviin tai kokonaisten rakennusten mate-

riaaliksi asti.

Yliniemi lisää, että geopolymeereilla on vielä

pitkä matka rakennusmateriaaliksi, sillä edessä on

mittava sääntely, jolla halutaan varmistaa rakenta-

misen turvallisuus.

– Geopolymeereilla on myös keraamisia ominai-

suuksia, sillä materiaali kestää yli 1000 asteen läm-

pötiloja. Lisäksi mineraalivillasta valmistetulla geo-

polymeerilla on muovimaisia ominaisuuksia, kuten

taipuisuus. Reseptiä muuttamalla materiaalille saa-

daan erilaisia ominaisuuksia.

Oulun yliopistossa mineraalivillasta on valmis-

tettu koekappaleita.

– Tuotteiden pilottitestejä suunnitellaan. Projek-

tissa mukana olevia yhteistyöyrityksiä uusi materi-

aali on kiinnostanut kovasti.

Miksi?

– Sementti maksaa, ja käyttämällä ilmaista läh-

tömateriaalia voidaan säästää. Vain prosessissa

käytetty alkali-aktivaattori maksaa. Lisäksi geopoly-

meeri on ympäristöystävällinen materiaali.

Kemia takana

Kerro tarkemmin itse geopolymeerin valmistuksesta?

– Ensin rakennusten purkujätteestä erotellaan

mineraalivilla, minkä jälkeen villa jauhetaan hieno-

jakoiseksi jauheeksi. Siihen sekoitetaan alkali-akti-

vaattoria, joka saa villan liukenemaan. Tämän jäl-

keen liuos valetaan muottiin, jossa seos lujittuu ko-

vaksi kappaleeksi.

Alkali-aktivaattori voi olla jokin korkean pH:n

aine, kuten lipeäpohjainen liuos.

– Yksi tämän hetken tutkimuskohteistani on,

millainen liuoksen pitää olla, jotta saadaan täsmäl-

leen halutunlainen tulos.

Yliniemi sanoo, että itse geopolymeerin valmis-

tus on simppeli asia, mutta kemia valmistuksen ta-

kana on monimutkaista.

– Emme vielä esimerkiksi tarkkaan tiedä, mik-

si mineraalivillapohjainen geopolymeeri kovettuu

niin hyvin.

Tiedossa on tällä hetkellä se, että mineraalivillan

sisältämät alumiini, pii ja kalsium reagoivat keske-

nään, mikä aiheuttaa kovettumisen, mutta yksityis-

kohdat ovat vielä tutkimuksen alla.

Juho Yliniemi sanoo, että kun Geodesign-pro-

jekti päättyy, tutkijat saavat toivottavasti rahoitus-

ta EU-hankkeeseen, jossa geopolymeerin tuotantoa

testattaisiin teollisessa mittakaavassa.

– Uskon, että mineraalivillapohjainen geopoly-

meeri on markkinoilla tuotteina viidessä vuodessa,

mutta kaikki voi tapahtua nopeamminkin.

Onko mitään haastetta, joka olisi käyttöönoton

esteenä tai hidasteena?

– Tyypillisesti geopolymeerien valmistuksen

haasteena on jätemateriaalien suuri laatuvaihtelu.

Mineraalivillojen koostumus on kuitenkin yleensä

sama, mikä helpottaa prosessia.

– Tarvitsemme vielä lisää tietoa materiaalin käyt-

täytymisestä pitkällä aikavälillä, esimerkiksi sadan

vuoden jälkeen. Pystymme tutkimaan tätä labora-

torio-olosuhteissa nopeutetusti. Tuloksia näistä ko-

keista saadaan viimeistään vuonna 2019.

Geodesign-hanketta rahoittavat Tekesin lisäksi

Paroc Group, Boliden Harja-

valta, Saint-Gobain Raken-

nustuotteet, Fortum Power

and Heat, Suomen Erityisjäte

ja Destaclean. Hankkeessa on

mukana myös Lapin yliopis-

to, joka toteuttaa osallistavan

muotoilun työpaketin.

■

Yhteiskuntatieteiden maisteri

Eeva Vänskä

Toimittaja. Viestintätoimisto SIVUkonttori.

Mineraalivilla ennen ja jälkeen jauhamisen.

”Reseptiä

muuttamalla

materiaalille

saadaan erilaisia

ominaisuuksia.”

Kuva: Tero Luukkonen (Oulun yliopisto)