Peikko ja kiertotalous
Me Peikolla pyrimme noudattamaan kiertotalouden periaatteita omassa toiminnassamme, kiinnittämällä erityisesti huomiota CO2-päästöihin, ja sekä materiaalien että tuotteidemme uudelleenkäytettävyyteen. Kiertotalouden alkutahdit lyötiin Peikolla jo vuonna 2018, kun White paper, In search of bright, circular future!, näki päivänvalon. Nyt noin kaksi vuotta myöhemmin, toimintamme edelläkävijänä on ottanut entistä konkreettisemman muodon. Valmistamme tilauksesta DELTABEAM® Green -liittopalkkeja, jotka ovat 90-prosenttisesti kierrätettyä materiaalia, ja toteutamme jatkuvaa tutkimusta liittyen purettaviin betonirakenteiden liitoksiin.
Miksi betonielementit ja pulttiliitokset?
Valvotuissa tehdasolosuhteissa valmistetut betonielementit mahdollistavat nopean ja kustannustehokkaan rakentamisen. Esivaletut betonielementtirakenteet ovat mittatarkempia ja laadukkaampia kuin paikallavaletut rakenteet, ja niiden pystyttäminen vaatii vain vähäisen työmaamiehityksen.
Yksi betonielementtien merkittävimmistä eduista on niiden liitostekniikka. Pulttiliitokset ovat yleisin käytössä oleva menetelmä betonielementtien kiinnittämiseen. Ne eivät pelkästään mahdollista vaivatonta ja nopeaa asennusta, vaan monet liitoksista ovat myös jälkisäädettäviä. Liitosten viimeistely vaatii vain vähäisen määrän jälkivalua, joka varmistaa vaaditun voimansiirron ja suojaa teräsosia sekä palolta että ympäristörasituksilta.
Muiden etujensa lisäksi pulttiliitoksissa on runsaasti potentiaalia toimia myös purettavissa liitoksissa. Siinä missä liitokset on helppo kiinnittää kiristämällä muttereita, ei niiden avaaminen ole periaatteessa yhtään sen vaikeampaa. Purettavuuden näkökulmasta on pulttiliitosten osalta vain kysyttävä, miten juotosvalettuihin liitoksiin päästään mahdollisimman helposti käsiksi.
Miksi purettavat pulttiliitokset?
Suuri osa Peikon liiketoiminnasta perustuu betonirakenteisiin valettavien liitososien myyntiin, ja näin sekä betonirakenteiden imago että suosio vaikuttavat myös omien tuotteidemme kysyntään.
Betoniteollisuus tiedetään yhtenä suurimmista raaka-aineiden, kuten hiekan, luonnonkiven ja veden, kuluttajista. Raaka-aineiden kulutuksen lisäksi betoniteollisuus tuottaa vuosittain myös merkittävän määrän hiilidioksidipäästöjä ja kuluttaa suuren määrän energiaa.
Rakentaminen ja rakennusten purku tuottaa vuosittain yli 10 miljardia tonnia jätettä, josta jopa noin puolet muodostuu betonijätteestä. Monet betonirakenteiset rakennukset puretaan murskaamalla paljon ennen suunnitellun käyttöikänsä saavuttamista, vaikka niiden rakenteilla voisi olla vielä runsaasti jäännösarvoa.
Siinä missä betonielementtien uudelleenkäytettävyydellä voitaisiin saavuttaa niin merkittäviä raaka-ainesäästöjä kuin alentaa betoniteollisuuden vuosittaisia päästöjä, niiden liitokset ovat yksi merkittävimmistä avaimista sen mahdollistamiseksi. Vaikka pulttiliitosten purettavuuspotentiaali on kiistaton, rakenteiden välinen juotosvalu ja sen tartunta liitettäviin rakenteisiin mielletään yhä haasteeksi. Tähän haasteeseen on meillä Peikolla tartuttu.
Euroopan komissio on laatinut Circular Economy Action Plan -dokumentin, joka määrittelee ’tiekartan’ hiilidioksidineutraaliuden saavuttamiseksi rakennusteollisuudessa vuoteen 2050 mennessä. Dokumentin perusteella on syytä olettaa, että EU-lainsäädäntö tulee määrittelemään uudet rakenteiden ja materiaalien uudelleenkäyttötavoitteet. Pulttiliitosten purettavuudelle tullee siis tarvetta myös lainsäädännöllisestä näkökulmasta.
Purettavuuden hyödyt eivät ulotu pelkästään yksittäisten rakenteiden ja niiden uudelleenkäytön tasolle, vaan asiaa voidaan ajatella suuremmassakin mittakaavassa. Suomessakin valmistuu vuosittain monia ns. sekundäärisiä rakennuksia, joiden tarve yhdessä paikassa voi olla hyvin väliaikainen. Esimerkiksi erilaisten varastojen, tuotantotilojen ja autohallien sijainnin tarve voi muuttua ennen suunnitellun käyttöiän umpeutumista. Näissä tapauksissa sijoittajat hyötyisivät merkittävästi, jos samaisen rakennuksen voisi purkaa osiin, kuljettaa osat uuteen määränpäähän ja pystyttää uudelleen.
Peikon työ purettavien liitosten parissa
Koska liitossaumaan tehtävä juotosvalu tunnistettiin purettavuutta vaikeuttavaksi haasteeksi, tutkimme ensin erilaisia mahdollisuuksia muodostaa betonielementtien välinen liitos ilman juotosvalua tai korvata sementtipohjainen juotosvalu helpommin poistettavalla materiaalilla.
Tekemämme asiantuntijahaastattelut osoittivat, ettei juotosvalun poisjättäminen ollut käytännössä mahdollinen ratkaisu. Vaikka elementtitehtaalla päästään valmistuksen osalta erinomaiseen mittatarkkuuteen, betonirakentaminen vaatii edelleen omat asennustoleranssinsa. Tästä johtuen emme päättäneet luopua rakenteiden jälkisäädettävyyden mahdollistavasta liitostekniikasta.
Suoritimme ensimmäiset kokeilut sementtipohjaisen juotosvalun korvaamiseksi toisella materiaalilla jo vuosia sitten, kun Peikon SUMO®-seinäkenkien varauskoteloita täytettiin kalkkikivilaastilla. Siinä missä kalkkikivilaasti osoittautuikin erittäin vaivattomasti poistettavaksi, sen lujuusominaisuudet todettiin kuitenkin riittämättömiksi korvaamaan yleisesti käytössä olevat sementtipohjaiset materiaalit. Poistettavuuden ja lujuuden lisäksi myös mahdollisen korvausmateriaalin kustannusten pitäisi pysyä likipitäen samalla tasolla sementtipohjaisen juotosvalun kanssa, jotta sillä olisi käytännön markkinapotentiaalia.
Näiden reunaehtojen pohjalta päädyimme pitäytymään tutkimustyön osalta tavallisessa sementtipohjaisessa juotosvalumateriaalissa ja vaikuttamaan sen sijaan juotosvalun ja rakenteiden väliseen tartuntaan, jonka manipuloinnin oletimme helpottavan osien irroittamista toisistaan. Kehitimme kaksi erilaista HPKM® 16-pilarikenkäliitosta, joissa toisessa juotosvalun ja rakenteiden välistä tartuntaa pyrittiin heikentämään ja toisessa estämään se kokonaan. Sen lisäksi käytimme detaljeissa tavallisten HPM®-harjateräspulttien sijaan COPRA®-ankkurointijatkoksia ja kierretankoja, jotta myös perustusrakenne mahdollistaisi pilarin uudelleenasennuksen rakenneosien purkamisen jälkeen.
Testasimme liitosdetaljien toimintaa myös käytännössä järjestämällä erilliset testausjärjestelmät purettavuudelle ja leikkausvoiman siirrolle. Siinä missä purettavuuskokeet osoittivat, että muokkaamatonkin, perinteinen pilarikenkäliitos on pitkälti purettavissa ja uudelleenkäytettävissä, leikkauskokeiden perusteella voitiin päätellä, ettei helpommin purettavaksi tehtyjen liitosten kapasiteetti ollut merkittävästi heikentynyt käytännössä.
Tulokset olivat rohkaisevia ja osoittivat, että HPKM®-pilarikenkäliitoksilla on runsaasti potentaalia toimia myös purettavina liitoksina. Tutkimustyö jatkuu, ja sitä viedään jatkossa eteenpäin tutkimalla sekä purettavuutta että kuormansiirtoa myös suurempien pilarikenkäkokojen kanssa ja erilaisilla kuormitusyhdistelmillä. Tämän lisäksi etsimme alati uusia, purettavuutta edistäviä vaihtoehtoja perinteiselle juotosvalulle.
Juttu on julkaistu Peikon lehdessä 1/2020.
LUE LISÄÄ:
MIten betonielementtejä voidaan käyttää uudelleen?
DELTABEAM® Green puolittaa hiilijalanjäljen
