Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Diplomi-insinööri Jouni Rissanen

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikkö
+358 294 48 2394

Oppiaine

Prosessitekniikka

Väitöstilaisuus

2.10.2020 13:00

Väitöstilaisuuden paikka

Linnanmaa, sali L10. Etäyhteys: https://oulu.zoom.us/j/66809929910

Aihe

Turpeen ja puun poltosta syntyvän lentotuhkan hyödyntäminen sementin seosaineena

Vastaväittäjä

Professori Nina Štirmer, Zagrebin yliopisto

Toinen vastaväittäjä

Tohtori Anna Kronlöf, (Emerita)

Kustos

Professori Mirja Illikainen, Oulun yliopisto

Turpeen ja puun poltosta syntyvän lentotuhkan hyödyntäminen sementin seosaineena

Suomessa syntyy vuosittain noin 500 000 tonnia energiantuotannon lentotuhkia, jotka ovat peräisin muusta kuin kivihiilen poltosta. Suurin osa näistä tuhkista on peräisin puun ja turpeen leijupetipoltosta. Kaikkea syntyvää tuhkaa ei hyödynnetä vielä täysin ja osa tuhkista läjitetään
kaatopaikoille. 

Leijupetipolton lentotuhka on kuitenkin lupaava sementin seosaine, sillä tuhkalla on luonnostaan hieno partikkelikoko ja sopiva kemiallinen koostumus. Tämän sivuvirran tuotteistaminen rakennusteollisuuden raaka-aineeksi olisi hyödyllistä ympäristön kannalta, sillä sen käyttö voisi pienentää sementin hiilijalanjälkeä ja tuhkan läjittämisen ympäristövaikutuksia. Tämän lisäksi tuhkan hyödyntäminen sementin seosaineena hyödyttäisi tuhkan tuottajia, sillä tämä tarjoaisi uuden tavan vähentää syntyvän jätteen määrää.

Väitöstutkimuksen tavoitteena oli tutkia, miten puun ja turpeen yhteispoltosta syntyvä leijupetipolton lentotuhka vaikuttaa tuoreen ja lujittuneen laastin ominaisuuksiin, kun tuhkalla korvataan 10–40 % käytettävästä sementistä. Tämän lisäksi työssä tutkittiin leijupetipolton lentotuhkan vaikutusta laastin pakkasenkestävyyteen.

Yleisesti ottaen leijupetipolton lentotuhkat heikensivät hiukan laastien puristuslujuutta. Lujuudet olivat kuitenkin huomattavasti parempia, kuin laasteissa, joissa vastaava määrä sementtiä korvattiin reagoimattomilla fillereillä ja samaa tasoa kuin laasteissa, joissa sementtiä korvattiin perinteisellä hiilen pölypolton lentotuhkalla.

Epäsäännöllisen partikkelimuodon vaikutuksesta tuhkat lisäsivät huomattavasti laastien vedentarvetta, mutta riittävällä tehonotkistimen annostelulla voitiin valmistaa työstettävyydeltään hyviä laasteja jopa silloin, kun sementistä korvattiin 40 % leijupetipolton lentotuhkalla. Leijupetipolton lentotuhkien todettiin soveltuvan myös pakkasenkestävän laastin valmistukseen.

Käytännössä noin 20 % sementistä voitaisiin korvata hyvälaatuisella leijupetipolton lentotuhkalla heikentämättä merkittävästi lujittuneen materiaalin ominaisuuksia. Tällä hetkellä eurooppalainen lentotuhkastandardi ei kata leijupetipolton lentotuhkaa, mikä rajoittaa sen käyttöä. Lähitulevaisuudessa leijupetipolton lentotuhkan hyödyntämisnäkymät ovat voimakkaasti riippuvaisia siitä, miten tuhkan hyödyntämistä rajoittava sääntely ja asiakkaiden suhtautuminen ympäristöystävällisiin rakennusmateriaaleihin kehittyvät.

 

Väitöskirja

Viimeksi päivitetty: 2.10.2020