Reikä asfaltissa? Uudella keksinnöllä tien voi korjata vaikka 20 asteen pakkasessa

Kainuussa kehitetään uutta korjausmassaa, jolla voi korjata nopeasti tien reiän myös talvella. Suomen tieverkko on päässyt rapistumaan, mutta keksintö voi kiinnostaa maailmallakin.

bitumi (rakennusaineet, tienpäällysteet)
Kajaanin ammattikorkeakoulun GeoRoad-hankkeen projektipäällikkö Kimmo Kemppainen lapioi maata.
Julia Sieppi Yle

KajaaniKajaanin ammattikorkeakoulussa kehitetään uutta paikkausmateriaalia, jolla asfalttia voidaan korjata myös talvella. Paikkausaine toimisi jopa 20 asteen pakkasessa ja seos kovettuisi yliajettavaan kuntoon 5–20 minuutissa.

Tällä hetkellä Suomen tieverkkoa paikataan lähinnä keväisin ja kesäisin. Teiden vaurioita korjataan uudella bitumipohjaisella asfalttipäällysteellä ja vanhasta asfaltista tehdyllä uusioasfaltilla. Liikenneviraston mukaan yksittäisten reikien paikkaaminen kostealla ja kylmällä säällä on haastavaa, sillä paikat kestävät liikenteen ja sääolosuhteiden aiheuttamaan kulutusta heikosti.

KAMK:in GeoRoad-hankkeen projektipäällikkö Kimmo Kemppaisen mukaan pakkasenkestävälle materiaalille onkin selkeä tarve.

– Tässä projektissa kehitetään menetelmää, joka olisi työteknisesti yhtä helppo kuin kylmäasfaltti, mutta lujuudeltaan huomattavasti vahvempi, lähellä valuasfaltteja.

Nyt kehitteillä oleva paikkausaine eroaa tavanomaisesta asfaltista paljon. Kun asfalttituotteet ovat osittain orgaanisia, öljypohjaisia tuotteita, on geopolymeerinen paikkausmateriaali epäorgaaninen ja lähempänä betonia.

– Runkoaineena on 40–80-prosenttisesti kierrätyssoraa tai kierrätysasfalttia. Myös sideaine sisältää hyvin vahvasti kierrätysaineita: erilaisia teollisuuden kuonia, tuhkia ja eri kaivosten rikastushiekkoja, avaa Kemppainen.

Kajaanin ammattikorkeakoulun GeoRoad-hankkeen projektipäällikkö Kimmo Kemppainen.
Kajaanin ammattikorkeakoulun GeoRoad-projektin projektipäällikkö Kimmo Kemppainen esittelee testipaloja.Julia Sieppi / Yle

Nyt tutkimuksessa keskitytäänkin oikean sideainekoostumuksen selvittämiseen. Paikkausaineesta halutaan koostuvan raaka-aineista, jotka ovat mahdollisimman pitkälle kierrätettyjä. Kemppaisen mukaan massan koostumuksessa saatetaan päästä jopa 100-prosenttiseen kierrätystuotteeseen.

– Korjaamisessa käytetään aina työkoneita ja energiaa, mutta tämä on erittäin ympäristöystävällinen ratkaisu moniin muihin ratkaisuihin verrattuna.

Testipaikkoja ympäri kaupunkia

Tammikuisena päivänä Kajaanissa on pikkupakkanen ja lunta sataa taivaan täydeltä. GeoRoad-hankkeen projektipäällikkö Kimmo Kemppainen raaputtaa lapiolla tien jäistä pintaa.

Kemppaisen mukaan paikan tekeminen onnistuisi käytännössä vaikka näillä sijoille, kun polanteen poistaa ensin pois. Nopean alkulujuuskehityksen aikana massa lämpenee ja mahdollistaa nopean kovettumisen ja tartunnan talvellakin.

– Kevyt reiän puhdistus riittää, mutta se ei ole aivan välttämätöntä. Tärkeintä on, että materiaalit eivät ole jäässä ennen sekoittamista ja seossuhteet on valittu oikein korjauslämpötilan mukaan.

Asfaltin korjaus
Uutta paikkausmateriaalia on jo testattu eri puolilla Kajaania. Paikan kestävyys selviää myöhemmin. Kimmo Kemppainen

Paikkausmassan optimaalisin lämpötila on 20 pakkasasteesta ylöspäin – kesähelteisiin asti. Tutkimuskäytössä massan levittäminen on tehty käsin, mutta Kemppainen uumoilee, että sitä voisi levittää myös koneellisesti esimerkiksi ruiskuttamalla, levittämällä tai pursottamalla.

Uuden paikkausmassan kehittäminen aloitettiin noin vuosi sitten. Tässä vaiheessa ympäri Kajaania on lukuisia testipaikkoja, joihin on kokeiltu koostumuksiltaan erilaisia massoja.

Esimerkiksi Iso-Britanniassa ja Pohjois-Amerikassa on vastaavanlaisia ongelmia.

Antti Rimpiläinen

Vielä ei tiedetä, kuinka kestävää uusi paikkausmateriaali on, mutta toistaiseksi tulokset ovat olleet lupaavia. Paikattavan asfaltin kunnolla on suuri vaikutus myös siihen, miten paikka lopulta pysyy.

– Jos paikan ympäriltä asfaltti murenee pois, silloinhan se paikkakin on irti. Jos paikka on vahvassa asfaltissa, sillä on hyvät mahdollisuudet pysyä pitkänkin aikaa.

Tiessä olevan reiän paikan on oltava kestävä, mutta myös huomaamaton. Esimerkiksi vaalea paikka ei käy, sillä autoilija saattaa tehdä turhia väistöliikkeitä huomatessaan paikan. Paikkamateriaalin on oltava äänetön yliajettaessa ja renkaassa on oltava riittävä pito myös paikan kohdalla.

Tarvetta myös Iso-Britanniassa ja Pohjois-Amerikassa

Projektin edetessä selvitetään myös tuotteen markkinapotentiaalia. Suomen tieverkossa riittää korjattavaa, sillä korjausvelkaa on kerääntynyt jo 2,5 miljardia euroa. Kainuussakin autoilija joutuu välillä hiljentämään reikiä ja uurteita väistellessään.

Tutkijat ovat seuranneet tarkasti Suomen tilannetta, mutta suurimmat markkinat ovat ulkomailla.

– Pelkästään Suomen markkinoille tätä ei pystytä kohdentamaan. Esimerkiksi Iso-Britanniassa ja Pohjois-Amerikassa on vastaavanlaisia ongelmia, koska ilmasto on sellainen, että tiereikiä löytyy myös, kertoo GeoRoadin projektityöntekijä Antti Rimpiläinen.

GeoRoad-hankkeen mallikappaleita.
Asfaltinkappaleilla ja sideainekokeiluilla on testattu muun muassa materiaalin lujuutta ja nastarenkaan kestoa. Julia Sieppi / Yle

Rimpiläinen ei osaa arvioida, onko juuri samantyyppistä paikkausmateriaalia käytössä muualla maailmassa, mutta alalla on kova kilpailu. Maailmalla käytetään lukuisia kuuma- ja kylmäasfalttituotteita. Jos on ongelmia, on myös alan yrityksiä.

– Katsotaan myöhemmin mihin meidän oma ratkaisu lokeroituu ja että miten se kilpailuetu syntyy.

Yksi mahdollisuus on, että olemassaoleva yritys tai yrittäjä jatkaa tuotteen kaupallistamista projektin jälkeen. Kaupallistamisen kannalta suurin haaste on se, että uusi paikkausaine ja käytettävä korjaustapa työkustannuksineen on edullinen.

– Jos joku haluaa lähteä kaupallistamaan tätä, voidaan jo alkuvaiheessa tuoda esille, että tästä on hyötyä ja saadaan kilpailuetua, niin että yrittäjä uskaltaa ottaa riskin.

GeoRoad-hanketta rahoittaa TEKES vajaan puolen miljoonan rahoituksella. Kajaanin ammattikorkeakoulun lisäksi mukana ovat muun muassa ely-keskus, Kajaanin kaupunki, Liikennevirasto ja rakennusyhtiö NCC.

Puolitoistavuotinen projekti aloitettiin vuoden 2016 alussa ja se kestää vuoden 2017 kesäkuun loppuun asti.