Suomalaistutkijat kehittävät ikuisuusongelmaan ratkaisua – uudesta asfalttipaikasta hyviä kokemuksia

Kajaanissa kehitteillä oleva aine paikkaa asfaltin kestävästi myös kylmässä. Tarkoituksena on saada valmis tuote joku päivä markkinoille.

tiet
Routavaurio tiessä.
Uudella paikkausmateriaalilla haetaan vaihtoehtoja teiden korjaukseen. Suomessa on tällä hetkellä käytössä bitumipohjaisia paikkamateriaaleja, eli asfalttimassojaRaine Martikainen / Yle

Uusi pikkupakkasellakin toimiva tienpaikkausaine on herättänyt kiinnostusta ulkomaita myöten. Suomalaiskeksintö on viimeisiä viilauksia vaille valmis. Nähtäväksi jää, kuka pääsee viemään keksintöä maailmankartalle.

– Valloittaja on nyt hakusessa. Olemme viitoittaneet tietä valloitukselle, sanoo GeoRoad-projektin projektipäällikkö Kimmo Kemppainen.

Kajaanin ammattikorkeakoulun loppusuoralla olevassa projektissa kehitellään asfaltin paikkaukseen tarkoitettua ainetta.

Liikenneviraston asiantuntijan Katri Eskolan mukaan vielä on aikaista sanoa, kuinka käyttökelpoinen aine lopulta on. Toistaiseksi testitulokset ovat kuitenkin olleet lupaavia. Paikkausmateriaaleja on tutkittu pääasiassa laboratoriossa ja osin kenttäolosuhteissa.

Viime talvena eri materiaalivariaatioita testattiin useissa paikoissa Kajaanissa ja lähialueilla. GeoRoad-projektin projektitutkijan Minna Sarkkisen mukaan paikka-aineet ovat toimineet pääasiassa hyvin. Ensimmäisten testikohteiden paikat ovat kestäneet parhaimmillaan yli kaksi vuotta.

Paikka tiessä.
Elokuussa otettu kuva lähes vuoden vanhasta paikkauksesta Kirkkoahontieltä Kajaanista.Kimmo Kemppainen

Kajaanin kaupungininsinöörin Matti Nousiaisen mukaan myös kaupungilla on hyvät kokemukset paikkausaineesta. Hänen tiedossaan ei ole, että paikkoja olisi irronnut.

– Alunperin epäilimme, että kestävätkö paikat niissä rei'issä, joissa sitä on kokeiltu. Kyse on kuitenkin erityyppisestä materiaalista kuin asfaltti. Paikat ovat kuitenkin pysyneet hyvin, kaupungin edustajana projektin ohjausryhmään kuuluva Nousiainen sanoo.

Nousiaisen mukaan kaupunkilaisilta ei ole kuulunut palautetta testipaikoista. Hän arvelee, että tienkäyttäjät ovat yleensä tyytyväisiä, kun reiät saadaan paikattua. Paikkaamattomista rei'istä tulee enemmän palautetta.

Kiinnostusta maailmalla

Keksinnöstä ollaan kiinnostuneita niin Suomessa kuin ulkomaillakin. Paikka-aineesta on käyty kertomassa Iso-Britanniassa, missä tehdään paljon töitä tienreikien korjaamiseksi.

GeoRoad-projektin projektityöntekijän Antti Rimpiläisen mukaan ulkomaanmarkkinat ovat kotimaan markkinoita suuremmat, mutta Suomeakaan ei suljeta pois laskuista. Markkinat ovat Pohjoismaissa, Pohjois-Amerikassa ja Iso-Britanniassa.

– Näillä alueilla on kylmää ja kosteaa, lämpötila käy nollan alapuolella ja sitten voi olla taas plussaa. Silloin syntyy myös tienreikiä jäätymisen seurauksena, Rimpiläinen avaa.

Huonokuntoinen tie.
Liikenneviraston asiantuntijan Katri Eskolan mukaan kaikki uudentyyppiset tekniset ratkaisut päällysteiden paikkaukseen ovat tervetulleita.Niko Mannonen / Yle

Suomessa reikiä joudutaan paikkaamaan talvellakin, joten Liikenneviraston päällysteiden ylläpidon hankinnan asiantuntijan Katri Eskolan mukaan kysyntää on. Tarvetta on erityisesti vähäliikenteisillä teillä, joiden päällysteiden uusimisvälit ovat pitkiä.

GeoRoad-projektin ohjausryhmässä mukana ollut Eskola arvelee, että käyttöä olisi Suomen lisäksi alueilla, joilla vallitsevat samanlaiset sääolosuhteet, ja jotka ovat samalla tavalla liikennöityjä eli esimerkiksi Pohjoismaissa.

Eskolan mukaan kaikki uudentyyppiset tekniset ratkaisut päällysteiden paikkaukseen ovat tervetulleita ja uusiin materiaaleihin suhtaudutaan positiivisesti. Liikennevirastolla reunaehtona on, että niiden tulee olla turvallisia, kestäviä, uusiokäyttökelpoisia ja osoittautua lopulta taloudelliseksi vaihtoehdoksi.

Auto ajaa huonokuntoista tietä.
Kajaanin Kaupungininsinöörin Matti Nousiaisen mukaan palautetta tulee tiessä olevista rei'istä.Tiia Korhonen / Yle

Matti Nousiaisen mukaan Kajaanin asfalttikaduilla varsin paljon reikiä. Talvella paikkaaminen on ongelmallista, kun asfalttiasemat ovat kiinni.

– Silloin reikiä joudutaan paikkamaan kylmillä asfalttimassoilla. Ne eivät tahdo oikein pysyä, Nousiainen kertoo.

Hän arvelee, että uudentyyppinen paikka-aine toisi helpotusta talvipaikkaukseen.

– Silloin saataisiin tehtyä uudella aineella helposti pysyvä ja kestävä paikka.

Ympäristöystävällistä kylmäpaikkausta

Uuden paikka-aineen kehittelyssä on pyritty hyödyntämään erilaisia teollisuuden sivutuotteita ja keskitytty massan toimivuuteen matalissa lämpötiloissa.

Ainetta pystytään käyttämään jopa kymmenessä pakkasasteessa ja periaatteessa vielä vähän kylmemmässäkin.

– Käytännössä lämpötila-alue on keskittynyt kylmimmillään viiteen pakkasasteeseen, koska käytännössä sen kylmemmillä ilmoilla paikkauksia ei tehdä, sanoo GeoRoad-projektin projektitutkija Minna Sarkkinen.

GeoRoad-hankkeen mallikappaleita.
GeoRoad-projektin mallikappaleita.Julia Sieppi / Yle

Paikka-aineen kehittelyssä hyödynnetään kiertotalousajattelua. Kierrätysmateriaalia on parhaimmillaan käytössä yli 90 prosenttia, joten aine on ympäristöystävällinen.

– Meillä on ideana, että pystytään hyödyntämään teollisuuden sivuvirtoja, jotka muuten jäisivät hyödyntämättä, selittää GeoRoad-projektin projektityöntekijä Antti Rimpiläinen.

Uusi paikkausaine pohjautuu geopolymeereihin. Sen sovellutuksia käytetty ainakin Pohjois-Amerikassa ja Aasiassa. Nyt kehittelyssä oleva aine on Sarkkisen mukaan erityinen, koska se tarttuu hyvin, kestää säärasitusta ja kehittyy lujaksi myös kylmässä.

Reseptiä paranneellaan vielä

Puolitoistavuotiselle GeoRoad-projektille haettiin kolmen kuukauden lisäaika, jotta kokeet saataisiin tehtyä perusteellisesti. Reseptin patentointiprosessikin on vielä kesken.

Tutkijat aikovat vielä muun muassa parannella reseptiä.

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

Paikka-aineen reseptistä on kehitelty muutamaa versiota. Erilaisia raaka-ainepohjia on käytetty, jotta ainetta voitaisiin käyttää muuallakin kuin kotimaassa.

– Joissakin maissa tietyllä aineella on erilainen saatavuus, joten se on ollut yksi syy eri versioihin, Minna Sarkkinen kertoo.

Uutta paikka-ainetta voi käyttää sellaisenaan tai sekoittamalla kylmäasfaltin tai kierrätysasfaltin sekaan, mikä parantaa sen tarttuvuutta ja kestävyyttä kylmissä olosuhteissa.

Paikka-aine ei perustu öljypohjaiseen materiaaliin vaan on täysin epäorgaaninen ja se tulee yleensä sekoittaa veteen. GeoRoad-projektin projektipäällikkö Kimmo Kemppaisen mukaan bitumipohjaista asfalttia on yleensä korjattu bitumipohjaisella tuotteella.

– Kokeilussa on havaittu, että materiaali tarttuu öljypohjaiseenkin materiaaliin, hän kertoo.

Tuote kaupalliseksi

Projektin tarkoituksena ei ole saada aikaan valmista tuotetta, jonka löytäisi kaupan hyllyltä. Reseptin patentointi on kesken, mutta Minna Sarkkisen mukaan näyttää mahdolliselta, että aine saadaan patentoitua. Antti Rimpiläisen mukaan jo käynnissä oleva patentointiprosessi kertoo, että aineessa on jotain ainutlaatuista.

Paikka-ainekehittelyn lisäksi projektissa viedään eteenpäin aineen kaupallistamista. Sen aikana kartoitetaan kaupallistamisen vaihtoehtoja ja teitä markkinoille. Rimpiläisen mukaan tiedossa on jo materiaalista kiinnostuneita yrityksiä.

– Mitään ei ole lyöty lukkoon. Kaikki vaihtoehdot katsotaan. Teemme kovasti töitä, että saamme vietyä tämän markkinoille. Kyllä täällä ollaan ihan luottavaisin mielin, että tästä saadaan hyvä, Rimpiläinen sanoo.

Kuva tiellä olevasta heräteraidasta.
Uutta paikka-ainetta voi käyttää sellaisenaan tai sekoittamalla kylmäasfaltin tai kierrätysasfaltin sekaan.Jarmo Nuotio / Yle

Jatkamaan etsitään henkilöä, joka uskaltaa ottaa riskin ja ajattelee asiaa liiketoiminnan silmin. Kimmo Kemppaisen mukaan tutkija ja yrittäjä eivät jostain syystä sovi samaan ruumiiseen. Siksi tutkimuksella ei pyritä maailmanvalloitukseen, vaan jää nähtäväksi, kuka pääsee viemään keksintöä maailmankartalle.

Kylmäasfaltin haastaja

Suomessa on tällä hetkellä käytössä bitumipohjaisia paikkamateriaaleja, eli asfalttimassoja, jotka ovat Liikenneviraston päällysteiden ylläpidon hankinnan asiantuntijan Katri Eskolan mielestä hyviä oikein käytettyinä. Eskola on mukana myös GeoRoad-projektin ohjausryhmässä.

Kylmäasfalteissa on useita paikkaukseen sopivia vaihtoehtoja, joista toiset ovat kalliimpia ja kestävämpiä, toiset halvempia ja kestävyydeltään heikompia. Hänen mukaansa pussitavarana myydään jopa paikka-ainetta, joka kestää koko päällysteen uusimiseen asti.

– Jos löytyy edullinen, kestävä ja helppokäyttöinen, niin se on tietysti aina paras mahdollinen vaihtoehto tien paikkaamiseen, Eskola sanoo.

Kuoppa tiessä.
Jos tierakenteissa on pahoja ongelmia edes paikkamassan laadulla ole merkitystä.Niko Mannonen / Yle

Projektin työntekijöiden mukaan kylmäasfalttipaikat ovat kuitenkin usein lyhytikäisiä ja kalliita. Minna Sarkkisen mukaan projektissa haluttiin kehittää kestävämpi vaihtoehto. Uudella paikka-aineella saataisiin vähennettyä kylmään vuodenaikaan jatkuvasti toistuvien paikkausten tekoa.

Tosin kosteissa kohdissa tierakenteissa voi olla niin pahoja ongelmia, ettei edes paikkamassan laadulla ole merkitystä.

– Silloin siinä ei kestä mikään kovin kauan, Sarkkinen sanoo.

Työmenetelmät vielä kehittämättä

Aivan suoraan uutta paikka-ainettakaan ei voi iskeä asfaltin reikään, vaan ensin siitä tulee puhdistaa enimmät irtolumet, jää ja vesi.

Katri Eskolan mukaan paikkausaineen käytettävyyden ja käyttökelpoisuuden ratkaisee lopulta se, miten hyvin se on käsiteltävissä, miten työ materiaalilla onnistuu, ja pitääkö se levittää käsityönä vai koneellisesti.

Käytettävyys ratkaisee, onko paikka-aine taloudellisesti kannattava.

– On mietitty myös, miten se on kaikista järkevin työteknisesti laittaa tiereikään, että se on helppokäyttöinen urakoitsijalle tai aliurakoitsijalle, joka tienreikiä paikkaa. Kuitenkin iso kustannustekijä tiereikien paikkauksessa on työ, Antti Rimpiläinen tietää.

Kajaanin ammattikorkeakoulun GeoRoad-hankkeen projektipäällikkö Kimmo Kemppainen lapioi maata.
Kajaanin ammattikorkeakoulun GeoRoad-projektin projektipäällikkö Kimmo Kemppainen.Julia Sieppi Yle

Tuotantoteknisten kysymysten ja työmenetelmien kehittely ei ole varsinaisesti kuulunut projektiin, joten sen saralla on vielä tekemistä. Koska paikka-aine tulee sekoittaa veteen, syntyy varastointiteknisiä ongelmia. Sitä ei voida varastoida kasaan kuten kylmäasfalttia.

Lue lisää:

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