Tuhka tienrakennuksen materiaalina

Tuhkaa voidaan käyttää tienrakennuksessa soran ja murskeen joukossa. Metsätiehankkeen lähellä syntyneen tuhkan käyttö vähentää luonnon kiviainesten käyttöä. Tuhkan hyötykäyttö tienrakentamisessa on ollut vähäistä, sillä nykyisellään sen käyttö vaatii ympäristöluvan.

Metsä- ja energiateollisuudessa puun poltosta syntyy paljon tuhkaa, joka sijoitetaan pääosin kaatopaikalle. Yksin metsäteollisuudessa syntyy vuosittain yli 300 000 tonnia hyödyntämiskelpoista tuhkaa. Puuenergian lisääntyminen kasvattaa tuhkan määrää entisestään. Nykyiset toimet tuhkan hyötykäytöstä eivät vastaa kestävän kulutuksen ja tuotannon periaatteita.

Suomessa on metsäautoteitä 135 000 km joiden ylläpito on välttämätöntä puun hankinnassa. Kansallisen metsäohjelman 2015 mukaan metsäautoteitä tulisi kunnostaa 4 000 km vuosittain. Teiden rakentamisessa olennaisinta on kustannustehokkuus. Suurimmaksi ongelmaksi muodostuu useimmiten kohtuuhintaisen soran tai murskeen saatavuus metsätiehankkeen läheltä.

Tuhkan käyttö tienrakennuksen materiaalina – ympäristövaikutusten seuranta-hankkeessa selvitettiin tuhkan alueellista hyötykäyttöä tienrakennuksen materiaalina. Yhtenä hankkeen tavoitteena oli vaikuttaa lainsäädäntöön siten, että tuhkan käyttö tienrakennuksessa helpottuisi. Hanke toteutettiin 2011-2013 yhteistyössä Tapion, Aalto yliopiston, Tapion Tiet ja ojat ja Metsäkeskus Keski-Suomen kanssa. Hanke on saanut jatkoaikaa vuoden 2014 loppuun.

Hankkeen toteutus

Hankkeessa selvitettiin tuhka-murskeseosrakenteiden ympäristövaikutuksia ja teknistä soveltuvuutta 18 testitiepätkällä (yht 4,4 km) Karstulassa. Tiet olivat perusparannettavia metsäteitä ja kunkin kohteen pituus oli noin 300-400 metriä.

Kalliomurskeesta ja tuhkasta (turve/puuperäinen) tehtiin erilaisia seossuhteita. Murskeena käytettiin 0-16 mm ja 0-31,5 mm mursketta. Tuhkaa seoksessa oli 15 % tai 30 %. Sekoitus ajettiin testiteille päällysrakenteeksi.

Tuhkan käytön ympäristövaikutusten seurantaa varten koealoille asennettiin pohja- ja pintavedenseurantalaitteet. Tiekoealoilta otettiin säännöllisesti vesi- ja maaperänäytteitä. Teille tehtiin kantavuusmittaukset 2 kertaa/ vuosi tuhkan kantavuusvaikutusten testaamiseksi. Lopuksi tiet kuntoinventoitiin.

Vuoden 2014 aikana tuhkan käytön ympäristövaikutuksia seurataan vesinäytteenotoin. Teille tehdään kantavuusmittaukset 2 kertaa. Tavoitteena on tuotteistaa tuhkan käyttö tien rakentamisessa. Tuhkan käytöstä saaduista tuloksista kerrotaan metsänomistajien, metsätienrakentajien ja muiden asianomaisten keskuudessa.

Hankkeen päätulokset

Tuhkan käytöllä tienrakennuksen materiaalina on saatu erinomaisia tuloksia niin tuhkan teknisen soveltuvuuden kuin ympäristövaikutusten puolesta. Tuhkaa voidaan hyödyntää  ympäristölle turvallisella tavalla.

Tuhkamurskerakenteiden tekninen soveltuvuus

• Tuhkalla kevennettyä mursketta saadaan samalla tonnimäärällä paksumpi kerros
• Murskeseoksessa tuhka iskostuu kovaksi pinnoitteeksi, joka pitää oikeat sivukaltevuudet eikä irtomurske kasaannu tai valu
• Käyttökohteen mukaan valittu oikea seossuhde ja murskeen raekoko parantaa kantavuutta ja helpottaa kunnossapitoa
• Tuhkatien kuivatus on tärkeä. Märkä ja yli 30 %:n tuhkaseos voi olla liukas
•  Massiivituhkapatja keventää pengertä soiden ylityksessä

Tuhkan ympäristövaikutukset

• Tuhkan ja kalliomurskeen seoksella peruskorjatut tiet eivät pölyä, toisin kuin pelkällä murskeella käsittelyt tiet
• Lentotuhkan analyysitulosten mukaan tuhkassa olevien raskasmetallien pitoisuudet olivat selvästi MARA:ssa asetettujen raja-arvopitoisuuksien alapuolella.
• Pohjavedestä otetut vesinäytteet ovat osoittaneet ettei tuhkan käyttö tien pintakerroksessa muuta pohjaveden raskasmetallipitoisuuksia happamuutta tai sähkönjohtavuutta

 

Katso kuvasarja klikkaamalla kuvan oikeassa reunassa olevaa nuolta.

Hankkeen ohjausryhmänä toimi:

• Samuli Joensuu Tapio
• Jouko Kostamo Tapio
• Olli Dahl Aalto Yliopisto
• Hanna Vanhanen Aalto Yliopisto
• Arto Sorsamäki Tapion Tiet ja Ojat Oy
• Pekka Rantala UPM-Kymmene Oyj
• Sami Oksa UPM-Kymmene Oyj
• Mikko Räisänen FA-Forest Oy
• Raimo Pekkanen Karstulan kunta
• Eino-Matti Hakala Keski-Suomen ELY-keskus
• Esa Kuitunen Keski-Suomen ELY-keskus
• Veli Koski Keski-Suomen ELY-keskus