Kevytsoraharkkojen pakkasenkestävyyden parantaminen

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia mahdollisuutta valmistaa kevytsoraharkkotuotteita käyttäen massanvalmistuksessa vähemmän sementtiä siten, että pakkasenkestävyysominaisuudet eivät huonone ja harkkotuotteille asetetut luokitus- ja ulkonäkökriteerit täyttyvät edelleen. Tutkimus toteutettiin muokkaamalla harkkotuotteiden valmistuksessa käytettävää koostumusta niin, että osa sementistä korvautui jollain halvemmalla osa-aineella. Tämä toteutettiin kahdella erilaisella periaatteeltaan erilaisella tavalla; 1) runkoaineen rakeisuutta muutettiin niin, että hienoaineksen määrä lisääntyi ja osan hydratoitumattomasta sementistä voitiin ajatella korvautuvan runkoaineella, ja 2) osa sementistä korvattiin toisella rakeisuudeltaan hienolla aineella. Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin harvan kevytsorabetonin pakkasenkestävyyden teoriaa ja tutkimusmenetelmiä betonin säilyvyystutkimusten avulla. Samalla pohdittiin yhtymäkohtia ja mahdollisia epävarmuustekijöitä normaalibetonille kehitettyjen teorioiden ja tutkimusmenetelmien soveltamisessa kevytsorabetoniin. Laboratoriokokeissa kokeiltiin 12 muokattua harkkomassan koostumusta, joista valmistetut koekappaleet koestettiin ilman jäädytys-sulatusrasitusta sekä sen jälkeen. Saatuja tuloksia verrattiin kokeiden toteutusajankohtana tuotantokäytössä olleella koostumuksella valmistetuilla vertailukappaleilla saatuihin tuloksiin. Vertailtavina suureina oli puristus- ja taivutusvetolujuuden lisäksi myös kappaleiden tiheys ja ulkonäkö. Tuloksien tulkinnassa mitatut lujuusarvot suhteutettiin kussakin koostumuksessa käytettyyn sementtimäärään sekä kappaleen tiheyteen. Laboratoriokokeiden tulosten perusteella huomattiin, että tehtyjen koostumusmuutosten periaate oli oikea. Lähes kaikilla koostumuksilla saavutettiin vähintään vastaavat säilyvyysominaisuudet kuin tuotantokoostumuksella. Parhaimmaksi osoittautuivat koostumukset, joissa runkoaineen hiekka korvattiin kokonaisuudessaan fillerillä. Myös koostumukset, joissa sementtiä korvattiin kevytsorapölyllä, antoivat hyviä tuloksia. Kokonaisuudessaan heikoimmat tulokset saatiin koekoostumuksilla, jotka perustuivat kevytsorarunkoaineen rakeisuuden muuttamiseen eri kevytsoralajikkeiden suhteellista osuutta muuttamalla. Parhaan tuotantoreseptin löytämiseksi tulisi tehdä lisätutkimuksia optimaalisen muutosyhdistelmän ja sille soveltuvien tuotantotekijöiden löytämiseksi