Maarakenteiden tutkimusta metsäteillä ja golf-kentillä
Maarakenteet-tutkimusryhmä tutkii liikenneväylien sekä viher- ja ympäristörakenteiden maarakenteiden materiaaleja ja toimintaa noin kymmenen tutkijan voimin. Tutkimusalue ulottuu kiviaineksen mineralogiasta tai materiaalin ympäristökelpoisuudesta sekä mekaanisista ja fysikaalisista ominaisuuksista ja jalostuksesta alkaen aina rakenteiden mitoituksen ja toiminnan monitoroinnin kautta niiden koko käyttöiän aikaisen elinkaaren hallintaan.
Tutkimuksessa hyödynnetään monipuolisia laboratorio- ja kenttälaitteistoja ja tutkimusvälineitä sekä rakenteiden instrumentointia. Laboratoriomme maan mekaanisten ominaisuuksien määrityslaitteistovalikoima kattaa käytännössä kaikki kysymykseen tulevat maa- ja maarakennusmateriaalit sekä jännitys-, muodonmuutos- ja taajuusalueet. Tavanomaisten geoteknisten laboratoriotutkimuslaitteistojen lisäksi käytössä on muun muassa:
- automatisoitu ödometrilaitteisto
- automaattisella jännityspolkuohjauksella varustettu kolmiaksiaalilaitteisto
- syklinen kolmiaksiaalilaitteisto näytehalkaisijoille 200 ja 300 mm
- syklinen kuormituslaitteisto mm. lämpöeristemateriaalien ja kalliomurskeiden hienontumisen testaukseen
- yhdistetty resonant column- ja bender element-laitteisto
- väylärakenteiden täysimittakaavaisten syklisten kuormituskokeiden toteutusmahdollisuus laboratorion käytössä olevassa koekuopassa
- routanousukoelaitteisto
Maarakenteissa käytettävien maa- ja kiviainesten ominaisuuksien ja käyttökelpoisuuden selvittämiseksi laboratoriossamme voidaan määrittään standardien mukaiset ominaisuudet esimerkiksi kiviaineksen CE-merkintää varten. Lisäksi maa- ja kiviaineksen mineralogian ja erityisesti hienoaineksen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien määrittämiseen käytössämme on muun muassa röntgendiffraktiolaitteista ja ominaispinta-alan mittauslaitteisto sekä valikoituja kemialliseen analyysin menetelmiä.
Tierakennetutkimuksessa on selvitetty tie- ja katurakenteiden kuormituskäyttäytymistä ja kestoiän hallintaa sekä kansainvälisessä Roadex-hankkeessa pohjoisen alueen alemman luokan tieverkkojen ylläpitoa. Tutkimuksessa on hyödynnetty Percostation-mittausasemaa, joka mittaa tierakenteen eri kerroksissa vuodenaikojen vaihtelun vaikutuksesta tapahtuvia kosteus- ja lämpötilan muutoksia.
Yhä enenevässä määrin tutkimushankkeisiin sisältyy vaihtoehtoisten menetelmien tai materiaalien, kuten teollisuuden sivutuotteiden, käyttömahdollisuuksien ja mitoitusperusteiden selvittäminen. Ympäristövaikutukset ja pitkäaikaiskestävyys ovat tärkeitä arviointiperusteita. Esimerkiksi Tekesin rahoittamassa, Väylärakenteiden materiaalien uudet käsittelytekniikat –hankkeessa (Väkäste) on tavoitteena löytää uusia, stabilointia edullisempia ratkaisuja heikkolaatuisten väylärakennemateriaalien ominaisuuksien parantamiseen ja EU-hankkeeessa (REFLEX) on tutkittu teräsverkkojen käyttöä tierakenteiden vahvisteena.
Viher- ja urhelialustojen rakentamisessa tutkimuksen painopisteenä on rakenteiden kosteustilan monitorointi ja materiaalien valinta sekä viherrakentamisessa käytettävien materiaalien soveltuvuus ja erilaisten materiaaliseosten toiminnalliset ominaisuudet.
Kaatopaikkarakenteissa on keskitytty erityisesti materiaalien laatuvaatimuksiin, rakennekokonaisuuden toimintaan sekä toteutuksen laadunvalvontaan. Palvelemme urakoitsijoita materiaalien ennakkotutkimuksissa ja työnaikaisessa laadunvalvonnassa ja rakennuttajia tarjoamalla riippumatonta laadunvalvontaa.
Maarakenteet-tutkimusryhmän vetäjänä toimii professori Pauli Kolisoja.
Yhteyshenkilöt
Tutkimushankkeiden koordinointi
Pauli Kolisoja
Laboratoriotestien ohjelmointi
Nuutti Vuorimies
Maria Vähätalo
Viher- ja urheilualustojen materiaalit, mittaukset ja rakentaminen
Tapani Jäniskangas
Sivutuotteet, kaatopaikat ja ympäristökelpoisuus
Minna Leppänen
Pirjo Kuula-Väisänen
Kiviainekset ja CE-merkintä
Pirjo Kuula-Väisänen
Maria Vähätalo