Suomessa on noin 50 000 kilometriä päällystettyjä maanteitä. Päällysteen resepti on varsin yksinkertainen: asfaltti sisältää noin 95 prosenttia kiviainesta, ja loput viisi prosenttia on bitumia. Simppeli koostumus edesauttaa asfaltin kierrättämistä.
”Juuri tähän liittyy osa haasteista, joita bitumin mahdollisissa korvaajissa voi olla. Jos koostumus tulevaisuudessa muuttuu, on varmistettava, ettei arvokas materiaali muutu heikommin kierrätettäväksi”, alleviivaa teiden kunnossapidon asiantuntija Katri Eskola Väylävirastosta.
Päällysteen uusiokäyttö on elinehto erityisesti Suomessa, jossa asfalttia on uusittava vilkkailla teillä usein. Syy nopeaan kulumiseen on nastarenkaissa, jotka jyrsivät maanteitä. Esimerkiksi kaikkein vilkasliikenteisimpien moottoriteiden uusi päällyste voi kestää hyvänä vain neljästä viiteen vuotta.
”Meille on todella tärkeää kierrättää asfalttia, siinä ekologisuus ja taloudellisuus kulkevat käsi kädessä. Kyse on meidän vastuullamme olevasta jätteestä mutta myös pääomasta uusiin päällysteisiin. Kiviaineksen kierrättäminen on yhtä tärkeää kuin bitumin”, Eskola muistuttaa.
Esimerkkikuva tien kerroksista. Vähäliikenteisillä teillä päällystettä on useimmiten 1–2 kerrosta, mutta valtateillä on useampia asfalttikerroksia ennen kantavaa kerrosta. Valtateillä myös kantavan kerroksen yläosassa voidaan käyttää bitumilla sidottuja kerroksia.
Kierrätystä kahdella tapaa
Asfalttia kierrätetään kahdella tapaa. Perinteisessä ainakin jo 1970-luvulta asti käytössä olleessa menetelmässä vanha asfaltti irrotetaan tieltä ja viedään asfalttiasemalle. Siellä se murskataan uudelleen haluttuun raekokoon, tutkitaan ja lisätään ennakkoon suunniteltua reseptiä noudattaen uuteen asfalttimassaan. Tavanomaisesti 10–30 prosentin verran, mutta suurempiakin määriä voidaan tapauskohtaisesti käyttää.
”Kierrätys keskittyy päällysteiden uusimisen painopisteen myötä valta- ja kantateiden päällysteisiin, joissa voidaan käyttää jäykempiä sideaineita. Vähäliikenteisten teiden päällysteet käytetään uudelleen paikan päällä tierakenteen parantamisessa. Niille tehtäviin uusiin päällystekerroksiin vanhan asfaltin käyttöä rajoittaa se, että siellä tarvitaan pehmeämpiä sideaineita, joita ei saada aikaan kierrätetyllä bitumilla. Kierrätysrouheesta on ylitarjontaa suurten kaupunkien liepeillä, koska ei ole kannattavaa kuskata sitä muualle maahan”, Eskola kertoo.
Toinen tapa on eräänlainen Suomen erikoisuus: Remix-menetelmä, jota käytetään useimmiten valta- ja kantateiden nastarengasurien poistamiseksi. Remix-menetelmässä uusittavan tien urautunut päällyste käytetään uudelleen paikan päällä, ja vanhan osuus uudessa päällysteessä on jopa 75 %.
”Remix-menetelmällä tehty asfaltti maksaa noin kolmasosan siitä, mitä kokonaan uusi asfaltti maksaisi. Sillä on vähän lyhyempi käyttöikä, mutta hintaansa suhteutettuna se on yleensä aina edullisin tapa hallita kulumisuria”, Eskola selvittää.
Päällysteillä on eroa
Vaikka päätien ja vähäliikenteisemmän tien päällysteet näyttäisivät samalta, on niiden koostumuksissa eroja. Valtateillä käytetään jäykempää bitumia ja sellaista päällystetyyppiä, jossa bitumia on enemmän, jotta päällyste kestäisi liikenteen kuormitusta. Päällystekerroksia on useita, kun taas vähäliikenteisillä teillä päällystekerroksia on vain yksi tai kaksi. Näillä teillä bitumin on oltava joustavampaa, jotta päällyste on taipuisampi kestääkseen alustasta ja lämpötilan vaihteluista johtuvia liikkeitä pitempään murtumatta.
Lisäksi esimerkiksi moottoritien kahdella kaistalla saattaa olla erilainen päällystekoostumus. Pääkaistalle tarvitaan mahdollisimman hyvin nastarengaskulutusta kestävää materiaalia, kun taas vähemmällä käytöllä olevalla ohituskaistalla voi olla vähemmän kulutusta kestävä päällyste.
”Tarpeet meillä ja muualla maailmalla eroavat toisistaan. Usein se jää huomioimatta, kun ehdotetaan ulkomaisten innovaatioiden hyödyntämistä Suomessa. Uudet innovaatiot usein parantavat päällysteen jäykkyyttä, josta on meille monin paikoin enemmänkin haittaa”, Eskola sanoo.
Päällysteen koostumuksen suunnittelu onkin jatkuvaa optimointia eri ominaisuuksien suhteen. Esimerkiksi kuormituskestävyyden takia päällysteen jäykkyys olisi hyvä ominaisuus, mutta liika jäykkyys taas heikentää muun muassa pakkasenkestävyyttä. Nastarengaskulumiskestävyyttä voisi parantaa käyttämällä karkearakeista päällystettä, mutta silloin taas syntyy meluisampi päällyste. Suomessa valtateiden päällysteiden kiviaineksen maksimiraekoko on kompromissina yleensä 16 millimetriä.
”Ilmastonmuutoksen ja kustannustason nousun takia mietimme koko ajan enemmän päällysteen pitkäaikaiskestävyyttä, mutta niin, ettemme menetä samalla muita hyviä ominaisuuksia”, Eskola pohtii.
Betoni ei kestänyt nastarengaskulutusta
Bitumin lisäksi päällysteissä on kokeiltu myös muita materiaaleja niin Suomessa kuin maailmallakin. Yksi näistä oli betoni, jota löytyi Suomesta tien päältä vielä 2000-luvun puolella. Se ei kuitenkaan kestänyt nastarengaskulutusta niin hyvin kuin sen olisi pitänyt hintaansa nähden kestää. Niinpä olemassa olleet kohteet päällystettiin aikanaan uudelleen asfaltilla.
Myös käytetyistä autonrenkaista kerättyä kumia on kokeiltu bitumin seassa. Koeosuuksilla on tavoiteltu samantyyppisiä ominaisuuksia kuin teollisesti valmistetulla kumibitumilla.
”Bitumissa on se hienous, että se muuttuu lämmitettäessä juoksevaksi ja jäähtyessään jäykäksi. Hinta-laatusuhteeltaan ja teknisiltä ominaisuuksiltaan parempaa päällystemateriaalia on etsitty, mutta haastavaa se on. Jollain aikavälillä bitumi varmasti korvautuu ainakin osittain, mutta uusien materiaalien on oltava kierrätyksen suhteen yhteensopivia nykyisten kanssa”, Eskola huomauttaa.
Viime aikoina on keskusteltu myös bitumikaterouheen käytöstä asfaltin seassa. Sen käyttö on toistaiseksi hyväksytty maanteillä ainoastaan alemmissa päällystekerroksissa sekä kävely- ja pyöräteillä. Maanteiden kulutus- eli päällimmäisessä kerroksessa bitumikaterouheen käyttö ei vielä ole sallittua.
”Bitumikaterouheen bitumi on erilaista kuin tiebitumi, eikä sen kierrätyksestä ja toistuvasta uusiokäytöstä maantiepäällysteissä vielä ole paljoa kokemuksia. Niitä pyritään keräämään seuraamalla ja tutkimalla koeosuuksia. Ensisijaisesti haluamme uusiokäyttää oman toimintamme jätteen eli vanhat asfalttimme, koska niissä on päällysteisiin valmistettu korkealuokkainen kiviaines ja tiekäyttöön hankittu bitumi. Bitumikaterouhe voisi olla vaihtoehto alueilla, joilla asfalttirouhetta ei ole saatavilla, kunhan sen käyttö ja vaikutukset opitaan hallitsemaan”, Eskola toteaa.
Lue myös:
Pääjohtaja Wihlman: Kesä on Väylävirastossa aktiivisen rakentamisen aikaa
Materiaalien korkeat hinnat ja huono saatavuus haastavat rakentamista
Rataverkon materiaaleissa kättä lyövät sadan vuoden elinkaari ja jatkuva kehittäminen
Teräs ja betoni – siltarakentamisen dynaaminen duo
Vesiväylätietojen järjestelmät kehittyvät voimakkaasti: Haavi-otettiin käyttöön