rästä, kun kyseessä on raudoitettu tai muita metalliosia sisältävä betoni. Puutuhkien käyttö betonissa onkin mahdollista, ellei tämä raja ylity, kun kaikkien betonin osa-aineiden kloridipitoisuudet otetaan huomioon. Normaalisti lentotuhkaa käytettäneen betonissa niin pieniä määriä, ettei riski kokonaiskloridimäärän ylityksestä ole kovin suuri. Muita betonin paisumista aiheuttavia tekijöitä ovat magnesiumoksidi ja kalsiumoksidi, jotka veden kanssa reagoidessaan muodostavat magnesium- ja kalsiumhydroksidia, sekä alkalireaktiot, joissa osallisina ovat kiviaines ja huokosvesi. MgO:n pitoisuudet täyttivät neljällä puutuhkalla kivihiilituhkastandardin vaatimuksen (< 4 %). CaO-pitoisuudet olivat raja-arvoihin (vapaa < 2 %, reaktiivinen < 10 %) verrattuna korkeat, mutta vapaan ja reaktiivisen CaO:n osuuksia ei tässä tutkimuksessa selvitetty. Yhdellä tuhkalla CaO:n kokonaispitoisuus oli 31 % ja muilla 13-15 %. Kokonaisalkalipitoisuudeltaan Na2O-ekvivalentteina laskettuna neljä puutuhkaa täytti kivihiilituhkan vaatimuksen (< 5 %). Hehkutushäviön mukaan kivihiilituhkat jaetaan kolmeen luokkaan: A (< 5 %), B (5-7 %) ja C (7-9 %). Tämän luokittelun mukaan puutuhkista yksi kuului B-luokkaan, yksi C-luokkaan ja kolme A-luokkaan. Hehkutushäviö voi kuitenkin vaihdella paljonkin eri puutuhkaerissä, mikä voi hankaloittaa tuhkien käyttöä betonissa. Lentotuhkan jäännöshiilen määrä voi betonissa vaikuttaa esimerkiksi lisäaineiden annosteluun tai vedentarpeeseen. Puutuhkien vedentarpeeseen ja betonin työstettävyyteen voivat vaikuttaa kemiallisten ominaisuuksien lisäksi rakeisuusominaisuudet. Puutuhkista tehtiin lasergranulometrillä rakeisuusanalyysit, joiden mukaan puutuhkat olivat karkeampia ja raemuodoltaan epäsäännöllisempiä kuin kivihiilituhka, mikä on luonnollista poltettavan materiaalin vaihdellessa. Puutuhkissa oli yleissementin rakeisuusalueella olevia ja myös sementtiä ja kivihiilituhkaa selkeästi suurempia partikkeleita. Luonnonfilleri on kuitenkin yleensä puutuhkaa karkeampaa. Rakeisuudeltaan puutuhkat sijoittuvatkin osin sementin ja osin fillerin alueelle. Puutuhkien rakeisuuskäyrät on esitetty kuvassa 2. Kuvassa on lisäksi vertailukäyrinä yleissementin ja kivihiilituhkan rakeisuuskäyrät. Tuhkien rakeiden muotoa tutkittiin valomikroskoopilla ja elektronimikroskoopilla (ESEM). Kuvissa 3 ja 4 on elektronimikroskooppikuvat yhdestä puutuhkasta ja kivihiilituhkasta 1000-kertaisina suurennoksina. Kivihiilituhkassa pallomaisten ra- 4 2008 BET0804 s 72-77 Puutuhka SO3 [%] Cl[%] SiO2 [%] Varkaus 8 0,4 35 Jämsänkoski 3 0,2 Imatra 10 Summa Kirkniemi RAJAARVOT (SFS-EN 450-1) SiO2 +Al2O3 +Fe2O3 [%] MgO [%] CaO [%] 4,1 35 + 18 + 3 = 56 3 15 43 3,3 43 + 22 + 4 = 69 3 15 A (1) 1,3 20 4,9 20 +14 + 4 = 38 3 31 A (2) 8 0,3 28 5,4 28 + 17 + 6 = 51 5 15 A (3) 2 0,2 36 3,7 36 + 29 + 2 = 67 2 14 B (5) < 0,1 % reakt. > 25 % <5% > 70 % <4% vapaa < 2,5 % reakt < 10 % < 3,0 % Kok.alkalipitoisuus [%] C (7) A < 5% B 5-7 % C 7-9 % Taulukko 1. Puutuhkien betonin kannalta tärkeimmät pitoisuudet ja kivihiilituhkan raja-arvot kyseisille pitoisuuksille standardista SFS-EN 450-1. Tulokset, jotka eivät täytä standardin vaatimuksia, on tummennettu. 2 2 Puutuhkien, yleissementin ja kivihiilituhkan rakeisuuskäyrät. Pääte .$av tuhkien nimissä on tietokoneohjelman merkintä eri näytteistä lasketulle keskiarvokäyrälle. 73 73 Hehk.häviöluokka ([%]) 19.12.2008, 13:15