Tekoäly auttaa tunnistamaan luonnonhiekkaa korvaavia raaka-aineita betoniteollisuudessa.

Hiekka on veden jälkeen maailman käytetyin luonnonvara. Sitä kuluu rakentamisen ja rakennusteollisuuden tarpeisiin jopa 50 miljardia tonnia vuosittain. Luonnonhiekalla on merkittävä rooli etenkin betonin valmistuksessa.

Luonnonvarojen säästämiseksi ja rakentamisen ilmastovaikutusten pienentämiseksi luonnonhiekan käyttöä on tulevaisuudessa vähennettävä ja osittain korvattava hiekka murskeilla, sivukivillä ja kierrätyskiviaineksilla.

Korvaamista vaikeuttaa se, että sivuvirtojen partikkelit ovat särmikkäämpiä. Ne virtaavat huonommin betoneissa ja laasteissa, millä taas on vaikutuksia esimerkiksi betonin lujuuteen.

”Optimaalista suhdetta kierrätyskiviaineksen käytölle, ilman että se vaikuttaa betonin keskeisiin ominaisuuksiin, on ollut tähän mennessä vaikea laskea. Kesällä 2020 tekemämme kokeilu kuitenkin viittaa siihen, että betoniteollisuus voi hyötyä merkittävästi tekoälyyn perustuvasta epälineaarisesta mallintamisesta”, sanoo Weberin lattiatuotteiden ja -rakenteiden kehityspäällikkö Gunnar Laurén.

Viidennes luonnonhiekasta korvataan kierrätyskivellä

Saint-Gobain Weberin Ojakkalan kuivatuotetehtaalla kesällä 2020 tehty kokeilu osoittaa, että neuraaliverkot ovat tehokas työkalu materiaalien kehittämiseen. Konsulttifirma Nonlinear Solutionsin kanssa toteutetun hankkeen tarkoituksena oli selvittää, millaisia sivuvirtoja Ojakkalan betonituotteissa voidaan käyttää ja mikä on kierrätyskiviaineksen maksimimäärä, jotta halutut ominaisuudet säilyvät.

”Kokeilun ansiosta pystymme helpommin tunnistamaan ja analysoimaan ne sivuvirrat, jotka sopivat tuotantoon niin, että tuoteominaisuudet pysyvät halutuissa rajoissa. Koska neuraaliverkot eivät tarvitse suuria määriä havaintoja, pystyimme 5-10 laboratoriosekoitusen avulla simuloimaan lopputuotteen lujuutta ja työstettävyyttä. Menetelmä nopeuttaa testausprosessia ja sopivien, luonnonhiekkaa korvaavien vaihtoehtojen löytämistä”, Laurén kertoo.

Kokeilussa kierrätysraaka-aineena käytettiin Nordkalkin sivukiven murskauksen jäteosuutta, jota ei voida käyttää muuhun tarkoitukseen.

Tällä hetkellä viranomainen ei säätele kuivatuotteissa käytettävää kierrätysraaka-aineen määrää, mutta tulevina vuosina tilanne voi muuttua.

Lue lisää:

Kevyestä betonista tehty työtaso painaa vain kolmasosan tavallisesta betonitasosta