Piikkiö
Betonia löytyy kaikkialta, missä ihminen toimii. Sitä käytetään kerrostaloissa ja kesämökeissä, silloissa ja alikulkutunneleissa, pihalaatoissa ja pihan askartelutöissä: kun rakennetaan ulkoruukkuja, perustuksia, lattioita, seiniä, tukimuureja, laitureita, lentokenttiä, ympäri maailmaa. Betonista on valmistettu antiikin Rooman Pantheon ja Colosseum, siitä muotoiltiin 1800-luvulla patsaita, siitä on tehty Alvar Aallon arvorakennukset ja 1970-luvun rapistuvat lähiöt.
Betoni on järeää, vahvaa, helposti rakennettavaa ja muokattavaa, elämätöntä ja maatumatonta – ja edullista. Olisi vaikea kuvitella nyky-yhteiskuntaa ilman betonia.
Ikävä kyllä betoni on rakennusvaiheessaan mojova ilmastopahis. Sen olennaisen aineosan, sementin, valmistus on suurin yksittäinen ihmisen aiheuttamien ilmastopäästöjen lähde.
Suomen kaikista hiilidioksidiekvivalenttipäästöistä betonin osuus oli vuonna 2022 noin 4 prosenttia. Vertailun vuoksi: Suomen koko teollisuuden osuus ilmastopäästöistä oli samana vuonna 5 prosenttia. Lentoliikenteen osuus koko maailman päästöistä on arviolta 2–3 prosenttia.
Betonin päästöt riippuvat tietenkin monesta yksityiskohdasta, kuten valuajankohdan säästä ja tarvituista kuljetuksista. Laskelmissa on käytetty keskiarvolukuja. Joka tapauksessa betonilla on muhkea hiilijalanjälki.
Pahaa ei pidä korvata toisella pahalla
Betonin ilmastovaikutus on ollut pitkään tiedossa. Silti asiasta on puhuttu julkisesti vähän verrattuna siihen, miten usein ihmisiä kehotetaan vähentämään lentämistä ja naudanlihan syömistä tai luopumaan öljylämmityksestä.
Taustatekijänä on, että sellaista on vaikea vähentää, mille ei löydy kunnollista korviketta.
– Betonin käyttö tuskin tulee meidän yhteiskunnassamme loppumaan, miettii vanhempi tutkija Tiina Vainio-Kaila VTT:ltä, jossa hän työskentelee kestävää rakentamista tutkivassa tiimissä.
– Tai pitäisi vain jättää rakennukset rakentamatta.
Jos betonia yrittäisi korvata esimerkiksi siltarakenteissa teräksellä, vaihdettaisiin yksi ilmastopahis toiseen pahaan. Kivestä rakentaminen taas olisi äärimmäisen kallista.
Jos vaikkapa omakotitalon perustuksiksi hankkisi aidot kivet, parinkymmenen sentin korkuinen graniittinen tai liuskekivinen perustuskivi maksaisi pelkästään materiaalina 50–200 euroa metriltä. Vastaavat betonipohjaiset kustantavat alle kymmenen euroa metriltä, ja niillä on nopeampaa rakentaa. Harva haluaa moninkertaistaa rakennushankkeidensa hintaa.
Monissa rakennuskohteissa betonia ei pystyttäisi edes korvaamaan millään, ellemme aio palata takaisin keskiaikaiseen rakennustapaan. Silloin betonin valmistuskeinot olivat unohduksissa.
Kalsiumkarbonaatti hajoaa hiilidioksidiksi
Betonin hiilijalanjälki on alalla ja tutkimuspiireissä tietenkin tiedostettu. Betonin ilmastorasituksen pienentämiseksi tehdään jatkuvasti töitä, mutta tulokset syntyvät hitaasti. Mutu-tuntuma ei riitä, kun rakennetaan kerrostaloa tai moottoritiesiltaa.
– Betoni on vahvasti standardoitu, ja syystä. Kukaan ei halua mennä rakennukseen, missä ehkä lattia pysyy kasassa ja ehkä seinät pystyssä, Vainio-Kaila huomauttaa.
Betonin tärkein ainesosa – se, mikä tekee betonista betonin – on sementti, tarkemmin sanottuna kalsiumkarbonaattipohjainen portlandsementti. Käytännössä se on kalkkikiveä, tietynlaista savea ja kipsiä. Lisäksi betoniin tarvitaan hiekkaa ja vettä sekä mahdollisia apuaineita.
Merkittävimmät betonin ilmastopäästöt syntyvät nimenomaan sementistä. Betoniteollisuus ry:n ylläpitämän betoni.com-sivuston mukaan sementin vastuulla on 50–90 prosenttia betonin kaikista ilmastopäästöistä.
Sementtiä valmistettaessa kalkkikiveä poltetaan yli tuhatasteisessa lämpötilassa ja kalsiumkarbonaatti eli kalkkikivi hajoaa sementtiuunissa kalsiumoksidiksi ja hiilidioksidiksi.
Masuunikuonaa ja lentotuhkaa
Jotta betonin hiilijalanjälki pienenisi, sementin tilalla yritetään käyttää jotain muuta.
– Toistaiseksi sementistä on mahdoton päästä kokonaan eroon, mutta osa siitä voidaan kyllä korvata muulla, kertoo Tiina Vainio-Kaila.
Käyttökelpoisimmiksi sementin osakorvaajiksi ovat osoittautuneet teollisuudessa syntyvät sivuvirrat, jotka ovat aiemmin päätyneet jätteiksi, kuten terästeollisuudessa syntyvä masuunikuonajauhe ja kivihiilin poltosta jäävä lentotuhka. Näitä sisältäviä ekobetoneja on tällä hetkellä hyvin saatavilla Suomessa.
– Ongelmana on, että nämä kuona-aineet tulevat teollisuuden nykyprosesseista, jotka ovat ympäristösyistä loppumassa, Vainio-Kaila varoittaa.
Nämä ilmastobetonit ovat myös ominaisuuksiltaan jonkin verran erilaisia kuin tavallinen betoni, mistä kerrotaan toisaalla tässä artikkelissa.
Ratkaisut odottavat vielä itseään
Kiinnostava uusi lähestymistapa on joensuulaisella Carbonaide oy:lla, joka hyödyntää VTT:llä kehitettyä hiilidioksidin hyödyntämismenetelmää. Se kovettaa hiilidioksidin osaksi betonia.
– Tässä on saatu hyviä tuloksia, Vainio-Kaila iloitsee.
Teknologia mahdollistaa hiilidioksidipäästöjen puolittamisen. Jos mukaan lisätään teollisuuden kuona-aineita ja muita apuaineita, päästään vielä parempiin tuloksiin ja jopa siihen, että betoni syö enemmän hiilidioksidia kuin se tuottaa.
Toiveissa on tietenkin mullistaa betonin koko maailmanmarkkinat, mutta Carbonaiden ensimmäinen teollisen kokoluokan pilottilinjasto on vasta rakennettu Hollolaan. Tuotteita on aidosti markkinoilla aikaisintaan kuluvana vuotena.
Tulevaisuuden ratkaisuna voi myös olla kaoliinisavi. Tällä hetkellä sitä käytetään Suomessa esimerkiksi kasvonaamioissa ja posliininvalmistuksessa. Kaoliinisavi on lupaava sementin korvaaja, mutta senkin tuotteistus on alussa. Se pystyy korvaamaan sementtiä kunnolla vasta vuosien päästä.
– Tutkimus- ja kehitystyötä tarvitaan lisää eivätkä ratkaisut ole valmiina, Vainio-Kaila ynnää.
Ei viherpesua
Nykyisiä ympäristöystävällisiä betoneita kannattaa tietenkin käyttää, toteaa Vainio-Kaila. Lupaukset pienemmästä hiilijalanjäljestä eivät hänestä vaikuta viherpesulta. Lähes aina kynnyskysymyksenä on raha. Tämänhetkiset ekobetonit ovat jonkin verran kalliimpia kuin tavallinen betoni, mikä hidastaa niiden ottamista laajalti käyttöön. Tulevista innovaatioista ei ole hyötyä, jos ne osoittautuvat niin kalliiksi, että vain ani harvalla on niihin varaa.
– Mitä vähemmän betonissa on sementtiä, sitä hitaammin se yleensä kovettuu ja sitä heikompaa se on, ja tämä pitää ratkaista. Työmailla esimerkiksi aikataulun hidastuminen tuottaa herkästi merkittäviä kustannuksia. Carbonaiden operatiivinen johtaja Jonne Hirvonen kuitenkin lupaa, että ainakin sen ilmastobetonin hinnasta on tulossa kilpailukykyinen, koska sementtiä ja muita sideaineita tarvitaan vähemmän.
Ikääntymisen myötä betonin hiilijalanjälki pienenee jonkin verran, sillä valmis betoni ryhtyy imemään itseensä takaisin hiilidioksidia. Teoriassa betoni voisi imeä takaisin 85 prosenttia tuottamastaan hiilidioksidimäärästä, mutta betoni.com-sivuston mukaan esimerkiksi betonikerrostalo imee käyttöikänsä aikana takaisin vain 15 prosenttia tuottamistaan päästöistä.
Purkurakennusten betonia saatetaan murskata ja käyttää uuden betonin rakentamisessa, mutta murskeella korvataan silloin kiviaineksia, ei sementtiä eli ilmaston kannalta ongelmallisinta ainesosaa.
Kunnilla ja teollisuudella merkittävä rooli
Joka tapauksessa jotain pitää tehdä. Betonia tuotetaan käsittämättömiä määriä. Yhteensä maailmassa valmistettavalla betonilla voisi rakentaa joka vuosi kuuhun asti ulottuvan betonipilarin, jonka halkaisija olisi kahdeksan metriä, havainnollistaa betoni.com.
Toisaalta tavallisen ihmisen on vaikea vaikuttaa käytetyn betonin määrään.
– Aika harvoin tavallinen kuluttaja valitsee eri betoneiden välillä verrattuna siihen, kuinka usein hän valitsee, mitä syö, tai lentääkö, naurahtaa Vainio-Kaila.
Sen sijaan valtiolla, kunnilla ja teollisuudella olisi merkittävä rooli betonin ilmastopäästöjen vähentämisessä. Tiettävästi eri kunnista ainoastaan Helsinki vaatii ilmastoystävällistä betonia rakennushankkeissaan.
– Vuonna 2025 tulee voimaan laki, jonka mukaan rakennusluvan saamiseksi on laskettava rakennuksen ja sen elinkaaren hiilijalanjälki. Todennäköisesti silloin betonin päästöt nousevat nykyistä enemmän keskusteluun, Vainio-Kaila arvelee.
– Ehkä rakentamisen aikataulu pitkittyy jatkossa ja hinta kasvaa. Vaatimuksia betonin lujuudelle ei pitäisi jatkossakaan heikentää ympäristösyistä.
Artikkelissa esiintyvät tiedot perustuvat myös Rakennusteollisuuden julkaisuun Vähähiilinen rakennusteollisuus 2035, Suomen ympäristöministeriön vuoden 2022 ilmastovuosikertomukseen sekä sivuston lentoliikennejailmasto.fi tietoihin, jota ylläpitävät Liikenne- ja viestintäministeriö, Liikenne- ja viestintävirasto Traficom, Fintraffic, Finnair ja Finavia.
Piikkiöstä on saanut Ruduksen Vihreää betonia jo
kymmenen vuotta, mutta kysyntä on pientä
Vaikutelma on häkellyttävä. Olemme kuin lopun ajan maisemissa, tai Marsissa. Aurinko kimmeltää vesilammikoissa, joita on jäänyt kerrostalon kokoisten murskekasojen väliin. Silmänkantamattomiin näkyy vain harmaita vuoria ja jättiläismäisiä koneita. Koneiden äänet jylisevät.
Maiseman laidalla odottaa pieni avaruusasema. No, oikeasti siinä valmistetaan betonia.
Ruduksen betoniasema on ollut täällä vasta vuoden. Sen kylkeen on noussut nyt toinenkin, jonka toiminta on vähitellen käynnistymässä. Kivenottamo on ollut paikalla kuitenkin kauan, useita kymmeniä vuosia.
Olemme Piikkiössä Liedon rajalla, Ruduksen betoniasemalla ja kivenottamolla. Rudus on Suomen suurin betonialan yritys, joka on haukannut valtakunnan betonimarkkinoista melkein puolet.
Piikkiön betoniasema on Ruduksen omalla mittapuulla nyt hiukan keskimääräistä isompi. Paikalle on hiljattain keskitetty Ruduksen Turun seudun toimintaa. Paikka Turku–Helsinki-moottoritien ja Turun kehätien kulmauksessa on erinomainen, kiviainesmonttu on vieressä ja sementtiä saadaan Finnsementiltä Paraisilta.
Vihreä on harmaata
Rudus on yksi yrityksistä, jotka ovat olleet ratkomassa betonialan ongelmallista hiilijalanjälkeä. Ruduksella on ollut tarjolla Vihreää betonia kymmenen vuotta.
Tiettävästi Rudus tarjosi ilmastoystävällisempää betonia ensimmäisenä Suomessa. Muut alan yritykset Suomessa ovat havahtuneet tarjoamaan ratkaisuja ilmasto-ongelmiin vasta parin vuoden sisällä.
– Meillä tiedostettiin se, että betonitoiminta ja kivenotto on ympäristölle selvästi haitallista, ja olemme koettaneet kompensoida tätä, taustoittaa Ruduksen kehityspäällikkö Mika Autio.
Ruduksen Vihreä betoni ei ole vihreän väristä, vaan ihan samaa harmaata ja muutenkin samanoloista kuin tavallinen betoni. Siinä on pienennetty hiilijalanjälkeä 15–60 prosenttia korvaamalla sementtiä masuunikuonalla, lentotuhkalla tai mikrosilikajauheella.
– Masuunikuona tulee meille teräsvalimolta Raahesta, ja sitä riittää vielä, kertoo Autio.
Kuona on loppumassa kymmenen vuoden sisällä, kun Raahessa siirrytään sähkövalokaarivalmistukseen.
– Korvaavaa materiaalia etsitään nyt, esimerkiksi poltettua savea ja kalkkikiveä. Lisäksi sementin tuotannon hiilijalanjälkeä pienennetään Finnsementillä kovaa vauhtia.
Autio on helsinkiläinen ja vastaa koko Ruduksen kehitystyöstä. Hän oli haastatteluhetkellä Piikkiön betoniasemalla ensimmäistä kertaa.
Betoniasemalla Piikkiössä on vakituisesti töissä kaksi työntekijää, myllärit eli kahdessa vuorossa työskentelevät betoniasemanhoitajat Marko Korsström ja Jussi Koilahti. Lisäksi paikalta löytyy laborantti, joka tarkkailee betonin laatua, sekä kourallinen betoniautojen kuljettajia ja kivenottamon työntekijöitä.
Kovettuu hitaammin ja kuivuu nopeammin
Vihreän betonin ominaisuudet eroavat jonkin verran tavallisesta betonista, valistaa Autio.
– 15-prosenttinen kuonaosuus ei vaikuta betonin kovettumiseen eli lujuuden kehittymiseen paljoakaan, mutta mitä enemmän kuona-ainetta on, sitä enemmän kovettumisaika hidastuu verrattuna sementtiin, Autio selittää.
Työmaalla rakennusprosessi voi jäädä tästä syystä seisoksiin. Suomessa betoni kovettuu talvella muutenkin hitaasti.
Toisaalta Vihreä betoni kirii aikataulua takaisin, ja viikossa eroa tavalliseen ei enää ole. Lisäksi Vihreä betoni kuivuu – eli siitä haihtuu reagoimaton vesi pois – nopeammin kuin tavallista betonia käytettäessä, joten esimerkiksi muovimatot päästään asentamaan lattioille aiemmin.
Etuna tavalliseen betoniin verrattuna on, että Vihreä betoni tuottaa kuivuessaan vähemmän lämpöä. Autio vinkkaa, että tämän vuoksi se on parempi ratkaisu siltojen kaltaisiin massiivisiin rakennelmiin, joissa lämpöä voi normaalibetonilla syntyä niin paljon, että seurauksena on halkeamia.
Vihreä betoni kestää myös paremmin aggressiivisia kemiallisia aineita, kuten sulfaatteja ja happorasitusta. Lisäksi se ehkäisee alkalikivireaktiota, joka on saanut normaalibetonia halkeilemaan silloissa ja uimahalleissa.
Sementin korvaaminen muilla aineilla herättää pelkoja siitä, jääkö betoni hauraaksi, mutta Aution mukaan tätä vaaraa ei Vihreällä betonilla ole. Betonit on lujuusluokiteltu, eikä ilmastoystävällisempää betonia olisi hyväksytty luokkiinsa, jos se olisi heikompaa kuin standardit vaativat.
Avaruussukkuloita?
Olemme ajaneet autolla Ruduksen myynti- ja toimistorakennukselta betoniaseman juureen, joka maallikon silmiin voisi yhtä hyvin olla avaruusasema. Autio on antanut minulle kypärän ja suojavarusteita ja muistuttanut, että aina pitää olettaa, että koneiden kuljettajat eivät ole huomanneet meitä.
Turkulainen Tomi Suominen on juuri peruuttanut betoniauton jättimäisen purkusuppilon luo, josta betonia ryhdytään purkamaan kyytiin. Avaruussukkuloilta näyttäneet säiliöt osoittautuvat sideainesäiliöiksi. Niissä on sementit ja seosaineet, tietää Autio.
Kipuamme portaat ylös ohjaamoon. Siellä turkulainen Marko Korsström seuraa juuri kameroilta, kun betoni pyörii myllyn sisällä. Se sattuu olemaan tavallista rakennusbetonia, ei siis Vihreää. Se on menossa Turun keskustaan.
Korsström on ollut 25 vuotta Ruduksella töissä. Hän työskenteli lopetetulla Itäharjun asemalla Turussa ja siirtyi hiljattain Piikkiöön.
Kipuamme portaat sekoittimen kerrokseen. Siellä on valtava vekotin, jossa riittää vipua ja letkua koneista kiinnostuneiden ihmeteltäväksi. Meteli on päätähuimaava, lattia tärähtelee. Sitten laite vaikenee. Työ on valmis.
Vekotin osoittautuu kaksoisakselisekoittimeksi. Siinä sementti, hiekka, kiviainekset, vesi ja lisäaineet myllätään yhteen. Yläpuolellamme lymyilevät eri ainesten valtavat vaa’at. Sekoittimesta betoni etenee alapuolellemme purkusuppiloon ja sieltä betoniautoihin.
– Betoniautoissa betonia pyöritellään hiljaksiin sisäänpäin ja työmaalle saavuttaessa ulospäin, jolloin betoni purkautuu ulos, Autio kertoo.
Päästövähennyksiin on vielä pitkä matka
Ruduksen Vihreää betonia vastaavia tuotteita on nykyään monilla muillakin betonivalmistajilla tarjolla, ja ne noudattavat betonin standardoitua vähähiilisyysluokitusta. Kaikilla yrityksillä ei ole ekobetoneita valmiiksi tuotteistettuina, mutta niitä saa kysyttäessä.
Valitettavasti kysyntä on tähän asti ollut lähes olematonta, Ruduksellakin vain pari prosenttia.
– Vihreää betonia on tilattu enimmäkseen yksittäisiin projekteihin, joissa on haluttu erityisesti korostaa vihreitä arvoja. Mitä tahansa, mikä tekee rakentamisesta kalliimpaa tai hankalampaa, on vaikeaa saada läpi, harmittelee Autio.
Vihreä betoni maksaa materiaalina 1–10 prosenttia enemmän kuin Ruduksen tavallinen betoni. Lisäksi kovettumisen hitaus voi tuoda lisäkustannuksia.
– Tilanne on kuitenkin muuttumassa. Vuosi 2023 on selvästi ollut käänteentekevä vuosi. Asiakkaat ovat alkaneet vaatia ilmastobetonia, ja uusi rakennuslaki ja rakentamisen päästökatto ovat suunnanneet huomiota betonin hiilijalanjälkeen, miettii Autio.
– Maailmanlaajuisesti betoninvalmistajilla on vielä koko tuotantoketjussa valtavasti töitä tehtävänä, jotta saavutetaan esimerkiksi EU:n päästövähennystavoitteet. Olemme itse pysyneet tavoitteessa, mutta järeitä muutoksia tarvitaan alan perusrakenteisiin.
