Sementtimäinen sideaine terästeollisuuden alumiinirikkaasta kuonasta

Väitöstutkimuksen tavoitteena oli löytää kestäviä kiertotalouden ratkaisuja teräksen valmistusprosessissa syntyvän jatkuvavalu (JV)-kuonan hyödyntämiseksi. Pelkästään Suomessa tuotetaan kymmeniä tuhansia tonneja teräskuonaa vuosittain ja Euroopassa noin neljä miljoonaa tonnia.

JV-kuonalla on sementtimäisiä ominaisuuksia ja näin sitä voitaisiin käyttää sovelluksissa, joissa tällä hetkellä käytetään kalliita kaupallisia sementtejä, joilla on korkeat hiilidioksidipäästöt. Väitöstyössä tutkittiin JV-kuonan hyödyntämistä korkea-arvoisena sementtimäisenä sideaineena alkaliaktivoiduissa materiaaleissa, sideaineena kipsin kanssa ja kuumuutta kestävissä laasteissa.

Väitöskirjan tulokset osoittivat, että JV-kuonaa voidaan käyttää sideaineena alkaliaktivoinnissa tai hydraulisena sideaineena pelkästään veden kanssa tai yhdessä kipsin ja veden kanssa. Näytteistä riippuen 28 päivän puristuslujuudet saavuttivat jopa 92 MPa. Tulokset osoittivat, että lujuuden ja kestävyyden suhteen kyseisellä sideaineella on samanlaisia tai jopa parempia ominaisuuksia kuin tavallisella Portlandin sementillä, joka myös tunnetaan korkeista hiilidioksidipäästöistään (CO2) tuotannon aikana. Lisäksi sillä oli samanlaisia kuumuutta kestäviä ominaisuuksia kuin kaupallisella tulenkestävällä sementillä.

JV-kuonaa voidaan siis käyttää arvokkaana rakennusmateriaalina, kuten tiileissä ja korkeita lämpötiloja kestävissä laasteissa. Väitöskirjan tuloksia hyödyntämällä kuonan läjittäminen kaatopaikoille voidaan lopettaa, kaupallisten sementtien käyttöä voidaan vähentää ja samalla Euroopan hiilidioksidipäästöjä vähentää noin neljä miljoona tonnia. Tämä myötävaikuttaisi osaltaan myös rakennusteollisuuden ympäristöystävällisyyteen.