Ideana oli, että saisimme mahdollisesti lasipölyä sitoutettua pienissä määrin betonin sekaan. Tätä teoriaa pitikin lähteä kokeilemaan käytännössä Lappeenrantaan LUT:in betonilaboratorioon, mutta koronapandemian takia kaikki sellainen toiminta kiellettiin, ja jouduimme etätöihin. Vaihtoehdoksi jäi siis betoniin sitouttamisen tarkastelu teorian pohjalta.

Betonin sekoitussuhteet vaihtelevat hyvin paljon riippuen siitä, mihin sitä käytetään. Kevytrakentamisessa, jolloin lujuusluokat ovat pienemmät, niin käytetään enemmän 0-8mm hienosoraa. Tästä osan voisi mahdollisesti korvata lasipölyllä. Esimerkiksi yhtä 25kg:n sementtisäkkiä kohti tulee 80l hienosoraa, 80l karkeaa kiviainesta yli 8mm ja noin 14l vettä. (Lähde: https://finnsementti.fi/palvelut/tietoa-betonista/tietoa-betonista-pienrakentajalle-ja-rautakauppiaalle/annosteluohje/) Näin pienen osan hienosorasta voisi korvata pölyllä. Jos pölyä laitetaan sekaan 2%, niin silloin betonisekoite sisältää 1,6l lasipölyä.

Alkali-silika reaktio on yleisin alkali-kiviaines reaktioista. Alkali-silika reaktio vaatii tapahtuakseen kolme ehtoa:

1. Betonissa täytyy olla reaktiivista kiviainesta

2. Alkaleja täytyy olla runsaasti

3. Kosteusprosentti täytyy olla yli 80%

Koska alkali-sikikareaktio vaatii kaikkien kolmen ehdon täyttymisen, niin voidaan olettaa, että kuivissa ja lämpimissä sisätiloissa reaktiota ei esiinny. Alkali-silika reaktion ensi merkkejä betonissa on epäsäännöllinen tai verkkomainen halkeilu betonin pinnassa. (Lähde: https://betoni.com/wp-content/uploads/2015/09/BET1004_46-48.pdf .)

Betoniin hienon aineksen lisääminen lisää kuitenkin mahdollisuutta alkali-silika reaktiolle. Lasi on epävakaata alkalipitoisessa (emäksisessä) ympäristössä. Kuitenkin lasipölyllä on tehty useita testejä siitä, miten se soveltuu betonin sekaan. Kun sekoituksessa käytettiin putsolaanista lasipölyä, niin betonin alkali-silika reaktio oli huomattavan paljon vähentynyt vielä korkeissakin emäspitoisuuksissa.

Näistä tutkimuksista voi päätellä, että Vulganus Oy:llä sivuvirtana syntyvä lasipöly voitaisiin ainakin teoriassa sitouttaa betoniin. Sitä on jo tehty, ja varmasti tullaan vielä tekemään johtuen hiekan vähenemisestä maailmassa. Toki on vielä tehtävä enemmän tutkimusta esimerkiksi lujuuksien suhteen, mutta betonin kevytrakentamiseen voisi kuvitella lasipölyllä jatketun betonin soveltuvan varsin hyvin. Pölyssä oleva pieni määrä metallia ei pitäisi haitata betonin seassa, koska betonin yleensä raudoitetaan muutenkin, jolloin se sisältää metallia joka tapauksessa.

Lähteet: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/alkali-silica-reaction

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212609016301157