Ristiinlaminoiduista lautakerroksista valmistettuja CLT-levyjä käytetään pääsääntöisesti rakennuksen kantavana rakenteena, mutta levyistä on muuhunkin. Parhaillaan CLT-levyjen toimivuutta tutkitaan ja testataan CLT-levyt maanpinnan kantavuuden parantamisessa puunkorjuussa (CLT Access Matting) -hankkeessa, jossa levyiltä vaaditaan, kuten rakennuksissakin suurta kantokykyä ja lujuutta. Hanke näyttää suuntaa sille, miten CLT-levyjä voidaan käyttää tilapäisesti maan pinnan kantavuuden parantamiseen huonosti kantavilla mailla ja myös siltarakenteena pienten ojien ylityksessä.

Lapin AMK:n, Luken, Metsäkeskuksen ja Digipolis Oy:n toteuttamassa hankkeessa selvitetään miten pitkään levyt kestävät käytössä, tehdään laskelmia kustannuksista ja kannattavuudesta sekä mietitään uusia liiketoimintamahdollisuuksia levyjen jakeluun ja vuokraukseen. CLT:n hyödyntämistä maan pinnan kantavuuden parantamisessa ja siltarakenteena ei ole Suomessa tutkittu, eikä juuri testattukaan. Maanpinnan kantavuuden parantamisessa ja tilapäisenä siltana CLT:n käytöstä löytyy esimerkkejä Kanadasta ja USA:sta.

Aivan ainutlaatuisesta pilotista siis ei hankkeessa ole kyse. USA:ssa ja Kanadassa CLT-levyjä käytetään mm. raskaalle kalustolle soveltuvien kulkureittien rakentamiseen soiden ja suojelualueiden yli sekä rakennustyömailla vahvistamaan maan kantavuutta raskaiden paalutuskoneiden tai nostureiden alla. Pohjois-Amerikassa tilapäiset kulkureittiratkaisut toteutetaan usein avaimet-käteen palveluna.  Raskaalle kalustolle soveltuvan reitin rakentamiseen syrjäisiin ja vaikeakulkuisiin kohteisiin tarvitaan innovatiivisia ratkaisuja ja apuna on myös palvelua toteuttavien yritysten jopa vuosikymmenten mittainen kokemus haastavien kulkuväylien toteuttamisessa. Uusimpien innovaatioiden joukossa on suorituskykyiset CLT-levyt, joiden on todettu olevan mm pitkäikäisempiä, kuin pulttaamalla kootut levyt.

Pohjois-Amerikassa maan pinnan kantavuuden parantamiseen tarkoitettuja CLT Access Mats tuotteita valmistetaan mm. tuotenimikkeillä CLT Access Mats tai Terralam CLT Mats.

CLT-levyjen käyttömahdollisuudet maan pinnan kantavuutta parantavana ratkaisuna ja siirrettävänä kulkuväylänä kiinnostaa eri alojen toimijoita myös Suomessa. Esim. malminetsintäyhtiöille, puolustusvoimille, energia-alan toimijoille ja ympäristökatastrofien torjunnassa tilapäisen kulkuväylän toteuttaminen nopeasti ja aiheuttamatta suurempia näkyviä vaurioita maan pintaan, voi olla taloudellisestikin suurempi merkitys kuin puunkorjuussa.

Levyjen suunnittelun reunaehdot puunkorjuun ammattilaisilta

CLT-levy suunnitellaan kantavalle rakenteelle tyypillisellä tavalla käyttökohteen mukaiseen tarkoitukseen. Koska Suomessa CLT-levyjen toimivuutta ei tiettävästi ole tutkittu puunkorjuussa, pidettiin hankkeessa lähtökohtaisesti tärkeänä saada puunkorjuun ammattilaiset, kuten koneyrittäjät ja puunostajat, mukaan levyjen suunnitteluun toimivan lopputuloksen varmistamiseksi.

Keskustelutilaisuuksien käyttötarkasteluissa saatiin tiedot levyiltä vaadittavista ominaisuuksista: ulkomitat, nostopisteet, levyjen väliset liitostoiveet, kuormitus, levyjen maksimipaino sekä kuljetukseen, nostoon ja asennukseen liittyvät toiveet. Metsäkoneen mitat ja rengasmäärät oli otettava myös huomioon. Edellisten lisäksi käytettävyyteen ja työturvallisuuteen liittyen tavoitteeksi asetettiin, että levyjen siirtämisen aikana ajokoneen hytistä ei tarvitse poistua. Näiden tietojen pohjalta rakennesuunnittelija pystyi toteuttamaan levyjen teknisen suunnittelun. 

Rakennesuunnittelun tehtävänä oli suunnitella CLT-levy siten, että toisistaan irti olevina kappaleina levyistä saadaan ladottua kulkuväylä, joka kestää ajokoneen ja kuorman painon levyihin suunnitelluista kouran menevistä nostorei’istä huolimatta. Levyjen toteutuksessa käyttäjien toiveet on saatu toimimaan hyvin yhteen ja se näkyy levyjen käytettävyydessä käytännössä.

Oikein käytettynä CLT-levyt kestävät pitempään

CLT:n ristiinliimaus lisää puisen rakenteen lujuutta. Ristiin liimaamalla levystä saadaan luja, jäykkä ja mittansa pitävä sekä ominaisuuksiinsa nähden kevyt kantava levy.  Levyjen käyttöikää voidaan pidentää kuluttamalla levyjä rakennesuunnittelijan ohjeen mukaan: metsäkoneella levyjen yli ajettaessa levyjä kulutetaan aina samalta puolelta. Lujuuden säilymisen ja pitkäaikaisen keston kannalta on tärkeää, että taivutukselle rasitettu puoli pidetään ehjänä. Kun levyjä käytetään kulkuväylänä maan pinnassa, ei taipumasta ole haittaa ajokoneelle. Maan pinnassa käytettävistä levyistä voitaisiin siis tehdä ohuempia pienentämällä sahatavaradimensiota tai vähentämällä kerrosten määrää, nyt testissä oleviin levyihin verrattuna.

Levyt tutkimuksen kohteena

Hankkeessa valmistettujen levyjen raaka-aineena on pehmeä kotimainen kuusi. Hankkeessa tutkitaan, onko siitä valmistettu CLT:n kulutuskestävyys riittävä koneellisessa puunkorjuussa. Samalla tutkitaan CLT-levyjen vakautta ajouralla ja kantavuuden lisäksi niiden vaikutusta maaperävaurioihin raskaan kaluston alla. Levyjen pinnan kulutuskestävyyttä tarkastellaan metsäkoneen kulkunopeuden sekä erilaisten tela- ja ketjuvaihtoehtojen osalta. CLT:n pintalamellin lautojen suunta ajosuuntaan nähden on myös tarkastelun kohteena kulutuskestävyyden osalta. Levyjen rakennesuunnittelussa kaikki edellä mainitut seikat on otettava huomioon.

Hankkeen A-sarjan levyt ovat syrjäliimattuja eli levyjen raaka-aineena olevat laudat ovat sekä lappeelta että sivuilta yhteen liimattuja. B-sarjan levyt ovat puolestaan reunaliimaamattomia siis ainoastaan lappeeltaan toisiinsa liimattuja ja – hankesuunnitelman mukaisesti – epäkurantista sahatavarasta valmistettuja. Liimaus parantaa levyn taivutuslujuutta ja tekee siitä vankan. Kulutuskestävyyttä lamellien suunnan suhteen voidaan tarkastella B-sarjan levyjen avulla, joissa lamellien suunta on levyn toisella puolella eri suuntaan kuin A-sarjan levyissä.

Hoisko CLT:stä valmistettuja A-sarjan levyjä päästiin testaamaan syksyllä 2021. Siinä vaiheessa sahatavaran vienti sekä hinnat olivat nousseet kaikkien aikojen korkeimmalle tasolle Covid19-epidemian takia ja tästä syystä B-sarjan levyt saatiin valmistukseen vasta keväällä 2022. B-sarjan levyjen valmistajaksi valikoitui ammattiopisto Lappian CLT-oppimisympäristö Kemissä. Loppukesästä 2022 myös B-sarjan levyjen kulutuksenkestävyyttä ja lujuutta on päästy testaamaan ja tutkitaan yhdessä A-sarjan levyjen kanssa maastossa. Muutamien käyttökertojen perusteella epäkurantista sahatavarasta valmistettujen B-sarjan levyjen toimivuudessa ei ole havaittu merkittäviä eroja A-sarjan levyihin verrattuna.

Levyt tarkassa syynissä hankkeessa sekä yleisön edessä

Maastotestausten jälkeen levyjen suorituskykyä ka käytettävyyttä puunkorjuussa esiteltiin yleisölle alkusyksyllä 2022 kahdessa eri tilaisuudessa Metsähallituksen leimikolla Lentokonejänkällä, Rovaniemellä. Levyjen käyttöä demonstroitiin suonotkon ylityksessä sekä pienen ojan ylityksessä. Demonstraatiossa käytettiin sekä A- että B-sarjan levyjä.

Tähän mennessä A-sarjan levyjä on käytetty neljässä eri kohteessa ja niiden yli on ajettu jo satakunta kertaa. Demonstraatioiden ja maastotestien jälkeen hankkeen loppupuolella tehdään tarvittavat laboratoriotestit levyjen rakenteellisen kestävyyden selvittämiseksi. Kiinnostavaa on saada tietää, millaisia mahdollisia rakennemuutoksia siinä vaiheessa löytyy. Rakenneanalyysin pohjalta tehdyt havainnot ovat hyödynnettävissä myöhemmin maastoon soveltuvien levyjen suunnittelussa. Kulutuskestävyys- ja käytettävyystarkastelun lisäksi hankkeen aikana on tarkoitus selvittää, mikä tulee levyjen hinnaksi käyttökertaa kohti.

Hanketiedot

Lapin ammattikorkeakoulu päätoteuttajana vastaa hankkeen hallinnoista. Hankkeen osatoteuttajina ovat Suomen Metsäkeskus, Digipolis Oy ja Luonnonvarakeskus. Hankkeen toteutusaika on 1.10.2020-31.3.2023 ja sitä rahoittaa Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus Euroopan aluekehitysrahastosta. Budjetti on 482 000 euroa, josta EU- ja valtionrahoituksen osuus on vajaa 386 000 euroa.

Kirjoittajat

Metsätalousinsinööri (YAMK) Anne Saloniemi työskentelee asiantuntijana Tulevaisuuden biotalous-osaamisryhmässä Lapin ammattikorkeakoulussa ja puutalousinsinööri Tytti Ahoranta projektipäällikkönä Kemin Digipolis Oy:ssä.