Kun on kyse rakennusten, siltojen ja muun infrastruktuurin suunnittelusta ja rakentamisesta, materiaalien pitkäaikainen kestävyys ja käyttöikä ovat tärkeitä näkökohtia. Materiaalien pitkäaikainen kestävyys takaa, että tuotteet ja rakenteet pysyvät toimivina ja turvallisina niitä käyttäville ihmisille, sekä auttaa minimoimaan jatkuvan korjauksen ja vaihdon aiheuttamia kustannuksia ja ympäristövaikutuksia.
Yksi avaintekijöistä pitkäaikaisen kestävyyden saavuttamisessa on sopivien materiaalien valinta kuhunkin käyttökohteeseen. Vaikka jotkin materiaalit voivat olla halvempia tai helpompia työstää lyhyellä aikavälillä, ne eivät ehkä kestä sään, käytön ja ajan rasituksia tietyissä käyttökohteissa. Toinen huomioitava tekijä on materiaalien asianmukainen huolto ja hoito. Jopa kestävimmät materiaalit hajoavat lopulta, jos niitä ei huolleta materiaalin vaatimalla tavalla. Esimerkiksi teräs voi ruostua, jos sitä ei ole suojattu ympäristöolosuhteilta. Säännölliset tarkastukset, puhdistus ja korjaukset voivat auttaa pidentämään materiaalien käyttöikää ja pitämään ne hyvässä kunnossa.
Pinnoitteet ja muut materiaalit altistuvat käyttökohteestaan riippuen usein erilaisille ympäristötekijöille, kuten vesi, kosteus, suola, UV-säteily, lämpö ja kylmyys. Kestävien materiaalien valinnan ja asianmukaisen huollon lisäksi on olemassa tapoja, joilla materiaalien pitkäaikaiskestävyyttä voidaan lisätä. Esimerkiksi edistyneiden pinnoitustekniikoiden ja korroosionestoaineiden käyttö voivat suojata materiaaleja vaurioilta.
Pitkäaikaiskestävyyttä tutkitaan, jotta voidaan kehittää uusia, entistä kestävämpiä ratkaisuja sekä määrittää esimerkiksi tuotteille ja materiaaleille takuuaikoja niiden eliniästä käyttökohteissaan. Uusien materiaalien käyttöönotto ja laadun sekä materiaalien soveltuvuuden arvioinnit luovat yrityksille tarpeen materiaalien pitkäaikaiskestävyyden tutkimiselle. Materiaalien pitkäaikaiskestävyyttä tutkitaan erityisesti kiihdytettyjen olosuhdekokeiden sekä ulkotestauksen avulla standardoiduin menetelmin. Kiihdytetyissä olosuhdekokeissa materiaaleja voidaan altistaa esimerkiksi äärimmäiselle suolasumulle tai UV-säteilylle erilaisissa lämpö- ja kosteusolosuhteissa, jolloin luonnollisessa käyttökohteessaan verrattuna altistusaika pienenee ja tuloksia saadaan huomattavasti nopeammin.
Kaiken kaikkiaan materiaalien pitkäaikaiskestävyyden saavuttaminen on kestävän suunnittelun ja rakentamisen keskeinen osa. Valitsemalla tutkitusti kestäviä materiaaleja, tarjoamalla asianmukaista huoltoa sekä käyttämällä kehittyneitä teknologioita voimme luoda rakenteita, jotka kestävät aikaa ja minimoivat sekä kustannukset että ympäristövaikutukset. Kehittämällä pitkäikäisiä materiaaleja ja tuotteita luodaan kestävämpää tulevaisuutta materiaalien eliniän pidentyessä ja uusimisen tarpeen vähentyessä.
HAMK Tech -tutkimusyksikössä toimii pitkäaikaiskestävyyden tutkimusryhmä, joka auttaa edistämään kestävän kehityksen toteutumista teollisuudessa. Edistämme myös bio- ja kiertotaloudellisten raaka-aineiden ja materiaalien käyttöä ja osallistumme näitä hyödyntävien komponenttien pitkäaikaiskestävyyden ja toimintakyvyn varmistamiseen.
Kirjoittaja
Roosa Helander, projekti-insinööri, HAMK Tech -tutkimusyksikkö
