Modifioitujen puupylvästuotteiden käyttöiän optimointi – MOPUKO
Merkittävää puutukimusta koko yhteiskunnan hyväksi
Hankkeessa lisätään puutuotetutkimustietoa, parannetaan sähkönjakelun infrastruktuurin luotettavuutta ja pyritään vähentämään ympäristön kuormitusta.
Hanke on laajuudeltaan ja potentiaalisilta vaikutuksiltaan poikkeuksellisen merkittävä.
Hankkeen tulokset
Hankkeen konkreettisena tuloksena kootaan tutkimusraportti. Tutkimushankkeessa luodaan hyödynnettävissä olevaa tutkimustietoa puupylväiden pitkäaikaiskestävyydestä ja pylväiden kuntoluokittelun luotettavuudesta. Saatuja tietoja voidaan käyttää pohjana infrarakenteiden elinkaarimalleille.
Maaperänäytetutkimuksilla ja pylväitä analysoimalla lisätään ymmärrystä luonnollisesti vanhentuneiden puupylväiden lujuuden ja lahoamismekanismien yhteydestä.
Hankkeessa saadaan lisätietoa kuparikyllästettyjen puutuotteiden pitkäaikaiskestävyydestä ja kyllästeaineiden käytännön toimivuudesta. Saatuja tuloksia voidaan soveltaa myös muihin vastaavalla menetelmällä kyllästettyihin tuotteisiin, kuten puusiltoihin, valaisinpylväisiin ja erilaisiin tolppatuotteisiin.
Tavoitteenamme on lisätä ymmärrystä puupylväiden elinkaaresta
Tuotettu tutkimustieto mahdollistaa kvantitatiivisen analyysin pylväiden kunnon ja käyttökriteereiden määrittelemiseksi. Hankkeen avulla saadaan uutta tietoa eri kyllästysaineiden ja modifiointimetodien toimivuudesta lahotuskokeiden ja käytettyjen tuotteiden testauksen osalta. Tulosten perusteella voidaan antaa suosituksia modifiointiprosessien toteutuksesta.
Tulokset muodostavat kokonaisuuden, jonka avulla voidaan kehittää uusia modifioituja puutuotteita ja optimoida käytössä olevien rakenteiden turvallista käyttöikää.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet
MOPUKO – Modifioitujen puupylvästuotteiden käyttöajan optimointi -hankkeen tavoitteena on kehittää infrarakentamisessa (mm. sähköpylväät, tolpat ja sillat) käytettävien modifioitujen puutuotteiden pitkäaikaiskestävyyttä ja edistää ympäristöystävällisyyttä. Hankkeen avulla voidaan kehittää uusia käyttö- ja ympäristöystävällisempiä tuotteita sekä edistää innovatiivisten kyllästys- ja modifiointimenetelmien käyttöä.
Hankkeessa pyritään lisäämään tutkimustietoa erityisesti kuparikyllästettyjen puupylvästuotteiden pitkäaikaiskestävyydestä käytännössä. Yksi tärkeimmistä tutkimusmenetelmistä on täysikokoisten pylväsmittakaavan puutuotteiden mekaanisten ominaisuuksien testaaminen.
Tulokset voivat toimia pohjana uusille käytännöille ja tuotteille sekä vaikuttaa myönteisesti paitsi infrastruktuurin luotettavuuteen, myös ympäristön suojelemiseen.
Hankkeen toteutuksen aikana sen tavoitteista, toimenpiteistä ja tuloksista viestitään erilaisissa tapahtumissa ja artikkeleissa.
Hankkeen työpaketit
Työpaketti 1: maaperätyypillä on merkittävä vaikutus puun lahoamiseen, joten hankkeessa tutkitaan maaperätyypin vaikutusta puun lahon kestoon.
Työpaketti 2: hankkeessa selvitellään mm. kupari- ja kreosoottikyllästettyjen puutuotteiden käytännön elinkaarta ja tulosten perusteella elinkaari pyritään optimoimaan.
Työpaketti 3: mahdollisuuksien mukaan määritetään puupylväiden käyttöiän raja-arvot.
Työpaketti 4: käytöstä poistetun kyllästetyn puumateriaalin materiaaliominaisuudet.
Työpaketti 5: selvitetään tutkimusdatan potentiaali päätöksenteossa.
Katso tästä linkistä miten puinen sähköpylväs taipuu: https://www.youtube.com/watch?v=fQzR0sbxP64
Pylvään pään siirtymä taivutuksessa kuormittamattomasta sijainnistaan murtoon asti voi olla 2 – 4 metriä puun ominaisuuksista riippuen. Puu on siis hyvin elastista.
EN 14229 mukainen taivutustestauslaitteisto
- Mitataan pysty- ja vaakasuuntainen siirtymä ja kuormituksen suuruus
- Määritetään murtoon tarvittava voima, taivutuslujuus ja –moduuli
- Selvitetään murtuman tyyppi ja sijainti
- Tuloksia verrataan standardien vaatimuksiin.
Ainutlaatuinen taivutuslujuuden mittauslaitteisto koko Euroopan mittakaavassa
Hankkeen tiedot
Hanke lukuina:
Alkamispäivämäärä: 1.10.2023
Päättymispäivämäärä: 31.12.2025
Hankkeen budjetti: 290 982 €
Hankehenkilöstön lukumäärä: 4 hlö 50 % työaikaosuudella. Syyskuusta 2025 eteenpäin 2 hlö.
Hankkeen projektipäällikkö: Kai Möller
Pylväiden testausmäärät 2023-2025
Alla olevassa taulukossa on esitetty vuosina 2023-25 testattujen pylväiden määrät ja ominaisuuksia. Surin osa testatuista pylväistä oli kuparikyllästettyjä (57 %), joka oli tämän tutkimuksen tärkein tutkittava kyllästetyyppi. Tulosten tarkastelu suoraviivaisesti pelkistä luvuista voi antaa väärän kuvan pylväiden kestävyydestä. Esimerkiksi erinomaisen lahonkeston omaavien CCA-kyllästettyjen pylväiden korvaavaksi kyllästetyypiksi tuli vuodesta 2007 alkaen kuparikyllästetyt puupylväät. Niiden valmistusajanjaksolla 2007-2013 kyllästemäärät olivat alhaisemmat ja ainepitoisuudet erilaisia kuin esimerkiksi vuodesta 2014 lähtien kyllästetyissä pylväissä.
Voidaankin olettaa, että vuodesta 2014 lähtien kyllästettyjen kuparipylväiden lahonkesto on parempi kuin jakson 2007-13 aikana kyllästettyjen. Myös kyllästysprosessi on kehittynyt viimeisen vuosikymmenen aikana tasaten vaihtelua ja parantaen kyllästyslaatua.
Hyväksytysti testattujen pylväiden (riittävä data kuten kyllästysvuosi, käyttövuodet yms.) kokonaismäärä on 270 pylvästä, joka todennäköisesti on yksi määrällisesti suurimmista täysimittaisten pylväiden testauksista kautta aikojen. Suuri pylväiden määrä parantaa tilastollista merkittävyyttä ja lisää luotettavuutta tuloksiin.
Jotta hankkeella olisi pysyvää vaikutusta, on tärkeää, että sen tuottama tieto hyödynnetään laajasti sähköinfrastruktuurin kehittämisessä ja päätöksenteossa eri tahoilla. Loppuvuoden 2025 aikana tavoitteena on laatia laadukas loppuraportti ja samalla varmistetaan, että keskeiset kohderyhmät saavat käyttöönsä hankkeen tulokset helposti ymmärrettävässä ja sovellettavassa muodossa.
Yhteistyökumppanit
Hanke on suunniteltu Järvi-Suomen Energian ja Xamkin yhteistyönä ja sen tuloksia voidaan hyödyntää valtakunnallisesti
Yhteistyökumppaneinamme olevat sähköverkkoyhtiöt JSE, KSOY ja SVV luovuttivat sähköpylväiden mekaanisien ominaisuuksien testaamiseksi eri ikäisiä pylväitä erilaisista maaperätyyppisistä sijoituspaikoista. Koska pylväiden ikä vaihtelee, myös niiden kyllästysainekoostumukset vaihtelevat; eri ajanjaksoina kyllästemäärät olivat erilaisia ja myös seoksissa on vaihtelua.
ScanPole on yksi Suomen suurimmista kyllästettyjen puupylväiden valmistajista, joten yritykseltä saatu tieto on hankkeen kannalta ensiarvoisen tärkeää.
Huolehdimme yhteistyökumppaneidemme kanssa siitä, että testattavien pylväiden otos oli riittävä ja pylvään tiedot olivat aukottomat (mm. sijainti, kyllästysvuosi, kyllästysaine). Puutteellisilla tiedoilla olevat pylväät poistettiin laskennoista.
Järvi-Suomen Energia
Järvi-Suomen Energia
Kymenlaak-son sähkö-verkko
Kymenlaak-son sähkö-verkko
Savon Voima verkko
Savon Voima verkko
Scanpole Oy
Scanpole Oy
Energia-teollisuus ry
Energia-teollisuus ry
Etelä-Savon ELY-keskus
Etelä-Savon ELY-keskus
Hankkeen henkilöstö:
