Kiertotalous | NRO 2/2026
Innovatiivinen vähähiilinen kierrätyskiviainesbetoni
Rudus Oy:n tutkimuksessa Innovatiivinen vähähiilinen kierrätyskiviainesbetoni saatiin uutta tietoa…
Kiertotalous, Suunnittelu ja innovaatiot | 24.6.2026
Carbonaide kääntää karbonatisoitumisen eduksi betonin valmistuksessa
Vähähiilisten betonituotteiden saralla on tapahtunut paljon viimeisimpinä vuosina. Uudet, vähähiilisemmät seossementit ovat laskeneet betonituotteiden päästöjä, ja hiilidioksidin sitomisesta tuotteisiin on tullut todellisuutta.
Karbonatisoituminen on totuttu liittämään betonin vaurioitumiseen ja sillä onkin osansa betoniterästen korroosiovaurioiden kanssa. Betonin karbonatisoitumisreaktiossa ilman hiilidioksidi CO2 reagoi betonin kalsiumhydroksidin Ca(OH)2 (sementtikemian merkintä CH) kanssa muodostaen kalsiumkarbonaattia CaCO3. Kun karbonatisoitunut betonivyöhyke saavuttaa raudoituksen, teräksen korroosio voi alkaa, jos kohdassa on myös riittävästi kosteutta.
Jos betonirakenne on valmistettu määräysten mukaan, rakenteen pintakerroksessa on aina karbonatisoitumiselle altista, hiilidioksidia sitovaa materiaalia ilman, että rakenteen käyttöikä vaarantuu raudoitteiden ruostumisen takia. Tietyissä rakenteissa kuten betonijulkisivuissa käytetään yleisesti ruostumatonta raudoitusta, jolloin syvällekään edennyt karbonatisoituminen ei aiheuta ruostumisongelmaa.
Karbonatisoitumisen hyödyntäminen CO2-karbonointimenetelmällä
Hiilidioksidin sitouttaminen betoniin on tekniikkana nostettu esille ensimmäisen kerran jo 1980- ja 1990-luvuilla.
Kovettuneen sementtikiven sisältämät mineraalit ovat hyvin emäksisiä. Sementtikiven huokosveden pH on luokkaa 13…14. Ilmassa oleva hiilidioksidi taas on hapan kaasu, jolla on taipumus pyrkiä neutraloimaan emäksisiä yhdisteitä, kuten sementtikiveä.
Betonin emäksisyyden muodostaa eritoten sementtikiveen sen kovettumisen yhteydessä muodostuva kalsiumhydroksidi eli ns. sammutettu kalkki, Ca(OH)2. Ilman sisältämä hiilidioksidi pyrkii reagoimaan emäksisen kalsiumhydroksidin kanssa seuraavan yksinkertaistetun kaavan mukaan: Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H20
Carbonaide-teknologia hyödyntää tätä reaktiota ja menetelmässä betonituotteet jälkihoidetaan hiilidioksidilla kaasutiiviissä tilassa. Betonivalun jälkeen hiilidioksidia lisätään tuoreeseen betoniin, jolloin se pääsee reakoimaan kovettuvan betonin kanssa ja muuttumaan prosessissa erilaisiksi mineraaleiksi ja näin varastoitumaan betoniin pysyvästi. Mineralisoituvan hiilidioksidin avulla betonin ominaisuuksia voidaan parantaa ja sementin määrää leikata.
Karbonatisoitumisilmiössä kalkkikivestä polton yhteydessä vapautunut hiilidioksidi pyrkii sitoutumaan takaisin sementtikiveen ja muuttamaan kalsiumhydroksidin takaisin kalsiumkarbonaatiksi eli kalkkikiveksi.
Hiilidioksidin imeytys ei vaikuta betonin lujuuteen vaan betonimassaan jää tarpeeksi reagoivia sideaineita betonin lujuuden kehittämiseksi. Mineralisoituva hiilidioksidi omalta osaltaan lisää betonin lujuutta ja prosessi lisää myös valmiin betonin tiiveyttä ja näin koko rakenteen säänkestoa. Betonin pH ei muutu prosessissa. Hiilidioksidia saadaan sidottua betoniin ja samalla betonituotteiden päästöjä vähennettyä pienemmän sementtimäärän kautta.
Miten menetelmä näkyy betonitehtaalla käytännössä?
Carbonaiden teknologia on ollut kaupallisessa käytössä vuodesta 2024. Carbonaide-teknologia on alun perin Teknologian tutkimuskeskus VTT:n laboratorioissa kehitetty prosessi. Vuoden 2023 alussa käynnistettiin jo teknologian teollisen mittakaavan pilotointiin tähtäävä projekti yhteistyössä Rakennusbetoni ja Elementin kanssa. Rakennusvaihe valmistui elokuussa 2023 ja tuotantoon laitteisto siirtyi vuoden 2024 alkupuoliskolla. Rakennusbetoni- ja Elementti Oy:n tuotantolinjalta valmistuivat keväällä 2024 ensimmäiset kaupalliset Carbonaide-menetelmällä valmistetut betonituotteet.
Tehtaalla Carbonaide näkyy yhtenä valmistusprosessin osana, näkyvin ovat hiilidioksidin varastointiin tarkoitetut säiliöt ja kammio, jossa hiilidioksidin imeyttäminen tapahtuu. Kammion hiilidioksidimäärää saadaan mitattua jatkuvasti ja kun tunnetaan betonimäärät, saadaan tieto paljon tuotantoerään hiilidioksidia on sitoutunut. Prosessi tapahtuu normaalissa ilmanpaineessa ilman merkittävää lisäenergian tarvetta. Näin maksimoidaan sementin käytön vähennys ja hiilidioksidin varastointi betonituotteisiin turvallisesti.
Carbonaiden teknologia mahdollistaa jopa 20 % pienemmän sementin tarpeen ja samalla se parantaa betonin mekaanisia ominaisuuksia. Hiilidioksidikäsittelyn kanssa voidaan käyttää seossementtejä ja saada etenkin masuunikuona tehokkaammin kovettumisprosessiin mukaan. Normaalisiti kuonassa oleva dikalsiumsilikaatti ei reagoi betonin kovettumisessa, mutta hiilidioksidikäsittely aktivoi sen.
Hiilidioksidi mineralisoituu prosessissa kiinteäksi osaksi betonia ja ei vapaudu sieltä myöskään betonin purkuvaiheessa, vaikka betonia murskattaisiin.
Lakan vähähiilisiä betonituotteita valmistukseen carbonaide-menetelmällä
Lakka Rakennustuotteiden Carbonaide-teknologialla valmistettujen kaupallisten betonituotteiden valmistus otettiin käyttöön maaliskuussa 2026 Joensuun tehtaalla. Uusien tuotteiden hiilijalanjälki on jopa 50 % pienempi kuin perinteisesti valmistetuilla betonikivillä.
– Tarkoituksemme on, että parin seuraavan vuoden aikana puolet Joensuun tehtaan tuotannosta ajetaan hiilidioksidikäsittelyllä. Pystymme tulevaisuudessa sitomaan betoniin tuhansia tonneja hiilidioksidia vuosittain ja samalla tuomaan markkinoille vastuullisempia tuotteita, joilla on lisääntyvää kysyntää, kertoo Lakan toimitusjohtaja Juho Hiltunen.
Käsittely tapahtuu kaasutiiviissä kovettamisvarastossa, jossa kierrätetään hiilidioksidia tuotteiden kovettumisen ja kuivumisen aikana. Hiilidioksidia saadaan pihalla olevista kaasutankeista, ja kontissa prosessilaitteisto ohjaa hiilidioksidin käsittelyä. Henkilöstön pääsy varastoon on kielletty käsittelyn aikana turvallisuussyistä, sillä hiilidioksidi syrjäyttää hapen. Tuotteita varastoon kuljettava robotti on yhteydessä Carbonaiden tekniseen järjestelmään ja seuraa käsittelyn tilaa sekä varaston ovea, onko se kiinni vai auki.
Carbonaiden toimitusjohtaja Tapio Vehmas kertoo, että Lakka on tärkeä päänavaus. Lakka on ensimmäinen asiakas, joka saa käyttöönsä Carbonaiden teknologian kaupallisen version. Tämä moninkertaistaa karbonoitujen tuotteiden tuotantokapasiteetin Suomessa.
Carbonaide on testannut teknologiaansa tuotantolinjastolla Hollolassa Rakennusbetoni ja Elementti Oy:n tehtailla. Vehmaksen mukaan materiaalitestaus pysyy Hollolassa, mutta tuotantoprosessin ja laitteiston kehitys tapahtuu Joensuussa. Carbonaiden tavoitteena on teknologian vieminen myös kansainvälisille markkinoille.
