Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat

Translated title of the contribution: Functionalization of building material surface properties

Anne-Christine Ritschkoff, Riitta Mahlberg, Tuula Hakkarainen, Liisa Salparanta, Juha Mannila, Olli Posti, Marke Kallio, Anne Vesa, Mia Löija, Hanna Iitti, Soili Takala, Tapio Mäntylä, Erkki Levänen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Sooli-geelitekniikkaan pohjautuvilla ohutpinnoitteilla voidaan räätälöidä ja parantaa rakennustuotteiden ja -materiaalien ominaisuuksia. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kemialliselta koostumukseltaan poikkeavien sooli-geelipinnoitteiden (alkoksisilaanipohjaiset, orgaanisesti modifioidut pinnoitteet) vaikutusta puu-, teräs-, betoni- ja laastimateriaalien ominaisuuksiin, kuten naarmuuntumisen kestävyyteen, UV-kestävyyteen, korroosion estoon ja palonkestävyyteen. Passiivisesti toimivien sooli-geelipinnoitteiden lisäksi hankkeessa selvitettiin mahdollisuutta funktionalisoida pinnoitteita fotokatalyyttisten TiO2-lisäysten avulla. Fotokatalyyttisiä pinnoitteita valmistettiin kaikille tutkittaville perusmateriaalityypeille. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että sooli-geelipinnoitteet parantavat puupintojen naarmuuntumisominaisuuksia. Varsinaista puun pintakovuutta ei kuitenkaan lisätä pelkkien ohutpinnoitteiden avulla. Pehmeänä materiaalina ohuen kovapinnoitteen alla oleva puu vaurioituu iskurasituksessa. Lupaavia tuloksia saavutettiin myös puun kosteuskäyttäytymisen ja UV-kestävyyden osalta. Lisäaineistetuilla ohutpinnoitteilla hidastettiin myös UV-valon aiheuttamia puumateriaalin värimuutoksia. Ohutpinnoitteilla parannettiin myös teräsmateriaalien naarmuuntumisominaisuuksia ja estettiin korroosion muodostumista. Keraamipitoisilla pinnoitteilla parannettiin myös teräksen pintakovuutta. Teräkselle tehdyt fotokatalyyttiset sooli-geelipinnoitteet hajottivat orgaanisia malliyhdisteitä transparenttinakin mutta säilyttivät kuitenkin omat mekaaniset ominaisuutensa. Betoni- ja laastipintojen puhdistuvuus parani joillakin titaanidioksidi-alusta-yhdistelmillä. Käsittelyn pitkäaikaiskestävyydestä ei kuitenkaan ole varmuutta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages52
ISBN (Electronic)951-38-6730-7
Publication statusPublished - 2005
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Research Notes
PublisherVTT
No.2294
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

Surface Properties

Keywords

  • building materials
  • sol-gel processes
  • hybrid thin coatings
  • photocatalytic substances
  • titanium dioxide
  • steels
  • concrete
  • wood
  • property enhancement
  • surface properties
  • corrosion

Cite this

Ritschkoff, A-C., Mahlberg, R., Hakkarainen, T., Salparanta, L., Mannila, J., Posti, O., ... Levänen, E. (2005). Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2294
Ritschkoff, Anne-Christine ; Mahlberg, Riitta ; Hakkarainen, Tuula ; Salparanta, Liisa ; Mannila, Juha ; Posti, Olli ; Kallio, Marke ; Vesa, Anne ; Löija, Mia ; Iitti, Hanna ; Takala, Soili ; Mäntylä, Tapio ; Levänen, Erkki. / Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2005. 52 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2294).
@book{84e7a716c4264140bd36e7846ec3dcbb,
title = "Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat",
abstract = "Sooli-geelitekniikkaan pohjautuvilla ohutpinnoitteilla voidaan r{\"a}{\"a}t{\"a}l{\"o}id{\"a} ja parantaa rakennustuotteiden ja -materiaalien ominaisuuksia. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa selvitettiin kemialliselta koostumukseltaan poikkeavien sooli-geelipinnoitteiden (alkoksisilaanipohjaiset, orgaanisesti modifioidut pinnoitteet) vaikutusta puu-, ter{\"a}s-, betoni- ja laastimateriaalien ominaisuuksiin, kuten naarmuuntumisen kest{\"a}vyyteen, UV-kest{\"a}vyyteen, korroosion estoon ja palonkest{\"a}vyyteen. Passiivisesti toimivien sooli-geelipinnoitteiden lis{\"a}ksi hankkeessa selvitettiin mahdollisuutta funktionalisoida pinnoitteita fotokatalyyttisten TiO2-lis{\"a}ysten avulla. Fotokatalyyttisi{\"a} pinnoitteita valmistettiin kaikille tutkittaville perusmateriaalityypeille. Tutkimuksen tulokset osoittavat, ett{\"a} sooli-geelipinnoitteet parantavat puupintojen naarmuuntumisominaisuuksia. Varsinaista puun pintakovuutta ei kuitenkaan lis{\"a}t{\"a} pelkkien ohutpinnoitteiden avulla. Pehme{\"a}n{\"a} materiaalina ohuen kovapinnoitteen alla oleva puu vaurioituu iskurasituksessa. Lupaavia tuloksia saavutettiin my{\"o}s puun kosteusk{\"a}ytt{\"a}ytymisen ja UV-kest{\"a}vyyden osalta. Lis{\"a}aineistetuilla ohutpinnoitteilla hidastettiin my{\"o}s UV-valon aiheuttamia puumateriaalin v{\"a}rimuutoksia. Ohutpinnoitteilla parannettiin my{\"o}s ter{\"a}smateriaalien naarmuuntumisominaisuuksia ja estettiin korroosion muodostumista. Keraamipitoisilla pinnoitteilla parannettiin my{\"o}s ter{\"a}ksen pintakovuutta. Ter{\"a}kselle tehdyt fotokatalyyttiset sooli-geelipinnoitteet hajottivat orgaanisia malliyhdisteit{\"a} transparenttinakin mutta s{\"a}ilyttiv{\"a}t kuitenkin omat mekaaniset ominaisuutensa. Betoni- ja laastipintojen puhdistuvuus parani joillakin titaanidioksidi-alusta-yhdistelmill{\"a}. K{\"a}sittelyn pitk{\"a}aikaiskest{\"a}vyydest{\"a} ei kuitenkaan ole varmuutta.",
keywords = "building materials, sol-gel processes, hybrid thin coatings, photocatalytic substances, titanium dioxide, steels, concrete, wood, property enhancement, surface properties, corrosion",
author = "Anne-Christine Ritschkoff and Riitta Mahlberg and Tuula Hakkarainen and Liisa Salparanta and Juha Mannila and Olli Posti and Marke Kallio and Anne Vesa and Mia L{\"o}ija and Hanna Iitti and Soili Takala and Tapio M{\"a}ntyl{\"a} and Erkki Lev{\"a}nen",
note = "Project code: R3SU00027",
year = "2005",
language = "Finnish",
series = "VTT Tiedotteita - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2294",
address = "Finland",

}

Ritschkoff, A-C, Mahlberg, R, Hakkarainen, T, Salparanta, L, Mannila, J, Posti, O, Kallio, M, Vesa, A, Löija, M, Iitti, H, Takala, S, Mäntylä, T & Levänen, E 2005, Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2294, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat. / Ritschkoff, Anne-Christine; Mahlberg, Riitta; Hakkarainen, Tuula; Salparanta, Liisa; Mannila, Juha; Posti, Olli; Kallio, Marke; Vesa, Anne; Löija, Mia; Iitti, Hanna; Takala, Soili; Mäntylä, Tapio; Levänen, Erkki.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2005. 52 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2294).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat

AU - Ritschkoff, Anne-Christine

AU - Mahlberg, Riitta

AU - Hakkarainen, Tuula

AU - Salparanta, Liisa

AU - Mannila, Juha

AU - Posti, Olli

AU - Kallio, Marke

AU - Vesa, Anne

AU - Löija, Mia

AU - Iitti, Hanna

AU - Takala, Soili

AU - Mäntylä, Tapio

AU - Levänen, Erkki

N1 - Project code: R3SU00027

PY - 2005

Y1 - 2005

N2 - Sooli-geelitekniikkaan pohjautuvilla ohutpinnoitteilla voidaan räätälöidä ja parantaa rakennustuotteiden ja -materiaalien ominaisuuksia. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kemialliselta koostumukseltaan poikkeavien sooli-geelipinnoitteiden (alkoksisilaanipohjaiset, orgaanisesti modifioidut pinnoitteet) vaikutusta puu-, teräs-, betoni- ja laastimateriaalien ominaisuuksiin, kuten naarmuuntumisen kestävyyteen, UV-kestävyyteen, korroosion estoon ja palonkestävyyteen. Passiivisesti toimivien sooli-geelipinnoitteiden lisäksi hankkeessa selvitettiin mahdollisuutta funktionalisoida pinnoitteita fotokatalyyttisten TiO2-lisäysten avulla. Fotokatalyyttisiä pinnoitteita valmistettiin kaikille tutkittaville perusmateriaalityypeille. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että sooli-geelipinnoitteet parantavat puupintojen naarmuuntumisominaisuuksia. Varsinaista puun pintakovuutta ei kuitenkaan lisätä pelkkien ohutpinnoitteiden avulla. Pehmeänä materiaalina ohuen kovapinnoitteen alla oleva puu vaurioituu iskurasituksessa. Lupaavia tuloksia saavutettiin myös puun kosteuskäyttäytymisen ja UV-kestävyyden osalta. Lisäaineistetuilla ohutpinnoitteilla hidastettiin myös UV-valon aiheuttamia puumateriaalin värimuutoksia. Ohutpinnoitteilla parannettiin myös teräsmateriaalien naarmuuntumisominaisuuksia ja estettiin korroosion muodostumista. Keraamipitoisilla pinnoitteilla parannettiin myös teräksen pintakovuutta. Teräkselle tehdyt fotokatalyyttiset sooli-geelipinnoitteet hajottivat orgaanisia malliyhdisteitä transparenttinakin mutta säilyttivät kuitenkin omat mekaaniset ominaisuutensa. Betoni- ja laastipintojen puhdistuvuus parani joillakin titaanidioksidi-alusta-yhdistelmillä. Käsittelyn pitkäaikaiskestävyydestä ei kuitenkaan ole varmuutta.

AB - Sooli-geelitekniikkaan pohjautuvilla ohutpinnoitteilla voidaan räätälöidä ja parantaa rakennustuotteiden ja -materiaalien ominaisuuksia. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kemialliselta koostumukseltaan poikkeavien sooli-geelipinnoitteiden (alkoksisilaanipohjaiset, orgaanisesti modifioidut pinnoitteet) vaikutusta puu-, teräs-, betoni- ja laastimateriaalien ominaisuuksiin, kuten naarmuuntumisen kestävyyteen, UV-kestävyyteen, korroosion estoon ja palonkestävyyteen. Passiivisesti toimivien sooli-geelipinnoitteiden lisäksi hankkeessa selvitettiin mahdollisuutta funktionalisoida pinnoitteita fotokatalyyttisten TiO2-lisäysten avulla. Fotokatalyyttisiä pinnoitteita valmistettiin kaikille tutkittaville perusmateriaalityypeille. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että sooli-geelipinnoitteet parantavat puupintojen naarmuuntumisominaisuuksia. Varsinaista puun pintakovuutta ei kuitenkaan lisätä pelkkien ohutpinnoitteiden avulla. Pehmeänä materiaalina ohuen kovapinnoitteen alla oleva puu vaurioituu iskurasituksessa. Lupaavia tuloksia saavutettiin myös puun kosteuskäyttäytymisen ja UV-kestävyyden osalta. Lisäaineistetuilla ohutpinnoitteilla hidastettiin myös UV-valon aiheuttamia puumateriaalin värimuutoksia. Ohutpinnoitteilla parannettiin myös teräsmateriaalien naarmuuntumisominaisuuksia ja estettiin korroosion muodostumista. Keraamipitoisilla pinnoitteilla parannettiin myös teräksen pintakovuutta. Teräkselle tehdyt fotokatalyyttiset sooli-geelipinnoitteet hajottivat orgaanisia malliyhdisteitä transparenttinakin mutta säilyttivät kuitenkin omat mekaaniset ominaisuutensa. Betoni- ja laastipintojen puhdistuvuus parani joillakin titaanidioksidi-alusta-yhdistelmillä. Käsittelyn pitkäaikaiskestävyydestä ei kuitenkaan ole varmuutta.

KW - building materials

KW - sol-gel processes

KW - hybrid thin coatings

KW - photocatalytic substances

KW - titanium dioxide

KW - steels

KW - concrete

KW - wood

KW - property enhancement

KW - surface properties

KW - corrosion

M3 - Report

T3 - VTT Tiedotteita - Research Notes

BT - Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ritschkoff A-C, Mahlberg R, Hakkarainen T, Salparanta L, Mannila J, Posti O et al. Rakennustuotteiden funktionaaliset pinnat. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2005. 52 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2294).