Sakari Vestinen, insinööri (YAMK), asiantuntija, Älykäs rakennettu ympäristö, Lapin ammattikorkeakoulu
Veronica Mikkola, insinööri, asiantuntija, Tulevaisuuden biotalous, Lapin ammattikorkeakoulu
Teemu Kuusijärvi, insinööri, asiantuntija, Älykäs rakennettu ympäristö, Lapin ammattikorkeakoulu
Jon Hietaniemi, insinööri, asiantuntija, Tulevaisuuden biotalous, Lapin ammattikorkeakoulu
Asiasanat: metsätiestö, CLT-elementit, sensoritekniikka.
Lapin ammattikorkeakoulun koordinoimassa ja Luonnonvarakeskuksen, Suomen Metsäkeskuksen ja Kemin Digipolis Oy:n osatoteuttamassa CLT Metsä -yhteishankkeessa tutkitaan levyjen soveltuvuutta ajoväylärakenteiksi puunkorjuussa vaativissa olosuhteissa kelirikon aikaan. Levyjen tavoitteena on puunkorjuun mahdollistaminen kelirikon aikaan, mutta myös toimia ehkäisevästi maanpinnan kulumisen ja muovautumisen ehkäisemiseen. Puunkorjuun CLTmetsä -hanke sai alkunsa CLT Access Matting (CLT AM) -hankkeen aikana huomatusta tarpeesta kehittää levyjä pidemmälle metsätalouden käyttötarkoituksiin. CLT AM -hankkeessa havaittuihin tuloksiin perustuen tässä hankkeessa päätettiin keskittyä levyjen koon optimointiin sekä laajentaa levyjen käyttökohteita pehmeiltä mailta ajoväylille ja esimerkiksi varastopaikoille yms.
CLT AM -hankkeessa kehitettyjä levyjä on käytetty hankkeen loppumisen jälkeen eri koneyrittäjien toimesta ja palaute niiden käytettävyydestä erilaisiin tehtäviin on ollut varsin positiivista. Levyt ovat edelleen käyttökunnossa, vaikka levyt ovat olleet pääsääntöisesti taivasalla säilytyksessä. Levyt on käyty investoimassa kesällä -25 ja levyjen kuntoa arvioitiin samalla. Osassa levyissä käyttö ja kuluminen näkyi selkeämmin kuin toisissa (kuva1).
Kuva 1. CLT Access Matting -hankkeessa tuotettujen levyjen kunto kesällä -25. (Peteri 2025)
Ristiin laminoidusta puusta valmistetut CLT-levyt ovat vakiinnuttaneet asemansa rakennusteollisuudessa, mutta niiden käyttömahdollisuudet ulottuvat myös metsätalouden tarpeisiin. CLT-levyjen etuna on suuri kantavuus, keveys ja helppo siirrettävyys. Hankkeessa suunnitellut levyt mitoitettiin kestämään metsäkoneiden ja kuorma-autojen aiheuttamia kuormia (kuva 2) ja niiden toimivuutta testataan käytännössä kelirikon aikaisessa toiminnassa. Laskelmat osoittavat, että oikein suunniteltuna CLT-levyt voivat toimia tehokkaina ja ympäristöystävällisinä ratkaisuina tilapäisten kulkureittien rakentamisessa.
Kuva 2. Kuormituksen laskeminen palkkimenetelmällä. Finnwood.
Suunnittelu
Suunnittelussa huomioitiin levyjen kuormituskestävyys käyttöikä, sekä mahdollisuus uusiokäyttöön. Lisäksi arvioitiin kustannustehokkuutta ja liiketoimintamahdollisuuksia, kuten levyjen vuokrauspalveluita. CLT:n käyttö ajoväylärakenteena tarjoaa uudenlaisen, ekologisen vaihtoehdon erityisesti vaikeakulkuisilla alueilla, missä perinteiset ratkaisut eivät ole toimivia.
Erityisesti kelirikkoaikana kantavuus laskelmien merkitys korostuu, kun CLT-levyjä käytetään parantamaan tien kantavuutta (kuva 3). Tällöin maaperän kantavuus on heikentynyt, ja ajoneuvojen paino voi aiheuttaa merkittäviä vaurioita infrastruktuurille (Haakana 2014). Tarkat kantavuuslaskelmat mahdollistavat CLT-levyjen optimaalisen mitoituksen ja sijoittelun, jolloin ne tukevat ajoneuvoliikennettä turvallisesti ja tehokkaasti. Tämä ei ainoastaan paranna kuljetusten sujuvuutta, vaan myös vähentää ympäristövaikutuksia ja ylläpitokustannuksia pitkällä aikavälillä.
Kuva 3. Tienpinnan taipuminen kuormitetun renkaan seurauksena ja siitä syntyvät jännitykset tien päällyste kerroksissa. Ehrola 1996
Tiellä maan kantokyky on lähes koko levyn alainen, poislukien kelirikon ja sään pehmentämä tienpinta, jonka syvyys voi olla useita kymmeniä senttejä. Yleisesti kantavuus laskelmissa lasketaan elementtilevyt itse kantaviksi. Kuvassa 3 ilmenee, kuinka renkaan kohdalla pistekuorma kohdistuu asfalttiin ja asfaltti puristuu ja toinen kerros joutuu vedon vaikutukseen. Puutavara-auton renkaan pistekuorma voi olla tilanteesta riippuen 50-100 kN (5000–10 000 kg). On varmistettava, että maapohja ja sen pinta suurimmalta osalta kantaa ja elementtilevy kestää kuormituksen.
84 mm kolmikerroksisen CLT- elementti levyn kantavuus pohjautuu tiepohjan kantavuuteen, mikäli kantavuus ei riitä piste kuormituksesta aiheutuva taipuma särkee levyn. Kantokyky paranee huomattavasti, kun elementin vahvuus kasvaa vahvuuteen 124 mm, kantavuus vastaa siltarakennelmaa, missä elementti kantaa renkaasta kohdistuvan kuorman, vaikka maa olisi pehmeää alla. Esimerkiksi 5-kerroksisessa CLT-elementeissä tulee ottaa huomioon etteivät poikittaiset kerrokset ole kantavia materiaaleja (kuva 4), vaan toimivat lähinnä joustona laakerimaisesti kantavien kerrosten välissä (Lahtela 2018) Kantavuus laskelmat ovat kuitenkin suuntaa antavia, koska materiaalit eivät ole lujuusluokiteltuja, vaan hankkeessa käytettävät levyt ovat hyönteisvaurioiden heikentämiä, jolloin kantavuus laskentaan ei voi yksistään luottaa.
Kuva 4. Kantavuuden esimerkkikuva 5-kerroksisessa elementissä. Huomioi kantavuuksien laskennassa (Gmean=liukumoduuli) suuri ero kerrosten välillä.
Levymateriaalit ja valmistus
Hanke on jatkoa CLT Maanpinnan kantavuuden vahvistajana puunkorjuussa-hankkeelle, jossa tutkittiin CLT levyjen hyödynnettävyyttä puunkorjuussa kosteilla mailla (Saloniemi A, 2023). CLT Metsä-hankkeessa jatketaan edeltävän hankkeen pohjalta toteutettujen levyjen suunnittelua ja pyritään ohentamaan levyjä, jotta optimaalinen kustannusrakenne painon, muodon ja käytettävyyden osalta saavutettaisiin. Hankkeessa pyritään myös hyödyntämään mahdollisimman paljon sekundaari puuta valmistusmateriaalina.
Hankkeessa käytetty sekundaari puu koostuu sahoilta hankitusta laudasta, joka ei täytä rakennusteollisuuden laatuvaatimuksia. Alhaisempi hinta mahdollistaa kevyemmän kulurakenteen levyjen tuotannossa ja tuo lisäulottuvuuksia sahateollisuuden materiaalien hyödynnettävyydelle. Myös purkujätettä pystyttäisiin pienessä mittakaavassa hyödyntämään rakennusmateriaalina, jos se on tarpeeksi puhdasta höylättäväksi. Purkujätteen mahdollisena haittapuolena on mahdollisesti korkeat käsittelykustannukset, jos se sisältää nauloja pölyä tai muita epäpuhtauksia, joita purkamisen aikana on päässyt lautoihin. Purkujätteen käytön mahdollistava tekijä tulevaisuudessa voisi olla purku yritysten tiedottaminen puhtaamman sahatavaran tarpeesta, jolloin pystyttäisiin erottelemaan parempi sahatavara purkutyön aikana muusta jätteestä.
Levyjen valmistuksessa lautatavara sahataan ja höylätään vaadittaviin mittoihin. Koska kyseessä on ristiin liimatusta puusta valmistettu monikerroksinen levy, voidaan myös lyhyempää sahatavaraa hyödyntää sormijatkettuna. Lautakerroksia pystytään helposti lisäämään tai vähentämään tässä vaiheessa levyn käyttötarkoituksen mukaisesti. Yleisin kerrosmäärä on kolme tai viisi kerrosta, jotka laminoidaan poikittain edeltävään kerrokseen nähden, jotta rakenne jäykistyy ja muuttuu kantavaksi (Puuinfo.fi, 2024). Levyjen latomissuunnalla on mahdollisesti myös merkitystä levyjen kulutuksen kestolle, kun levyjä hyödynnetään raskaskoneiden kulku alustana. Etenkin metsäkoneiden telat kuluttavat levyjen pintaa nopeasti.
Jotta levyä voidaan käyttää ajoväylärakenteena, täytyy ottaa huomioon ajoväylää käyttävän koneen ominaisuudet ja väylän luonne, jotka määräävät muun muassa levyn paksuuden. Metsäkoneet ja muut telakoneet nousevat helpommin paksun levy päälle, kuin esimerkiksi kuorma-autot. Lisäksi yleisillä teillä tieliikennelaki on otettava huomioon, eikä levyjä välttämättä voida käyttää ilman erityislupia. Yksityisteillä ja talviteillä levyjä pystytään hyödyntämään vapaammin ja niistä on hyötyä kelirikon aikana suojaamaan maaperää tai tienpintaa raskaskoneiden aiheuttamalta kulumiselta.
Levyihin asennettavat anturit
Tutkiessamme levyjen soveltuvuutta hankkeessa haluamme saada selville, millaiseen kuormitukseen CLT levyt kohdistuvat testattaessa. Hankkeessa harkittiin CLT levyjen kosteuden ja lämpötilan mittaamista testauksen aikana ja kuinka se voi vaikuttaa levyjen kuntoon, mutta tärkeimpänä haluttiin saada tietää käytön aiheuttamat muutokset levyihin. Tämän mittaamiseksi valitsimme venymäliuska-anturit (Kuva 5), mutta mahdollisina vaihtoehtoina tähän pidettiin myös robottitakymetriä tai laserkeilainta.
Kuva 5. Esimerkkikuva asennetusta venymäliuskasta. Althen Sensors
Venymäliuskat koostuvat joustavaan alustaan kiinnitetystä johdinlangasta ja niiden toiminta perustuu siihen, että kyseinen alusta taipuu mitattavan kappaleen mukana muuttaen sähköistä vastusta. Huomioon otettavia asioita venymäliuskojen valitsemisessa on liuskojen pituus, mitattava vastus, materiaali sekä millaista venymää halutaan mitata (kuva 6).
Kuva 6. Havainnekuva aksiaalisesta venymästä (vasen) sekä taivutusvenymästä (oikea). National Instruments
Venymäliuskat asennetaan CLT-levyjen valmistusvaiheessa levyjen kerrosten väliin, josta lähtee johdot ulos levystä tiedonkeruulaitteeseen. Koska levyjen testaaminen tapahtuu kelirikon aikaan maastossa, liuskojen ja kaiken siihen tarvittavan tekniikan on kestettävä kosteutta sekä matalia lämpötiloja. Venymäliuskoihin käytetään päällystysainetta suojatakseen niitä kosteudelta ja anturiin kytkentäriman välille tehdään vedonpoisto johtojen suojaamiseksi.
Testausmenetelmä on tarkoituksena toteuttaa siten, että antureita sisältävät levyt ovat asetettuna maastoon muiden CLT-levyjen kanssa. Ajoneuvon ajaessa levyjen yli tiedonkeruulaitteisto tallentaa venymäliuskoihin tapahtuneet muutokset laitteen muistiin. Testausjakson jälkeen data muutetaan luettavampaan muotoon analysoitavaksi. Huomioitavaa testauksessa on, että CLT-levyt joihin anturit on asennettu, murtuvat ensimmäisen ajokerran jälkeen, jolloin venymäliuska-anturia ei voi käyttää uudelleen saman levyn kanssa. Tätä on pyritty ennakoimaan siten, että anturit asennetaan useaan CLT-levyyn, mutta ainoastaan kahta anturia sisältävää levyä käytetään samanaikaisesti.
Levyjen valmistusprosessi
Levyjen valmistus on kilpailutettu CLTmetsäinvestointi- hankkeessa levyjen rakennesuunnittelun ja teknologiaratkaisujen valmistuttua kesällä -25. Kilpailutettavia valmistusprosesseja ovat olleet itse levyjen valmistus, teknologiaratkaisut levyjen sisälle sekä levyihin asennettavat heloitukset. Heloitukset suojaavat levyn reunoja kulumiselta levyjä käsiteltäessä, mutta myös toimii tarttumapintana kouralle, jolla levyjä nostetaan ja asetellaan ajoväylälle.
Levyjen valmistuksen kustannukset luovat oman haasteensa. CLT-elementtejä valmistavia yrityksiä on suomessa vain kourallinen ja heidän tuotantolinjansa tukevat rakentamiseen suunniteltujen elementtien tuottamista. Hankkeen alussa tehtiin alkukartoitus siitä, kuinka monta potentiaalista valmistajaa levyille on ja mitä se edellyttää heiltä, jotta he voivat ottaa levyt valmistukseen. Koska kyse on mittatilaustyönä valmistettavasta tuotteesta, nousi yrityksien toimesta esiin huoli resurssien riittävyydestä sekä laitteiden sopivuudesta kyseiseen valmistusprosessiin. Ammattiopisto Lappialla on Suomen ensimmäinen CLT-elementtien valmistuslinja Suomessa (Lappia.fi). Oppilaitoksena levyjen valmistus onnistuu myös kustomoituna. Valmistusprosessissa oppilaitoksen opiskelijat pääsevät työstämään erilaisilla valmistustekniikoilla tuotteita, mikä luo kallisarvoista osaamista alalle. Kilpailutuksen päättymisen myötä levyjen valmistajaksi valittiin ammattiopisto Lappia. Muiden investointien osalta kilpailutus on vielä kesken.
CLT-levyjen valmistus prosessi pitää sisällään useamman eri työvaiheen mikä vaikuttaa levyjen valmistumisen aikatauluun merkittävästi. Levyjen määrä, koko ja raaka-aine materiaali määrittelevät sen, kuinka kauan valmistus lopulta kestää ja kuinka paljon työaikaa niiden valmistus vie. Nämä vaikuttavat suoraan myös kustannuksien määrään ja kannattavuuteen, jota hankkeessa tullaan selvittämään. Levyjen suunnittelussa on pyritty huomioimaan levyjen käyttökerrat ja datan keruun avulla levyistä saadaan arvokasta tietoa niiden kestävyydestä.
Hankkeessa suunniteltujen levyjen käytettävyys ajoväylien maanpinnan kantavuuden parantajana avaa mahdollisuuksia monipuoliseen puunkorjuuseen ympärivuotisesti. Haasteena tulee olemaan levyjen todellinen kantokyky raskaan kaluston alla sekä levyjen kuljettaminen käyttökohteelle kustannuksia säästäen. Yksi keskeisistä haasteista on venymäliuska-anturien toimintavarmuus kelirikon aikaan sekä kosteuden ja lämpötilan vaikutusta antureihin ja liitäntöihin. Tämän lisäksi myös anturien asentaminen CLT-levyjen valmistusvaiheessa vaatii huolellisuutta, jotta antureista saatu data on luotettavaa. Tulemme testaamaan levyjä ja keräämään dataa vuoden 2026 aikana eri käyttökohteissa.
- Miten levyt tulevat toimimaan ajoväylien maanpinnan kantavuuden parantajana?
- Voidaanko levyjä hyödyntää monipuolisesti myös muihin käyttötarkoituksiin?
- Miten levyt tulevat kestämään erilaista kulutusta ja sääolosuhteita?
Lähteet
Althen Sensors. Esimerkkikuva asennetusta venymäliuskasta. Viitattu 10.10.2025
Finnwood. Finnwood® puurakenteiden mitoitusohjelmisto.
Haakana, V. 2014. Raskaiden ajoneuvojen rengastuksen vaikutus tierasitukseen. Tampere: Tampereen yliopisto.fi.
Lahtela, T. 2018. CLT- ja LVL- rakentaminen. Vaativien puurakenteiden suunnittelu ja koulutus. Puuinfo.fi
Lappia, 2025. Puuteollisuusala. Viitattu 10.10.2025 Puuteollisuusala – lappia.fi
National Instruments. Havainnekuva aksiaalisesta venymästä (vasen) sekä taivutusvenymästä (oikea). Viitattu 10.10.2025
Peteri, R. CLT Access Matting -hankkeessa tuotettujen levyjen kunto kesällä. CLTmetsä -hankkeen sisäinen viestintä, 2025.
Puuinfo 2024. Monikerroslevyt (CLT). Viitattu 13.10.2025 https://puuinfo.fi/puutieto/insinoorituotteet/monikerroslevy-clt/.
Saloniemi, A. 2023. CLT Maanpinnan kantavuuden vahvistajana puunkorjuussa. Lapin ammattikorkeakoulu 31.8.2023. Viitattu 13.10.2025 https://lapinamk.fi/hanke/clt-maanpinnan-kantavuuden-vahvistajana-puunkorjuussa/.