4987 research outputs found
Sort by
Algoritmiavusteinen rakennesuunnittelu
Full text linkTässä kandidaatin työssä selvitetään, miten ja millaisissa tilanteissa algoritmiavusteista suunnittelua voi ja kannattaa hyödyntää rakennesuunnittelussa. Työssä tarkastellaan myös algoritmiavusteisen suunnittelun hyötyjä ja ongelmakohtia verrattaessa perinteiseen tietomallintavaan rakennesuunnitteluun. Työ toteutetaan kirjallisuusselvityksenä perehtymällä erityisesti uusimpiin diplomitöihin, joita aiheesta on Suomessa tehty.
Selvityksen perusteella algoritmiavusteista suunnittelua voidaan hyödyntää lähtökohtaisesti kaikessa rakennesuunnittelussa materiaalista ja kohteesta riippumatta. Erityisesti algoritminen suunnittelu on perusteltua, jos projektissa on odotettavissa merkittäviä muutoksia suunnitelmissa, suuri erilaisten analyysien tarve, haastavat geometriat tai luodulle algoritmille on oletettavissa myöhemmin muita hyödyntämiskohteita.
Keskeisimmät hyödyt algoritmiavusteisessa suunnittelussa verrattaessa tietomallintavaan suunnitteluun ovat lyhentyneessä suunnitteluajassa, suunnitelmien muutosjoustavuudessa, haastavien geometrioiden tehokkaassa suunnittelussa, optimoinnissa ja projektikustannusten alenemisessa. Lisäksi algoritmiavusteisuuden ansiosta pystystään vähentämään riskialtista manuaalista tiedonsiirtoa ja toisteista mallintamista.
Algoritmiavusteinen suunnittelu mahdollistaa eri suunnitteluosapuolien työskentelemisen samassa mallissa. Tällöin eri suunnittelijoilla on aina viimeisin suunnittelutieto saatavilla ja tiedonkulku suunnitteluosapuolien välillä on tehokasta. Eri suunnittelu- ja analyysiohjelmat on myös mahdollista yhdistää toisiinsa, jolloin analyysien tulokset ovat tehokkaasti hyödynnettävissä suunnittelussa.
Tällä hetkellä algoritmiavusteisen suunnittelun yksi keskeisimmistä haasteista on tietotaidon puute, erityisesti ohjelmointitaito on rakennusalalla puutteellista. Haasteita tuottaa myös algoritmiavusteisen suunnittelun ajattelutavan eroavuus tietomallintavasta suunnitteluprosessista
GeoGebra-oppimisaihion kehittäminen monikulmioiden opiskeluun yläkoulussa
Full text linkTieto- ja viestintäteknologian käyttö on yleistynyt niin viihdekäytössä kuin koulutuksessa ja työmaailmassakin. Tämän vuoksi jo peruskoululaisten tulisi harjoitella erilaisten ohjelmistojen käyttöä ja niiden käytön opettelua. Tässä diplomityössä kehitettiin yläkoulun geometrian opiskeluun oppimisaihio eli tehtäväkokoelma, joka toteutetaan kokonaan GeoGebralla. Oppimisaihion tehtävien aiheena on monikulmioiden geometria, sillä se on tärkeä geometrian osa-alue ja sopii erinomaisesti GeoGebralla toteutettavaksi. GeoGebra on erityisesti opetuskäyttöön suunniteltu dynaamisen matematiikan ohjelmisto, jossa on tarjolla työkaluja monille matematiikan osa-alueille.
Oppimisaihion kehittäminen tapahtui kehittämistutkimuksena. Kehittämistutkimus koostuu useista sykleistä, joissa kehittämistuotosta muokataan yhä paremmaksi. Yksi sykli koostuu yleensä seuraavista vaiheista: ongelma-analyysi, kehittämisprosessi, kehittämistuotos ja testaus. Ongelma-analyysissä käydään läpi tehtävien taustalla olevaa geometriaa ja erilaisia näkökulmia tehtävien kehittämiseen. Tärkeimpinä näkökulmina ovat hahmottavan geometrian opiskelu, oppilaiden motivointi, metakognitiivisten taitojen harjoittaminen, tutkiva ja yhteisöllinen oppiminen sekä perusopetuksen opetussuunnitelman noudattaminen. Perusopetuksen opetussuunnitelman yksi laaja-alaisista osaamisen kokonaisuuksista onkin tieto- ja viestintäteknologinen osaaminen.
Kehittämisprosessista kerrotaan ne teknologiset ja pedagogiset ratkaisut, joita tehtiin oppimisaihiota toteutettaessa. Oppimisaihion, eli kehittämistutkimuksen kontekstissa kehittämistuotoksen, valmistumisen jälkeen tehtävien toimivuutta testattiin Ylöjärven Yhtenäiskoulun yhdellä 7. luokalla ja yhdellä 8. luokalla. Oppilaat tekivät 12 oppitunnin aikana oppimisaihion tehtäviä ja täyttivät tehtävien käytettävyyteen liittyviä kyselyitä. Oppilaiden kyselyihin antamien vastausten, tunneilla tehtyjen havaintojen sekä oppilaiden tuottamien GeoGebra-tehtävien vastausten perusteella tehtäviä korjattiin muun muassa tarkentamalla tehtävänantoja ja korjaamalla virheitä.
Lopulta oppimisaihio viimeisteltiin ja se julkaistiin GeoGebran sivuilla osoitteessa https://ggbm.at/jephwdbr. Lisäksi Matemaattisten Aineiden Opettajien Liiton MAOL:n verkkosivuilla julkaistiin ohje oppimisaihion käyttämisestä.Information and communication technology have become an important part of both entertainment and education as well as working life. For this reason, students in comprehensive schools should practice using different systems and learning to use those systems. In this Master of Science Thesis, a learning object for upper comprehensive school was designed using GeoGebra software. The learning object’s subject is polygons and their geometry because it is an important subsection of geometry and it is a good subject to execute using GeoGebra. GeoGebra is an interactive mathematics software intended for learning and teaching mathematics and it includes tools for various fields of mathematics.
The learning object was produced in a design-based research. A design-based research consists of multiple cycles in which the design solution is improved. Usually one cycle consists of following phases: problem analysis, design procedure, design solution and testing. The geometry behind the exercises and different points of view of designing them are introduced in problem analysis. The most important points of view are perceiving geometry, motivating students, teaching metacognitive skills, progressive inquiry, collaborative learning and obeying national core curriculum. There is a pervasive learning entity which emphasizes the importance of skills of using information and communication technology in national core curriculum for comprehensive school.
The technological and pedagogical decisions made while designing the learning object are described after the problem analysis. Once the learning object was completed it was tested in one 7th grade group and one 8th grade group in a comprehensive school (Ylöjärven Yhtenäiskoulu). The students used 12 lessons to complete the exercises in the learning object. They also answered questionnaires about the usability of the exercises. The learning object was further improved based on these answers, observations during the lessons and students’ output on the exercises. These improvements were for example specifying the instructions and fixing errors.
Finally, the learning object was finalized and published on GeoGebra website on address https://ggbm.at/jephwdbr. Additionally, the learning object and instructions for its use were published in MAOL’s (Union of Finnish Mathematics Teachers, Matemaattisten Aineiden Opettajien Liitto) website
Comparison of a Media Player and a Smart TV
No full textTyössä vertaillaan kahta älytelevisio-ominaisuudet tarjoavaa laitetta käyttäjän näkökul-masta. Vertailussa on mukana aikaisintaan 2015 julkaistut Samsungin älytelevisiot, jotka käyttävät Tizen TV -käyttöjärjestelmää ja Apple TV -mediatoistimen neljäs ja viides su-kupolvi. Mediatoistimessa on tvOS-käyttöjärjestelmä ja se tuo älyominaisuudet erillisenä laitteena mihin tahansa televisioon.
Vertailussa on kaksi päänäkökulmaa, ensimmäinen on yleinen käyttäjän näkökulma, jota varten on kerätty käyttäjien tarpeita muista tutkimuksista. Toisena on heuristinen arvi-ointi, jossa käyttöliittymiä verrataan Jakob Nielsenin kehittämiin kymmeneen heuristiik-kaan, eli käytettävyysperiaatteeseen.
Apple TV vastasi hieman heikommin heuristiikkojen vaatimuksia ja Samsung ei tarjon-nut yhtä montaa ratkaisua käyttäjien tarpeisiin kuin Apple. Vertailu oli siis kokonaisuu-dessaan hyvin tasaväkinen. Erityishuomiona voidaan nostaa esille Apple TV:n kauko-säädin, joka aiheutti noin puolet mediatoistimen heuristiikkaongelmista.
Vertailussa ei löytynyt käyttäjälle selkeästi sopivampaa systeemiä. Yhteenvedossa ehdo-tetaan jatkotutkimukseen ideoita ja metodeja, joilla voisi syntyä selkeämpiä tuloksia
Moving into centralized market information exchange from the perspective of the distribution system operator
Full text linkUusiutuvien energiaratkaisuiden lisääntyminen energiamarkkinoilla on aiheuttanut uudenlaisen tarpeen säännöstellä tuotannon lisäksi myös kulutusta. Tämä vaatii asiakkailta aktiivista osallistumista energiamarkkinoille. Lisäksi Pohjoismaissa on käynnissä hanke yhteisten energiamarkkinoiden muodostamiseksi. Osana tätä hanketta Pohjoismaiden liiketoimintaprosessit pyritään harmonisoimaan. Edellä mainittujen tavoitteiden mahdollistamiseksi Suomessa on päätetty ottaa käyttöön keskitetty markkinatiedonvaihtoratkaisu datahub. Datahub mahdollistaa synkronisen tiedonvaihdon sähkömarkkina osapuolien välillä, mikä taas mahdollistaa tehokkaan ja reaaliaikaisen käytettävissä olevan tiedon hyödyntämisen.
Diplomityössä selvitettiin datahubin vaikutuksia jakeluverkonhaltijan liiketoimintaan. Tarkoituksena oli selvittää, millaisia muutoksia jakeluverkonhaltija tulee tehdä, jotta valmius keskitettyyn markkinatiedonvaihtoon siirtymiseen saavutetaan vuoteen 2021 mennessä. Diplomityössä keskityttiin erityisesti jakeluverkonhaltijan tietojärjestelmäkokonaisuuteen liittyviin muutoksiin. Keskeisimmiksi muutoksiksi tunnistettiin tietojärjestelmien tietomallin muutos datahub datastandardin mukaiseksi sekä synkronisen tiedonsiirron mahdollistaminen jakeluverkonhaltijan asiakastieto- ja mittaustiedonhallintajärjestelmissä.
Edellä mainittujen muutosten aikaan saaminen vaatii merkittäviä muutoksia jakeluverkonhaltijan asiakastieto- ja mittaustiedonhallintajärjestelmiin. Lähes kaikki jakeluverkonhaltijat joutuvat investoimaan joko olemassa olevien järjestelmien päivittämiseen tai kokonaan uusiin järjestelmiin. Tietojärjestelmäprojektien lisäksi jakeluverkonhaltija vastaa osaltaan datahubin alkulataukseen liittyvästä konversiotyöstä.
Diplomityön perusteella arvioitiin Partiture Oy:n tuoteportfolion ja toimialan tarpeiden kohtaamista. Työn perusteella arvioitiin, mitä riskejä jakeluverkonhaltijan datahub-valmiuden saavuttamiseen liittyy ja arvioitiin, miten kolmas osapuoli voisi pienentää näitä riskejä. Jatkokehityksenä tulisi teettää kattava kartoitus toimialan valmiudesta ja kehittää tuoteportfoliota edelleen kartoituksen perusteella
Geosynthetic reinforcement for stability
Full text linkTässä työssä tarkastellaan geolujitteiden ominaisuuksia ja toimintamekanismeja, kun tavoitteena on parantaa penkereen stabiliteettia. Stabiliteetin tutkimiseksi esitellään Bishopin lamellimenetelmä, jolla voidaan selvittää penkereen varmuus sortumista vastaan. Tutkitaan myös muita vaihtoehtoja stabiliteetin parantamiseksi ja geolujitteen laskennallinen vaikutus kokonaisstabiliteettiin. Geolujitteen tärkeimpiä ominaisuuksia stabiliteetin kannalta tutkittiin. Erityisesti tarkastellaan Tensar® TriAx®-geolujitteen tehokkuutta deformoitumista ja jännitystä vastaan.
Kolmisuuntaiset geolujitteet, kuten Tensar® TriAx® jakaa siihen kohdistuvan jännityksen yhtenäisemmin kuin kaksisuuntaiset geolujitteet, ja ne voivat siten olla tehokkaampia myös stabiliteetin parantamisessa. Tärkeimmät geolujitteen ominaisuudet stabiliteetin kannalta ovat vetolujuus, lujitteen ja maan välinen kitka sekä aukkokoko
Sustainable recovery of nutrients in a residential area
No full textRavinteet luovat yhdessä auringonvalon ja veden kanssa pohjan maanviljelylle, sillä kasvit tarvitsevat ravinteita kasvamiseen ja yhteyttämiseen. Kotitalouksissa syntyvistä jätteistä eniten ravinteita sisältävät virtsa, uloste ja biojäte. Nykyisessä keskitetyssä jätteidenkäsittelyjärjestelmässä ravinnepitoiset jätteet kuljetetaan kotitalouksista asuinalueen ulkopuolelle käsiteltäviksi. Virtsa ja uloste kuljetetaan muun jäteveden mukana jätevedenpuhdistamoille ja biojätteet kuljetetaan biojätteen käsittelylaitoksille jalostettaviksi. Ravinnepitoiset jätteet voitaisiin kerätä kotitalouksista, käsitellä ja hyödyntää asuinalueella kaupunkiviljelyssä, jolloin säästettäisiin energiaa ja muita resursseja.
Tässä kirjallisuuskatsauksessa tutkittiin eri vaihtoehtoja ravinnepitoisten jätteiden keräämiseen kotitalouksista, prosessointiin ja paikalliseen hyödyntämiseen. Työn tavoitteena oli myös vertailla keskitettyä ja paikallista jätteiden keräystä. Työssä pohdittiin muun muassa: kerätäänkö kaikki jätteet yhdessä vai erikseen ja käytetäänkö kaikki jätteet ravinteiden tuottoon vai hyödynnetäänkö niitä esimerkiksi biokaasun tuottamisessa. Ravinnepitoisten jätteiden keräyksessä päädyttiin kuivakäymälöillä tai vähän huuhteluvettä käyttävillä käymälöillä keräämiseen, sillä ne eivät laimenna kerättyä jätemassaa huuhteluvedellä ja kuluttavat vähemmän energiaa kuin tavanomaiset vesikäyttöiset käymälät. Kuivakäymälöitä on monen eri tyyppisiä, ja sopivimman käymälätyypin valintaan vaikuttaa, miten jätteet prosessoidaan ja millaisesta kohteesta ne kerätään. Biojätteet voidaan kerätä ja prosessoida erikseen tai yhdessä käymäläjätteiden kanssa.
Keskitetyn ja paikallisen jätteidenkeräyksen vertailussa tarkasteltiin kolmea erilaista järjestelmää: kahta paikallista järjestelmää, ja yhtä keskitettyä järjestelmää. Toisessa paikallisessa järjestelmässä ravinteet kerätään lannoitteiksi virtsasta ja ulosteesta ja toisessa pelkästään virtsasta ja keskitetyssä järjestelmässä virtsa ja uloste kuljetetaan jätevedenpuhdistamolle ja lannoitteina käytetään keinotekoisia lannoitteita. Järjestelmiä vertailtiin muun muassa vaikutuksesta ilmastonmuutokseen ja kadmiumin kulkeutumista viljelymaahan. Keskitetyn järjestelmän energiankulutus ja vaikutuksen ilmastonmuutokseen ovat suurimmat näistä kolmesta järjestelmästä. Työssä myös laskettiin 10 000 asukkaan asuinalueen ravinne- ja energiapotentiaalit ja pohdittiin, millainen jätteidenkeräysjärjestelmä sopisi parhaiten työn esimerkki asuinalueelle, joka on Hiedanrantaan suunnitteilla oleva asuinalue. Hiedanrantaan valittiin järjestelmä, jossa virtsa ja uloste kerätään vakuumikäymälöillä ja biojäte yhdistetään niihin jätemyllyn avulla. Kerätyt jätteet prosessoidaan niin, että saadaan struviittia ja lietettä, jotka voidaan hyödyntää ravinteina, sekä biokaasua
Improving safety work of building supervisors in railroad projects
Full text linkTurvallisuustarkastusten ja -valvonnan avulla kerätään tietoa organisaation tai projektin turvallisuustilasta, jotta oikeita turvallisuuteen vaikuttavia toimenpiteitä voidaan toteuttaa ja turvallisuustason kehitystä seurata. Tämän tutkimuksen kohdeorganisaatio tuottaa Liikenneviraston ratahankkeisiin rakennuttamispalveluita, joihin sisältyy urakoitsijoiden työn valvonta. Valvontaan kuuluu rakennusteknisten asioiden lisäksi sopimustenmukaisten työsuojeluvelvoitteiden toteutumisen seuranta. Kohdeorganisaatiossa turvallisuuden valvonnan käytännöt eivät olleet yhtenäisiä, eikä valvojien turvallisuustyö järjestelmällistä. Näistä syistä organisaatiossa oli kehitteillä mobiilipohjainen työkalu, jonka avulla työmaavalvontaa pyrittiin tehostamaan.
Tämän diplomityön tavoitteena oli luoda kohdeorganisaatioon yhtenäisiä menettelyjä entuudestaan vaihteleviin turvallisuuden valvonnan käytäntöihin ja helpottaa turvallisuusseikkojen havainnointia sekä havaintojen taltiointia työmaavalvonnassa kehittämällä uusi valvontatyökalu. Työ koostui viidestä osatehtävästä, jotka olivat kohdeorganisaation turvallisuuden valvonnan ja kehitteillä olevan työkalun nykytila-analyysi, työkalun vaatimusmäärittely, viitekehyksen luominen työkalun käyttöä varten nykytilan ja vaatimusten pohjalta, tarkastuslistojen konstruointi sekä työkalun verifiointi ja validointi.
Nykytila-analyysin keskeisinä tuloksina nousivat esiin epäselvät odotukset ja vaatimukset turvallisuusvalvontaan liittyen, Liikenneviraston ohjeiden asettamien turvallisuusvaatimusten koettu moninaisuus ja epäselkeys sekä ongelmat turvallisuushavaintojen raportoinnissa ja tiedonkulussa turvallisuuskoordinaattoreiden sekä valvojien välillä. Keskeisiä valvontatyökalulta vaadittavia käyttäjäominaisuuksia olivat helppokäyttöisyys ja käytön nopeus. Työkalun käyttöä varten luodussa viitekehyksessä huomioidaan tiedonkulun varmistaminen kohdeorganisaation, valvottavan urakoitsijan ja tilaajan kesken. Viitekehys myös liittää turvallisuuden valvonnan hankkeiden riskienhallintaan ja turvallisuuspoikkeamatietoihin. Viitekehyksen mukaiset tarkastukset kohdistuvat vaihtuviin turvallisuusteemoihin, tiettyihin työvaiheisiin ja työmaa- tai hankekohtaisiin riskienhallintatoimenpiteisiin. Luodun työkalun avulla turvallisuustarkastukset ovat suoritettavissa nopeasti ja helposti. Tulosten perusteella mobiilipohjainen työkalu on toimiva keino tehostaa ja helpottaa työmaavalvojien turvallisuustyötä
IEC 61131-3 sekvenssidiagrammi-standardin parantaminen nykyajan automaation tarpeisiin
No full textIEC 61131-3 standard defines the programming languages that are used to program programmable logic controllers. Among those languages is Sequential Function Chart, that can be used to configure sequential controls. Sequences can be used to control anything that needs to be executed sequentially one step at a time. Some example use cases for sequential control are washing machine washing cycle, controlling traffic lights or transitioning a machinery from on to off.
In this thesis, the goal was to find how the standard could be improved to better fit the cases it is used for. The main research method was interviewing engineers that have some experience in configuring sequences. The interviews were conducted as semi-structured interviews to get the most out of the users of the tools that implement the standard.
Some of the most important features that were missing from the standard were the lack of special error handling, a simple way to define non-Boolean actions and too permitting branch execution. There were also a lot of small implementation details that is worthwhile to consider when implementing the standard. The most important being the translation between structured text and SFC and the amount of details that are shown in the diagram without making it too cluttered
Two Dimensional Acoustofluidic Manipulation of Microparticles
No full textAcoustically actuated microfluidic devices for bio diagnostics have gained the attention of the research community, due to the gentle and non-contact characteristics of the actuation force. The existing acoustofluidic devices have been primarily made off materials with high acoustic impedance such as glass (Z_ac≅12 MRayls ), and silicon (Z_ac≅19 MRayls ). In terms of fabrication costs and fabrication time, plastics would have been more preferable due to their rapid and easy fabrication methods such as milling, and molding into microfluidic chips. However, the drawback of using plastics in acoustofluidics is that plastics tend to have lower acoustic impedance than glass, or silicon, and are considered as lower quality resonators than e.g. glass. Nonetheless, poly-methyl methacrylate (PMMA) has a moderate acoustic impedance (Z_ac≅3 MRayls), which is higher than e.g. PDMS where its acoustic impedance is (Z_ac≅1.03 MRayls), and that has encouraged this work. In this thesis, the employment of bulk acoustic waves (BAW) on a two-dimensional acoustofluidic resonators made from glass and PMMA were compared for acoustofluidic micromanipulation applications. Polystyrene microparticles were used in the manipulation experiments for visualizing the acoustic modes of the acoustofluidic chips, where their frequency responses were recorded by the magnitude of motion achieved from particle tracking velocimetry (PTV). Firstly, a PMMA microfluidic device was fabricated by laser engraving, and ethanol thermal bonding. As a control experiment, a glass acoustofluidic chip was fabricated using femtosecond ablation (at Technical University of Braunschweig) and tested using the same parameters as the PMMA chip. Secondly, simulations using COMSOL Multiphysics have been carried out to determine numerical values of resonance frequencies of the devices, and their corresponding acoustic resonance mode shapes. In addition to glass and PMMA, simulations were conducted for an acoustofluidic device made out of PDMS. The simulation results showed that PDMS performance is poor for particle manipulation. Thirdly, preliminary experiments were contacted, where a beta version of our particle tracking velocimetry (PTV) was used and, we were able to obtain a rough frequency profile of the devices in the frequency range 60 kHz and 460 kHz. The results of the preliminary frequency response of the PMMA chip showed good agreement with the predicted frequency response using multiphysics simulations ,where its performance in both cases (simulations and experiments) was comparable to results obtained by the glass chip. Simulated results shown that PMMA has the potential to performs similar to the glass chip. However, in the preliminary experiments was observed that the power requirements needed for a particle motion of 0.5 mm in PMMA are much greater than in glass. This has caused overheating of the aqueous solution at antiresonances, due to the enormous amount of power fed to the actuator, which this did not happen in the glass chip. Additionally, the actual acoustic modes of both glass and PMMA chips do not agree with the simulated results, where the frequency difference in actual modes from theoretical is ~100 kHz for the glass chip
Material options for landfill cappings
No full textJätehierarkian periaatteiden mukaisesti Suomessakin on siirrytty kaatopaikkasijoittamisesta hyödyntämään jätteitä energiantuotannossa ja kierrättämään materiaaleja tehokkaammin. Suomessa on tuhansia kaatopaikkoja, joista suurin osa on suljettu. Nykylainsäädännön mukaisia kaatopaikkoja Suomessa on käytössä noin 50.
Kaatopaikkatoiminta on Suomessa hyvin säännösteltyä ja valvottua toimintaa. Kaatopaikkarakentamista ja -suunnittelua ohjaavat Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista 331/2013, ympäristöhallinnon ohjeet sekä InfraRYL 2018 luvut 14250 ja 14258 ja ohjekortti Infra 15-710194. Kun kaatopaikka suljetaan, jätetäytön päälle on rakennettava Valtioneuvoston asetuksen 331/2013 mukainen pintarakenne. Pintarakenteen tehtävänä on estää sadevesien suotautumista jätetäytön sekaan ja siten vähentää suotovesien muodostumista. Pintarakenteen toisena tehtävänä on tehostaa kaatopaikkakaasujen keräystä. Tavanomaisen jätteen kaatopaikan pintarakenne koostuu yleensä seuraavista kerroksista lueteltuna alhaalta ylöspäin: esipeittokerros, kaasunkeräyskerros, mineraalinen tiivistyskerros, kuivatuskerros, pintakerros ja sen ylin osa kasvukerros.
Työ koostuu kahdesta tutkimusosiosta, kirjallisuustutkimuksesta ja kyselytutkimuksesta. Kirjallisuustutkimuksen tavoitteena oli selvittää, millaisia kuormituksia kaatopaikan pintarakenteisiin kohdistuu sekä miten eri materiaalit soveltuvat käytettäväksi kaatopaikan pintarakenteessa ominaisuuksiensa ja rakennettavuutensa puolesta. Työssä keskitytään jätteiksi luokiteltuihin maarakennusmateriaaleihin. Kirjallisuustutkimuksessa pohdittiin lisäksi, mistä kaatopaikan pintarakenteen rakentamisen kustannukset muodostuvat ja miten niihin voidaan vaikuttaa.
Kyselytutkimuksen tavoitteena oli selvittää, mitä eri materiaaleja jätehuoltoyhtiöt ovat käyttäneet kaatopaikan pintarakenteen rakentamisessa ja millä perusteella kaatopaikan pintarakenteissa käytetyt materiaalit on valittu käytettäväksi. Yhtenä tavoitteena kyselyssä oli selvittää pintarakenteissa käytettyjen materiaalien rakennettavuutta sekä materiaalien käyttämisessä mahdollisesti ilmenneitä ongelmia ja haasteita. Kysely kohdistettiin kaatopaikan pitäjille eli jätehuoltoyhtiöille.
Kaatopaikan pintarakenteisiin on saatavilla paljon eri materiaaleja. Käytetyillä materiaaleilla on suuri vaikutus kaatopaikan pintarakenteen rakennuskustannusten muodostumiseen. Materiaalin hankintahinnan lisäksi kustannuksia syntyy materiaalin jalostamisesta, kelpoisuuden osoittamisesta ja laadunvarmistuksesta sekä hyväksyttämisestä ja kuljetuksista. Käytetty materiaali vaikuttaa suoraan myös rakentamiseen ja sen aiheuttamiin kustannuksiin. Esimerkiksi bentoniittimatolla saadaan valmista rakennetta tuhansia neliöitä yhden työvuoron aikana, kun vastaavasti esimerkiksi kuitusavirakenteen tiivistäminen on huomattavasti hitaampaa. Kaatopaikan pintarakenteen kokonaiskustannuksiin vaikuttavat käytettyjen materiaalien lisäksi suunnittelu, rakentaminen sekä pintarakenteen elinkaaren aikainen jälkihoito ja korjaustarpeet. Massojen suunnitelmallisella hankinnalla kaatopaikalle tuotavista jätteiksi luokitelluista materiaaleista mahdollistetaan merkittävät kustannussäästöt pintarakenteen rakennuskustannuksissa. Kyselytutkimukseen vastanneista jätehuoltoyhtiöistä kaikki käyttivät kaatopaikalle jätteiksi tuotavia materiaaleja kaatopaikan pintarakenteen materiaaleina joko suoraan sellaisenaan tai jalostettuina. Vastaajien mukaan mineraaliseen tiivistyskerrokseen on hankala löytää soveltuvaa materiaalia.
Jos ympäristöluvassa ei ole esitetty aikamäärettä pintarakenteiden valmiiksi saattamisesta, pintarakennetta ei kannata rakentaa ennen kuin rakenteissa käytettävät massat ovat saatavilla. Pintarakenteissa käytettyjä materiaaleja voidaan tapauskohtaisesti kerätä vuosia tai jopa kymmeniä vuosia. Suunnitelmallisella massojen hallinnalla voidaan säästää merkittäviä kustannuksia monessa eri muodossa kaatopaikkatoiminnassa