Saumat

saumat_tikkurilaBetonilattioissa käytetään saumoja seuraavista syistä

Saumoja käytetään lattioissa kuivumiskutistumasta johtuvien vetojännitysten ja halkeilun pienentämiseksi, työsaumoina rajaamaan päivittäisiä valualueita saumattomissa lattioissa ja rakenteellisina liikuntasaumoina tai irrotussaumoina (-kaistoina). Saumojen määrä ja tyyppi määräytyy lattiatyypin ja lattian suunnitteluperiaatteen perusteella.

Saumat ovat yleensä laatan heikoin kohta, joten lattioissa tulisi pyrkiä mahdollisimman harvaan saumajakoon tai saumattomaan lattiaan.

Saumojen reunat vaurioituvat herkästi  liikennekuormitetuissa lattioissa ja leveät saumat vaurioituvat kapeita saumoja herkemmin. Etenkin pienet kovapyörätrukit rasittavat saumojen reunoja. Lattioiden vauriotapauksista valtaosa liittyy halkeiluun ja saumoihin. Suuria leveitä halkeamia voidaan pitää hallitsemattomasti syntyneinä kutistumissaumoina.

Liikuntasaumat

Betoni kutistuu kuivuessaan, jolloin liike suuntautuu saumasta laattakentän keskipistettä kohden. Myös lämpötilan muutokset aiheuttavat laattaan liikkeitä – lämpötilan aleneminen samaan suuntaan kuin kutistumisliike ja lämpötilan nousu laatan laajenemista.

Elleivät nämä liikkeet pääse vapaasti tapahtumaan laattaan syntyy pakkovoimia, jotka pyrkivät halkaisemaan laatan. Alustan kitka pyrkii myös estämään vapaata liikettä (maanvaraiset laatat, kelluvat laatat). Lämpötilan nousu verrattuna kovettumisajan lämpötilaan kompensoi kutistumaa ja aiheuttaa laattaan puristavan voiman.  Liikuntasaumaväli suunnitellaan aina erikseen erityisesti perustamistapa huomioon ottaen.

Liikuntasauma sallii laatan pitenemisen, lyhenemisen ja kiertymisen. Liikuntasauman kohdalla laatta on kokonaan poikki, joten saumat suunnitellaan siten, että sauma pystyy siirtämään leikkausrasituksen. Liikuntasaumajako suunnitellaan tapauskohtaisesti lämpö- ja kosteusliikkeet huomioonottaen. Sisätilojen maanvaraisissa lattioissa liikuntasaumoja ei yleensä tarvita. Kerrokselliseen lattiaan on pintalaattaan tehtävä liikuntasauma vastaavaan kohtaan kuin alusrakenteessakin.

Liikuntasauma on usein samalla laatan työsauma. Liikuntasauma toteutetaan yleensä esivalmistetuilla liikuntasaumalaitteilla, koska ne ovat tukevia,  pysyvät valun aikana paikallaan, siirtävät hyvin kuormaa sauman yli ja kestävät hyvin pyörärasitusta.

Kutistumissaumat

lattiat_kutistumissaumatMikäli betonilaatta ei pääse kutistumaan vapaasti, siihen syntyy halkeamia kutistumavoimien ylittäessä betonin vetojännityskapasiteetin. Tästä syystä valmiiseen lattiaan sahataan säännöllisin välein kutistumasaumoja, joihin halkeilu keskitetään.

Kutistumissauma sallii kulmanmuutoksen ja sauman avautumisen.  Maanvaraisissa betonilattioissa käytetään kutistumissaumana yleisimmin sahattua saumaa. Sahasaumat voivat olla raudoitettuja tai raudoittamattomia . Raudoitetut sahasaumat eivät salli yhtä suuria liikkeitä kuin raudoittamattomat saumat, mutta niiden kuormankantokyky on parempi. Raudoitettujen sahasaumojen rajoitettu liikekyky johtaa usein suunnittelemattomaan halkeiluun.

Kutistumissaumojen väli on yleensä 4…6 metriä tavanomaisilla laatan paksuuksilla. Saumavälin kasvattaminen lisää riskiä hallitsemattomalle halkeilulle. Sahattu sauma tehdään sahaamalla laatan pintaan noin 3 mm leveä ura. Uran syvyys on tyypillisesti noin 25…30 % laatan paksuudesta. Laattaan sahattu ura heikentää laatan vetokestävyyttä paikallisesti, jolloin kutistumishalkeamat ohjautuvat näihin kohtiin. Liian syväksi sahattu sauma heikentää sauman vaarnavaikutusta ja puolestaan liian matala sauma ei saa aikaan riittävää heikennystä , jolloin halkeamat eivät muodostu ainoastaan saumoihin.

Sahasaumaratkaisut ovat käyttökelpoisia, kun lattiaan ei kohdistu kovapyöräistä trukkikuormitusta tai suuria pistekuormia. Aikaa myöten sahasauman reunat saattavat murentua kovien pyörien vaikutuksesta.

Saumojen oikea-aikainen sahaus on tärkeää, sillä liian myöhään sahaaminen aiheuttaa riskin hallitsemattomien halkeamien muodostumiselle ja liian aikaisessa sahaamisessa sauman reunat voivat vahingoittua. Sopivana sahausajankohtana voidaan pitää noin 16…40 tuntia betonilaatan valun jälkeen. Sahausajankohta on aina arvioitava tapauskohtaisesti kovettumisolosuhteiden, sementtityypin ja betonilaadun sekä käytettävän sahauskaluston mukaan.

Irrotussaumat

Suunnittelemattomien pakkovoimien estämiseksi maanvarainen laatta erotetaan irrotuskaistalla kaikista pystyrakenteista, koneperustuksista, lattiakanavista ja -kaivoista. Irrotuskaistaksi sopii 10…20 mm paksu solupolyeteenimatto.

Työsaumat

Työsaumoja tarvitaan, koska vain harvoin valutyö on mahdollisia tehdä alusta loppuun      kertavaluna. Maanvaraisen lattian työsauma muodostaa luontevasti samalla liikuntasauman.

Työsaumoilla tarkoitetaan saumoja, jotka eivät salli sauman avautumista tai kulmanmuutosta. Työsaumoja käytetään saumattomissa maanvaraisissa laatoissa ja pintalattioissa. Työsauma voi olla joko pesty, karhennettu tai sileä. Työsauma  raudoitetaan siten, että se estää sauman aukeamisen. Tämä tarkoittaa, että sauman läpi vietävän raudoituksen vetokestävyyden tulee olla käytetyn betonin vetolujuutta suurempi. Jos laatta suunnitellaan saumattomana, viedään laatan raudoitus täysimääräisenä sauman läpi.

Laattojen  saumajako

Maanvaraisen laatan saumajako määräytyy rakennuksen muodon, lattian toteutustavan, lattiakanavien,  laite-, säiliö- ja koneperustusten sekä halkeilun suhteen valitun mitoitusperiaatteen mukaisesti.

Säiliöt, koneperustukset ja kuopat erotetaan mahdollisuuksien mukaan liikunta- tai kutistumissaumalla muusta rakenteesta tai laatta jaetaan saumoilla siten, että ne sijaitsevat saumoilla erotetun alueen keskellä. Kutistumissaumat sijoitetaan siten, että mahdolliset paksunnokset laatassa eivät sijaitse sauman vieressä. Saumoja ei tulisi sijoittaa raskaiden, suoraan lattian päälle rakennettujen väliseinien viereen, koska seinän paino estää laatan kutistumisliikkeen ja lisää halkeiluriskiä.

Saumoja tulee sijoittaa myös rakenteellisten heikennysten kuten kapeiden kannasten kohdille. Selkeästi toiminnallisesti tai kuormitukseltaan hyvin erilaiset alueet on syytä erottaa saumalla .

Sahasaumoilla varustetut lattiat jaetaan likimain neliömäisiin ruutuihin . Laattakenttien sivujen suhteen tulisi olla korkeintaan 1,5. Suositeltava saumaväli on noin 30 kertaa laatan paksuus, eli noin 3 metriä 100 mm paksulla laatalla. Käytännössä saumaväli on yleensä 5…6 metriä. Koska alustan ja laatan välinen kitka on useimmiten oletettua suurempi,  syntyy sahasaumojen välille näin pitkillä kutistumisaumaväleillä usein suunnittelematon sauma eli kutistumishalkeama. Jos saumavälit ovat suurempia kuin 6 m, saumat avautuvat kutistumisen johdosta yleensä myös niin paljon, että saumojen vaarnavaikutus ja kuormansiirtokyky häviää.

Kun lattia toteutetaan ilman kutistumissaumoja, päivittäinen valualue rajataan joko liikunta- tai työsaumoilla . Työsaumoja käytetään pääasiassa tankoraudoitettujen saumattomien  lattioiden  kanssa. Liikuntasaumallinen  ratkaisu  on yleinen  teräskuitubetonisten saumattomien lattioiden kanssa.

Jälkijännitetyillä laatoilla sopivana maksimiliikuntasaumajakona voidaan pitää noin 100 metriä. Jälkijännitetty laatta on myös jaettava työsaumoilla sopivan kokoisiin valualueisiin. Työsaumat tulee tarvittaessa vahvistaa lisäteräksillä. Mikäli maanvaraiseen laattaan kohdistuu korkeita lämpötiloja esimerkiksi auringon säteily, laattaan on järjestettävä tarpeen mukaan paisuntasaumoja, joissa liikevara on noin 20 mm.

Saumattomat maanvaraiset lattiat

lattiat_terraMaanvarainen betonilaatta ja lattia voidaan toteuttaa myös saumattomana rakenteena.

Mikäli maanvarainen laatta toteutetaan jännitettynä rakenteena, laattaan kohdistuu hallittu puristusvoima, joka eliminoi laatan halkeilua – puristettu rakenne ei halkeile. On myös tärkeää, että maanvarainen laatta on irti ympäröivistä pystyrakenteista, yleensä riittävänä voidaan pitää 10 mm:n rakoa.

Kutistumasaumattomana laatta voidaan toteuttaa myös raudoittamalla laatta joko perinteisellä tai kuituraudoituksella siten, että raudoitus ottaa vastaan vetojännitykset ja jakaa kutistumat käytännössä näkymättömiin hiushalkeamiin. Saumattomassa laatassa tulee alustan ja betonin välisen kitkan olla mahdollisimman suuri toisin kuin kutistumasaumallisissa lattioissa, joissa kutistumat keskitetään kutistumasaumoihin.