Todellisia ja luultuja ongelmia

todellisia-ja-luultuja-ongeBetonia käytetään kosteudelle ja pakkaselle alttiissa olosuhteissa, joissa muiden materiaalien säilyvyys on kyseenalaista. Betoni kestää hyvin rankkojakin olosuhteita, kunhan kohteeseen on valittu oikeanlainen betoni ja työ on tehty huolellisesti.

Ulkotiloissa betonirakenne voi vaurioitua teräskorroosion tai pakkasrapautumisen vuoksi.

Home ei ole betonijulkisivujen ongelma. Kuivassa sisätilassa betoni ei vaurioidu.

Teräskorroosio

Teräskorroosio estetään suojaamalla teräs riittävän paksulla ja tiiviillä ns. suojabetonikerroksella. Ohuissa säälle alttiissa rakenteissa kuten julkisivuissa, joissa riittävän paksun suojabetonikerroksen toteutumista ei ole helppo varmistaa, käytetään raudoituksena ruostumatonta terästä.

1960- ja 70-luvun betonijulkisivujen säilyvyysongelmat johtuivat siitä virheellisestä käsityksestä, että betoni suojaa terästä kaikissa olosuhteissa. Suomalaisen fyysikon Sven Pihlajavaaran tutkimukset 1970-luvulla kuitenkin osoittivat, että betonin pinnan läheisyydessä betoni reagoi ilman hiilidioksidin kanssa hävittäen terästä suojaavan ns. passiivikalvon, jolloin teräskorroosio pääsee käynnistymään. Tosiasiassa teräskorroosion syy on kuitenkin useimmiten se, että terästä suojaava betonikerros oli jäänyt aivan liian ohueksi.

Pakkasrapautuminen

Betoni sisältää käytännössä aina jonkin verran huokoisuutta. Jos betonin huokosverkosto on jäätymistilanteessa täysin veden kyllästämä, huokosissa olevan veden jäätyessä tapahtuva noin 10 % laajeneminen voi rikkoa betonin rakennetta.

Betoni saadaan pakkasenkestäväksi lisäämällä betonimassaan sekoitusvaiheessa lisähuokostusainetta, jonka ansiosta betonimassaan muodostuu mikroskooppisia ilmahuokosia, jotka pysyvät ilmatäytteisinä myös märässä betonissa. Veden jäätyessä betonin huokosissa laajeneva vesi pääsee tunkeutumaan ilmatäytteisiin ns. suojahuokosiin, eikä betoni vaurioidu.

Lisähuokostamattoman betonin pakkasrapautuminen ilmenee pinnan säröilynä ja betonirakenteen kaareutumisena.

Pakkasrapautuminen tuli ilmi ensimmäisenä ohutkuorisissa julkisivuissa erityisesti etelä- ja länsijulkisivuilla, joissa jäätymis-sulamissyklien määrä on suurin. Massiiviset rakenteet ovat vähemmän herkkiä pakkasrapautumiselle, koska niissä lämpötilamuutokset tapahtuvat hitaammin. Aivan kuten teräskorroosion tapauksessa, tieto pakkasrapautumisen mekanismista levisi 60-70-luvun lähiöitä ajatellen liian myöhään.

Home *1

Tampereen teknillinen korkeakoulu ja Turun yliopisto tutkivat vuosina 1950 – 1995 rakennettujen betonielementtijulkisivujen eristetilan mikrobikasvustoa ja asuntojen sisäilmaa. Tutkimuksessa, joka painottui 1970- ja 80-luvuilla rakennettuihin rakennuksiin, analysoitiin noin 1500 eristenäytettä ja tehtiin noin 200 sisäilmamittausta. Ennakko-odotusten vastaisesti mikrobikasvusto eristetilassa oli hyvin vähäistä. Homesienten osuus mikrobikasvustossa oli jopa pienempi kuin luonnossa yleensä. Pääasiallinen mikrobi oli kylläkin terveydelle haitalliseksi luokiteltava sädesienibakteeri (aktinomykeetti). Tätä havaittiin rakennuksissa, joissa oli havaittavissa julkisivun puutteellista kosteusteknistä toimintaa mm. vuotavien elementtisaumojen tai ikkunaliitosten johdosta. Havaitun kasvuston todettiin aiheuttavan sisäilmahaittaa ainoastaan yksittäistapauksissa.

Kosteusvauriot

Uusista asunnoista löytyneet hengitysteitä ärsyttävät yhdisteet ovat yleensä peräisin tasoitteista, sisustusmateriaaleista ja pintamateriaalien asennukseen käytetyistä liimoista, jotka reagoivat kiinnitysalustan liian korkeaksi jääneen kosteuden kanssa. Liiallinen kosteus voi olla peräisin joko betonin valmistukseen käytetystä vedestä tai rakenteen kastumisesta rakentamisen aikana.

Kosteusongelmien taustalla ovat osaltaan tiukkenevat rakennusaikataulut sekä tästä johtuva kiire levittää pinnoitteita puutteellisesti kuivuneiden rakenteiden päälle. Haitta voidaan torjua käyttämällä nopeasti kuivuvia betonilaatuja ja käyttämällä höyryavoimia pintakäsittelyjä, jotka mahdollistavat kosteuden poistumisen pinnoittamisen jälkeenkin, ja varmistamalla mittaamalla, että betoni on riittävän kuivaa ennen pinnoitustöihin ryhtymistä.

Vanhojen lähiöiden kunto *2

Betonirakenteisissa kerrostaloissa vaurioitumiselle alttiita rakenteita ovat lähinnä vaipparakenteet eli julkisivut ja parvekkeet sekä märkätilojen rakenteet. Rakennusten perustukset ja runkorakenteet ovat erittäin pitkäikäisiä.

Lähiökerrostalojen monet rakenneratkaisut ovat ominaisuuksiltaan merkittävästi parempia kuin vanhoissa kerrostaloissa (betonipaalut vs. puupaalut, massiiviset välipohjat vs. täytteelliset puuvälipohjat, koneellinen vs. painovoimainen ilmanvaihto).

Lähiöiden kustannuksiltaan suurimmat korjaustarpeet kohdistuvat yleensä julkisivuihin, parvekkeisiin ja putkistoihin. Betonirakenteiden vaurioitumiseen vaikuttavat paikallinen ilmasto, betonin toteutuneet rakenne- ja materiaaliominaisuudet sekä rakenteiden huolto ja kunnossapito. Rakenteiden käyttöikä vaihtelee paljon riippuen juuri em. osatekijöistä.

Käyttöiän kannalta keskeisimmät betonin rakenne- ja materiaalitekijät ovat betonin lujuus ja tiiviys, pakkasenkestävyys sekä raudoitteiden betonipeitteiden paksuus.

Korjaustarve selvitetään kuntotutkimuksella talo- ja rakennetyyppikohtaisesti. Ajoissa tehty kuntotutkimus edesauttaa löytämään vaurioitumiselta suojaavia korjaustapoja ja maksimoimaan siten rakenteiden käyttöikää. Kuntotutkimusten perusteella on arvioitavissa, että suuri osa 1960 – 1980 -lukujen betonijulkisivuista joudutaan peruskorjaamaan n. 30 – 40 vuoden iässä. Rakenteiden ominaisuuksien vaihtelusta johtuen jotkut talot tulevat korjattavaksi aikaisemmin, toiset myöhemmin.

1980- ja 90-luvuilla on parannettu betonirakenteiden kestävyyttä ja tuotannon laadunvarmistusta on kehitetty monin tavoin. Sen ansiosta esimerkiksi pakkasrapautumavauriot ovat tämän aikakauden ja sitä uudemmissa rakennuksissa harvinaisia. Mikäli betonin pakkasenkestävyys on varmistettu ja raudoitteina käytetty ruostumatonta terästä, rakenteilta voidaan odottaa hyvin pitkää käyttöikää.

Rakenteiden korjaustekniikat ovat myös kehittyneet niin, että korjausten onnistuminen on varmistettavissa aikaisempaa helpommin. Betonijulkisivujen kunnossapito- ja korjaushankkeet muodostavat tänä päivänä oman erikoisalueensa. Erityisasiantuntemusta tarvitaan kuntotutkimusten ohella myös rakennuttamisessa, suunnittelussa, valvonnassa kuin itse rakennustyössäkin.

*1 Kirjoittaja: tekn.lis. Jommi Suonketo Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikan laboratorio.
*2 Kirjoittaja: tekn.lis. Matti Pentti, Tampereen teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikka.