Ohje muurattujen ja rapattujen julkisivujen kuntotutkimuksen tekoon

Julkaisun taustaa ja sisältö

Kovalle alustalle rapattujen julkisivujen kuntotutkimusta käsittelevä by44 Rapatun julkisivun kuntotutkimus 1998 on ollut vanhin yhä käytössä oleva Suomen Betoniyhdistyksen julkaisu. Kyseisessä julkaisuissa eikä muuallakaan kansallisissa ohjeissa ole kuitenkaan käsitelty rappausalustana toimivan muurauksen tai puhtaaksimuuratun rakenteen kuntotutkimusmenetelmiä. Lisäksi kyseisestä julkaisusta puuttui 2000-luvulla merkittävästi lisääntyneiden eristerappausjärjestelmien käsittely. Johtuen eristerappausten yleistymisestä sekä osin niissä havaituista ongelmista Julkisivuyhdistys ry on panostanut viime vuosina eristerappausten vaurioitumisen sekä korjausmenetelmien tutkimisen tukemiseen, ja yhdistyksen vetämän Eristerappausten vauriomekanismit ja kuntotutkimusmenetelmät (ErVaKu) -hankkeen yhteydessä valmistuikin kolme eri julkaisua, joista yksi [1] käsitteli eristerappausten vauriomekanismeja, toinen [2] korjausmenetelmiä ja kolmas [3] kuntotutkimusmenetelmiä. Tässä artikkelissa esiteltävä julkaisu by75 Muurattuje ja rapattujen julkisivujen kuntotutkimus 2021 on jatkumoa kyseiselle ErVaKu-hankkeelle.

Muurattujen ja rapattujen rakenteiden kuntotutkimuksissa on ajantasaisten ohjeiden puuttumisen vuoksi hyödynnetty muihin julkisivurakenteisiin käytettyjä ja kuntotutkijoiden kokemukseen perustuvia menetelmiä. Tämä julkaisu ottaa ensimmäistä kertaa huomioon niin puhtaaksimuuratut julkisivut, niiden käytön rappausalustana kuin eristerappausjärjestelmätkin. Vaikka kaikki edellä mainitut julkisivurakenteet ja niiden vauriomekanismit liittyvät osittain toisiinsa, jokaisella niistä on myös omat ominaispiirteensä. Oman haasteensa tuo myös erityisesti muurattujen rakenteiden sekä niiden päälle tehtyjen rappausten hyvin pitkä historia erilaisine käytettyine materiaaleineen sekä rakenneratkaisuineen. Tähän ohjeeseen on pyritty kokoamaan kattavasti eri rakenteiden ominaispiirteitä sekä niiden vauriomekanismeja, jotta kuntotutkijalla on riittävä tietous oikeiden kuntotutkimusmenetelmien valintaan. Julkaisu toimii kuntotutkijoiden lisäksi myös kuntotutkimuksen tilaajille, ja antaa tarvittavat perustiedot kyseisten julkisivurakenteiden kuntotutkimuksen suunnitteluun, toteuttamiseen sekä tilaamiseen. Julkaisu sisältää lukijan avuksi myös 88 sanan käsitesanaston. Ohjetta voidaan soveltaa niin, että kuntotutkimuksessa otetaan huomioon kohteen erityispiirteet.

Muurattujen ja rapattujen julkisivujen kuntotutkijan tulee tuntea tutkittavat rakenteet, niiden tyypillisimmät vauriot ja rasitustekijät sekä korjausmenetelmät. Muurattujen rakenteiden tunteminen on oleellista usein myös rapattuja julkisivuja tutkittaessa, sillä alusrakenteena on usein muuraus. Muuratuilla rakenteilla kuntotutkijan tulee erityistesti tuntea kuorimuuri- ja massiivirakenteiden eroavaisuudet sekä rakennusfysikaalisessa että rakenteellisessa toiminnassa. Rapattujen julkisivujen tapauksessa puolestaan kuntotutkijan tulee tuntea eri alustalle toteutettujen ratkaisujen eroista. Muurattujen julkisivurakenteiden ja niiden päälle tehtyjen rappausten toimintaa, historiaa, käytettyjä materiaaleja sekä niitä ajansaatossa koskeneita vaatimuksia on käsitelty omassa luvussaan, eriste- ja levyrappausjärjestelmiä omassaan.

Rasitustekijät ovat yhtenäisiä riippumatta rakennetyypistä ja siten niistä merkittävimmät (sade ja kosteus, pakkasrasitus, ilman epäpuhtaudet, työnaikaisten olosuhteiden vaikutus) käydään julkaisussa läpi yhtenäisesti. Sen sijaan vauriomekanismeissa on sekä eri rakenteille yhteisiä että jokaiselle rakenteelle ominaisia mekanismeja. Siten julkaisussa on eritelty jokaiselle käsiteltävälle rakenteelle merkittävimmät vauriomekanismit, niiden aiheuttajat sekä mahdolliset seuraukset.

Jotta kuntotutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää, tulee kuntotutkija tuntea myös mahdolliset korjaustavat. Ohjeessa on esitelty korjaustavoista rakennetyyppikohtaisesti pääpiirteittäin vaihtoehdot

• ei korjaustoimenpiteitä
• julkisivujen puhdistus
• rapattujen rakenteiden pinnoituskorjaus
• paikkaus- ja pinnoituskorjaus
• peittävät korjausmenetelmät
• tiilimuurin rappaaminen ja pinnoittaminen
• uuden verkotuslaastin levitys eristerappausjärjestelmän pintaan
• uusi pintarakenne
• purkaminen ja uudelleenrakentaminen (kokonaan tai osittain)
• rakenteellisten halkeamien ja painumavaurioiden korjaus
• elastisten saumausten korjaus
• liittyvien rakenteiden korjaus
• rasitustason alentaminen
• ympäristölle ja terveydelle haitallisten aineiden vaikutus korjausten suorittamiseen.

Luvussa 5 puolestaan on käsitelty eriteltynä sekä muurattujen että rapattujen rakenteiden korjaustavat.

Käytettyjen rakennetyyppien ja materiaalien sekä eri rakennetyyppien vauriomekanismeja käydään julkaisussa läpi kattavasti kuvien kera. Julkaisun merkittävimmät luvut käsittelet kuitenkin kuntotutkimuksen suunnittelua, kuntotutkimusmenetelmiä, tulosten analysointia ja raportointia. Siksi niitä esitellään tässäkin artikkelissa tarkemmin.

Kuntotutkimuksen suunnittelu

Kuntotutkimuksen tavoite on selvittää riittävän luotettavasti rakenteen kunto, vaurioitumisen laajuus ja aste, vaurioitumisen eteneminen tulevaisuudessa sekä soveltuvat korjaustavat. Johtopäätösten, korjaussuositusten ja analyysin tulee perustua systemaattiseen tutkimuslogiikkaan sekä tutkimustietoon, joka on varmistettu rinnakkaisia tutkimusmenetelmiä käyttäen. Kuntotutkimuksen yksittäiset tutkimusmenetelmät ja näytteenotto perustuvat kuitenkin aina otokseen, jolloin tutkimustulokseen ja siitä tehtyihin johtopäätöksiin sisältyy aina jonkin verran epävarmuutta. Siksi kuntotutkimukseen kuuluu aina myös siihen kuuluvien epävarmuustekijöiden arviointi.

Kuntotutkimus koostuu kolmesta peräkkäisestä vaiheesta, jotka voivat olla kuitenkin osittain päällekkäisiä. Kuntotutkimuksen ensimmäisen vaiheen, alustavan tilannearvion toimenpiteet ovat lähtötietojen kerääminen, alustava tilannearvio, tutkimustarpeen arviointi sekä työsuunnitelman laadinta. Seuraavan vaiheen muodostavat varsinaiset kenttätutkimukset, näytteenotto sekä laboratoriotutkimukset. Näitä seuraa kuntotutkimusdatan ja tutkimustulosten analyysi ja raportointi tilaajan käyttöön. Eri vaiheiden painotus saattaa vaihdella, mutta kaikki päävaiheet toteutetaan jokaisessa kuntotutkimuksessa.

Kuntotutkimuksen sisällön suunnitteleminen on yksi kuntotutkimusprosessin tärkeimmistä vaiheista. Sisällön suunnittelun tavoitteet ovat, että

• kuntotutkimuksessa selvitetään oikeita ja oleellisia asioita
• tutkimuksen tavoitteiden mukaisesti tutkittavat asiat selvitetään riittävän laajoilla otoksilla luotettavasti
• tutkittavat asiat selvitetään riittävän tarkoilla menetelmillä.

Tutkimuksen sisältö määräytyy kohderakennuksen ominaisuuksien ja tutkimukselle asetettujen tavoitteiden perusteella ongelmalähtöisesti: ensin tunnistetaan potentiaaliset ongelmat kohteen rakenteellisessa toiminnassa, rakennetyypeissä ja rasitusoloissa, ja niiden perusteella päätetään tutkimuksen sisältö (mitattavat ja havainnoitavat suureet, käytettävät havainnointimenetelmät ja otosten laajuus). Sisällön määräytymistä ohjaa myös asetettavat resurssit ja rajoitukset. Kuntotutkimuksen lähtökohtana ei tule pitää tietyn korjausmenetelmän valintaa, vaan soveltuvat korjausmenetelmät päätetään päinvastoin kuntotutkimuksen tulosten perusteella.

Kuntotutkimuksen suunnittelu on yksi julkaisun keskeisimmistä osista, sillä julkaisun rakennetyypit itsessään ja niiden vaurioitumisnopeudet poikkeavat toisistaan huomattavasti. Esimerkiksi täystiilimuuri voi olla erittäin pitkäikäinen ja siinä havaittavat alkavat vauriot eivät ole välttämättä kriittisiä rakenteen toiminnalle tai aiheuta vaaraa lähistöllä liikkuville. Sen sijaan eristerappausjärjestelmien vaurioituminen voi olla nopeaa, jos niissä esiintyy toimivuuspuutteita ja siten ensimmäinen silmämääräinen halkeamakartoitus on suositeltavaa suorittaa jo kohteen takuuaikana. Julkaisussa on käsitelty yksityiskohtaisesti eri vauriotyyppien tutkiminen jaoteltuna kuntotutkimuksen esiselvitysvaiheeseen, silmämääräiseen havainnointiin sekä kenttä- ja laboratoriotutkimuksiin. Kuvassa 9 on esitelty esimerkkinä taulukko rappauksen tartunnan tutkimisesta.

Näytteenotto ei ole muuratuilla ja rapatuilla julkisivuilla yhtä suoraviivaisesti perusteltavissa kuin esimerkiksi betonirakenteilla, sillä näytteestä saatavan tiedon määrä sekä hyödynnettävyys on usein vähäisempi kuin betoninäytteissä, mikä johtuu erityisesti rappauksilla osittain näytteen koosta sekä siitä, että vertailuaineistoa laboratoriotutkimusten avuksi ei ole betonia vastaavaa määrää. Näytteenotto sisältyy kuntotutkimukseen, jos se on tutkimussuunnitelmassa arvioitu tarpeelliseksi tarkasteltavan rakenteen ja tutkimuksen tavoitteen kannalta tai sille havaitaan tarve kenttätutkimusten yhteydessä. Yleensä kuntotutkimuksen yhteydessä on tarpeen tutkia rakenteen vaurioitumista ja säilyvyysominaisuuksia materiaalinäytteiden analyysien avulla. Siten näytteenotto on suunniteltava etukäteen varautuen myös siihen, että tarve sille voi ilmetä vasta kenttätutkimusten yhteydessä.

Rakenneavauksen toteuttamiselle tulee aina olla perusteltu syy. Aistinvaraisesti vaurioituneeksi todettujen eristerappausjärjestelmien kuntotutkimuksen yhteydessä voi olla tarpeen selvittää järjestelmän rakenne rakenneavauksen avulla, jos on epäselvyys siitä, onko eristerappausjärjestelmä toteutettu suunnitelmien mukaisesti tai toteutustapa ei ole tiedossa. Samoin rakenneavaus voi olla perusteltua, jos on erityistä syytä selvittää kuorimuurirakenteen kannatus- ja kiinnitysosien kuntoa tai lämmöneristeiden kuntoa.

On myös tapauksia, joissa näytteenotto ei ole tarpeellista. Näytteenotto ei ole tarpeellista esimerkiksi ehjässä, täysin vaurioitumattomassa julkisivussa tai vastaavasti julkisivuissa, jotka voidaan todeta aistinvaraisesti hyvin pitkälle vaurioituneeksi. Muuratuilla julkisivuilla näytteenotto on yleensä perusteltua vain, jos halutaan selvittää muurauslaastin ja muurauskappaleen ominaisuuksia tai esimerkiksi jälkisaumalaastikerroksen paksuutta.

Rapatun julkisivun kenttätutkimusten yhteydessä on yleensä aina tarve tehdä koeporauksia, vaikka ei olisikaan havaittu tarvetta varsinaisille näyteanalyyseille. Poraukset liittyvät tällöin esimerkiksi rappauskerroksen paksuuden kattavaan selvittämiseen tai rappauksen lujuuden/rapautuneisuuden arviointiin. Rappauskerroksen paksuus on suositeltavaa tarkastaa 5…10 kohdasta/julkisivusuunta riippuen rappauspinnan muodoista.

Muurattujen ja rapattujen rakenteiden näytteet voivat olla hyvinkin heikkoja ja hauraita. Näytteenotto tulee pyrkiä toteuttamaan mahdollisimman vähän näytteen rakennetta häiriten, jos näytteestä on tarkoitus analysoida vaurioitumista esimerkiksi petrografisen tutkimuksen avulla. Kaikille rakenteesta irrotettaville näytteille tehdään aistinvarainen tarkastelu. Petrografinen tutkimus on suositeltavaa tehdä vähintään 2 näytteestä/rinnakkainen tapaus, koska yksittäisellä analyysillä ei yleensä saada tutkimuksen kannalta riittävän luotettavaa tietoa muun muassa vaurioitumisesta, sideainesuhteista, maalityypeistä tai maalikerrosten määrästä.

Jos näytteitä päädytään perustellusti irrottamaan, näytemäärä valitaan ja näytteenotto kohdistetaan niin, että otantaan sisältyy näytteitä vaurioituneilta kohdilta, julkisivun säärasitetuimmilta alueilta sekä ehjiltä julkisivun kohdilta (vertailunäytteinä). Rinnakkaisia näytteitä (vastaava rakenne, vauriotilanne, olosuhde) tulee olla vähintään kolme, jotta materiaaliominaisuuksien hajontaa voidaan ottaa huomioon. Julkaisussa on esitelty peruskohteen näytteenotto-ohjeistus sekä kerrottu, milloin on tarpeen lisätä tai vähentää näytemäärää. Kuvassa 12 on esimerkki näytteenoton hajauttamisesta pienehkössä peruskohteessa.

Tutkimusmenetelmät

Tutkimusmenetelmät on esitelty ohjeessa rakennetyyppi- sekä menetelmäkohtaisesti. Sekä muuratuilla että rapatuilla rakenteilla korostuu silmämääräisen ja ainetta rikkomattomien menetelmien, kuten rappauksen koputtelun käyttö. Esimerkiksi halkeilun osalta on esitelty, miten sitä voidaan havaita, missä halkeilua tyypillisesti havaitaan ja mistä se todennäköisesti johtuu. Lisäksi on esitelty laboratoriotutkimusmenetelmät ja mitä niillä voidaan saada selville. Esimerkiksi ohuthie on melko kallis tutkimusmenetelmä eikä sillä välttämättä saada yhtä paljon informaatiota kuin esimerkiksi betonilieriöistä. Toisaalta se on ainoa mahdollinen tapa arvioida mm. muurauskappaleen ja laastin tai rappauksen kiviaineksen tyyppiä, jakaumaa ja maksimiraekokoa, sideaine-kiviainessuhdetta tai sideaine-kiviaineskontaktia luotettavasti. Eristerappausjärjestelmien osalta kosteusteknisistä riskiratkaisuista ja niiden tunnistamisesta ohjeessa on esitelty detaljeina tyypillisimpiä.

Havainnot tulee esittää mahdollisimman kattavasti esimerkiksi vauriokartan avulla, johon on merkitty erilaisin merkinnöin ja mahdollisesti värein niin näkyvät vauriot, taustastaan irronneet tai pehmenneet rapatut alueet sekä näytteenottokohdat.

Tulosten analyysi ja raportointi

Kuntotutkimuksen tulosten analyysi ja raportointi noudattavat melko tarkasti betonirakenteiden kuntotutkimuksen [6] kaltaisia vaiheita. Kyseistä perinteistä kuntotutkimusmetodiikkaa on tarkennettu rakennetyyppikohtaisesti ja erikseen on tarkennettu mm. pakkasrapautumisen sekä rakenteellisen halkeilun analysointia.

Kuntotutkimusraportin tarkoituksena on välittää tutkimuksen tulokset tilaajan käyttöön sekä tallentaa kaikki tarpeelliset tiedot tulevaa käyttöä (korjaussuunnittelua ja kunnossapitoa) varten. Kuntotutkimusraportin sisällön tulee olla sellainen, että sekä rakennusalan ammattilaiset että asiaan perehtymätön lukija saa raportista tarvitsemansa tiedot. Ohjeessa on esitetty yksityiskohtaisesti, mitä raportin tulee pitää sisällään, jotta kyseiset tavoitteet voidaan saavuttaa.