1 JOHDATUS BETONIIN JA BETONIRAKENTAMISEEN

Transkriptio

1 Sisällysluettelo 1 JOHDATUS BETONIIN JA BETONIRAKENTAMISEEN Betoni rakennusmateriaalina Betonin ja betonirakenteiden peruskäsitteet Betonirakentamisen historia BETONIN OSA-AINEET Sementti Sementin valmistus Sementtistandardit Sementin laadunvalvonta Sementin ominaisuudet Kiviaines Betonissa käytettävän kiviaineksen vaatimukset Kiviaineksen geometriset ominaisuudet Kiviaineksen mekaaniset ja fyysiset ominaisuudet Kiviaineksen kemialliset ominaisuudet Radioaktiivisuus Uusiokiviainesten erityisvaatimukset Kiviaineksen käsittely ja varastointi Seosaineet Lentotuhka Masuunikuonajauhe Silika Seosaineiden käytön enimmäismäärät Vesi Lisäaineet Lisäaineiden tuotehyväksyntä ja työturvallisuus Notkistavat lisäaineet Huokostimet Hidastimet Kiihdyttimet Muut lisäaineet Väripigmentit Kuidut Teräskuidut Polymeerikuidut BETONIN OMINAISUUDET Betonimassan ominaisuudet Notkeus Ilmamäärä

2 3.1.3 Maksimiraekoko Lämpötila Koossapysyvyys Betonin ominaisuudet sitoutumisvaiheessa ja kovettumisen alkuvaiheessa Tilavuuden muutokset, kutistuminen ja paisuminen Plastinen painuma Plastinen kutistuma Autogeeninen kutistuma Sitoutuminen Kovettuneen betonin mikrorakenne Huokosrakenne Kovettuneen betonin ominaisuudet Puristuslujuus Vetolujuus Jäätymislujuus ja muottien purkamislujuus Betonin lujuudenkehitys Kimmokerroin Viruma Kuivumiskutistuma BETONIRAKENTEIDEN SÄILYVYYS Betonirakenteen vaurioitumisilmiöt Betonipinnan kuluminen Betonin halkeilu Lämpötilaerojen aiheuttama halkeilu Kuivumiskutistumisen aiheuttama halkeilu Halkeamien itsetiivistyminen Mikrohalkeamat Raudoituksen korroosio Korroosion eteneminen Korroosion seuraukset Betonin karbonatisoituminen Kloridien tunkeutuminen betoniin Betonin pakkasvauriot Betonin pakkasenkestävyys P- ja F-luku Betoni korkeissa lämpötiloissa Korkean lämpötilan vaikutus betoniin Betonin ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa Teräsbetonirakenteen toiminta palotilanteessa Rakenteiden palonkestävyysvaatimukset ja vaatimusten luokittelu Betonin kemialliset korroosiot Sementtipastan hydrolyysireaktiot

3 4.7.2 Happojen ja kovettuneen sementtipastan ioninvaihtoreaktiot Paisuttavia reaktiotuotteita aiheuttavat sulfaatit Ettringiitin muodostuminen Alkali-kiviainesreaktiot Betonin biologiset rasitukset Betonirakenteiden käyttöikäsuunnittelu Betonirakenteiden rasitusluokat BETONIRAKENTAMISEN YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET Kestävä rakentaminen Rakennuksen elinkaaren aikaiset ympäristökuormat Betonirakenteet ja kestävä kehitys Säilyvyys Rakenneratkaisun vaikutus Betonin ympäristökuormat Betonin osa-aineiden ympäristökuormat Betoni ja kiertotalous BETONIN KOOSTUMUKSEN MÄÄRITTÄMINEN Betonin suhteitus Suhteituksen perusyhtälö Suhteistusnomogrammin käyttö Suhteitukseen vaikuttavat keskeiset tekijät Betonirakenteiden ja betonin luokitukset Nimellislujuus, tavoitelujuus ja suhteituslujuus Kiviainesten yhdistäminen Seosaineiden merkitys Lisäaineet suhteituksessa Suhteituksen tekeminen Suhteituksen päävaiheet Notkeus suhteituksessa Suhteituksen lujuuskorjaukset Korkealujuusbetonien suhteituksen yleispiirteitä BETONIRAKENTAMISEN LAADUNVARMISTUS Laatu ja laadunvarmistus Betonirakentamisen viranomaisvaatimukset Kelpoisuuden osoittaminen Rakennustuoteasetus Rakennustuotteiden kansallinen tuotehyväksyntälaki Muut varmennusmenettelyt Vaativuusluokat ja toteutusluokat Betonityössä vaaditut pätevyydet Betonin valmistuksen laadunvalvonta Rakenteiden valmistuksen laadunvalvonta Vastaanottotarkastukset

4 7.4.2 Työnsuorituksen laadunvalvonta Elementtitehtaat Betonin puristuslujuuden vaatimuksenmukaisuuden osoittaminen Betoniperheen muodostaminen Vertailubetoni Näytteenotto ja näytteiden määrä Puristuslujuuden vaatimustenmukaisuuden ehdot Esimerkkejä betonin vaatimustenmukaisuuden osoittamisesta Puristuslujuuden tunnistustestaus ja -ehdot Valvontakortin käyttö laadunvalvonnassa sekä laadunohjauksessa Betonin puristuslujuus rakennekoekappaleilla Betonin pakkasenkestävyyden laadunvalvonta ja vaatimustenmukaisuuden toteaminen Epätyydyttävän laadun aiheuttamat toimenpiteet BETONIRAKENTAMISEN TUOTANTOTEKNIIKAT Betonirakenteet Teräsbetonirakenteelle asetetut vaatimukset Suunnittelu- ja rakentamistoleranssit Rakennepiirustukset ja niiden tulkitseminen Betonityön suunnittelu ja johtaminen Betonityönjohtaja Valmistelevat työt Betonityösuunnitelma Muotit ja niiden tukirakenteet Betonipinnat ja vaatimukset Muottien rakenteet ja muottimateriaalit Muottien pintamateriaalit Muottien käyttö ja varastointi Muottijärjestelmät Muottien tukirakenteet ja niiden suunnittelu Muottityön suunnittelu Muotinirrotusaineet Rakennuksen rungon suunnittelu ja muottikustannukset Työsaumat Betoniteräkset ja raudoitus Teräsbetonirakenteiden toimintaperiaatteet Betoniteräkset Raudoitteiden valmistus Raudoituksen peruskomponentit Kaksiulotteiset hitsatut raudoituskomponentit Kolmiulotteiset raudoituskomponentit ja -elementit Erikoistuotteet Raudoitusjärjestelmät

5 8.4.9 Raudoituksen tuenta Raudoitus Betonin valmistus Betoniasemat Betonin osa-aineiden käsittely Betonimassan sekoitus Betonin valmistuksen ohjaus Betonin valinta ja betonimassan käsittely Betonin valinnan kulku Betonimassan valinta rakenteittain Valmisbetonin tilaus ja vastaanotto Betonimassan kuljetus Betonimassan siirrot työmaalla Työmaalla betonointitöissä huomioon otettavia seikkoja Betonitöiden työturvallisuus Betonin valu ja tiivistys Erityyppisten rakenteiden betonointi Jälkihoito Betonitöiden laadunvarmistus ERIKOISMASSAT JA -MENETELMÄT Itsetiivistyvä betoni Ominaisuudet ja käyttökohteet Itsetiivistyvän betonin suhteitus Valumenetelmät Muotit Betonointi ja jälkihoito Ruiskubetonointi Ruiskubetonointimenetelmät Ruiskubetonin betoniteknologiaa Ruiskutus Standardit, määräykset ja ohjeet Ruiskubetonin käyttökohteita ja kehitysnäkymät Liukuvalu Kalusto Betonityöt Nostotyöt ja mittaukset Liukuvalutekniikan käyttökohteita Vedenalainen betonointi Contractor-menetelmä Vyörytysmenetelmä Uppobetonin käyttö Massiivisten rakenteiden valu Rakenteen vaikutus lämmönnousuun Betonin koostumuksen vaikutus

6 9.5.3 Massiivirakenteen betonointi Jännitetyt betonirakenteet Jännitettyjen rakenteiden toiminta Jännemenetelmät Aineet ja tarvikkeet Jännitystyö Jännitettyjen betonirakenteiden edut ja käyttökohteet Kuitubetoni Teräskuitubetonit Polymeerikuitujen käyttö Kuitubetonin valmistus Kuidun laadun ja tyypin vaikutus betoniin Kuitujen sekoittaminen BETONIPINNAT Erilaiset pintatyypit ja -käsittelyt Muottia vasten valetut pinnat Tuoreena käsitellyt betonipinnat Kovettuneen betonin pinnan käsittelyjä Värilliset betonipinnat Muita betonipintoja Betonipintojen luokitus ja laatuvaatimukset Pintakoodit Likaantumista estävät suoja-aineet BETONILATTIAT Betonilattioiden rasitukset Betonilattioiden laatuvaatimukset Luokitusjärjestelmä Laatutekijöiden määritysperusteet Betonilattioiden perustyypit Betonilattian rakenteelliset toimintavaihtoehdot Raudoitettu lattia Kuitubetonilattia Jännitetty maanvarainen betonilattia Saumat Betonilattioiden valumenetelmät Betonilattioiden toteuttaminen ELEMENTTIRAKENTAMINEN Teolliset betonielementtijärjestelmät Betonielementtijärjestelmien taustaa Asuinkerrostalot Toimisto- ja liikerakennusten runkojärjestelmät Teollisuus- ja varastorakennusten runkojärjestelmät Pysäköintilaitosten runkojärjestelmät

7 Infrarakentaminen Elementtityypit Teräsbetoniset lyöntipaalut Sokkelielementit Pilarit Palkit Massiiviset seinät Laattarakenteet Liittorakenteet Porrashuoneet ja portaat Hissikuilut Hormit, tekniikkaseinät ja kylpyhuoneet Julkisivuelementit Liitokset ja saumat Liitokset Betonielementtien valmistus Betonityypit Pilarien ja palkkien valmistus Julkisivuelementtien valmistus Parveke-elementit Väliseinäelementit Väestönsuojaelementit Laattaelementit Betonielementtien CE-merkintä Elementtien toimitus Toimitusehdot Tuotannonsuunnittelu Toimituksen ohjaus Valmistuksen ohjaus Laadunvarmistus Varastointi Elementtien kuljetus Elementtien asennus Asennustyösuunnitelma ja työmaatoimet Asennuksen osapuolet Asennusjärjestys ja rungon jäykistäminen Asennustyön työturvallisuus BETONITUOTTEET Ympäristöbetonituotteet Betoniharkot Kunnallistekniset tuotteet Betoniputket Betonikaivot Betonituotteiden valmistus

8 14 BETONISILLAT Sillanrakentamiseen liittyvät ohjeet ja määräykset Käytettävät materiaalit Betoni Raudoitus Laadunvarmistus siltarakenteiden betonointi Vaatimuksenmukaisuuden osoittaminen TALVIBETONOINTI Talviolosuhteet Suomessa Talvibetonointiin varautuminen Betonin lujuudenkehitys kylmissä olosuhteissa Betonin jäätymislujuus Muotinpurkulujuus Lämpötilan vaikutus betonin lujuudenkehitykseen Betonimassan lämpötila Kylmissä olosuhteissa käytettävät betonit Betonin valmistus talvella Betonin lämpökäsittely Betonin suojaus ja lämmitys Suojaustavat Lämmitysmenetelmät Pakkasessa kovettuvan betonin käyttö Eri rakenteissa käytettävät menetelmät Talvibetonointitoimenpiteet Talvibetonointisuunnitelma Betonin kuljetus ja siirrot Betonin jälkihoito kylmissä olosuhteissa Kylmien olosuhteiden betonointivirheet BETONIRAKENTEIDEN KOSTEUDENHALLINTA Kosteuden vaikutukset betonirakenteissa Betonirakenteiden kosteuslähteet Kosteuden sitoutumismuodot Betonirakenteen kuivuminen Rakentamisen kosteudenhallinta Kosteudenhallintaprosessi Työmaan kosteudenhallintasuunnitelma Kosteusriskien hallinta Betonirakenteiden kuivumisaika-arviot Työmaaolosuhteiden hallinnan suunnittelu Kastumisen estäminen Betonirakenteiden kuivatus Kosteusmittaussuunnitelma Kosteudenhallinnan organisointi, seuranta ja valvonta

9 17 BETONIRAKENTEIDEN KORJAAMINEN Korjaustarpeen määrittäminen Korjaushankkeen kulku Betonirakenteiden vauriot ja niiden syyt Korjausperiaatteet ja -tavat Korjaustapoja Korjattavien pintojen esikäsittely Betonin poistaminen Pintojen puhdistaminen Korjaustyön laadunvarmistus