RAKENTAMISEN LAADUNVARMISTUSSUUNNITELMA Vihtola-Jäkkö pilotti

Transkriptio

1 LIITE 1 (4 s.) RAKENTAMISEN LAADUNVARMISTUSSUUNNITELMA Vihtola-Jäkkö pilotti /HJä 0. YLEISTÄ Tämä laadunvarmistussuunnitelma koskee pelkästään sivutuoterakenteita. Muilta osin laadunseuranta tapahtuu varsinaisen työselityksen mukaisesti. Lyhenteet: RHk = LT = KS = YSe = aumassa välivarastoitu kostea rikastushiekka, Nordkalk aumassa välivarastoitu kostea lentotuhka, Stora Enso/Imatra aumassa välivarastoitu kostea kuitusavi, Stora Enso/Imatra yleissementti 1. LAATUSEURANTA ENNEN SEKOITUKSEN ALOITTAMISTA a) Sekoituspaikalle kuljetettavista tuhkakuormista otetaan kuljetusten yhteydessä yhteensä 10 kpl a`0.5 kg näytteitä, joiden vesipitoisuus analysoidaan. Kuitusaven osalta kuljetusten aikana otettavien, vastaavien, näytteiden määrä on 5 kpl. b) Varastoiduista materiaaleista (rikastushiekka, kuitusavi ja tuhka) otetaan viikolla 31 tai 32 näytesarja (näytteet koko varastoitua sivutuote-erää edustavalla tavalla), jonka tarkoituksena on varmistaa hyödynnettävien materiaalien ominaisuudet ja homogeenisuus: * rikastushiekka kpl a` 0,5 litraa + 1 kpl a`20 litraa * kuitusavi kpl a` 0,5 litraa + 1 kpl a`20 litraa * tuhka kpl a` 0,5 litraa + 1 kpl a`30 litraa Viimeksi mainitut seurantanäytteet analysoidaan ennen sivutuoterakentamisen aloittamista. Näytteenotossa on tärkeää dokumentoida näytteenottopaikka, jolloin sekoitustyön yhteydessä voidaan tarvittaessa helpommin varautua mahdollisiin laatuvaihteluihin. Otetuista näytteistä määritetään vesipitoisuus ja niiden laatua arvioidaan silmämääräisesti (homogeenisuus, paakkuuntuminen, keskinäiset erot eri näytteiden välillä jne.). Mikäli laatuvaihtelu voimakasta ja/tai massojen vesipitoisuustaso ei vastaa suunniteltua tehdään edellisten rinnalla myös rakeisuusmäärityksiä. Lisäksi varmistetaan vielä kertaalleen sivutuotemassojen sekoitustyössä käytettävä vesipitoisuus (Pr-sullonnan perusteella). Edellä kuvatulla tavalla toimien tarkistetaan kuinka hyvin hyödynnettävät sivutuote-erät vastaavat niitä materiaaleja, jolla varsinaiset ennakkokokeet on tehty. Tarvittaessa (mikäli tulokset poikkeavat huomattavasti ennakkotestauksen puitteissa saaduista) on seokseen lisättävän veden tavoitetasoa säädettävä, korjattava sekoitettavien materiaalien märkämassojen suhde vastaamaan ennakkotesteissä tutkittua tilannetta tai kasvatettava käytettävää sideainemäärää. Edellä mainitut lähtötiedot toimitetaan urakoitsijalle ennen sivutuoterakentamisen käynnistämistä.

2 2. LAADUNSEURANTA KUITUTUHKAMASSOJEN SEKOITUSTYÖN AIKANA Ennen työn käynnistymistä määritetään/tarkistetaan molempien sivutuotemassojen optimivesipitoisuus ja maksimikuivairtotiheys Proctor- sullonnalla (ks. kohta 1). Proctor-koe uusitaan molemmilla massalaaduilla vähintään yhden (1) kerran sekoitustyön edetessä. Sullonta uusitaan lisäksi aina mikäli käytettävien materiaalien laadun voidaan rakentamisen kuluessa saatavien seurantatulosten perusteella olettaa muuttuneen (mm. tiiveysastevaatimuksen saavuttaminen, materiaalin pehmeneminen tiivistettäessä, vesipitoisuusseuranta, seurantakoekappaleiden toteutunut tiheystaso ja materiaaliseoksen käyttäytyminen sullottaessa). Testien perusteella varmistetaan massoihin sekoitusvaiheessa lisättävän veden määrä (tarvittaessa sekoituksessa käytettävän veden määrän säätö) sekä tarkistetaan tiivistystyön laatuseurannassa käytettävät kuivairtotiheystasovaatimukset ( ilmoitus tiellä tapahtuvasta laatuseurannasta vastaavalle henkilölle). Sekoitustyön aikana valmiiden massojen laatua / laatuvaihtelua on seurattava koko ajan (minimissään sekoituksissa käytettyjen massojen määräseuranta sekä vesipitoisuuden seuranta ja säätö, seuranta dokumentoitava). Alkuvaiheessa vesipitoisuusseurantaväli on 50 tonnia. Työn edetessä, mikäli sekoitettujen massojen laatuvaihtelut on sekoitettavan sivutuoteseoksen kohdalla todettu vähäisiksi (dokumentointi!), voidaan vesipitoisuusseuranta toteuttaa ottamalla näyte 100 t välein. Sekoitustyössä käytetyistä sivutuotemassoista on pidettävä kirjaa siten, että seossuhteiden tarkistus sekä sekoitettujen massojen sijoittuminen rakennuskohteelle on mahdollista jäljittää myös jälkikäteen (lähtevät massat dokumentoitava). Sivutuotemassoille on määritetty vesipitoisuusrajat, joiden sisällä sekoitetun massan täytyy pysyä. Mikäli rajat ylittyvät massaa ei saa käyttää rakentamisessa ilman laadunvalvonnasta vastaavan henkilön lupaa. Tarvittaessa sekoitusprosessia on säädettävä. Sekoitettavien sivutuotemassojen vesipitoisuuden sallitut vaihtelurajat (ks. myös liite 3): SEOS Vesipitoisuus [%] Tavoite Sallittu vaihtelu Seuraavien sekoituserien Valvojan arviointi / hylkääminen säätö Rikastushiekka-tuhka 16 % ed. ylittyessä Kuitutuhka 51 % ed. ylittyessä Kaikki sekoituspaikalla tehtävän laatutarkkailun tulokset sekä sekoitetut massamäärät on dokumentoitava ja tulokset toimitettava Ekoroad-projektin käyttöön.

3 3. LAADUNVARMISTUSSEURANTA RAKENNUSKOHTEELLA (rikastushiekka-tuhka ja kuitutuhka rakenteet) Työmaapäiväkirja ja muu dokumentointi Työmaalla kirjataan ylös saapuvien sivutuotemassojen saapumisaika ja sijoituskohta (paaluväli). Lisäksi kirjataan ylös työn etenemiseen liittyvät asiat, normaalit laadunseurantatulokset sekä kaikki sellaiset seikat, joiden katsotaan voivan vaikuttaa rakentamisen lopputulokseen tai jotka on syytä kirjata pilotin myöhemmin tehtävää raportointia, tulosten analysointia ja kohteen pitkäaikaisseurantaa silmällä pitäen (sää, työsuorituksiin kulunut aika, ongelmat, poikkeaminen työohjeista yms.). Yleistä Laadunvalvontatyön yhteydessä on huomioitava, että sivutuoteseoksilla saavutettava maksimitiheystaso on suhteellisen voimakkaasti riippuvainen massan runkoaineksen osakomponenttien tarkasta seossuhteesta. Edellinen voi aiheuttaa epäjohdonmukaisia tuloksia esim. toteutuvia tiiveysasteita määritettäessä ja epäloogiset tulokset onkin aina varmennettava tekemällä heti uusi rinnakkaistesti tai esim. tarkistamalla kyseisellä materiaalinäytteellä saavutettava maksimi Proctor-kappaleilla. Vesipitoisuus Työn aikana määritetään noin 100 t välein sekoitusasemalta tulevan massan vesipitoisuus (esim. mikroaaltouunikuivatus) ja annetaan tarvittaessa säätöohjeita sekoituspaikalle (ks. edellisen sivun taulukko). Vesipitoisuutta seurataan myös tiivistyskokeiden (ks. seuraava kohta) yhteydessä (määritysten yhteenlaskettu tiheys 1 kpl/100 t). Käytettävän massan vesipitoisuus täytyy määrittää edellisten lisäksi aina silloin kun levitettävän/tiivistettävän sivutuotekerroksen ominaisuudet tai käyttäytyminen työn aikana muuttuvat, työssä esiintyy ongelmia tai seurantamittaustulokset poikkeavat joltain osin huomattavasti aikaisemmista. Tiivistyskokeet ja koekappaleet Testeissä käytettävä materiaalinäyte otetaan tielle levitetystä massasta ennen jyräystä (näyte KL+1 m). Tiivistyskoe hyödynnettävällä massalla maksimissaan saavutettavan kuivairtotiheyden määrittämiseksi tehdään kummallakin sivutuoteosuudella pisteissä alku + 100/200/300 m molemmista osakerroksista otetuilla näytteillä (eli yhteensä 6 näytteenottokertaa/rakenne). Mikäli sivutuotekerros voidaan rakentaa yhtenä kerroksena ovat seurantapisteet alku + 50/100/175/250/350 m. Sullonta tehdään Proctor-kokeen mukaista maksimityömäärää käyttäen tiivistäen materiaali siinä vesipitoisuudessa (määritys työmaalla) kuin se on tiekohteelle toimitettu. HUOM. tulos ei ole sama kuin maksimikuivairtotiheys! Samoilta kohdilta otetusta materiaalista tiivistetään myös ennakkotestien perusteella valittua, materiaalikohtaista, vakiotyömäärää käyttäen kaksi seurantakoekappaletta Proctor-muottiin. Tiivistystyömäärä pyritään valitsemaan siten, että seurantakappaleet tiivistetään rakenteen tavoitetiiviyttä vastaavalle tasolle (ks. liite 3). Koekappaleet säilytetään huoneenlämmössä ja koestetaan 1-aksiaalisesti 28 vrk:n ikäisinä. Esitetyt tutkimuskohdat ovat ohjeellisia ja mikäli massoissa esiintyy selvää laatuvaihtelua täytyy seurantapisteväliä tihentää. Tehdyt koekappaleet täytyy säilyttää koestuksen jälkeenkin mahdollisia myöhemmin tehtäviä tarkempia laatututkimuksia silmällä pitäen. Jälkikäteen tehtävillä laatutesteillä voidaan tarvittaessa selvittää mm. sekoituksen homogeenisuutta laboratoriossa. Laboratoriomäärityksiä ei kuitenkaan käytetä varsinaisessa työnohjauksessa vaan ne tulevat kysymykseen lähinnä jälkikontrolloinnissa mikäli ilmenee epäilyksiä sekoituksen tasalaatuisuuden suhteen.

4 Tiiviysmittaukset Tiiviysasteen kehittymistä seurataan samoista poikkileikkauksista (3 tai 5 kpl/rakenne), joissa tehdään seurantakoekappaleita. * Siinä tapauksessa, että sivutuotekerros levitetään 2 osakerroksena tehdään tiiviysmittauksia alemman levitettävän osakerroksen pinnasta vähintäin kahdelta kohdalta (keskilinja+1.5 m) ja ylemmän osakerroksen päälle levitettävän tasausmurskeen päältä tapahtuvan lopputiivistyksen aikana/jälkeen kolmessa poikkileikkauksessa. Jälkimmäisessä tilanteessa mittaukset tehdään sekä tien keskiosalta (keskilinja+0.5 m) että molemmilta reunoilta (sivutuotekerroksen reuna+0.5 m). * Mikäli koko sivutuotekerros levitetään kerralla tehdään kaikki mittaukset lopputiivistyksen aikana/jälkeen. Mittauskohdat ovat tässä tapauksessa rakenteen alku + 50/100/175/250/350 m. Mittaukset tehdään kaikissa edellä mainituissa pisteissä tien keskiosalta ja kohdilla 50/175/350 m myös molemmilta reunoilta. Molemmissa tapauksissa tehdään 11 mittausta/rakenne. Tiiviysmittausten tulosten perusteella ohjataan tiivistystyötä ja säädellään tarvittavaa tiivistystyömäärää. Tiivistystyötä ei saa jatkaa seuraavana työpäivänä. Rakenteiden tiiviysastevaatimukset selviävät liitteeltä 3. Tiiviysmittaukset on suunniteltu tehtäväksi pääosin joko vesi- tai hiekkavolymetrilla. Rikastushiekka-tuhka rakenteen osalta tiiviysmittauksissa voidaan käyttää vaihtoehtoisesti myös Troxler-mittalaitetta, mutta tällöin on ensin varmistettava, että sitä käyttäen saatavat tulokset vastaavat volymetrilla saatavia. Ennen Troxlerin käyttöön siirtymistä on tehtävä vähintään 4 rinnakkaismääritystä molemmilla mittaustavoilla ja pelkästään Troxlerin käyttöön siirtyminen edellyttää, että saatavat tulokset vastaavat yksiselitteisesti toisiaan (Huom. kuitutuhkan osalta Troxlerin käyttö ei ole sallittua!). Troxleria käytettäessä lopputiivistyksen jälkeinen seurantatiheys on volymetrimittauksista poiketen 50 m sekä tien keskiosalla että molemmilla reunoilla. Kerrospaksuudet Kerrospaksuuksien toteutumista seurataan ja ohjataan koko levitys- ja tiivistysvaiheen ajan. Sallittu vaihteluväli sivutuotekerroksen lopullisessa kokonaispaksuudessa on cm ja lopulliset kerrospaksuudet kirjataan ylös vähintään 50 m välein (sekä keskilinja että molemmat reunat, = reuna+0.5 m).

5 LIITE 2 (1 s.) MASSALUETTELO - sivutuotekerrokset Vihtola-Jäkkö pilotti Sivutuoterakenne (rakenteiden pituus a`400 m) Stabiloitu rikastushiekka-tuhka Rikastushiekka + kasavarastoitu tuhka 19.6 % + yleissementti 4 % 1) Stabiloitu kuitutuhka Kasavarastoitu tuhka + kostea kuitusavi 21.2 % + yleissementti 5.5 % 2) Materiaalit Teoreettinen Huom. määrätarve 6) rikastushiekka 975 t Märkämassa kun vesipitoisuus 6.7 %. 3) välivarastoitu 180 t Märkämassa kun vesipitoisuus tuhka 19.1 %. 4) YSe 36.5 t kuiva sementti lisävesi m 3 välivarastoitu 915 t Märkämassa kun vesipitoisuus tuhka 19.1 %. 4) kuitusavi 195 t Märkämassa kun vesipitoisuus 197 % 5) YSe 61 t kuiva sementti lisävesi m 3 1) Tuhkan (kasalle varastoidun tuhkan toteutunut vesipitoisuus keskimäärin 19.1 %) ja kuivan sementin määrä laskettu runkomateriaalin (=rikastushiekka) kuivamassaan verrattuna. Mikäli tuhkan vesipitoisuus poikkeaa edellä esitetystä on seossuhdetta säädettävä siten, että kuivamassojen suhde pysyy suunnitellulla tasolla (=6.1:1). Seoksissa ei saa käyttää tuhkaa, jonka vesipitoisuus on suurempi kuin 30 %. 2) Kuitusaven määrä suhteessa tuhkan määrään (märkämassojen suhde) laskettu välivarastoitujen massojen toteutuneita keskiarvotasoja käyttäen eli laskelmissa tuhkan vesipitoisuus on 19.1 % ja kuitusaven 197 % ( kuivamassojen suhde noin 11.8:1). Käytettävä sementtimäärä lasketaan tuhka-kuitusavi seoksen märkämassasta ennen lisäveden sekoittamista. - HUOM. Mikäli vesipitoisuudet poikkeavat edellä mainitusta on käytettävä runkomateriaaliseos tehtävä siten, että tuhkan ja kuitusaven kuivamassojen suhde pysyy suunniteltuna. - HUOM. Mikäli hyödynnettävän tuhkan vesipitoisuus on % eli tavoitetasoa korkeampi on seoksessa käytettävää sideainemäärää korotettava 0.5 %-yksikköä. Edellistä märemmän tuhkan käyttäminen on kielletty. - HUOM. Sementtimäärä lasketaan runkomateriaalien märkämassaan verrattuna (ennen lisäveden lisäämistä) eli mikäli hyödynnettävä kuitusavi ja/tai tuhka on suunniteltua märempää kasvaa myös tarvittava sideainemäärä suhteessa ylimääräisen veden määrään! 3) Välivarastoidun rikastushiekan vesipitoisuus kasalla vaihtelee välillä %, keskiarvotaso on 6.7 %. 4) Välivarastoidun tuhkan vesipitoisuus kasalla vaihtelee välillä %, keskiarvotaso on 19.1 %. 5) Välivarastoidun kuitusaven vesipitoisuus kasalla vaihtelee välillä %, keskiarvotaso on 197 %. 6) Määrissä ei ole huomioitu välivarastoinnin aiheuttamia hukkia. Laskelmat on päivitetty välivarastokasoilta 3.8. otetuista näytteistä tehtyjen laatututkimusten perusteella. Laskelmissa on käytetty varastoitujen sivutuote-erien keskimääräisiä vesipitoisuustasoja ja kyseisiä näytteitä käyttäen tehtyjen Proctor-sullontojen perusteella määritettyjä maksimikuivairtotiheystasoja ja tavoitevesipitoisuuksia. Muut sivutuoterakentamisen yhteydessä tarvittavat materiaalit: - murskeet / sora

6 LIITE 4 (1 s.) YHTEYSHENKILÖT Vihtola-Jäkkö pilotti Tiehallinto / Kaakkois-Suomen tiepiiri Kauko Kellokoski / ) Hannu Moilanen ( ) Pekka Vallius / Tmi GeoPex ( ) Nordkalk Oyj (rakentamisessa käytettävä rikastushiekka, välivarastopaikka) Kari Kuusipuro ( ) varahenkilöt: Esa Lempinen ( ) ja Petri Koivunen ( ) Stora Enso Oyj, Imatra (rakentamisessa käytettävä tuhka ja kuitusavi) Teemu Klemetti ( ) Ympäristöviranomaiset - Ilkka Räsänen, Lappeenrannan kaupunki/ymp.johtaja ( ) - Pekka Ojanen, ymp.keskus/lappeenranta ( ) Kesälahden maansiirto Oy (urakoitsija) - Markku Piironen ( ) - Jarmo Karjalainen ( ) Lappeenrannan tekn. korkeakoulu - Satu-Pia Reinikainen, projektikoordinaattori ( / ) - Jarmo Kilpeläinen ( / ) Ramboll Finland Oy - Pentti Lahtinen ( / ) - Harri Jyrävä, projektipäällikkö ( / ) - Tero Jokinen, laadunvalvonta ( / )

7 LIITE 5 (1 s.) SIVUTUOTEMASSOJEN VÄLIVARASTO- JA SEKOITUSALUEEN SIJAINTI Vihtola-Jäkkö pilotti

8

9 Ekoroad-pilottihanke, Vihtola-Jäkkö pilotti Hyödynnettävät sivutuotemateriaalit, perustiedot Materiaali Stabiloitu rikastushiekka-tuhka Rikastushiekka + kasavarastoitu tuhka 19.6 % + yleissementti 4 % 1) Stabiloitu kuitutuhka Kasavarastoitu tuhka + kostea kuitusavi 21.2 % + yleissementti 5.5 % 2) Pilottirakentamisen laatuvaatimukset Tiiviystav. D [ % / kg/m 3 ] 3) 94 / / 1020 tavoite Vesipitoisuus [%] 4) Sallittu vaihtelu seuraavien sekoituserien säätö Valvojan Arvio/ hylkäys Rakennepaksuus/leveys [m] Seos (Lab. tutkimukset) Optimivesipitoisuus [ % ] Max. kuivairtotiheys [kg/m 3 ] ed. ylittyessä 0.25/ ed. ylittyessä 0.3 / ) Kostean tuhkan (keskiarvovesipitoisuus 19.1 %) ja kuivan sementin määrä laskettu runkomateriaalin (=rikastushiekka) kuivamassaan verrattuna. Mikäli tuhkan vesipitoisuus poikkeaa edellä esitetystä on seossuhdetta säädettävä siten, että kuivamassojen suhde pysyy suunnitellulla tasolla (=6.1:1). Seoksissa ei saa käyttää tuhkaa, jonka vesipitoisuus on suurempi kuin 30 %. 2) Tuhkan ja kuitusaven seosmäärät laskettu käyttökosteudessa (varastokasoilla vallitseva keskiarvotilanne) eli punnittavan tuhkan vesipitoisuus noin 19.1 % ja kuitusaven noin 197 % ( kuivamassojen suhde noin 11.8:1). Mikäli lähtömateriaalien vesipitoisuus poikkeaa edellä esitetystä on seossuhdetta säädettävä siten, että tuhkan ja kuitusaven kuivamassojen suhde pysyy suunnitellulla tasolla. HUOM. Mikäli hyödynnettävän tuhkan vesipitoisuus on % eli tavoitetasoa korkeampi on seoksessa käytettävää sideainemäärää korotettava 0.5 %-yksikköä. Edellistä märemmän tuhkan käyttäminen on kielletty. Sementtimäärä lasketaan tuhka-kuitusavi seoksen märkämassasta ennen lisäveden sekoittamista. 3) Materiaalin tiiviysastetavoite, suhteellinen tiiveys esim. D 94 = 0.94 x maksimikuivairtotiheys. Ilmoitettu tiheys on kuivairtotiheys. Ennakkotutkimuksissa tavoitetiiveysaste saavutettiin tavoitevesipitoisuudessa rikastushiekka-tuhka seoksella käyttäen Pr-muottiin tiivistettäessä tiivistystyömäärää 11 iskua/kerros, 5 kerrosta. Kuitutuhkalla vastaava tiivistystyömäärä oli 10 i/k. HUOM. Tiiveysastetavoitteeseen pääsemiseksi vaadittu tiheystaso vaihtelee minkä vuoksi taulukossa esitetty tiheyden vertailuarvo on ainoastaan suuntaa-antava ja se on ehdottomasti tarkistettava myös työn kuluessa! 4) Vesipitoisuus ilmoitettu näytteen sisältämän veden suhteena näytteen kuivamassaan. Materiaaliseosten ominaisuudet vaihtelevat jonkin verran ja työn ohjauksessa käytettävä maksimikuivairtotiheystaso sekä optimivesipitoisuus on varmistettava työn kuluessa! Saatavien tulosten perusteella voidaan vielä "hienosäätää" seoksia sekä asetettavia vaatimuksia työn aikana. Yllä esitetyt arvot perustuvat välivarastokasoilta 3.8. otetuilla näytteillä tehtyihin tutkimuksiin.