Ruiskubetonin määrittely. Lauri Uotinen

Transkriptio

1 Ruiskubetonin määrittely

2 Käyttöikä ja rasitusluokat Käyttöikä ja rasitusluokat määritetään SFS-EN 206 mukaisesti kuten muillekin betonirakenteille. Yhdistelmästä seuraa rajoitteita sementin tyypille, lisäaineille sekä vesisementtisuhteelle. Ruiskubetonin koostumus voidaan määritellä kahdella vaihtoehtoisella tavalla: Ominaisuuksien mukaan, kun ruiskubetonille halutaan asettaa teknisiä vaatimuksia, jotka sen on toteutettava. (suositellaan) Koostumuksen mukaan, kun ruiskubetoniresepti halutaan määritellä suoraan (esim. jos tilaaja jo määrittänyt toimivan).

3 Ominaisuuksien mukaan Aina ilmoitettavat perustiedot: puristuslujuusluokka ja toteutusluokka rasitusluokka kloridiluokka tarkastuskategoria suurin nimellisraekoko Kuitubetonille lisäksi: jäännöslujuus tai energianabsorptiokapasiteetti

4 Ominaisuuksien mukaan Lisätiedot: notkeus sementtipitoisuus sementin ominaisuuksien erikoisvaatimukset (esim. sulfaatinkestävä sementti) suurin vesi-sementtisuhde rasitusluokkaan liittyen varhaislujuuskehitys vesitiiviys tartunta alustaan jäädytys/sulatuskestävyys (suolarasituksella tai ilman suolarasitusta) kimmokerroin Kuitubetonille lisäksi: ensimmäinen lujuushuippu taivutusmurtolujuus

5 Koostumuksen mukaan Aina ilmoitettavat perustiedot: sementtityyppi ja luokka, sementtipitoisuus, vesi-sementtisuhde märkäseoksen notkeus kiviainestyyppi ja rakeisuuden rajoitukset lisäaineiden ja seosaineiden tyypit ja määrät kaikkien betonin ainesosien toimittajat tarkastuskategoria Kuitubetonille lisäksi: kuitupitoisuus ja kuitujen ominaisuudet (SFS-EN 14889) Lisätiedot: kiviaineksen lisävaatimukset perusseoksen lämpötilan erityisvaatimukset

6 Puristuslujuus Ruiskubetoneilla puristuslujuus usein ylittää vaatimustason reilusti johtuen tavanomaista suuremmasta sementtimäärästä ja silikan käytöstä. Vaatimustaso määräytyy käyttöiän ja rasitusluokkien yhdistelmänä SFS-EN 206 mukaisesti. Tavanomaisia vaatimuksia ovat (50 a): C25/30 lievät olosuhteet (XC2) C30/37 tavanomaiset olosuhteet (XC4, XS1, XD2, XA2) C35/45 merivesi tai aggressiivinen ympäristö (XS2,XD3,XA3)

7 Toteutusluokka Vanhassa rakentamismääräyskokoelmassa oli rakenneluokka, esim. K45-1 (rakenneluokka 1). Uudessa Eurokoodissa on toteutusluokka ja toleranssiluokka, esim. C35-3 (toteutusluokka 3). Lujuudet merkitään muodossa sylinterilujuus/kuutiolujuus, esim. C35-3/45-1 (toteutusluokka 3, rakenneluokka 1) Toteutusluokat ja rakenneluokat vastaavat toisiaan: Toteutusluokka Toleranssiluokka Rakenneluokka

8 Rasitusluokat Rasitusluokat määritellään SFS-EN 206 mukaisesti. Niistä seuraa yhdessä käyttöiän kanssa rajoituksia sementtityypille, lujuudelle sekä lisäaineille. Rasitusluokkia on erilaisille rasitustavoille: X ei korroosiota, ei rasitusta XC karbonatisoituminen (ilma + kosteus) XS meriveden kloridit (merivesi) XD muut kloridit XF jäädytys-sulatus, sulatusaineet XA kemiallinen rasitus

9 Kloridiluokka Betonin kloridipitoisuus mitataan prosentteina sementin määrästä. Jos betoni sisältää teräskuituja tai teräsraudoitteita, kloridiluokka on Cl 0,20 (0,20 m-%). Jos betoni ei sisällä raudoitteita (esim. polymeerikuitubetoni), kloridiluokka on Cl 1,00 (1,00 m-%).

10 Tarkastuskategoria Tarkastuskategoria määräytyy SFS-EN mukaisesti ja se vaikuttaa valvontatiheyteen. Rakenteista on annettu esimerkkejä neljälle tyypille: Ei-kantavat Kantavat Kalliomaaperä (ground) Itsenäiset rakenteet Jokaisesta tyypistä annetaan esimerkkejä kategorioista: 1. Vähäiset vaatimukset, helpot rakenteet 2. Tyypilliset vaatimukset, tavanomaiset rakenteet 3. Kovat vaatimukset, erikoisrakenteet

11 Esimerkkejä: kalliomaaperä (ground) Tarkastuskategoria 1: - pienet riskit ja pienet seuraukset - pienet pysyvät rakenteet tai väliaikaiset rakenteet Tarkastuskategoria 2: - tavanomaiset riskit tai tavanomaiset seuraukset - useimmat pysyvät rakenteet (ml. pysäköintihallit) Tarkastuskategoria 3: - Korkeat riskit tai vakavat seuraukset - liikennetunnelit, julkiset- tai väestötilat, tekniset tilat

12 Kiviaineen nimellisraekoko - Raekoko on yleensä 8 mm. - Pienempi raekoko (4 mm asti) on mahdollinen, mutta kasvattaa kuivumiskutistumaa. Tällainen pinta on sileämpää ja sitä voidaan käyttää pintakerroksena. - Suurempi raekoko (16 mm asti) on mahdollinen, mutta kasvattaa hukkaroisketta ja aiheuttaa lisävaatimuksia ruiskutusjärjestelmälle (paksummat putket).

13 Lujuusvaatimus - Lujuusvaatimus voidaan ilmoittaa joko jäännöslujuutena (SFS-EN ) tai energianabsorptiokapasiteettina (SFS-EN ). Menetelmät eivät ole suoraan vertailukelpoisia. - Jäännöslujuus tulisi ilmoittaa, kun mitoitetaan rakennetta staattista kuormaa vastaan esim. lohkon kestävyys. Jäännöslujuutta tarvitaan, jos kohde mitoitetaan numeeristen laskentamenetelmien avulla. - Energianabsorptio tulisi ilmoittaa, kun rakennetta mitoitetaan kallion muodonmuutosta vastaan. Energianabsorptio tarvitaan, jos kohde mitoitetaan empiiristen menetelmien avulla (esim. Q-menetelmä).

14 Energianabsorptio - InfraRYL 2010 ohjeistaa käyttämään empiiristä Q-mitoitusta ja määrittämään sitä vastaavan energianabsorptioluokan E500, E700 tai E InfraRYL 2010 ohjeistaa käyttämään aina E1000 energianabsorptioluokkaa rautatietunneleille. - Suositus muuttuu sitovaksi, jos se esitetään sopimusasiakirjojen pätevyysjärjestysluettelossa. - Q-mitoituksessa energianabsorptioluokka riippuu kallionlaadusta, tilan jännevälistä (katto) tai korkeudesta (seinät) sekä tilan käyttötarkoituksesta. Useimmat kohteet mitoitetaan energianabsorptiolle.

15 Energianabsorptio Lähde: og_bergteknikk/q-method%20handbook%202013%20eng%20web-version.pdf

16 Energianabsorptio

17 Esimerkki ominaisuuksien mukaan: Kohde: Parkkiluola rakoilleessa kivessä rannikolla. Puristuslujuusluokka C35-3/45-1 (toleranssiluokka 2) Rasitusluokat XS2, XD2, XA1 Kloridiluokka Cl 0,2 Tarkastuskategoria 2 Enimmäisraekoko #8 mm Jäännöslujuusluokka D2S2