BETONIN VALINTA BETONILABORANTTI- JA MYLLÄRIpätevöitymiskurssi 2019 Ari Mantila 1 BETONIN VALINTA, OSAPUOLET RAKENNUTTAJA ARKKITEHTI RAKENNESUUNNITTELIJA URAKOITSIJA BETONIN TOIMITTAJA kestävyys laatu erikoisvaatimukset rakenneluokka lujuusluokka rasitusluokat/suunnittelukäyttöikä muotinpurkulujuus olosuhteet aikataulu siirtotapa valettavuus vaihtoehtojen tarjonta tekninen neuvonta betonin toimitus laadunvalvonta tilavaatimukset pinnan laatu väri jne... pakkasenkestävyys vesitiiveys säilyvyys tiheys jne... suojaus, lämmitys muottikierto pinnoittaminen notkeus, max.raekoko jne... Kovettunut betoni Betonimassa Standardit, viranomaismääräykset, normit 2 1
BETONISTANDARDEJA & -NORMIT 3 MAHDOLLISIA LISÄVAATIMUKSIA SUUNNITELMISSA VESITIIVEYS KULUTUSKESTÄVYYS, VETOLUJUUS (VESI-SEMENTTISUHDE) <= RASITUSLUOKAT SEMENTTITYYPPI ERIKOISKIVIAINES (TIHEYS) LÄMMÖNKEHITYS LUJUUDENKEHITYKSEN NOPEUS LAADUNARVOSTELUIKÄ (7 / 28 / 91 VRK) MUUT KOOSTUMUKSESTA RIIPPUVAT TEKIJÄT: KUTISTUMA, KUIVUMISNOPEUS,... 4 2
URAKOITSIJAN BETONIN VALINTA BETONIN LUJUUDENKEHITYS NOTKEUS (VALETTAVUUS JA TIIVISTETTÄVYYS) MAKSIMIRAEKOKO (KUTISTUMINEN, VALETTAVUUS) MASSAN LÄMPÖTILA (KOVETTUMISNOPEUS) HIERRETTÄVYYS (HIERTOAJANKOHTA, -OMINAISUUDET) KUIVUMISNOPEUS (PINNOITTAMISAJANKOHTA) SIIRTOTAPA TYÖMAALLA (PUMPPAUS, JASSIKKA, MUU) BETONILAADUN VAIKUTUS TYÖTAPAAN 5 RASITUSLUOKAT RAKENTEEN SÄILYVYYTEEN VAIKUTTAVAT YMPÄRISTÖN AIHEUTTAMAT RASITUKSET SÄÄNKESTÄVYYS => XF-LUOKAT (ENTINEN PAKKASENKESTÄVYYS) NORMAALIT SÄÄNKESTÄVÄT BETONIT (XF1/XF3) RAKENTEESEEN KOHDISTUU JÄÄDYTYS- SULATUSRASITUS, EI KLORIDIRASITUSTA P-LUKUBETONIT TAI XF2/XF4 JÄÄDYTYS-SULATUSRASITUS JA KLORIDIRASITUS SAMANAIKAISESTI (MERIVESI TAI JÄÄNSULATUSAINEET) 6 3
RASITUSLUOKAT, ESIMERKKI 7 TYÖMAAN ALOITUSKOKOUS TYÖMAAN BETONITÖIDEN (MERKITTÄVÄ VALU) ALOITUS SUUNNITTELIJA, PÄÄ- JA VALU-URAKOITSIJA, BETONIN TOIMITTAJA SEKÄ TILAAJAN EDUSTAJA JA TARVITTAESSA BETONIPUMPPAUSURAKOITSIJA. BETONOINTI- JA BETONITYÖSUUNNITELMAT LAATUVAATIMUKSET JA TYÖMENETELMÄT, OLOSUHTEET JA MATERIAALIVALINNAT BETONIN VALINTA SIIRTO- JA TYÖMENETELMÄT TILAUS- & TOIMITUSSUUNNITELMAT & TOIMINTATAVAT VARAUTUMISET (OLOSUHTEIDEN MUUTTUMINEN/ HÄIRIÖT) (LOPETUSKOKOUS, JOSSA ARVIOIDAAN ONNISTUMINEN/ KEHITYSTARPEET.) 8 4
VALMISBETONITYYPIT RAKENNEBETONIT SIDEAINEMÄÄRÄISET BETONIT SÄÄNKESTÄVÄT RAKENNEBETONIT LATTIABETONIT ERIKOISBETONIT ERIKOISSUHTEUTETUT BETONIT 9 BETONIN PERUSOMINAISUUDET LUJUUSLUOKKA BETONIN LUJUUSLUOKKA SUUNNITELMISSA (RAKENNEPIIRUSTUKSISSA) NORMAALISTI KÄYTETTÄVÄT LUJUUSLUOKAT: C20/25 C25/30 Esim. C25/30: Luku 30 on betonin kuutiolujuus 30 MPA. C30/37 Vanha lujuusluokitus: K30, luku 25 on lieriölujuus 25 Mpa) C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 28 VRK / +20 C. VIILEÄMMÄSSÄ LUJUUDENKEHITYS JA SITOUTUMINEN HIDASTUVAT JA KORKEAMMISSA LÄMPÖTILOISSA KIIHTYVÄT. LAADUNARVOSTELUIKÄ VOIDAAN SOPIA 7 VRK (NOPEAMPI LUJUUDENKEHITYS) TAI 91 VRK (MASSIIVISET RAKENTEET, LÄMMÖNKEHITYS) LÄMMÖNKEHITYSTÄ (=> LUJUUDENKEHITYSTÄ) VOIDAAN ARVIOIDA ERI OLOSUHTEISSA ENNAKKOON TIETOKONEOHJELMILLA. ESIMERKIKSI MUOTTIKIERRON ARVIOINTI ERI BETONIVAIHTO- EHDOILLA TAI MASSIVISET RAKENTEET. 10 5
BETONIN PERUSOMINAISUUDET NOTKEUS / TYÖSTETTÄVYYS MAHDOLLISIMMAN JÄYKKÄ NOTKEUSLUOKKA SIIRTO- JA TIIVISTYSTAPA, VALETTAVAN RAKENTEEN MITAT, RAUDOITUSTIHEYS SEKÄ VALLITSEVAT OLOSUHTEET. NOTKEAMPI BETONIMASSA KUTISTUVAMPAA => HALKEILU, KALLIIMPI BETONI, EROTTUMISRISKI, SITOUTUMISAIKA PITENEE, XF LUOKKIEN BETONIT (ILMAN NOUSURISKI) NOTKISTETTU BETONI LISÄVESI ON KORVATTU NOTKISTAVALLA LISÄAINEELLA. TIHEÄSTI RAUDOITETUISSA JA MUISSA AHTAISSA RAKENTEISSA VOIDAAN KÄYTTÄÄ NESTEYTETTYÄ TAI IT-BETONIA. MAAKOSTEA BETONI 11 BETONIN PERUSOMINAISUUDET NOTKEUS / TYÖSTETTÄVYYS BETONIN NOTKISTAMINEN TYÖMAALLA NOTKEUTTA EI SAA LISÄTÄ SEKOITTAMALLA BETONIMASSAAN VETTÄ => LUJUUS JA MUUTKIN OMINAISUUDET HEIKKENEVÄT. NOTKISTAVA LISÄAINE EI HEIKENNÄ BETONIN OMINAISUUKSIA, ELLEI SITÄ LISÄTÄ NIIN RUNSAASTI, ETTÄ BETONIMASSA EROTTUU. SEKOITTUMISEN VARMISTAMISEKSI SÄILIÖTÄ PITÄÄ PYÖRITTÄÄ RIITTÄVÄLLÄ NOPEUDELLA NOIN 5 MINUUTIN AJAN. SEKOITUS: VÄHINTÄÄN 6-18 KIERROSTA / MIN. NOTKEUDEN JA HOMOGEENISUUDEN YLLÄPITO: 2-6 KIERROSTA / MIN. NOTKISTETUISSA HUOKOISTETUISSA BETONEISSA (P-LUKU) LISÄSEKOITUS SAATTAA NOSTAA ILMAMÄÄRÄÄ JA SITEN ALENTAA LUJUUTTA!!! JOS BETONIIN LISÄTÄÄN LISÄAINETTA TYÖMAALLA, ON LISÄTTY AINE JA SEN MÄÄRÄ MERKITTÄVÄ KUORMAKIRJAAN! 12 6
BETONIN PERUSOMINAISUUDET MAKSIMIRAEKOKO NORMAALIT KIVIAINEKSEN MAKSIMIRAEKOOT: (4), 8, (12), 16 JA 32 MM. MAHDOLLISIMMAN SUURI MAKSIMIRAEKOKO MAX 40 % RAKENTEEN PAKSUUDESTA JA 80% RAUDOITUSTANKOJEN VÄLISTÄ. BETONIMASSAN SIIRTOTAPA & LATTIOISSA HIERTOTAPA PIENEMPI RAEKOKO: KUTISTUVAMPAA => HALKEILU KALLIIMPI BETONI 13 BETONITYYPIT 1. RAKENNEBETONIT NORMAALI RAKENNEBETONI PERUSBETONI, KUN EI ERITYISVAATIMUKSIA (X0, XC1-4, XA1) SIDEAINEMÄÄRÄINEN BETONI (HIERTOBETONI) TUOTTEEN TILAUSLAATU: SIDEAINEMÄÄRÄ KG / M3 (200-500 KG/M3). VAATIMATTOMIIN, EI-KANTAVIIN JA LUJUUSLUOKITTELEMATTOMIIN KÄYTTÖKOHTEISIIN, ESIM. TÄYTTÖVALUT. SULFAATINKESTÄVÄ RAKENNEBETONI (SR) SULFAATTIRASITUKSIA JA KEMIALLISIA RASITUKSIA KESTÄVÄ RAKENNEBETONI. SULFAATTIPITOISIIN TAI KEMIALLISESTI AGGRESSIIVISIIN OLOSUHTEISIIN (XA2-3). 14 7
BETONITYYPIT 2. ERIKSEEN TILATTAVAT LISÄOMINAISUUDET HIDASTETTU BETONI HIDASTAA BETONIN SITOUTUMISTA (NOIN 3-12 TUNTIA/TEHO RIIPPUU LÄMPÖTILASTA). EI HIDASTA LUJUUDENKEHITYSTÄ, VAAN SIIRTÄÄ SEN ALKAMISTA. ESIM. TYÖSAUMOJEN VÄLTTÄMINEN. NOTKISTETTU BETONI BETONI NOTKISTETAAN LISÄAINEELLA 1-3 NOTKEUSLUOKKAA. VAIKUTUS NOIN 1-2 TUNTIA (VAIKUTUSAIKA RIIPPUU LÄMPÖTILASTA). EI NORMAALISTI VAIKUTA KOVETTUNEEN BETONIN OMINAISUUKSIIN. VESITIIVIS BETONI RAKENTEISIIN, JOISSA VAADITAAN VESITIIVIYTTÄ. MINIMILUJUUS C25/30. LISÄLÄMMITETTY BETONI (KUUMABETONI) LÄMPÖTILA ON TILAUKSESTA RIIPPUEN +30 +40 C ( ±5 C). NOPEUTTAA BETONIN SITOUTUMISNOPEUTTA JA VARHAISLUJUUDENKEHITYSTÄ. LÄMPÖERISTETYT MUOTIT JA VALUN SUOJAUS VÄLITTÖMÄSTI ERISTEMATOILLA. 15 BETONITYYPIT 3. PAKKAS- JA PAKKASSUOLA- RASITETUT BETONIT SÄÄNKESTÄVÄ RAKENNEBETONI (XF1 & XF3) TOISTUVA PAKKASRASITUS, EI SUOLARASITUSTA MINIMILUJUUS ON C30/37 XF1: PYSTYRAKENTEET XF3: VAAKARAKENTEET XF2 / XF4 TAI P-LUKUBETONI PAKKAS-SUOLARASITUS (MERIVESI TAI JÄÄNSULATUSAINE) HUOLELLINEN (VARHAIS)JÄLKIHOITO XF2: PAKKAS-SUOLARASITUS, PYSTYRAKENTEET XF4: PAKKAS-SUOLARASITUS, VAAKARAKENTEET TALOT (EN 206)=>XF2 & XF4 SILLAT => P30-P50 => EROJA BETONIN KOOSTUMUSVAATIMUKSISSA. 16 8
BETONITYYPIT 4. LATTIABETONIT BETONILATTIOIDEN LUOKITUS BY45/ BLY 7 BETONILATTIAT 2018 ESIM. B-3-III KIRJAIN: TASAISUUSVAATIMUS NUMERO: KULUTUSKESTÄVYYSVAATIMUS ROOMALAINEN LUKU: SALLITTU HALKEAMALEVEYS KULUTUSKESTÄVYYSLUOKAN VAIKUTUS: LUOKKA 1: KOVABETONILATTIA TAI PINTASIROTE LUOKKA 2: MIN. C30/37 TAI C25/30 + SIROTE TAI HIONTA LUOKKA 3: MIN C25/30 NORMAALI PINTALATTIABETONI YLEENSÄ LUOKKA 4. KULUTUSKESTÄVYYTEEN VAIKUTTAA OLEELLISESTI PINNAN HIERTOMENETELMÄ, AJANKOHTA & JÄLKIHOITO. 17 LATTIABETONIT, YLEISTÄ MAKSIMIRAEKOKOSUOSITUS / VALUVAHVUUS: Valuvahvuus, mm Maksimiraekoko vähintään, mm 40-50 8 / 12 50-100 16 yli 100 32 PIENI MAKSIMIRAEKOKO / LIIAN NOTKEA BETONI YLEISIN SYY HALKEILUONGELMIIN JA NURKKIEN KÄYRISTYMISEEN. MYÖS HIDASTAA SITOUTUMISTA VIILEÄSSÄ. 18 9
LATTIABETONIT, YLEISTÄ ESIMERKKI LÄMPÖTILAN VAIKUTUKSESTA: MILLOIN LATTIAVALU ON KONEHIERRETTÄVISSÄ (BETONI C25/30) Lämpötila Peruslattiabetoni Nopeasti sitoutuva lattiabetoni Nopeammin päällystettävä lattiabetoni +20 C 4:30 4:00 5:30 +10 C 8:30 7:00 8:30 Yksikkö (tuntia:minuuttia) Ajat eivät ole yleispäteviä 19 LATTIAT (LÄMPIMÄT TILAT) NORMAALI / NOPEASTI SITOUTUVA LATTIABETONI HIERRETTÄVYYS / NOPEAMPI SITOUTUMINEN <+10... +15 C => NOPEASTI SITOUTUVA LATTIABETONI. KÄYTTÖKOHTEITA: PÄÄLLYSTETTÄVÄT BETONILATTIAT, JOILLE EI ERIKOISVAATIMUKSIA. (SOVELTUU MYÖS PUHDASVALUPINTOIHIN) 20 10
SÄÄNKESTÄVÄT LATTIABETONIT (ei suolarasitusta) KYLMIIN TILOIHIN PINNAN LIIAN VOIMAKAS KUIVUMINEN ON ESTETTÄVÄ VARHAISJÄLKIHOIDON AVULLA. SIROTEPINTA JA SÄÄNKESTÄVÄ BETONI, VAATII TARKKAA TYÖNSUORITUSTA JA HYVIÄ OLOSUHTEITA. BETONIN ILMAMÄÄRÄ 3-5 %. BETONIN LISÄSEKOITUS TYÖMAALLA VOI NOSTAA ILMAMÄÄRÄÄ. 21 LATTIAERIKOISBETONIT NOPEAMMIN PÄÄLLYSTETTÄVÄ BETONI RAKENNEKOSTEUDEN KUIVUMISAIKA N. 1/2 NORMAALISTA LUJUUSLUOKAT C25/30 TAI C30/37 SITKEÄ TYÖSTÄÄ, EI HITAAT VALUT/LISÄLÄMMITYS HUOLELLINEN VARHAISJÄLKIHOITO SUOJAAMALLA, EI KASTELUA. ITSETIIVISTYVÄ LATTIABETONI (LAAVABETONI) ERITTÄIN NOTKEAA JA LEVIÄVÄÄ, EI VIBRATA LUJUUS NORMAALISTI C30/37 PINTA TASATAAN VALUVAIHEESSA ERIKOISLASTALLA ( SLODA ) EI SIROTEPINTAA JÄLKIHOITO ON VÄLTTÄMÄTÖN TASAINEN VALUPINTA => SÄÄSTÄÄ TASOITETTA 22 11
ESIMERKKI BETONILAADUN VAIKUTUKSESTA RAKENTEEN KUIVUMISEEN: Olosuhde: T = +20 C, RH = 45 % Jälkihoitona muovipeite 1 viikko, ei tasoitetta, ei kastumista. Ajat eivät ole yleispäteviä. 23 LATTIAERIKOISBETONIT TERÄS- TAI MUOVIKUITUBETONI TERÄS- TAI MUOVIKUITUJA (TAI MOLEMPIA). TERÄSKUIDUT KORVAAVAT RAKENTEELLISTA RAUDOITUSTA. KUITUMÄÄRÄ TAPAUSKOHTAISESTI (NOIN 30 KG/M3). MIKROMUOVIKUIDUT VÄHENTÄVÄT TUOREEN BETONIN VARHAISHALKEILUA (EI KORVAA JÄLKIHOITOA). ERIKOISSUHTEUTETTU LATTIABETONI KOOSTUMUS TAPAUSKOHTAISESTI, ESIMERKKEJÄ: KOVABETONI ERIKOISRUNKOAINEILLA (1-LUOKAN KULUTUS). MUOVIBETONI PAREMPI TARTUNTA ALUSTAAN JA TIIVIIMPI. KUTISTUMAA KOMPENSOIVAT (SRA) LISÄAINEET 24 12
5. SAUMABETONIT NORMAALI SAUMABETONI ELEMENTTIEN SAUMAUKSIIN, JUOTOKSIIN JA VALUHARKKOIHIN, HELPOSTI LEVIÄVÄ (S3-S4). VALUHARKKOBETONI VALUHARKKOJEN TÄYTTÖVALUIHIN. PAKKASBETONI NUORI NORMAALI BETONI (ALLE 5 MPA) VAHINGOITTUU JÄÄTYESSÄÄN. LISÄAINE ALENTAA BETONIN VEDEN JÄÄTYMISPISTETTÄ. KOHTEET KUTEN SAUMABETONILLA. EI RASITUSLUOKKIIN XD, XS, (XF). PAKKASBETONI EI OLE KOVETTUNEENA SÄÄNKESTÄVÄÄ (XF). JÄYKISTYY NOPEAHKOSTI, SUOSITELTU MAKSIMIKUORMAKOKO 5 M3. KYLMISSÄ OLOISSA LUJUUDENKEHITYS ON HIDASTA. ALLE -10C LUJUUDENKEHITYS HYVIN HIDAS ALLE-15C PAKKASBETONIN JÄÄTYMISRISKI KASVAA 25 6. ERIKOISBETONIT ITSETIIVISTYVÄ BETONI (IT-BETONI) ERITTÄIN NOTKEA JA KOOSSAPYSYVÄ, TIIVISTYY ITSESTÄÄN JA LEVIÄÄ HYVIN. ERITTÄIN SILEÄT JA VÄHÄHUOKOISET VALUPINNAT. TIIVIIT JA TUKEVAT MUOTIT. KERROSVALUISSA/PITKISSÄ RINTAUKSISSA PINNAN KUIVUMISRISKI. SOVELTUU PAINEVALUIHIN PUMPPAAMALLA => PUHDASVALUPINNAT VÄRIBETONI SEMENTTIKIVI VÄRJÄTÄÄN VÄRIPIGMENTILLÄ, VALKOSEMENTILLÄ PUHTAIN VÄRISÄVY. HINTA VAIHTELEE VÄRISÄVYN MUKAAN. BETONIN KOOSTUMUS, MUOTTIPINNAN MATERIAALI JA KUNTO SEKÄ KOSTEUS, TÄRYTYSAIKA SEKÄ BETONIN KOVETTUMIS- JA KUIVUMISNOPEUS VAIKUTTAVAT PINNAN VÄRIIN. PINTA YLEENSÄ VAALENEE HIEMAN AJANMITTAAN, MUTTA EI HAALISTU. ENNAKKOKOKEET, MALLIKAPPALEET UPPOBETONI VEDENALAISIIN VALUIHIN, HYVÄ KOOSSAPYSYVYYS, NÄKYVYYS VEDESSÄ. VALUTETAAN KOURUSSA, PUMPUN LETKULLA, VALUPUTKELLA TAI MUULLA TAVALLA VEDENPINNAN LÄPI. 26 13
ERIKOISBETONIT KEVYTSORABETONI HARVA, KEVYT JA MYÖS LÄMMÖNERISTE, TOIMITETTAAN SIDEAINEMÄÄRÄISENÄ (100 300 KG/M3). VOIDAAN KULJETTAA SUURINA KUORMINA. TERÄSOSAT SUOJATTAVA RUOSTUMISELTA. EI PUMPATTAVAA, SIIRROT DUMPPERILLA TAI KULJETINHIHNALLA EI TÄRYTETÄ, PINTA OIKAISTAAN. JÄLKIHOITO NORMAALISTI. RAKENTEELLINEN KEVYTSORABETONI LUJUUSLUOKITELTU KEVYTSORABETONI. BETONOINTI JA JÄLKIHOITO NORMAALISTI. HIERTOPINTA => VÄHINTÄÄN LUJUUSLUOKKA C12/15. VOIDAAN KULJETTAA SUUREMPINA KUORMINA. EI PUMPATTAVAA, SIIRROT DUMPPERILLA TAI KULJETINHIHNALLA. Rakenteellisen kevytsorabetonin tiheydet lujuusluokittain: C8/10: 1000 1200 kg/m3 C16/20: 1400 1600 kg/m3 C25/30: 1600 1800 kg/m3 27 ERIKOISBETONIT KORKEALUJUUSBETONI YLI C50/60, HYVÄT SÄILYVYYSOMINAISUUDET. JÄYKISTYY NOPEASTI, EI KOROTETTUA LÄMPÖTILAA JA KUORMAKOKO TULEE RAJOITTAA HITAISSA VALUISSA (HIDASTIN). JÄLKIHOITO HUOLELLISESTI. RUISKUBETONI (MÄRKÄRUISKUTUS/KUIVARUISKUTUS) SEMENTTIMÄÄRÄISENÄ (300 500 KG/M3) MÄRKÄMENETELMÄ: VOIDAAN KÄYTTÄÄ TERÄS- TAI MUOVIKUITUJA. SILIKA PARANTAA TARTUNTAA (HUKKAROISKEET). ERIKOISSUHTEUTETUT BETONIT RASKASBETONIT SÄTEILYSUOJIIN AJOLUISKABETONI (KATKAISTU RAKEISUUSKÄYRÄ), KARHENNETAAN PESEMÄLLÄ. YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLINEN BETONI (MATALA CO2-PÄÄSTÖ), SUHTEUTETUS TAPAUSKOHTAISESTI, LASKETAAN PÄÄSTÖARVOT. LÄPÄISEVÄ BETONI, HULEVESIEN IMEYTYKSEEN 28 14
Lisätietoja: ari.mantila@rakennusteollisuus.fi 29 15