BETONIN ALKALIKIVIAINESREAKTION KORJAAMINEN TAMPEREEN UINTIKESKUKSEN ALTAISSA 1
BETONIN ALKALIKIVIAINESREAKTION KORJAAMINEN TAMPEREEN UINTIKESKUKSEN ALTAISSA Sisältö: Taustaa Alkalikiviainesreaktio ASR uima-altaissa Korjaustavat 2
TAUSTAA Valmistumisvuosi 1979 50 m allas Lastenallas Kahluuallas Laajennusosa valmistunut 2007 25 m allas Hyppyallas 3
TAUSTAA Valmistumisvuosi 1979 50 m allas Lastenallas Kahluuallas Laajennusosa valmistunut 2007 25 m allas Hyppyallas 4
ALKALIKIVIAINESREAKTIO Yleisesti tunnistetaan kolme erilaista reaktiota Alkalipiidioksidireaktio (alkali-silica reaction) Na 2 O ja K 2 O + huonosti alkalisuutta kestävät kivivilajit Reaktiossa muodostunut geeli imee itseensä runsaasti vettä ja paisuu Alkalisilikaattireaktio (alkali-silicate reaktion) Edellisen kaltainen, mutta geelin koostumuksessa eroja Alkalikarbonaattireaktio (alkali-carbonate reaction) Tapahtuu hydroksyylin ja alkali-ionien välillä savipitoisissa dolomiittikivissä Saven paisuminen aiheuttaa vaurion 5
ALKALIKIVIAINESREAKTIO Reaktion edellytykset Huokosveden korkea alkalisuus Suomalainen sementti hyvin alkalista, ph noin 13,5 Korkeassa alkalipitoisuudessa reagoivat kivilajit Kivilajin korkea piidioksidipitoisuus mm. piikivi, kvartsiitti, fylliitti, pieni osa graniiteista ja gneisseistä Korkea kosteuspitoisuus Betonin suhteellinen kosteus 80 % pitkiä aikoja Alkali-ionit betonin huokosvedessä Na 2 O ja K 2 O 6
ALKALIKIVIAINESREAKTIO 7
ALKALIKIVIAINESREAKTIO Suomessa harvinainen ilmiö Kaikkiaan 56 todettua tapausta (VTT 2012) 8
ALKALIKIVIAINESREAKTIO 27/97 siltaa (Lahdensivu et al. 2016) 9
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA Altaan vetolujuuskokeissa havaittiin murtopinnalla huokosissa valkoista täytettä ja kivissä kehämäisyyttä Kaikkiaan 32 betonilieriötä tutkittiin Ohuthietutkimus alkalipiidioksidigeeliä EDS-analyysi alkalipiidioksidigeeliä Vetolujuuskokeet Puristuslujuuskokeet Alkalipiidioksidigeeliä tyypillisesti 80-120 mm syvyydellä, syvimmillään 200 mm 10
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA 11
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA 12
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA Lasten altaassa tilanne on samanlainen kuin isossa altaassa. 13
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA Lasten altaassa tilanne on samanlainen kuin isossa altaassa. 14
ALKALIPIIDIOKSIDIREAKTIO TAMPEREEN UINTIKESKUKSESSA Lasten altaassa tilanne on samanlainen kuin isossa altaassa. 15
ALTAAN RAKENNE Allas on perustettu teräsbetonipaalujen varaan Altaan vanhojen vesitiiviiden teräsbetonirakenteiden paksuus on syvässä päässä 300 400 mm ja matalassa päässä 200 300 mm Allasalueen pintalaatta tukeutuu altaan seinän yläreunassa olevan konsolin varaan. Välissä on liikuntasauma, joka sallii altaan muodonmuutokset allasta täytettäessa. vapaakappalekuva 16
KUORMAT Pintalaatan omapaino + hyötykuorma konsolille pistemäinen momentti Vedenpaine altaan seinälle Vedenpaine altaan pohjalle (+ uutta vedenkäsittelyputkistoa varten valetun teräsbetonilaatan omapaino) 17
RASITUKSET Momenttikuvaaja altaan pohjan rakenteelle Momenttikuvaaja altaan seinän rakenteelle 18
KORJAUSPERIAATE Laboratoriotutkimuksissa todettiin, että betonin puristuslujuus on hyvä, mutta vetolujuus on huono Negatiiviset momentit Vetorasitusta terästen jatkos- ja ankkurointialueilla Vetorasitetuista kohdista poistettiin vesipiikkaamalla kaikki huonokuntoinen betoni (n.150 mm) Puristetuista kohdista poistettiin vain n. 70 mm, että saavutetaan vedeneristeen vaatima tartuntavetolujuus 19
ISON ALTAAN KORJAUS, VESIPIIKKAUS 20
ISON ALTAAN KORJAUS, UUDET VALUT 21
ISON ALTAAN KORJAUS, UUDET VALUT 22
ISON ALTAAN KORJAUS, UUDET VALUT 23
ISON ALTAAN KORJAUS, UUDET VALUT 24
VEDENERISTYS JA LAATOITUS Betonin kuivumista seurattiin porareikämittauksilla (vedeneristeen vaatimus < 90 RH%). Kuivumista tehostettiin lämpöpuhaltimilla. Valusaumoihin vedeneristeen vahvikenauha Lähtökorokkeen loiskekouru vedeneristettiin epoksoimalla 25
KORJAUSTAVAT Pikkualtaat Vanhojen pintojen purku Altaan oikaisu + vedeneristys Lastenaltaassa oikaisutarve pahimmillaan noin 80 mm Kahluualtaassa loiskekourun reuna lumotaan uudelleen, koska vesipinta nousee merkittävästi. Matalassa päässä vesipiikkaus pinnasta noin 70 mm + uusi pintavalu Lisäksi laastipaikkauksia korroosiovaurioiden kohdilla Korjauksen käyttöikä perustuu puhtaasti vedeneristeen toimintaan 26
KORJAUSTAVAT 27
LISÄTIETOA www.betoni.com S.53 Tampereen Uintikeskuksessa käynnissä laaja peruskorjaus, Jukka Lahdensivu, Ramboll Finland Oy www.sciencedirect.com Case Studies in Construction Materials Renovation of an alkali-aggregate reaction damaged swimming pool, Jukka Lahdensivu & Jussi Aromaa, Ramboll Finland Oy 28
KIITOS. KYSYMYKSIÄ? 29