Betonin karbonatisoitumisnopeuden arviointi julkisivu- ja parvekerakenteissa

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Insinööritoimisto Lauri Mehto Oy:lle. Opinnäytetyön tavoitteena oli etsiä yrityksen omista, eri aikakauden kuntotutkimustuloksista toteuma- ja vertailutietoa karbonatisoitumisrintaman etenemisen arvioinnin tueksi.

Teräsbetonirakenteiden käyttöikäarviointiin merkittävimmin vaikuttavat vaurioitumismekanismit ovat teräskorroosio ja pakkasrapautuma. Korroosion merkittävin aiheuttaja on teräksiä ympäröivän betonin karbonatisoituminen ja sen myötä tapahtuva betonin suojaominaisuuksien menettäminen. Yrityksessä betonirakenteiden käyttöikäarviointi pohjautuu teräskorroosion osalta By 42 2013 ohjeiden mukaan toteutettaviin laaja-alaisiin kenttä- ja laboratoriotutkimuksiin sekä ajan neliöjuuren avulla laskettavaan karbonatisoitumisen etenemisnopeuteen.

Tutkimuksessa tarkasteltiin 21 asuinkerrostalon julkisivujen ja parvekkeiden seurantakuntotutkimusraporttien tuloksia. Karbonatisoitumisesta, suojabetonipaksuuksista ja teräskorroosiosta kirjattuja havaintoja ja mittaustuloksia vertailtiin kohdekohtaisesti samojen kohteiden aikaisempiin havaintoihin sekä laskennallisiin karbonatisoitumisarvioihin.

Tutkimuksen rajaus huomioiden, voidaan suuntaa antavasti todeta karbonatisoitumisen etenevän hitaammin kuin laskennallisesti arvioituna. Karbonatisoitumisen kannalta mm. betonielementtien valmistustekniikka, betonin lujuus, käytetyn sementin määrä, pintastruktuuri ja vallitsevat kosteusolosuhteet ovat merkittävässä roolissa. Tutkimuksessa havaittiin myös, että pelkästään karbonatisoitumisen tutkimiseksi tulisi otannan olla laajempi, aikajänne tutkimusten välillä pidempi ja näytteet ottaa vierekkäisinä vertaisnäytteinä.

This thesis was made for Lauri Mehto Oy. The aim of this thesis was to examine the com-pany’s field and laboratory research results from different eras to support the estimated carbonization speed.

The foremost damage mechanisms of concrete structure are reinforcement corrosion and frost damage. The most significant cause for corrosion is carbonization of concrete surrounding the reinforcement. This causes the loss of protective properties of the concrete. In terms of reinforcement corrosion, the life cycle estimation of a concrete structure is based on field and laboratory research done in accordance with guideline BY 42 2013. The estimation is also based on calculations of the carbonization speed.

The study included façade and balcony research results of 21 concrete residential buildings. Carbonization, concrete cover thickness and reinforcement corrosion research results were compared with the previous results of the buildings. Results were also compared with calculations of the carbonization speed.

The study indicated that carbonization speed was slower than calculated. The manufacturing technique, strength of concrete, amount of cements used, surface structure and humidity conditions affect carbonization significantly. The study also showed that to get more comparable results, carbonization research sampling should be wider, timeline longer and research samples should be taken closer to each other.