Alustabetonin kosteuspitoisuuden pitkäaikaisvaikutus pinnoittamisessa
Latvala, Hermanni (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020051912260
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020051912260
Tiivistelmä
Insinöörityö jatkoi diplomityön Alustabetonin kosteuspitoisuuden vaikutus pinnoitteen tartuntaan (Saarinen, 2010) tutkimusta. Insinöörityössä tutkittiin diplomityössä 10 vuotta sitten valettuja ja eri lähtökosteuksille pinnoitettuja betonikoekappaleita (8 kpl). Betonilattioiden pinnoituksessa käytettävät pinnoitteet oli asennettu ohjeistettuja kosteusraja-arvoja kosteammille alustoille märimmässä lähtökosteudessa betonin pinnan (0–10 mm) suhteellisen kosteuspitoisuuden ollessa 98 %.
Insinöörityön koeosuudessa tutkittiin laboratoriokokein pinnoitteiden tartuntavetolujuuksien kehittymistä pitkällä aikavälillä suhteessa alapuoliseen rakennekosteusjakaumaan. Lisäksi betonin koostumusta tutkittiin puristuslujuuskokein ja ohuthietutkimuksin.
Tutkimuksen perusteella pinnoitemateriaalit kestivät alustabetonin korkean rakennekosteuden vaikutuksia 10 vuoden tarkasteluvälillä, kun lähes kaikkien materiaalien tartuntavetolujuustulokset kasvoivat 3,5 kuukauden iästä. Koekappaleiden betonipintojen suhteelliset kosteuspitoisuudet laskivat tarkasteluvälillä 10 vuoden takaisista (95 %) pinnoitemateriaalien vesihöyrynläpäisevyydestä riippuen 40–80 % väliin. Mittaamalla rakenteen kosteuspitoisuutta eri syvyyksillä (kosteusjakauma) pystyttiin arvioimaan pintamateriaalin vesihöyrynläpäisevyyttä ja sen vaikutusta rakenteen kuivumiseen.
Betonirakenteessa pitkään korkealla pysyvä kosteus vaikutti tulosten perusteella edistävän betonin lujuudenkehitystä huomattavasti. Havaintoa tuki ohuthietutkimuksissa havaittu sementin korkea hydrataatioaste.
Kaikkien tutkittujen pinnoitemateriaalien täyttäessä 2 N/mm² tartuntavetolujuusvaatimuksen suurten rasitusten tiloille (by45/BLY7) voitaisiin jatkossa pinnoitemateriaalikohtaiselle kosteusraja-arvolle käyttää arvostelusyvyytenä jo Saarisen ehdottamaa lähempänä rakenteen pintaa olevaa mittaussyvyyttä 0,4 × A (1–3 cm) nykyisen ohjeistetun A (3–7 cm) sijaan. Myös rakenteen pinnan (5 mm) kosteuspitoisuuden tulisi alittaa kosteusraja-arvo varmistaen näin rakenteen looginen kuivuminen pinnasta ympäröivään ilmaan.
Tutkimuksen mukaan huolellinen pinnoitustyö lujaan betonipintaan vaikutti olevan alustan rakennekosteutta tärkeämpi tekijä pinnoitteen tartunnan kehityksen kannalta olettaen, ettei rakenteeseen kohdistu ylimääräistä kosteusrasitusta esim. maaperästä. Nykyisten käytössä olevien materiaalikohtaisten kosteusraja-arvojen tarkentaminen vaatisi lisätutkimusta eri betonilaaduilla ja pinnoitteilla. Mahdollisissa jatkotutkimuksissa voitaisiin huomioida myös ulkopuolisen kosteuden tuoma vaikutus pinnoitteiden tartunnan kehitykseen.
Insinöörityön koeosuudessa tutkittiin laboratoriokokein pinnoitteiden tartuntavetolujuuksien kehittymistä pitkällä aikavälillä suhteessa alapuoliseen rakennekosteusjakaumaan. Lisäksi betonin koostumusta tutkittiin puristuslujuuskokein ja ohuthietutkimuksin.
Tutkimuksen perusteella pinnoitemateriaalit kestivät alustabetonin korkean rakennekosteuden vaikutuksia 10 vuoden tarkasteluvälillä, kun lähes kaikkien materiaalien tartuntavetolujuustulokset kasvoivat 3,5 kuukauden iästä. Koekappaleiden betonipintojen suhteelliset kosteuspitoisuudet laskivat tarkasteluvälillä 10 vuoden takaisista (95 %) pinnoitemateriaalien vesihöyrynläpäisevyydestä riippuen 40–80 % väliin. Mittaamalla rakenteen kosteuspitoisuutta eri syvyyksillä (kosteusjakauma) pystyttiin arvioimaan pintamateriaalin vesihöyrynläpäisevyyttä ja sen vaikutusta rakenteen kuivumiseen.
Betonirakenteessa pitkään korkealla pysyvä kosteus vaikutti tulosten perusteella edistävän betonin lujuudenkehitystä huomattavasti. Havaintoa tuki ohuthietutkimuksissa havaittu sementin korkea hydrataatioaste.
Kaikkien tutkittujen pinnoitemateriaalien täyttäessä 2 N/mm² tartuntavetolujuusvaatimuksen suurten rasitusten tiloille (by45/BLY7) voitaisiin jatkossa pinnoitemateriaalikohtaiselle kosteusraja-arvolle käyttää arvostelusyvyytenä jo Saarisen ehdottamaa lähempänä rakenteen pintaa olevaa mittaussyvyyttä 0,4 × A (1–3 cm) nykyisen ohjeistetun A (3–7 cm) sijaan. Myös rakenteen pinnan (5 mm) kosteuspitoisuuden tulisi alittaa kosteusraja-arvo varmistaen näin rakenteen looginen kuivuminen pinnasta ympäröivään ilmaan.
Tutkimuksen mukaan huolellinen pinnoitustyö lujaan betonipintaan vaikutti olevan alustan rakennekosteutta tärkeämpi tekijä pinnoitteen tartunnan kehityksen kannalta olettaen, ettei rakenteeseen kohdistu ylimääräistä kosteusrasitusta esim. maaperästä. Nykyisten käytössä olevien materiaalikohtaisten kosteusraja-arvojen tarkentaminen vaatisi lisätutkimusta eri betonilaaduilla ja pinnoitteilla. Mahdollisissa jatkotutkimuksissa voitaisiin huomioida myös ulkopuolisen kosteuden tuoma vaikutus pinnoitteiden tartunnan kehitykseen.