Hybridivälipohjan käytön laajentaminen toimisto- ja liikerakentamiseen

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli tutkia Lujabetoni Oy:n kehittämää uutta hybridivälipohjaa. Tutkittavassa rakenteessa on yhdistetty ontelolaattojen saumaus- sekä pintalaatan betonivalu yhdeksi valukerraksi. Lujabetoni on kehittänyt tätä varten uuden betonilaadun, helposti tasoittuvan saumabetonin eli lyhennetysti HTS-betonin. Kyseinen hybridirakenne on todettu toimivaksi yhdessä asuinrakentamisessa käytettävien ohuiden ontelolaattojen kanssa. Työn tavoitteena oli tutkia, miten uusi valmisbetoni toimii yhdessä toimisto- ja liikerakentamisessa käytettävien paksumpien ontelolaattojen kanssa. Lujabetoni halusi selvittää, onko hybridivälipohjaa mahdollista markkinoida käytettäväksi myös toimisto- ja liikerakennuskohteissa.

Opinnäytetyössä tehtiin ennakkokokeita, joiden avulla pyrittiin kartoittamaan mahdollisia ongelmakohtia hybridirakennetta käytettäessä. Siilinjärvellä ja Hämeenlinnassa tehtiin 50 neliömetrin suuruiset ontelolaattakentät, joiden avulla tutkittiin hybridivälipohjan toimivuutta käytännössä. Lisäksi apuna käytettiin myös vanerimuotteja, joiden avulla mallinnettiin betonielementtien liittymäkohtia. Kokeiden avulla saatiin tuloksia siitä, miten hybridivälipohja toimii, kun ontelolaattojen paksuus kasvaa.

Tutkimustulosten perusteella voitiin todeta, että hybridivälipohja toimi muissa kokeissa hyvin, mutta 500 mm:n ontelolaattojen kanssa ilmeni ongelmia. Ontelolaattojen päissä olevat muoviset tulpat eivät kestäneet betonin aiheuttamaa hydrostaattista painetta. Lujabetonin seuraava kehitystyö on suunnitella ontelolaattojen päihin sellaiset tulpat, jotka kestävät voimakkaasti nesteytetyn betonin aiheuttaman paineen. Tämän jälkeen hybridivälipohjaa on mahdollista markkinoida käytettäväksi toimisto- ja liikerakennuskohteissa.

The topic of this thesis was suggested by the development manager of Lujabetoni Ltd Mr. Tuomo Kovanen. The purpose of this thesis was to study how Lujabetoni’s new concrete element product hybrid floor works when dimensions of hollow core slabs and load bearing beams are growing. The goal was to find he indermediate floor details where problems may occur when massive hollow core slabs are combined with Lujabetoni’s new ready mixed concrete product named easy-leveling joint sealing concrete. The company wanted to find out whether it is possible to expand the product marketing. Hybrid floors have been used in residential buildings and the results have been good. Now the company wanted to know whether it is possible to expand the product marketing and start to use hybrid floors in office and commercial buildings as well.

In this project several preliminary experiments were made in which the problem spots were modelled. In Lujabetoni’s ready mixed concrete factories in Siilinjärvi and Hämeenlinna two hybrid floors, each 50 square meters in size were made. Those floors were used to assess the quality of concrete surface and new concrete’s ability to fill narrow and high seams of hollow core slabs. Plywood sheets were used to find the points in the intermediate floors where problems may occur when using the easy-leveling joint sealing concrete combined with the hollow core slabs with a thickness of 400 and 500 millimeters.

The conclusion of this study was that Lujabetoni’s new product works with massive hollow core slabs except for one thing. When new concrete was combined with hollow core slabs with a thickness of 500 millimeters the plastic stoppers at the ends of slabs could not stand the hydrostatic pressure caused by the concrete. A further research topic is to develop stronger stoppers that can stand the hydrostatic pressure. When the stoppers are strong enough it is possible to use hybrid floor in office and commercial buildings with greater dimensions of hollow core slabs and load bearing beams.