Massiivibetonin valunaikainen jäähdytys: jäähdytysputkiston suunnittelu
Pyhänen, Laura (2023)
Pyhänen, Laura
2023
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-2023051711414
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023051711414
Tiivistelmä
Massiivibetonirakentamisen suurimpia haasteita ovat suuresta betonimäärästä johtuva korkea hydrataatiolämpö ja sen aiheuttamat ongelmat rakenteessa. Korkea lämpötila aiheuttaa lämpölaajenemista aineessa. Betonirakenteissa keskiosan lämpötila pysyy pidempään korkeana pintaosien jäähtyessä. Tästä johtuen rakenteeseen syntyy lämpöjännityksiä. Lämpöjännityksen ylittäessä betonin vetolujuuden syntyy rakenteeseen halkeamia.
Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin lämmönkehityksen aiheuttamia haasteita massiivibetonirakenteiden suunnittelun kannalta. Työssä pyrittiin huomioimaan teollisuuden rakennuskohteissa haasteeksi muodostuvan betonin korkea lämpötila ja suuret lämpötilaerot rakenteen eri osien välillä.
Opinnäytetyössä esitettiin keinoja hallita betonin lämmönkehitystä betonireseptiin ja betonin ainesosiin vaikuttamalla. Lisäksi tässä opinnäytetyössä pyrittiin esittämään yksinkertainen suunnitteluohje massiiviseen betonirakenteeseen asennettavalle jäähdytysputkistolle. Työssä laskettiin käytännön esimerkillä jäähdytysputkiston suunnittelu.
Lähteinä käytettiin tieteellisiä tutkimuksia ja artikkeleja sekä standardeja. Lisäksi työssä esiteltiin muutama laskentaohjelma, joilla betonin lämmönkehitystä voidaan arvioida. Esimerkkitapauksessa esiteltiin putkistojäähdytyksen suunnittelu teoriaosuuteen perustuen.
Tuloksena saatiin selkeä vastaus putkistojäähdytyksen tehokkuudesta sekä betonin koostumuksen valinnan tärkeydestä. Työssä havaittiin teoreettisen laskennan avulla betonin maksimilämmön huomattava aleneminen suunnitellun jäähdytysputkiston avulla. Valmista työtä voidaan käyttää ohjenuorana massiivisiin betonirakenteisiin sopivaa betonia valittaessa sekä massiivista valua suunniteltaessa.
Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin lämmönkehityksen aiheuttamia haasteita massiivibetonirakenteiden suunnittelun kannalta. Työssä pyrittiin huomioimaan teollisuuden rakennuskohteissa haasteeksi muodostuvan betonin korkea lämpötila ja suuret lämpötilaerot rakenteen eri osien välillä.
Opinnäytetyössä esitettiin keinoja hallita betonin lämmönkehitystä betonireseptiin ja betonin ainesosiin vaikuttamalla. Lisäksi tässä opinnäytetyössä pyrittiin esittämään yksinkertainen suunnitteluohje massiiviseen betonirakenteeseen asennettavalle jäähdytysputkistolle. Työssä laskettiin käytännön esimerkillä jäähdytysputkiston suunnittelu.
Lähteinä käytettiin tieteellisiä tutkimuksia ja artikkeleja sekä standardeja. Lisäksi työssä esiteltiin muutama laskentaohjelma, joilla betonin lämmönkehitystä voidaan arvioida. Esimerkkitapauksessa esiteltiin putkistojäähdytyksen suunnittelu teoriaosuuteen perustuen.
Tuloksena saatiin selkeä vastaus putkistojäähdytyksen tehokkuudesta sekä betonin koostumuksen valinnan tärkeydestä. Työssä havaittiin teoreettisen laskennan avulla betonin maksimilämmön huomattava aleneminen suunnitellun jäähdytysputkiston avulla. Valmista työtä voidaan käyttää ohjenuorana massiivisiin betonirakenteisiin sopivaa betonia valittaessa sekä massiivista valua suunniteltaessa.