Talvibetonoinnin suoritus
Pentti Lumme
TALVIBETONOINTIVIRHEITÄ
Lähde: Talvibetonointi
Betoniteollisuus ry, 2013
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
Talvibetonoinnissa muistettavaa
• tavoitteet
• betonoitava rakenne
• muotit
• olosuhteet
• suojaus
• lämmitys
• betonilaadun valinta
• lämpötilatiedot
(ennakointi, mittaus)
Mietitään tarvittavan toteutustyöryhmän koko ja varamiehitys
Suunnitelmassa oleellisinta on, että työ on käyty ajatuksella
läpi ja työ on selvä tekijöille sekä valvojille.
Pentti Lumme
Valun olosuhteet
Tavoitteena tulisi olla, että tuoreella betonilla on
mahdollisimman hyvät kovettumisolosuhteet.
Ennen valua kannattaa vielä miettiä voiko olosuhteisiin
vaikuttaa positiivisesti.
Merkitään ylös valuolosuhteet
• ulkolämpötila
• tuuli
• päivän maksimi ja minimilämpötilat
• vastuuhenkilö lämpötilamittauksille
3.11.2015
Pentti Lumme
Suojaus
Tavoitteena on, että betonipinnat suojataan jäätymistä
vastaan niin että nopea lujuudenkehitys on mahdollista.
Betonin tulee saavuttaa jäätymislujuus ( 5 MPa) ennen kuin
sen lämpötila laskee alle 0 °C.
Suojausta kannattaa jatkaa, mikäli halutaan saavuttaa nopeasti
muotinpurkulujuus/jännityslujuus.
Kirjataan ylös kohteessa käytettävät suojausmenetelmät:
• valupinnan päälle asetettavan eristematon vahvuus ja
tyyppi
• muottien sivujen suojaavan eristeen tyyppi
• milloin suojaus on aloitettu ja lopetettu
• liittyvien rakenteiden suojaus
• vastuuhenkilö
3.11.2015
Pentti Lumme
Olosuhdehallinta
Ontelolaatastojen kuivuminen valusta pumppaukseen
100
90
80
T ja RH
70
60
T holvilla
50
OL1 valu
RH holvilla
OL2 valu
40
OL1 ja OL2 keskiarvo (2 cm)
OL1 ja OL2 keskiarvo (5 cm)
30
20
10
0
3.11.2015
Pentti Lumme
20
02
26
.0
2.
20
02
12
.0
2.
20
02
29
.0
1.
20
02
15
.0
1.
20
02
01
.0
1.
20
01
18
.1
2.
20
01
04
.1
2.
20
01
20
.1
1.
6.
11
.
23
.1
0.
-10
PERUSTUKSET
• Valut tulee tehdä sulatetulle ja lämmitetylle alustalle
• Kylmä alusta on kylmäsilta joka imee betonin lämmön -> hidas
sitoutuminen ja lujuudenkehitys maata vasten
• Pienet anturat saattavat jäätyä liian aikaisin ilman lisälämmitystä tai
suojausta
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
RAPID
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
Perustukset
• Massiivisissa perustuksissa oma lämmönkehitys kiihdyttää sitoutumista
ja lujuuden kasvua rakenteiden keskiosissa
• Massiivisissa rakenteissa suurin ongelma on suuret lämpötilaerot
sisäosan ja pinnan välillä josta monesti seuraa pintahalkeilua
• Nopea muotinpurku lisää halkeiluriskiä
Pentti Lumme
Perustukset
• Perustukset on yleensä rasitusluokkaa XC2
• lujuusluokka C25/30, ei v/c-suhde vaatimusta
• Jos perustukset valetaan viileälle alustalle ja kevyellä suojauksella
kylmissä olosuhteissa mutta halutaan normaali muottikierto tulee
käyttää
• kuumabetonia: NO C25/30 – C32/40 (+25 / 35 °C)
• nopeasti kovettuvaa: NK 30 Mpa >
• korkeampaa lujuusluokka
• Jos lämmitetään valualustaa (>10 °C) ja valettavat rakenteet
suojataan hyvin (+20 °C, huputus, kuumailmapuhallus)
• normaalisti kovettuva: NO C25/30-C50/60
Pentti Lumme
PYSTYRAKENTEET
• Seinissä korkeintaan -10 °C pakkasilla harvoin ongelmia jäätymisen
kanssa puu- tai vanerimuoteilla (eristää hyvin)
• Tämä edellyttää kuitenkin sitä että yläpää on suojattu eristeellä ja
alapäässä kylmää rakennetta vasten on lisälämmitys
• Pilarivalut talvella edellyttävät yleensä
lisälämmitystä tai eristystä
• Teräsmuotti vaatii aina erillistä
lämmöneristystä tai lämmitystä
Pentti Lumme
Kuilut / Kiipeävät muotit
3.11.2015
Pystyrakenteiden betonit
•
Seinät ja pilarit yleensä rasitusluokkaa X0 tai XC1
• Kantavuusvaatimukset määrittelevät betonin
•
Betonia ei kannata valita reuna-alueiden mukaan vaan ne hoidetaan
erityksellä ja lisälämmityksellä
Kuumabetoni: NO C25/30 –C40/50 (+30 ±5 °C)
• nopeasti kovettuvaa
• korkeampaa lujuusluokka
•
•
Jos lämmitetään valualustaa (>10 °C) ja valettavat rakenteet
suojataan hyvin (+20 °C, huputus, kuumailmapuhallus)
• normaalisti kovettuva: NO C25/30-C50/60
Pentti Lumme
Kenttätestaus - pilasteri
KOHDE
• 19.1.2010
• Skanska – Valurintie, Espoo
• Testin toteuttajat: Rudus –tutkimusosasto, Pistesarjat
• Pysäköintihalli
• Asennusaika 10 min/pilasteri
• Ulkoilma -15 astetta
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - pilasteri
KOEJÄRJESTELY
• Poikkileikkaus noin 250 x 250 mm ja korkeus 1600 mm
• Kolmella sivulla vanerilevy (ei eristyksiä) ja yhdeltä sivulta kylmä ulkoseinä
• Lämmityskaapelin pituus oli 10 m ja teho 380 W
• Lämmityskaapelit sijoitettiin kiertämällä pystyraudoituksen ympärillä välein
k200 -> lämmitysteho noin 3,8 kW/m3
• Lämmönkehitystä seurattiin termolangoilla kahdeksasta kohdasta
• Pilastereita lämmitettiin vajaa kolme vuorokautta
• Betoni C32/40
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - pilasteri
SEURANNAN TULOKSET
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - pilasteri
SEURANNAN TULOKSET
• Lämpötilat olivat lämmityskaapelin läheisyydessä ja rakenteen keskiosassa
korkeampia kuin kylmäsiltakohdissa
• Kaapeleita on syytä laittaa tiheämpään kylmäsiltakohdissa
• Maksimilämpötila oli noin 23 ºC:tta
• Lujuudenkehitys (BetoPlus) 3 d noin reilu 20 MPa
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - pilasteri
BETOPLUS-LASKELMA
• Betoni C32/40 +20ºC
• Lämmityskaapelit neljässä nurkassa (38 W/m), lämmitysteho noin 2,6
kW/m3
• Lämmitystä jatketaan 2 vrk
• Ulkolämpötila -15 ºC (tuuli 5 m/s)
• Vanerimuotti
3.11.2015
Pentti Lumme
BETOPLUS-LASKELMA
Betoni K40 +20ºC
Lämmityskaapelit neljässä nurkassa (38 W/m), lämmitysteho noin 2,6 kW/m3
Lämmitystä jatketaan 2 vrk
Ulkolämpötila -15 ºC (tuuli 5 m/s)
Vanerimuotti
3.11.2015
Yleistä lattiavaluista talvella
• Lattiat tulee valaa aina lämpimälle
valualustalle (> +5 °C)
• Valutila tulisi olla tuuleton ja
vedoton
• Kuumailmalämmitys ja valukatos
mahdollistaa hyvät valuolosuhteet
• Valutilan lämpötila tulisi olla +15 -- +20 °C 3-4 vuorokautta
• Jälkihoito on tärkeää myös talvella
• hidas sitoutuminen -> vesi
haihtuu -> halkeilu
Pentti Lumme
Valmistelevan työn merkitys
• Jos valualusta on liian viileä (<+5 °C) niin
• lattian sitoutuminen hidastuu ja pinnan hierto siirtyy
myöhempään
• valukerroksen alaosa jäähtyy ja sitoutuu hitaammin kuin
pintakerros -> pinnat tulisi hiertää mutta valun pohjakerros
elää eikä kestä
• sitoutuminen hidastuu, kosteutta haihtuu enemmän
pinnoilta ja plastisen halkeilun riski kasvaa
• sitoutuminen hidastuu ja jos pinnat hierretään väkisin
valmiiksi voi alhaalta vielä nousta vettä pintaan, joka jää
rakkuloiksi
• Onnistunut lattiavalu edellyttää oikeita lämpöolosuhteita
ja alustan riittävää lämmitystasoa.
• Tarvittaessa pinnat on suojattava (kylmä sää), jotta
pinnat eivät halkeile hidastuneen sitoutumisen takia
• Hyvät olosuhteet voidaan saada esim. ontelolaatan alla
olevalla lämmitetyllä tilalla (kuumailmapuhallin)
Pentti Lumme
Lattiamassojen valinta
• Hyvät olosuhteet
• valukatos, alustan lämmitys, lämpötila +15…+20 °C
• LA K25/30-C32/40 (norm. sitoutuva lattiab)
• voidaan käyttää myös nopeampia laatuja tai NP:tä jos
halutaan nopeaa lattian kuivumista
• Viileät olosuhteet (lämpötilat +5…+15 °C)
• Jos halutaan nopeaa sitoutumista tai olosuhteet viileät
<+15 °C
• LS C25/30 - C32/40 (nopeasti sitoutuva)
• NP C25/30- C32/40
• kuumabetoni
• Huonot olosuhteet (lämpötilat +0…+5 °C, kylmä
tuuli)
• kuumabetoni:
• hyvä eristävä suojaus:
Pentti Lumme
Holvin suojaus
3.11.2015
Paikallavaluholvi – BetoPlus
Rakennemalli:
• Betoni 300 mm
• Muotti 22 mm kuusilautaa
Mittauspisteet:
Pentti Lumme
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
0 oC
3 m/s
ei
24 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP 28/35 #32 1-2
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
0 oC
3 m/s
ei
8 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP 28/35 #32 1-2
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-10 oC
2 m/s
ei
24 h kuluttua 10 mm Lohjacell
LA K30 #32 1-2 kuumabetoni +30oC
Pentti Lumme
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-10 oC
3 m/s
ei
24 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP K35 #32 1-2 kuumabetoni +30oC (+26oC työmaalla)
Pentti Lumme
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-10 oC
3 m/s
ei
8 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP K35 #32 1-2
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-10 oC
3 m/s
ei
8 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP K35 #32 1-2 kuumabetoni +30oC (+26oC työmaalla)
Pentti Lumme
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-15 oC
3 m/s
ei
24 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP K35 #32 1-2 kuumabetoni +30oC (+26oC työmaalla)
Pentti Lumme
OLOSUHTEET:
o
Ulkolämpötila:
o
Tuuli
o
Lämmitys
o
Suojaus
o
Betoni
-15 oC
3 m/s
ei
8 h kuluttua 10 mm Lohjacell
NP 28/35 #32 1-2 kuumabetoni +30oC (+26oC työmaalla)
Valualustan puhdistus/ sulatus !!!
3.11.2015
Pentti Lumme
3.11.2015
Pentti Lumme
Holvimuotin päällä lunta ja jäätä?
Poista ne ennen valua!
Pentti Lumme
Poratut lujuuskoekappaleet
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - kelluva betonilattia
KOHDE
• 27.12.2009
• YIT – Antaksentie, Vantaa
• Testin toteuttajat: Rudus –tutkimusosasto, Pistesarjat
• 10 huoneiston kerrostaloa (1 krs.) – kokonaisala n. 400 m2
• Asennettiin 20 kpl BET 85m/3200W –kaapelia
• Kokonaisteho n. 64 kW
• Asennusaika: 2 rakennustyömiestä x 2 työpäivää = yht. 32 h
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - kelluva betonilattia
KOEJÄRJESTELY
• Paksuus noin 80 mm ja se valettiin EPS-eristeen päälle
• Reunoilla kylmä 50 mm paksu betonisokkeli, jossa ei ollut eristyksiä
• Lämmityskaapelin pituus oli 85 m ja teho 3200 W
• Lämmityskaapelit kiinni keskeiseen verkkoraud. k150-k300 välein ->
lämmitysteho 3,2-1,6 kW/m3
• Lämmönkehitystä seurattiin termolangoilla kymmenestä kohdasta: 1 cm:n
etäisyydellä lämmityskaapelista, 7,5 cm:n etäisyydellä lämmityskaapelista,
15 cm:n etäisyydellä lämmityskaapelista, aivan laatan pinnasta ja kylmän
betonirakenteen vierestä
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - kelluva betonilattia
KOEJÄRJESTELY
• Betoni C28/35
• Suojattiin 15 mm paksulla pakkasmatolla
• Betonilaattaa lämmitettiin yhtäjaksoisesti kuusi vuorokautta
3.11.2015
Pentti Lumme
Kenttätestaus - kelluva betonilattia
SEURANNAN TULOKSET
• Lämpötilan riippuu
etäisyydestä
kaapeliin
• Lämmitys leviävää
15 cm:n päähän
kaapelista
• Maksimilämpötila
55,3 ºC:tta
• Lujuudenkehitys
(BetoPlus) 1 d noin
17 MPa ja 7 d noin
26 MPa
• Kaapeli mahd.
lähelle
kylmäsiltakohtia
3.11.2015
Pentti Lumme
YHTEENVETO
• PAKKASSÄILLÄKIN PYSTYY VALUJA JATKAMAAN
NORMAALISTI (< 0 °C) KUN BETONIN LUJUUDENKEHITYSVARMISTETAA
• TÄLLÖIN ENNAKKOSUUNNITTELU TÄRKEÄÄ
• OIKEAT MASSAVALINNAT KESKEISIÄ
• LISÄLÄMMITYKSEN MAHDOLLISUUTTA HARKITTAVA
• HYVÄÄN ERISTESUOJAUKSEEN PANOSTETTAVA
• ELEMENTIT USEIMMITEN LÄMMITETTÄVÄ ENNEN
SAUMAVALUJA
• MITTAAMALLA LOGGERILLA LÄMMÖT JA TEKEMÄLLÄ
LUJUUDEN SEURANTAA BETOPLUSSALLA, VOIDAAN
VARMISTUA RIITTÄVÄSTÄ LUJUUSTASOSTA
Pentti Lumme
Pentti Lumme
Pentti Lumme
Pentti Lumme
Pentti Lumme
Pentti Lumme
Jälkituenta !
3.11.2015
Pentti Lumme
Pentti Lumme