Betonielementtikerrostalojen julkisivujen ja parvekkeiden vaurioituminen 1990-luvun rakennustuotannossa

Abstract

Betonijulkisivujen ja parvekkeiden systemaattisia kuntotutkimuksia on tehty yli 30 vuoden ajan. Tutkimukseen on kerätty tietoa betonin säilyvyysominaisuuksista ja vaurioitumisesta 1990-luvulla valmistuneiden rakennusten kuntotutkimusraporteista. Tässä tutkimuksessa selvitetään, miten 1990-luvun taitteessa voimaan tulleet betonin käyttöikä- ja säilyvyysohjeistukset ovat vaikuttaneet sen pitkäaikaiskestävyyteen julkisivuilla ja parvekkeilla.

Voimaan tulleita ohjeistusmuutoksia olivat mm. ympäristöluokkien muutos ja betonin lujuus-luokan valinnan sitominen niihin. Lujuusluokkavaatimukset vaihtelivat välillä K25-K45. Myös betonin kloridipitoisuudelle asetettiin raja-arvoja. Pakkasenkestävyysvaatimukset tulivat voimaan vuoden 1980 Betoninormissa ja ne olivat myös sidottu ympäristöluokkiin. Vaatimukset eivät olleet kuitenkaan yksiselitteiset. Vuonna 1990 tuli voimaan ohjeistus, jonka mukaan sandwich-elementin ulkokuoren raudoitteiden tuli olla ruostumatonta terästä, mikäli suojabetonipeitepak-suusvaatimuksia ei voitu täyttää. Peitepaksuusvaatimus on pysynyt 25 mm:ssä vuodesta 1977 asti, mutta myöhemmissä ohjeistuksissa siihen on tullut erikoistapauksien tarkennuksia.

Suomessa betonin vaurioitumiseen vaikuttaa eniten viistosade ja sen jälkeiset pakkassyklit aiheuttaen betonin halkeilua. Betonin karbonatisoituessa raudoitteiden kemiallinen suojaus katoaa ja ne alkavat ruostua. Näiden lisäksi betonista voi löytyä klorideja ja erilaisia huokostäytteitä, jotka voivat lyhentää betonirakenteen käyttöikää.

1990-luvun taitteessa voimaan tulleiden ohjeistuksien vaikuttavuutta tutkittiin vertaamalla 1990-luvun rakennuskantaa vanhemman rakennuskannan betonin ominaisuuksiin.

Kaikki betonin säilyvyysominaisuudet olivat parantuneet vanhempaan rakennuskantaan verrattuna. Karbonatisoituminen on hidastunut sekä julkisivuilla että parvekkeilla. Hitaan karbonatisoitumisen osuus on kasvanut ja vastaavasti nopean osuus on pienentynyt. Myös peitepaksuudet ovat parantuneet huomattavasti ja alle 20 mm peitepaksuuksia ei enää juuri ole. Tästä syystä tavoiteltu käyttöikä saavutetaan todennäköisemmin.

Betonin huokostus pakkasenkestävyyden saavuttamiseksi on parantunut, mutta täysin huokostamatonta betoniakin on havaittavissa. Tästä huolimatta pakkasrapautumisaste on pysynyt hyvin pienenä sekä julkisivuilla että parvekkeilla. Myös vetolujuustulokset ovat parantuneet ja osoittavat pakkasrapautumisen olevan vähäistä.

Kloridipitoisuudet ovat hyvin maltillisia ja vain yksi parvekenäyte ylitti nykyisen pitoisuusrajan 0,05 p-%.

Huokostäytteiden määrä on vähentynyt. Yleisin huokostäyte oli ettringiitti. Ettringiitin ja pakkasrapautumisen väliltä löydettiin yhteys. Kun huokosissa on ettringiittiä, pakkasrapautuminen on todennäköisempää ja suuriasteisempaa kuin betonilla, jonka huokosissa ei ole täytteitä.

Alkali-kiviainesreaktion riski on suurempi uudemmassa rakennuskannassa. Luokkaan II, mahdollisesti reagoivia kivilajeja löydettiin 70 % näytteistä ja luokkaan III, todennäköisesti reagoivia kivilajeja 4 %. Tulosten perusteella laboratoriot eivät voi enää etsiä vain reaktioon yhdistettyä geeliä. Niiden on etsittävä myös muita AKR:oon viittaavia merkkejä, kuten hienorakeista kvartsia.