Uudelleenkäytettävien betonielementtien kuntotutkimus- ja ehjänä irrotusprosessi

Abstract

Globaali ilmastokriisi on johtanut siihen, että raaka-aineiden suunnittelemattoman kulutuksen ja lyhyen elinkaareen sijaan etsitään aktiivisesti vaihtoehtoja kestävämmän ja ympäristöystävällisemmän yhteiskunnan luomiseksi. Rakennusalalla on tässä keskeinen rooli, sillä se voi vaikuttaa merkittävästi kiertotalouden mukaisen yhteiskunnan toteutumiseen. Rakennusosien uudelleenkäyttö on yksi potentiaalisimmista ja vaikuttavuudeltaan merkittävimmistä toimista alalla kiertotalouden edistämiseksi. Betonielementtien uudelleenkäyttö on todettu alan kirjallisuudessa mahdolliseksi ja suurin uudelleenkäyttöpotentiaali on liitetty esivalmistettujen pilareiden, palkkien, ontelolaattojen sekä väliseinäelementtien uudelleenkäyttöön. Alalla ei ole kuitenkaan syntynyt vielä vakiintuneita käytäntöjä elementtien uudelleenkäyttöön tai uudelleenkäytön mahdollistavaan irrottamisprosessiin. Diplomityössä tutkitaan olemassa olevien betonielementtien ehjänä irrottamista sekä siihen liittyvää purkuprosessia. Tutkimuksen tavoitteena on tehdä kattava selvitys ehjänä irrottamisen prosessista purkusuunnittelun sekä laadunvarmistukseen liittyvien tutkimusten näkökulmasta. Elementtien uudelleenkäyttöön tähtäävä irrotusprosessi sisältää kuusi kokonaisuutta: purkukartoituksen, kuntotutkimukset, purkusuunnittelun, ehjänä irrottamisen, kuljetuksen sekä varastoinnin. Purkukartoituksen tavoitteena on määrittää ne elementit, jotka todennäköisesti soveltuvat uudelleenkäyttöön. Soveltuvuuden arviointi pystytään suorittamaan alkuperäisten suunnitteludokumenttien avulla tutkimalla elementtien dimensioita, geometriaa, suunnittelulujuutta, raudoituksia sekä betonipeitepaksuuksia. Elementtien toteutuneet ominaisuudet saadaan varmennettua kuntotutkimuksilla. Kuntotutkimuksissa on olennaista havainnoida aistinvaraisesti elementtien kuntoa, määrittää puristuslujuus, betonipeitepaksuus sekä elementtien raudoitukset. Kun elementit on todettu soveltuviksi uudelleenkäyttöön, voidaan aloittaa purkusuunnittelu. Uudelleenkäyttöön tähtäävässä purkusuunnittelussa on olennaista ohjeistaa elementtien irrotustapa sekä purkujärjestys siten, että rakennuksen stabiliteetti säilyy koko purkamisen ajan. Ennen kuin ehjänä irrottamiseen tähtäävä purkutapa vakiintuu, purkusuunnitteluun liittyy myös olennaisesti elementtien nostojen ja nosto-osien suunnittelu ja ideointi. Elementtien ehjänä irrottamisen jälkeen kuntotutkimuksia ja elementtien laadunvarmistukseen liittyvää prosessia voidaan täydentää jatkotutkimuksilla esimerkiksi koekuormittamalla irrotettuja elementtejä. Diplomityössä analysoitiin kahta case-kohdetta, joiden perusteella voidaan todeta, että elementtien ehjänä irrottaminen on mahdollista teknisen toteutuksen kannalta. Kohteiden elementtien ominaisuuksia selvitettiin kuntotutkimusten avulla, ja tulokset osoittivat, että tutkituilla elementeillä oli vielä runsaasti käyttöikää jäljellä. Elementtien irrottaminen onnistui hyvin purkusuunnitelman mukaan ja osoitti sen, että elementit onnistutaan irrottamaan ehjänä. Irrottamisen jälkeen pystyttiin myös varmistumaan siitä, että purkukartoituksessa pystytään kohtalaisen tarkasti arvioimaan vapautuvien rakennusosien määrä. Ehjänä irrottamisessa päätyömenetelminä oli piikkaaminen sekä timanttisahaus. Elementtien nostot toteutettiin nostoketjujen sekä elementtien ehjänä irrottamiseen tarkoitettujen, erikseen suunniteltujen, nosto-osien avulla. Tapauskohteiden perusteella havaittiin myös, että olennaista prosessin onnistumisen kannalta on lähtötietojen saatavuus sekä erityisesti avoin yhteistyö ja tiedonjako hankkeen eri osapuolten välillä. Myös kaikkien hankkeen eri osapuolien kouluttaminen työntekijätasolle saakka on olennaisen tärkeää.