Teräsbetonisten vesitornien kuntotutkimukset

Abstract

Valtaosa maamme noin 400:sta vesitornista on runkorakenteeltaan teräsbetonisia. Vesitornit ovat lähes aina rakenteellisesti yksilöitä ja eri aikakausina on käytetty hyvin erilaisia rakennustekniikoita ja -materiaaleja. Kuntotutkimusten kannalta vesitornit ovat erittäin vaativia kohteita, sillä niihin liittyy muun muassa suuria voimasuureita ja rakennusfysikaalisia erityispiirteitä. Tämän diplomityön ensisijaisena tavoitteena on arvioida tyypillisten betonirakenteiden kuntotutkimusmenetelmien soveltuvuutta vesitornien kuntotutkimuksiin. Aihetta on käsitelty teorian sekä erityisesti käytännön esimerkkikohteiden kautta. Tämän työn käytännön osuus pitää sisällään kuuden Kouvolan alueella sijaitsevan vesitornin kuntotutkimukset. Tutkittujen vesitornien korjaustarvetta arvioitaessa voitiin eräänä merkittävimpänä vaurioitumistekijänä pitää säiliörakenteiden vesivuotoja, jotka pitkällä aikavälillä mahdollistavat teräskorroosiovaurioiden kehittymisen niiden alapuolisissa rakenteissa. Vesivuodot johtuivat usein rakenteiden epäjatkuvuuskohdista, kuten työsaumojen halkeamista. Kahden tutkitun vesitornin osalta todettiin niiden säiliö- ja jalkaosien liitoskohtien teräskorroosiovaurioiden muodostavan jo selkeän turvallisuusriskin. Teräskorroosiovaurioiden esiintyminen oli sen sijaan hyvin vähäistä tutkittujen vesitornien liukuvaletuissa jalkaosissa. Tähän on vaikuttanut betonien korkean lujuuden lisäksi myös pinnoittamattomiin rakenteisiin kohdistuva voimakas kosteusrasitus, joka on hidastanut tehokkaasti karbonatisoitumisreaktiota. Käytännön kohteissa yhdenkään tutkitun vesitornin betonia ei voitu pitää pakkasenkestävänä, mutta rapautumavaurioiden esiintyminen oli siitä huolimatta hyvin vähäistä – johtuen lähinnä käytettyjen lujien betonilaatujen alhaisesta vesisementtisuhteesta. Betonirakenteiden kuntotutkimuksista laaditut ohjeet, lähinnä BY 42, on laadittu selkeästi talonrakennuskohteita silmällä pitäen. Näitä ohjeita pystytään hyvin pitkälti noudattamaan myös vesitornien kuntotutkimuksissa. Talokohteisiin verrattuna vesitornien tutkimuksissa hieman monimutkaisempia ovat lähinnä näyteotannan edustavuus sekä ”luoksepääsy”. Vesitornien vaativista rakenteista johtuen kuntotutkimusprojektiin tulisi valjastaa kokeneen kuntotutkijan lisäksi kokenut rakennesuunnittelija. Tällöin mittaukset ja näytteenotto pystytään kohdentamaan niin, että saadaan riittävän luotettavaa tietoa rakenteiden kunnosta ja niiden mahdollisesta korjaustarpeesta.