Betonin rakennuskosteuden kuivatus valuun asennetulla kosteudenkeruukanavistolla
Timlin, Hannes (2019)
2019
Rakennustekniikka
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-05-28
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905311808
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201905311808
Tiivistelmä
Työssä tarkasteltiin valuun asennettavan, reiälliseen kosteudenkeruukanavistoon perustuvan, ilmakiertoisen kuivatusjärjestelmän toimintaa. Tavoitteena oli tarkastella järjestelmän kuivatuskapasiteettia ja vaikutusta rakenteiden kuivumisaikaan. Lisäksi tavoitteena oli saada lisää tutkimustietoa kuivatusjärjestelmällä varustetun lattiarakenteen oikea-aikaisesta päällystämisestä. Tutkimustiedon pohjalta tavoitteena oli arvioida, onko olemassa olevissa ohjejulkaisuissa esitettyjä raja-arvoja, mittaussyvyyksiä ja mittauskohtia tarkoituksenmukaista soveltaa suoraan kosteudenkeruukanavistolla varustetun rakenteen päällystettävyyden arviointiin. Vai voidaanko joiltain osin käyttää ohjejulkaisuista poikkeavia kosteusraja-arvoja tai mittaussyvyyksiä.
Teoriaosuudessa tarkasteltiin betonin kosteustekniseen toimintaan liittyviä fysikaalisia ilmiöitä ja betonin kuivumiseen vaikuttavia päätekijöitä. Lisäksi käytiin läpi olemassa oleva tutkimustieto ja käyttökokemukset tarkasteltavasta kuivatusjärjestelmästä. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin työmaaolosuhteissa betonin kuivumista ja kosteuden jakaantumista kuivumisen eri vaiheissa. Tutkittavina rakenteita oli kahteen suuntaan kuivuva massiivinen välipohjarakenne sekä maanvastainen lämmöneristetty alapohjarakenne, joka päällystettiin tiiviillä muovimattopäällysteellä. Tarkasteltavissa rakenteissa oli käytetty valuun asennettua kosteudenkeruukanavistoa.
Kosteudenkeruukanaviston kautta betonista poistuvan kosteuden määrä oli molemmissa tutkittavissa rakenteissa kuivumisen kannalta merkittävä. Betonin kuivuminen kanaviston kautta jatkui rakenteen päällystämisen jälkeenkin ja kuivumista tapahtui kanaviston kautta myös ympäröivien kuivatusolosuhteiden ollessa pintojen kautta tapahtuvalle kuivumiselle epäedulliset. Tiiviin betonilaadun havaittiin hidastavan kuivatusjärjestelmän kautta poistuvaa kosteusvirtaa.
Kosteudenkeruukanavistolla varustettuun rakenteeseen syntyvät kosteusjakaumat poikkesivat merkittävästi tavanomaisten betonirakenteiden kosteusjakaumista. Päällystetyn kuivatusjärjestelmällä varustetun maanvaraisen betonilaatan suhteellinen kosteus arvostelusyvyydellä jatkoi laskemistaan päällystämisen jälkeen ja betonin pintakerroksen suhteellinen kosteus pysyi päällystämishetkellä vallinneella tasolla.
Tutkimuksen mukaan kuivatusjärjestelmällä varustetulla rakenteella voidaan saavuttaa etua betonirakenteiden kuivumisajoissa ja lisäksi saavuttaa lisävarmuutta päällystettäessä rakennetta kosteusherkällä päällyste- tai pinnoitemateriaalilla. Kuivatettaessa paksun rakenteen keskipaksuutta, edesautetaan pintaosaa kuivumaan sisäilman lisäksi kuivempaan keskivyöhykkeeseen ja siten nopeutetaan päällystyskelpoisuuden saavuttamista. Täsmällisten raja-arvojen ja mittauskohtien määrittäminen eri rakenteille vaatii tulosten varmentamista lisätutkimuksin.
Teoriaosuudessa tarkasteltiin betonin kosteustekniseen toimintaan liittyviä fysikaalisia ilmiöitä ja betonin kuivumiseen vaikuttavia päätekijöitä. Lisäksi käytiin läpi olemassa oleva tutkimustieto ja käyttökokemukset tarkasteltavasta kuivatusjärjestelmästä. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin työmaaolosuhteissa betonin kuivumista ja kosteuden jakaantumista kuivumisen eri vaiheissa. Tutkittavina rakenteita oli kahteen suuntaan kuivuva massiivinen välipohjarakenne sekä maanvastainen lämmöneristetty alapohjarakenne, joka päällystettiin tiiviillä muovimattopäällysteellä. Tarkasteltavissa rakenteissa oli käytetty valuun asennettua kosteudenkeruukanavistoa.
Kosteudenkeruukanaviston kautta betonista poistuvan kosteuden määrä oli molemmissa tutkittavissa rakenteissa kuivumisen kannalta merkittävä. Betonin kuivuminen kanaviston kautta jatkui rakenteen päällystämisen jälkeenkin ja kuivumista tapahtui kanaviston kautta myös ympäröivien kuivatusolosuhteiden ollessa pintojen kautta tapahtuvalle kuivumiselle epäedulliset. Tiiviin betonilaadun havaittiin hidastavan kuivatusjärjestelmän kautta poistuvaa kosteusvirtaa.
Kosteudenkeruukanavistolla varustettuun rakenteeseen syntyvät kosteusjakaumat poikkesivat merkittävästi tavanomaisten betonirakenteiden kosteusjakaumista. Päällystetyn kuivatusjärjestelmällä varustetun maanvaraisen betonilaatan suhteellinen kosteus arvostelusyvyydellä jatkoi laskemistaan päällystämisen jälkeen ja betonin pintakerroksen suhteellinen kosteus pysyi päällystämishetkellä vallinneella tasolla.
Tutkimuksen mukaan kuivatusjärjestelmällä varustetulla rakenteella voidaan saavuttaa etua betonirakenteiden kuivumisajoissa ja lisäksi saavuttaa lisävarmuutta päällystettäessä rakennetta kosteusherkällä päällyste- tai pinnoitemateriaalilla. Kuivatettaessa paksun rakenteen keskipaksuutta, edesautetaan pintaosaa kuivumaan sisäilman lisäksi kuivempaan keskivyöhykkeeseen ja siten nopeutetaan päällystyskelpoisuuden saavuttamista. Täsmällisten raja-arvojen ja mittauskohtien määrittäminen eri rakenteille vaatii tulosten varmentamista lisätutkimuksin.