DI Martti Matsinen, PiiMat Oy
Yksi merkittävä betonirakenteiden vauriotyyppi on raudoitusterästen korroosio. Teräs laajenee ruostuessaan ja tämä laajeneminen aiheuttaa betonirakenteeseen niin suuren paineen/jännityksen, että betoni murtuu. Korroosioriskin pienentämiseen ja sitä kautta rakenteen vaurioitumisen estämiseen on käytettävissä useita keinoja, joita tässä postauksessa lyhyesti käsittelen.
Suunnittelu- ja toteutusvaiheessa käytettävä keino on toteuttaa rakenteet niin, että teräksien päällä on riittävä suojabetonikerros (ks. by66 Betoninormit, luku 2.4). Betoni on alkalinen materiaali ja tämä alkalisuus suojaa teräksiä ruostumiselta. Betoni kuitenkin karbonatisoituu eli ilman hiilidioksidi reagoi veden ja sementtikiven kanssa, jolloin betonin alkalisuus vähenee. Tämä reaktio etenee eri nopeudella olosuhteista riippuen ja Betoninormit määritteleekin vaadittavan betonipeitteen paksuuden odotettujen rasitusten ja suunnitellun käyttöiän mukaan.
KARBONATISOITUMINEN
Kun karbonatisoituminen on edennyt raudoitukseen asti, alkaa teräs ruostua. Mitä nopeammin tämä ongelma havaitaan ja korjataan, sitä pidempi on rakenteen kestoikä. Karbonatisoitumista voidaan hidastaa erityyppisillä pinnoitteilla. Pinnoitteilla on kuitenkin om tyypillinen kestoikänsä, joten varsinkin vaativissa rakenteissa tulee varautua pinnoitteen uusimiseen säännöllisin väliajoin. Pinnoitetta valittaessa onkin syytä valmistajalta tarkistaa, että se estää tai hidastaa karbonatisoitumista ja samalla kysyä kuinka pinnoitus korjataan/uusitaan kestoikänsä loppupäässä.
Suojabetonikerros ohenee karbonatisoitumisen vaikutuksesta mutta se voi heikentyä myös muista syistä. Tällaisia syitä ovat esimerkiksi työvirheet joko betonivalutöissä tai raudoituksen asentamisesssa.
Pysäköintihalleissa taas tyypillinen ongelma on nastarenkaiden aiheuttama kuluminen, mistä johtuen raudoitusteräkset saattavat olla hyvinkin lähellä pintaa. Usein tämä ongelma tulee esille saumojen vieressä, joissa betonilattiaan kohdistuu suurempi rasitus ja kuluminen on voimakkaampaa. Tällöin autojen mukana kulkeutuva vesi ja mahdolliset sulatussuolojen kloridit kiiihdyttävät raudoitusterästen ruostumista.
Kuitubetonia käyttäen ei ole vastaavaa betonirakenteen vaurioitumisriskiä kuin raudoitusteräksiä käyttäen. Tähän on kaksi merkittävää syytä: ensinnäkin kuituraudoitus ei ole jatkuvaa eli yhden kuidun ruostuessa ruostuminen ei etene pidemmälle; toisaalta kuidut ovat niin ohuita, että niiden ruostuessa ja laajentuessa syntyvä jännitys on niin pieni, ettei se riitä murtamaan betonia. Oma lukunsa ovat vielä makropolymeerikuidut, jotka eivät ruostu – niiden käyttö onkin merkittävästi lisääntynyt parkkihallikohteissa ja erityisesti ulkobetonirakenteissa.
Kuitubetonia käyttäen voidaan rakenteet useimmiten toteuttaa ohuempina kuin normaaliraudoituksella – ei tarvitse huomioida suojabetonipaksuuksia. Näin kuitubetonin käyttäminen säästää kustannuksia (ja aikaa) rakennusvaiheessa ja myös käyttöaikana rakenteen pidemmän eliniän ja vähäisemmän korjaustarpeen ansiosta.
Kun vaurioita päätetään korjata, voidaan tilannetta parantaa oikeilla tuotevalinnoilla. Ruostunut raudoitus tulee paljastaa esiin puhtaaseen teräkseen asti ja sen jälkeen suojata korroosiosuojalaastilla (FCR841). Varsinaiset betonikorjaukset tehdään teknisillä Flexcrete-korjauslaasteilla, jotka antavat erittäin tehokkaan suojan betonirakenteelle estäen veden, kloridien ja kemikaalien tunkeutumista alustaan ja lisäksi pienentää karbonatisoitumisriskiä. Tämän jälkeen korjattu kohta on itse asiassa parempi ja pitkäikäisempi kuin alkuperäinen rakenne.
Mikäli tilanne ei ole hälyttävä mutta tiedetään raudoitusterästen olevan lähellä pintaa ja vaarassa ruostua, voidaan tilanne vielä pelastaa levittämällä pintaan suojaava kerros. Sementtipohjainen FCR851 pinnoite antaa jo 2 mm paksuudella erittäin tehokkaan suojan sekä betonille että raudoitusteräksille vaurioitumista vastaan.
Samalla saadaan korjattua mahdolliset valuvirheet ja koko betonipinnasta paremmin rakennetta suojaava.
Yhteenvetona raudoitusterästen ruostumisen aiheuttamia betonivaurioita vastaa tai jo syntyneiden vaurioiden korjaamiseen on siis kolme keinoa:
- Suunnittele ja toteuta rakenne niin, että suojabetonipaksuus on riittävä. Mikäli se jostain syystä on jäänyt liian ohueksi, varmista riittävä suoja pinnoituksella, joka estää veden ja kloridien tunkeutumista rakenteeseen ja vähentää karbonatisoitusmisriskiä
- Käytä kuitubetonia
- Käytä korjaamisessa tuotteita, jotka estävät veden ja kloridien tunkeutuista alustaan ja vähentävät karbonatisoitumisriskiä
