Maantiesiltojen lujuusarvoitus ratkeamassa: Heikkoudet juontuvat notkistavista lisäaineista

Tietyissä oloissa ilman muodostuminen betoniin jatkuu varsinaisen sekoituksen jälkeen, vahvistaa Aalto-yliopiston uusi tutkimus.

Betonin lujuusongelmat
Kemijärven viallinen palasiksi murskattu betonisilta.
Kemijärven viallinen betonisilta murskattiin palasiksi heinäkuussa 2016.Esko Puikko / Yle

Betonin lujuusongelmien tarkat syyt ovat vihdoin selviämässä. Aalto-yliopiston tutkimus osoittaa pulmien liittyvän sekoitusvaiheeseen ja tiettyihin lisäaineisiin.

Kesällä 2016 useissa betonirakenteissa havaittiin heikkouksia eri puolilla Suomea. Pistokokeita tehnyt Liikennevirasto kertoi tammikuussa, että kuudessa maantiesillassa 18:sta oli lujuuspuutteita. Maaliskuussa Liikennevirasto ilmoitti laajentavansa lujuustutkimuksia.

Betoniteollisuus ry puolestaan paikansi jo joulukuussa ongelmat tiettyjen lisäaineiden aiheuttamaan liikaan ilmaan ja hitaaseen lujittumiseen. Sementtien ja seosaineiden laadussa ei havaittu puutteita.

Ilman muodostuminen saattaa jatkua betoniautossa

Betoniala pyysi selvitystyön jatkamiseen apua Aalto-yliopiston rakennustekniikan laitokselta. Siellä tehtiin alkuvuonna paljon kokeita, joissa tutkittiin betonin sekoitusprosessia.

– Laboratoriokokeissa simuloitiin käytännön tilannetta, jossa betonia sekoitetaan betoniautossa työmaalla. Kokeissa mitattiin selvästi kohonneita ilmamääriä, kun betonia sekoitettiin 30 minuutin tai 60 minuutin kohdalla varsinaisen, asemalla tapahtuvan sekoituksen jälkeen, kertoo tutkimusta vetänyt betonitekniikan professori Jouni Punkki.

Tulokset osoittivat, että uudet, polykarboksylaattipohjaiset notkistavat lisäaineet edellyttävät pitkää sekoitusta. Muutoin ilmamäärää kasvattavat lisäaineet toimivat vain osittain ja ilman muodostuminen voi jatkua myöhemmin tapahtuvassa sekoituksessa työmaan betoniautossa.

Valmistukseen on kiinnitettävä entistä tarkempaa huomiota

Tavallisesti betonin ilmamäärä nostetaan betoniasemalla noin kuuteen prosenttiin pakkaskestävyyden parantamiseksi. Joissain kohteissa se on noussut työmaalla yli kymmeneen prosenttiin.

Punkin mukaan ongelmat voidaan välttää kiinnittämällä valmistukseen entistä tarkempaa huomiota.

– Jatkossa myös betonin lisäaineita tulee kehittää niin, että tarvittavasta betonin ilmamäärästä muodostuisi mahdollisimman suuri osuus jo varsinaisen sekoituksen aikana.

Aalto-yliopiston tutkimuksen rahoittivat Liikennevirasto, Betoniteollisuus ry, seitsemän lisäainetoimittajaa ja kolme valmisbetonitoimittajaa.