Väitös: Paikallisilla sääolosuhteilla on ratkaiseva vaikutus elementtikerrostalojen korjaustarpeeseen

Betonirakenteiden saamalla todellisella saderasituksella on ratkaiseva vaikutus vaurioiden kehittymiseen ja vaurionopeuteen. Puutteellisista säilyvyysominaisuuksista huolimatta vaurioitumista ei tapahdu sellaisilla julkisivuilla tai parvekkeenosilla, jotka eivät saa saderasitusta tai rasitustaso on hyvin alhainen. Säilyvyysominaisuuksilla tarkoitetaan muun muassa betonin lisähuokoistuksen onnistumista, raudoitteita suojaavan betonikerroksen paksuutta, betonin kapillaarisuutta ja muuta huokoisuutta.

”Sademäärä ja vallitsevat tuulensuunnat vesisateiden aikana ovat varsin selkeä syy sille, miksi betonin pakkasrapautuminen ja raudoitteiden korroosio ovat rannikkoalueella nopeampia kuin sisämaassa. Sääolosuhteet selittävät myös sen, miksi rakennusten pohjois-itäjulkisivuilla esiintyy vähemmän korroosiovaurioita ja betonin pakkasrapautumaa kuin etelä-länsijulkisivuilla”, tekniikan lisensiaatti Jukka Lahdensivu esittää tutkimuksessaan.

Lahdensivu tutki väitöstyössään suomalaisten betonijulkisivujen ja parvekkeiden säilyvyysominaisuuksia ja todellista vaurioitumista. Väitöskirjassa tehdyt tarkastelut perustuvat 947 betonielementtikerrostalon kuntotutkimustietoihin sekä Ilmatieteen laitoksen tekemiin säähavaintoihin vuodesta 1961 lähtien. Tutkimusaineiston betonielementtikerrostalot ovat valmistuneet vuosina 1960–1996. Havaintoaineisto on koko maan kattava.

”Lähiökerrostalojen betonijulkisivujen ja parvekkeiden yleisesti puutteellisista säilyvyysominaisuuksista huolimatta niissä esiintyy huomattavan vähän pitkälle edenneitä ja laaja-alaisia korroosio- ja pakkasrapautumavaurioita”, Lahdensivu kertoo.

Tutkimuksen tuloksista ilmenee, että betonin riittämättömän suojahuokoistuksen seurauksena julkisivujen ja parvekkeiden pakkasrapautumisriski on suurin elementtikerrostaloissa, jotka on rakennettu ennen 1980-luvun puoliväliä. Pakkasenkestävyyden suhteen betonirakenteiden säilyvyysominaisuudet paranevat erityisesti 1980-luvulta lähtien, jolloin betonirakenteiden säilyvyyteen on alettu kiinnittää aiempaa enemmän huomiota. Tuolloin saatiin rakennuksille muun muassa säilyvyysohjeet.

Korroosiovauriot ovat aiheutuneet lähes yksinomaan betonin karbonatisoitumisen seurauksena. Betoni karbonatisoituu, kun sementin sisältämät mineraalit reagoivat ilman hiilidioksidin kanssa. Samalla betonin korkea alkalisuus, jolle raudoitteiden korroosiosuoja perustuu, alkaa laskea. Betonin karbonatisoituessa korroosio alkaa ensin lähimpänä ulkopintaa olevissa raudoitteissa. Julkisivuelementeissä paikallisia rapautumavaurioita esiintyy tyypillisesti rakennuksen yläkulmissa sekä elementtien reunoilla. Parvekkeissa paikallisia rapautumavaurioita esiintyy tyypillisesti parvekkeiden yläosissa sekä erityisesti pielielementtien etureunoissa. Tutkimuksesta selviää, että näkyvillä pakkasrapautumavaurioilla ja betonin pakkasenkestävyydellä on selvä korrelaatio. Niissä julkisivu- ja parveke-elementeissä, joissa betonin lisähuokoistus on onnistunut paremmin, esiintyy myös luonnollisesti vähemmän pakkasrapautumavaurioita.

”Puutteellisista säilyvyysominaisuuksista huolimatta suurelta osin 1970- ja 1980-luvuilla rakennettujen betonijulkisivujen ja parvekkeiden käyttöikää voidaan jatkaa merkittävästi melko kevyillä korjaustoimilla, kunhan käytetään suojaavia pinnoitteita”, Lahdensivu toteaa.

Lahdensivun väitöskirja Durability properties and actual deterioration of Finnish concrete facades and balconies (”Suomalaisten betonijulkisivujen ja parvekkeiden säilyvyysominaisuudet ja todellinen vaurioituminen”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) rakennetun ympäristön tiedekunnassa perjantaina 23. maaliskuuta.

Lahdensivu työskentelee tutkimuspäällikkönä TTY:n rakennustekniikan laitoksella.