Infra Seppo Mölsä 21 kommenttia

Kemijärven sillan valuvian syyt selvisivät – siltatöille määrättiin tehostettu laadunvalvonta

Kemijärven sillan heikon valun syynä olivat epästabiili huokosrakenne ja ylisuuret ilmamäärät. Kyse oli huokostimien ja nesteyttimien yhteistoiminnan riskien toteutumisesta. Liikennevirasto pani myllykirjeellään betonin laadun tehovalvontaan.

Kemijärven Kallanvaarassa liki valmis rautatiesilta jouduttiin viime kesänä purkamaan betonivalussa havaitun lujuusongelman vuoksi. VR Trackin työmaalla meni hukkaan 300 kuutiota betonia. Ylen heinäkuun uutisessa on video siltatyömaalta.

Turussa radan yli rakennettavan sairaalan työmaalla havaittiin marraskuussa lujuuden alittumista tukiseinien rakentamisessa. Ratahankkeen vuoksi tämän Lemminkäisen työmaa kuuluu Liikenneviraston valvottavaksi. Siten betonin tulee täyttää myös Liikenneviraston asettamat vaatimukset. Liikenneviraston laadunvalvonta on talonrakentamista tiukempi ja siinä edellytetään myös työmaakohtaista lujuuden testausta.

Kemijärvellä liikaa ilmaa

Kemijärven tapauksessa syyt ovat jo pääosin selvillä. Tapauksesta tehtyä raporttia ei ole vieläkään julkistettu, mutta infrarakentajat ovat jo pitkään aavistelleet mistä tapauksessa oli kyse. Sillan betonissa oli liikaa ilmaa.

Betonin pakkasenkestävyyttä parannetaan lisäämällä ilmaa eli huokoistamalla betonia. Tässä tapauksessa betoniin oli lisätty sekä huokostinta että tehonotkistinta, millä haluttiin parantaa betonin työstettävyyttä. Epäillään, että näiden aineiden yhteisvaikutus yhdistettynä pitkään kuljetusmatkaan sai aikaan sen, että betoniin jäi liikaa huokosia.

Teollisuus ja tutkijat ovat tietoisia vinsolihartsipohjaisten huokostimien ja polykarboksylaattipohjaisten nesteyttimien yhteistoiminnan riskeistä. Noiden joko hallitsemattoman tai tarkoituksellisen käytön jäljiltä on mitattu kovettuneesta betonista jopa 15 prosentin ilmamäärää, kun vaatimustaso pakkasenkestävyyden suhteen on 5 prosenttia. Kymmenen prosenttia lisäilmaa merkitsee 40-50 prosentin lujuusalenemaa.

Betonivalmistajalle ilman myynti betonina on kannattavaa tapahtuu se sitten vaikka vahingossa. 300 betonikuution kohteessa tuota ilmaa myytiin 20-24 kuutiometriä. Kun ilman teko betoniin maksaa kaksi euroa kuutio ja betonista saa 130 euroa kuutiolta, niin nettotulos on 3000 euroa.

Nuo olivat Rakennuslehden saaminen tietojen mukaan pääasialliset syyt siihen, että Kemijärvellä meni silta uusiksi. Lisätekijänä oli kiviaineksen hallitsematon kosteus. Nämä selvisivät sillasta otetuista VTT:n testaamista koenäytteistä.

Silta-asiantuntija Jani Meriläinen Liikennevirastosta käytännössä vahvistaa tuon analyysin, vaikka toteaakin, että ennen Kemijärven raportin julkistamista kaikki on vielä spekulatiivista.

”Ainoat faktathan ovat, ettei betonin puristuslujuus ollut riittävä ja betonissa oli liikaa ilmaa. Lämpötila oli valuvaiheessa 24.5.2016 betonointipöytäkirjan mukaan +12 astetta”, hän sanoo

”Liikennevirasto ei ole suorassa sopimussuhteessa Ruduksen kanssa ja kun silta on valettu vaatimusten mukaisesti uudestaan, niin meidän puolesta Kemijärven sillan tapaus on loppuun käsitelty. Osallistumme toki betonin lujuuskatoa aiheuttavien syiden tutkimuksiin yhdessä betoniteollisuuden kanssa.”

Liikennevirasto nuhteli toimijat

Liikennevirasto kutsui tai oikeammin komensi 16.11. kolme suurinta valmisbetonitoimittajaa, kolme suurinta lisäainetoimittajaa, sementtiteollisuuden ja Inspectan tilaisuuteen, jossa se antoi näille nuhteita heikosta laadunvalvonnasta.

Sitäkin pidettiin huolestuttavana, että valmisbetonilaitosten laadunvalvontahenkilöstöä on kovalla kädellä karsittu viime vuosien yt-neuvotteluissa.

Tuossa tilaisuudessa virasto ilmoitti oman käsityksensä Kemijärven sillan lujuuden alituksiin. Ne olivat epästabiili huokosrakenne ja ylisuuret ilmamäärät. Samalla Liikennevirasto vaati toimijoilta tutkimushanketta, jonka perusteella teollisuus selvittää itselleen myymänsä raaka-aineen ominaisuudet. Sen seurauksena betoniteollisuus käynnisti sitten yhdessä urakoitsijoiden kanssa hankkeen, jolla tuo laadunvarmistus aiotaan saada hallintaan.

Myllykirje johti laadun tehovalvontaan

Liikennevirasto lähetti 18.11. maan kaikkien ely-keskusten rakennuttajille ja projektipäälliköille niin sanotun myllykirjeen, jonka otsikkona oli Taitorakenteiden tehostetut betonin laadunvarmistustoimenpiteet. Siinä se määräsi tiukat laadunvarmistustoimenpiteet jokaiselle valettavalle yleisellä rata- tai tieverkolla sijaitsevalla sillalle ja muulle merkittävälle taitorakenteelle, kuten tunnelille tai tukiseinälle. Päätös koskee myös kuntien ja kaupunkien taitorakenteita, jotka ylittävät tai alittavat Liikenneviraston omistaman väylän. Se koskee myös valtionapua saavia yksityistiesiltoja.

Ohjeet edellyttävät ennakkokokeita ja koskevat muun muassa massan notkeuden korjaamisen vaikutusta tuoreen betonin ilmamäärään. Lisäksi vaaditaan uudet ennakkokokeet, jos massan suhteitusta, sideainekoostumusta, lisäaineita tai niiden määriä muutetaan tai vaihdetaan. Ohjeet on oltavat jokaisella betoniauton kuljettajalla ja työmaalla. Kaikki ennakkokoetulokset ja notkeuden korjausohjeet liitetään taitorakenteen laaturaporttiin.

Työmailla pitää tehdä koekappaleet. Arvosteluerää kohden valmistetaan kuusi koekappaletta ja vähintään yksi koekappale alkavaa sataa betonikuutiota kohden.

Arvosteluerä on valmistajakohtainen ja arvosteluerä on betonilaatukohtainen. Kaikki erilaiset lujuusluokan ja P-luvun yhdistelmät kuuluvat eri arvostelueriin, samoin suhteitukseltaan, sideainekoostumukseltaan tai lisäaineiltaan erilaiset massat.

Arvosteluerä on rakenneosakohtainen siten, että esimerkiksi peruslaatat ja muut alusrakenteet ovat yksi arvosteluerä.

Betonimassan ilmamäärät mitataan työn aikana juuri ennen massan sijoittamista muottiin. Ilmamäärää ei kuitenkaan edellytetä tutkittavan valuletkun päästä työturvallisuussyistä. Jos raja-arvot ylittyvät, betonierä hylätään.

Tehostettuja laadunvarmistustoimenpiteitä jatketaan Meriläisen mukaan niin kauan kunnes syyt lujuusalituksiin saadaan tyydyttävästi selvitettyä ja korjaavat toimenpiteet määriteltyä.

Turun selvitykset alkaneet

Turun tapausta selvitetään parhaillaan. Tukes keskittyy erityisesti rakennusmateriaaliteollisuuden laadunvalvontaan.

Seuraava teksti on spekulatiivista eli siinä taustoitetaan mitä tutkitaan ja mitä epäillään. Tukesin tutkijat kuitenkin vahvistavat, että noista samoista asioista keskustellaan ja on jo keskusteltu tutkinnan aikana. ”Keskustelemme ilman muuta myös tuosta ilmastus- ja lisäaineasiasta, koska se tosiaan on erittäin tarkasti mitoitettava asia betonin valmistusprosessissa”, toteaa ylitarkastaja Petri Kulmala.

Rakennuslehden haastatteleman betoniasiantuntijan mukaan sitäkin pohditaan, ovatko betonin suhteituksen varmuusmarginaalit olleet kohdillaan. Vaativissa rakenteissa pohdinta kohdistuu sekä karkeaan että hienoon kiviainekseen. Karkeassa päässä kiviaineksen pitää olla niin pientä, että se se mahtuu tiheiden terästen ohi. Alle 4 millin kiviainekset puolestaan määräävät pitkälti betonin laadun. Niillä on merkittävä vaikutus massan pumpattavuuteen, koossapysyvyyteen ja erottumisherkkyyteen. Erikoisbetoneissa tuo hieno kiviaines saatetaan koostaa useista lajitteista, mikä nostaisi kuutiohinnat 2000-8000 euroon. Siksi niitä ei juuri käytetä.

Liian pienet letkut?

Betoni suhteutetaan nykyisin enemmän pumppausta kuin rakenteen lujuutta silmälläpitäen. Lisäksi pumppausletkut ovat auttamattoman pieniä. 100 mm letku olisi minimi, mutta nyt massaa tungetaan jopa 60 mm letkuihin. Sen vuoksi tuo notkistus työmaalla on tullut tavaksi.

Liisänotkistus työmaalla on paremminkin sääntö kuin poikkeus. Siinä on riskinsä, sillä tietyt nesteyttimet tekevät sekoitettaessa lisäilmaa. Kun se tulee normaalisti huokostimella tehdyn ilman päälle, ollaan lujuutta heikentävällä tasolla. Tätä asiaa tulevassa selvityksessä on tarkoitus tutkia. Eli jos notkistetaan työmaalla lisää, niin silloin se on tehtävä hallitusti ohjeita noudattaen ja notkistuksen vaikutukset tuntien. Ongelma on vaikein lisähuokostetuilla betoneilla, jotka joudutaan notkistamaan työmailla.

Jopa Rakennuslehden nettisivulla kommentoinut betonilaborantti oli hyvin ongelman ytimessä: ”Syitä voi olla monia. Esimerkiksi ilmamäärä 8 prosenttia tai yli . Annoskoko pielessä. Todelliset vesimäärät runkoaineissa ovat pielessä. Lisä-aineet annostellaan samaan aikaan myllyyn. Jo yksistään noista syistä yksikin aiheuttaa lujuuskatoa. Saatikka jos on useampi ongelma päällä.”

Lujuuden varmuusmarginaaleilla

Iso epäily kohdistuu myös mahdolliseen lujuuden varmuusmarginaaleilla pelailuun. Jos näin tehdään, siinä otetaan se riski, että nykyinen Inspectan laaduntarkastus ei löytäisi pienellä riskillä alemmalle varmuustasolle suhteitettuja betoneita. On ehkä ajateltu, että sementti antaa sitten kuukausien päästä aikanaan lujuutta lisää. Mutta näin ei välttämättä ole enää nykyisten kalkkifilleriä  sisältävien seossementtien aikana. Lujuutta ei tule enää ylenmäärin lisää.

Liikenneviraston kohteissa betonin lujuus arvioidaan kohdekohtaisesti esimerkiksi kimmovasaralla tai porauksin tai työmaakoekappalein rakennetyypistä riippuen. Lisäksi LIVI vaatii jokaisen lujuusluokan arvioitavaksi erikseen. LIVI ei hyväksy betoniperheajattelua alkuunkaan. Talonrakentamisessa se on kuitenkin hyväksytty eikä siellä juurikaan tehdä työmaakohtaisia lujuustestejä. Pitäisikö siis palata takasin vanhaan testauskäytäntöön ja ottaa työmaan olosuhteetkin huomioon?

Kiviaineksen kosteus

Kuten Kemijärvellä niin Turussakin kiviainesten kosteuden hallintakin on pohdittavana. Hienojen lajitteiden kosteuden vaihtelu voi aiheuttaa jopa 5-7 MPa lujuusalituksen. Laadunvalvonnassa se olisi otettava huomioon, mutta sitä ei välttämättä oteta tarpeeksi vakavasti huomioon. Luotetaan siihen, että annosteluvesi säätyy sitten notkeuden mukaan.

Turussa tukiseinään jääneet ”rotankolot” toivat esiin betonin lujuusongelmat. Ne eivät todennäköisesti ole kuitenkaan primäärisyy noihin lujuusongelmiin. Toki tiivistys pitää tehdä aina kunnolla.

Juttuun on haastateltu betonialan huippuasiantuntijoita, jotka liikesuhteidensa vuoksi eivät halua kuitenkaan nimiään julkisuuteen. He epäilevät, että tapauksia on ympäri Suomea.

Juttu on päivitetty maanantaiaamuna 28.11., jollon siihen on lisätty Tukesin näkemys tutkinnan aiheista.

Keskustelu artikkelista: 21 kommenttia

  • Syyllisten etsintä käynnissä. Хорошоо

    Vastaa
  • Ne artikkelin lopussa mainitsemat ”rotaankolot” ovat todellisuudessa hevosen mentäviä reikiä .Kuutioittain puuttuu betonia jokapuolelta.

    Vastaa
    • No nyt on jutut kun Esson baarissa. Ei siinä TYKSIn valuvikasessa seinässä kuitenkaan ihan ”kuutioiden” kokoisia aukkoja ole… Selvä ja tyypillisen näköinen virhe tiivistämisessä, joka on myöhemmin vielä piikattu auki. Eikä piikattunakaan mikään ”hevosen mentävä”.

      Vastaa
  • Nyt vain odotetaan koska liikennevirasto saa konsulltivalvojansa toimistosta työmaalle.

    Vastaa
  • Työmaan töppäyksiä—Kun ei haluta tappaa lypsävää lehmää (llikennevirasto) eikä mollata työmaan valuista vastaavia työnjohtajia, niin Ruduc saattaa ottaa todennäköisesti syyt niskoilleen…On järkevämpää pitää liikesuhteet kunnossa jakamalla vastuu tapahtuuneesta,niin ei ole yhtä syyllistä. Huokoistin on arvaamaton ja sen hyöty kysenaleinen.

    Vastaa
    • Huokostin lisää betoniin ilmakuplia, mikä estää kosteusrasitetun betonin pakkausrapautumisen, kun rakenteessa olevalla vedellä on tilaa laajentua ko. ilmakupliin. Sen merkitys ei ole kyseenalaista.

      Vastaa
  • Betoirakentamisen pelisäännöt tuntuvat olevan huippuasiantuntijoiltakin hieman hukassa.

    On olemassa tarkat säännöt, paljonko betonin valmistajan pitää tuottaa ylilujuutta. Sitä Inspecta valvoo.

    Jokainen betoninvalmistaja yrittää ohjata prosessiaan niin, että tuotanto olisi mahdollisimman tasalaatuista, eikä turhaa ylilujutta tarvitsisi tehdä. Hyvältä valmistajalta saat juuri sitä lujuutta, mitä olet tilannutkin, ei juuri ylitystä.

    Tuo ilman myyminen betonina ja sen tuoma voitto on kyllä alhaista argumentointia. Jokainen alalla toimiva valmistaja tietää, että ilma pienentää lujuutta ja lisää sementin tarvetta.

    Vastaa
    • Ilman myyminen betonina on alhaista, kuten Jussi kirjoittaa. Samoin on veden myyminen betonina, jota sitäkin on joskus tapahtunut. Molemmista seuraa alhainen betonin lujuus.

      En kirjoittanut, että ilman myynti olisi tahallista. Laskelma kuitenkin kertoo, mikä taloudellinen merkitys sillä voi olla. Noita lukuja en ole vetänyt hatusta.

      Kemijärven tapaus kertoo mm. huonosta laadunvalvonnasta ja johtaa kysymyksiin, kenen intressissä on tiukka laadunvalvonta.

      Huokostusta tarvitaan parantamaan pakkasen kestävyyttä. Nyt ilmaa oli ”puhallettu” reilusti yli, vaikka valuhetkellä lämpötila oli 12 plusastetta eli olot olivat valulle hyvät.

      Tukes parhaillaan määrittelee mitä tuo ”hyvä betonin valmistaja” tarkoittaa eli millä tavalla prosessia pitäisi parantaa, että uusia tapauksia ei tulisi esiin. Ei Liikennevirastokaan varmaan turhan takia ole määrännyt tehostettua laadunvalvontaa siksi ajaksi, että asiat saadaan kuntoon. Jos se luottaisi nykyiseen tapaan toimia, niin tehotoimia ei tarvittaisi.

      Vastaa
      • ”Huokostusta tarvitaan parantamaan pakkasen kestävyyttä. Nyt ilmaa oli puhallettu reilusti yli, vaikka valuhetkellä lämpötila oli 12 plusastetta.”

        Mitä tarkoitat ilman puhaltamisella reilusti yli? Ei sinne massaan valmistuksen yhteydessä mitään ilmaa puhalleta.

        Vastaa
        • Ilmaisu oli kommentissani epätarkka. Puhaltamisen voi jokainen ymmärtää omalla tavallaan. Tekstissä kirjoitin asia hieman tarkemmin: Lisänotkistuksessa on riskinsä, sillä tietyt nesteyttimet tekevät sekoitettaessa lisäilmaa. Kun se tulee normaalisti huokostimella tehdyn ilman päälle, ollaan lujuutta heikentävällä tasolla.

          Vastaa
          • Kimmo Huttunen

            Kemijärvellä on siis kiistatta tapahtunut virheitä ja on hyvä, että ne tuodaan julki. Sensaatiohakuinen kirjoittaminen on kaikessa epätarkkuudessaan nykyisin kovin yleistä eli annettakoon anteeksi ”ajan hengen mukaisena” mutta ei ehkä pitäisi ymmärtämättömyyttään lähteä viisastelemaan sillä, mikä on ollut valuhetken lämpötila ja antaa ymmärtää, että sillä olisi jotain merkitystä lisähuokostuksen tarpeeseen tai määrään. Kemijärvellä varmasti pakkasta on edelleen joka vuosi.
            Myös tuo ilman myyminen betonina -kommentti/heitto oli aika kepeä läppä ja olisi voinut jäädä ilmoille laskematta kaikessa näppäryydessään.

      • betinimylläri

        En oikein ymmärtänyt tuota ilman ”puhaltamisen” ja 12 plusasteen yhtälöä? Huokostuksen tarkoitus on lisätä sitoutuneen betonin pakkasen kestävyyttä, eikä sillä ole mitään tekemistä valuolosuhteiden kanssa! Ja onko tuo ”puhaltaminen” jotakin uutta ammattislangia, johon en ole aikaisemmin törmännyt?

        Vastaa
  • Jos työmalla yritetään valmistaa kevytbetonia, (SIPOREXia) niin pitäähän SE silloin höyrykarkaista. Kurssitus oli ennen Vuosaaressa, nykyisin Ikaalisissa.

    Vastaa
  • Tuote kunnossa tehtaalla, työmaalla ei. Näin olen ymmärtänyt. Odotettavissa mielenkiintoisia neuvotteluja tehtaiden ja urakoitsijoiden välillä. Ehkä Kemijärven tapaus on jo käsitelty. Missä kohtaa vastuu tuotteen ominaisuuksista siirtyy tilaajalle ja millä perusteella. Mitä tilaaja voi (kohtuudella) odottaa tuotteelta kun toimittaja on valtakunnan ykkönen,

    Vastaa
  • Kuten artikkelissa todettiin vaikutusta on myös valitulla raekoolla erityisesti hintaan.
    Nyt tilanne on että, arvotaan jotain ja toivotaan parasta.
    Samaa voidaan sanoa ulkopuolisesta laadun valvonnasta joka on lähinnä vitsi.

    Vastaa
  • Kalervo Jankko

    Minkälainen kiviaines nostaa betonin hinnan jopa 2000-8000€/m3?

    Vastaa
  • Onkohan Asfalttibetonit samalla tavalla nykyisten epäkurantteja kun näyttää että urautuminen ja reikiintyminen on kasvanut ja vedotaan aina vain ilmaston muutoksiin ? Työmaavalvonta materiaalien osalta olematonta, ei tehdä pistokoeluontoisia materiaalien tutkimuksia, luotetaan vain urakoitsijoiden laaturaportteihin. Päällysteiden levityslämpötiloja yms. ei valvota tilaajan puolelta ollenkaan eikä oteta päällysteestä näytteitä vetopäässä. Meillä tiestöllä lepää aikapommi noiden päällysteiden kanssa, sillä uskallan väittää että osa sinne viime vuosina levitetyistä päällysteistä ei täytä laatu – ja tyhjätilavaatimuksia.

    Vastaa
    • Luulin, että asfalttikartelleissa sovitaan vain hinnoista eikä siitä millaisilla jyrillä massa tiivistetään.

      Meillä Asfalttikallio teki sileää asfalttia ja NCC:n tekemää pätkää ajaessa luulin aluksi, että vika olisi ollut kuljettamassani ajoneuvossa.

      Vastaa
  • Jos 300 kuution betonimäärässä on 20 m3 ylimääräistä ilmaa, ei se betonitoimittajalle kovin hyvä bisnes ole. Muottiin mahtuu 300 m3, joten betonia toimittaja saa kaupattua vain 280 m3. Ellei sitten betonitoimittajalla ole tiedossa ylimääräisen ilman määrä ja tämän takia osaa tehdä 6,7% liian pieniä kuormia. Työmaallahan ei ole mitään mahdollisuuksia todentaa kuormien kokoa.

    Paljonko Kemijärven työmaalle on kuormakirjojen mukaan betonia ajettu ja vastaako se sillan teoreettista betonimäärää?

    Vastaa
  • Hyvä kommentti Talikolta. Kuitenkin on niin, että betonin valmistaja pyrkii suhteuttamaan betonimassaa kuution eli 1000 litraa aina siten että se sisältää betonimassaan tarkoitetun ilmamäärän. Jos todellinen ilmamäärä sitten poikkeaa suhteutuksen tavoiteilmamäärästä niin kuutio on joko isompi tai pienempi riippuen toteutuneesta ilmamäärästä. Yksikään betonin valmistaja ei pyri tarkoituksella suurempaan ilmamäärään kuin on tarkoitus. Miksi? Siksi, että 1 prosentti liikaa ilmaa vie lujuudesta 5 %, 2 % liikaa vie 10 % jne. Jokainen betonin valmistaja tietää tämän.Yksikään betonin valmistaja ei tee businesta lisäämäällä ilmaa tarpeettomasti betonimassaan.

    Talikon viimeisessä kappaleessa sisältyvään ohjeeseen on jokaisen työmaalla betonista vastaavan syytä suhteutua tosissaan. Valittaen on kuitenkin todettava, että kun virhe löydetään ollaan myöhässä. Kuitenkaan kummankaan osapuolen ei ole syytä huolestua jos kokonaismäärä poikkeaa + tai – 1-2 % teoreettisesta kokonaismäärästä. Kaikki on tällöin hyvin. Virhemarginaalin kuuluu sekä muottityö, että betonin määrä.

    Vastaa

Vastaa

Rakennuslehden pääuutisia