Tukes: Betonin laatuongelmiin ei ole löytynyt yksittäistä syytä – selvityksiä jatketaan

Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes) on selvittänyt työmailla todettuja betoniin liittyviä laatuongelmia. Tapausten välillä ei ole tähän mennessä löydetty sellaista yhtenevää tekijää, joka selittäisi betonin laatuongelmat. Näytteitä on edelleen tutkittavana ja tulosten myötä arviot ongelmista tulevat tarkentumaan.

Tukes suosittelee rakennusteollisuudelle laadunvarmistuksen tehostamista ja menetelmien kehittämistä vaativissa rakennuskohteissa.

P-lukubetonia ja seossuhteita selvitetään

Tukesin tähänastisten selvitysten perusteella ongelmat liittyvät pääosin pakkasen ja suolarasituksen kestävään p-lukubetoniin. Yksittäisiä ilmoituksia on saatu myös muiden betonilaatujen poikkeuksellisen hitaasta kuivumisesta. Betonin tiheydet ovat olleet alhaisia, ja betonin puristuslujuudet ovat jääneet selvästi alle tavoitelluista lujuuksista.

Kun betonissa käytettävä sementtilaatu on ongelmien havaitsemisen jälkeen vaihdettu toiseen tai betonin reseptiä on muutettu lisäämällä sementin osuutta, on betoni sitoutunut normaalisti ja se on saavuttanut tavoitelujuuden. Seosainesuhteen merkitystä erityisesti sementin osalta tulisi edelleen tutkia.

Laajempia varmistuksia ja uudenlaisia menetelmiä laadun tarkkailuun

Isoimmat ongelmat näyttävät tällä hetkellä liittyvän p-lukubetoniin. Tukes ja rakennusalan toimijat tulevat jatkamaan ongelman ratkaisemista erilaisin tutkimuksin ja selvityksin.

Laadunvarmistusta lisättävä

Tukes suosittelee rakennusteollisuudelle, että käytettäessä betonia vaativissa kohteissa, otettaisiin käyttöön laajempia laadunvarmistustoimenpiteitä, joilla varmistetaan suunnitellun lujuuden toteutuminen. Todetuista poikkeamista valmisbetonin laadussa tulee tehdä ilmoitus Tukesiin.

Tukesissa on vuoden 2016 loppupuolella käynnistynyt rakennustuotteiden laajamittainen testausohjelma. Ohjelmassa testataan tuotteita yli kahdessakymmenessä eri kategoriassa. Testaukset saadaan tehtyä vuoden 2017 aikana. Testausohjelmassa tullaan huomioimaan myös betonin laatuun liittyvät ongelmat testaamalla valmistukseen liittyviä yksittäisiä tuotteita. Lisäksi Tukes kehittää valmisbetonin laaduntarkkailukäytäntöjä yhteistyössä betoniteollisuuden kanssa.

Tukes myös haastaa betoniteollisuuden sekä oppilaitokset kehittämään uudenlaisia mittausmenetelmiä tai esimerkiksi erilaisia betonimassan sekaan heitettäviä älykkäitä ilmaisimia, joilla voitaisiin luotettavasti, toistettavasti ja nopeasti sekä mahdollisimman reaaliaikaisesti seurata betonin lujuuden kehitystä.

Tukesin selvitysten havaintoja

• Betoninäytteiden lujuusmittaustuloksissa on ollut eroja betoninvalmistajan laadunvarmistusnäytteiden sekä valun jälkeen otettujen näytteiden välillä.
• Betonin valmistus on tutkituissa kohteissa optimoitu lähelle tavoitelujuutta. Tällainen käytäntö voi olla riski, koska varmuuskerrointa (toleranssia) ei käytännössä ole, jos työmaaolosuhteissa jokin menee pieleen.
• Betonivalmistajan ja tilaajan välisissä sopimuksissa ei ole määritetty riittävällä tarkkuudella eri osapuolten vastuita ja esimerkiksi laadunvarmistusmenettelyjä.
• Betoninvalmistaja ei ole antanut erityisiä ohjeita betonin valun aikaiselle käsittelylle ja jälkihoidolle; on oletettu, että noudatetaan alan ohjeistuksia.
• Betonivalmistajan asiantuntemusta ei ole hyödynnetty valukohteiden toteutuksen suunnittelussa.
• Betonin sisältämä ilmamäärä on ollut yhdessä tapauksessa poikkeuksellisen suuri, jopa yli kaksinkertainen.
• Betonivalun työmenetelmissä sekä betonin jälkihoidossa on tapahtunut poikkeamia.
• Betonivalmistajan laadunvarmistustoiminnoissa ei ole todettu puutteita.

Selvityksessä todettuja epävarmuustekijöitä

• Ilmamäärän mittaustuloksien luotettavuus ja toistettavuus on joissain tapauksissa herättänyt epäilyjä.
• Puutteet työmenetelmissä ovat mahdollisia (inhimillinen tekijä, ohjeistus, valvonta)
• Betoninäytteiden lujuusmittauksissa on ollut eroja eri akkreditoitujen laboratorioiden välillä.

Lisäaineiden ja niiden yhdistelmien vaikutuksesta betonin ominaisuuksiin on toisistaan poikkeavia näkemyksiä. Joidenkin betonivalmistajien mukaan lisäaineet eivät ole ongelma, on vain ymmärrettävä niiden käyttäytyminen. Toisaalta eräiden asiantuntijoiden mukaan lisäaineiden erityisesti notkistimien ja huokostimien välinen yhteensopimattomuus on riskitekijä.

Kemijärven raportin johtopäätökset

Toistaiseksi vasta Kemijärven tapauksesta on tehty loppuraportti. Sen laati P-lukubetonin Liikennevirastolle kehittänyt Seppo Matala. Hän on arvioinut, että huokostimien ja notkistimien yhteensopimattomuus on keskeinen syy ongelmiin. Aiemmin P-lukubetonit toimivat moitteettomasti. Siirtyminen polykarboksylaattien käyttöön nesteyttimenä toi hänen mukaansa esiin ongelmat.

Tässä tiivistettynä Matalan johtopäätökset Kemijärven tapauksesta:

Kun sillanrakennuskohteessa betonin lujuus täyttää vain 50 %:sti asetetun nimellislujuustason, on tapahtunut megaluokan virhe. Syy lujuusalitukseen on selvä; epäonnistunut betonin valmistus.

Jos kaikkia Liikenneviraston asettamia betonin laatuvaatimuksia ja laadunvalvonnan toteutuksesta annettuja määräyksiä olisi noudatettu, virhettä ei olisi päässyt syntymään. Kattavien ennakkokokeiden suoritus olisi paljastanut epästabiilin ilmahuokosrakenteen ja suhteettoman korkean ilmamäärän muodostumisen ja niistä aiheutuvaa betonin huomattavaa alilujuutta ei olisi esiintynyt.

Tapaus antaa oikeutetusti syyn epäillä, esiintyykö Suomen siltakohteissa laajemminkin tapauksenkaltaista piittaamattomuutta asetetuista ohjeista ja määräyksistä

– tilaajan valvonnassa

– betonin valmistuksessa ja

– työmaatoteutuksessa.

Koska nähtävästi mainitunlaista piittaamattomuutta esiintyy, herää kysymys: Olisiko betonin ja betonirakenteen kelpoisuuden toteamisessa siirryttävä takaisin valmiin sillan laadun arvosteluun? Tällainen menettely oli voimassa neljännesvuosisata sitten ja siitä haluttiin pois jatkuvien reklamaatioiden vuoksi.

Muistion laatija esittää vakavasti harkittavaksi kahta etenemistapaa:

1. Ensimmäisessä pitäydytään nykyisenkaltaisessa menettelyssä, mutta tiettyjä laadunvalvontatoimia arvioidaan uudelleen ja tilaajan valvontaa kiristetään. Esitän myös harkittavaksi, pitäisikö Liikenneviraston vaatia valvontaa harjoittavien yritysten osoittavan kelpoisuutensa tehtäviin. Vaativien siltakohteiden valvontaorganisaatiossa tulee olla kohteen edellyttämä asiantuntemus. Olen havainnut liian usein, että valvojien tietämys silta- ja betonirakentamisesta yleensä ja erityisesti jännitettyjen betonirakenteiden toteutuksesta ja toiminnasta on olematon. Tällöin valvonnassa kiinnitetään huomiota toteutettavien siltarakenteiden laadun kannalta epäolennaisuuksiin. Tosiasia kuitenkin on, että siltarakenne tehdään 100 vuodeksi. Tuon iän saavuttamisessa valvontaorganisaation substanssiosaamisella on merkitystä.

2. Jos päädytään siirtämään kelpoisuudentoteamistoimet valmiin sillan arvosteluun, betonin lujuus- ja säilyvyysominaisuudet tulevat testattaviksi valmiista rakenteesta. Puristuslujuuden määrittäminen ja pakkasenkestävyyden testaaminen valmiista rakenteesta ei ole teknisesti ongelmallista. Menettely aiheuttaa kelpoisuudentoteamiskustannusten kasvun ja mahdollisesti urakkahintoihin ns. ylimääräisen arvonmuutoslisän.

Yli neljännesvuosisadan käytössä ollut sillanrakentamisessa noudatettava betonin kelpoisuudenosoittamismenettely on Kemijärven tapauksen tiimoilta osoittautunut epäluotettavaksi. Valvonnan nykytasolla menettely mahdollistaa jopa laadunvalvontatulosten manipuloinnin tai jopa tekemättömien mittaustulosten kirjaamisen.

Asiantilan korjaamisella on kiire. Betonin ominaisuuksien valvonta ja jopa kelpoisuuden toteaminen on vastoin voimassa olevia määräyksiä (InfraRYL 2006) liukunut betoninvalmistajan toiminnaksi. Näyttää ilmeiseltä, että osittain jopa tilaajaorganisaatiotkin ovat tämän hyväksyneet.

Mikäli tilaajan valvontaa ei saada kiristetyksi, tiukemmilla laadunvarmistustoimilla ei ole tehoa. Tällöin tilanteen korjaamiseksi ei jää muita vaihtoehtoja kuin valmiin siltarakenteen testaaminen rakenneosittain niin lujuuden kuin pakkasenkestävyydenkin suhteen.