Infra Rakennustuote Rakentaminen Vesa Tompuri 20 kommenttia

Tuulivoimalan perustus purettiin pehmeän betonin takia – neljässä tuulipuistossa tarkastuksia

Metsälän tuulivoimalan yksi perustus lähellä Kristiinankaupunkia on purettu pehmeän betonin vuoksi. Torkkolan tuulivoimapuistossa betonin lujuudet alittuivat, mutta purkamisilta vältyttiin. Lapuan tuulivoimapuistossa tarkastukset jatkuvat.

 

Lapualle rakennettiin Suomen korkeimmat tuulivoimalat. Sen perustusrakenteita on tarkastettu Metsälän tuulipuistossa havaittujen ongelmien vuoksi.

Pohjanmaalla on tarkastettu viime aikoina useita tuulivoimapuistoja. Yhdessä puistossa on jouduttu purkamaan tai korjaamaan jo tehtyjä perustuksia. Yhdessä puistossa betonin lujuus alitti vaatimukset, mutta purkamisilta vältyttiin. Yhdessä puistossa tarkastuksia vielä tehdään ennen kohteen luovutusta. Kaikissa kohteissa betonin on toimittanut Rudus.

Kristiinankaupungin Metsälän tuulipuistossa on purettu ja rakennettu uudelleen yksi perustus sekä tehty piikkauksia ja korjausvaluja kahteen.  Vaasan Torkkolassakin puristuslujuudet olivat alle suunnitellun, mutta siellä rakenteen varmuus laskelmien mukaan riittää.

Kristiinankaupungin Metsälässä  EPV Tuulivoima Oy:n tuulipuistossa havaittu puristuslujuuden alitus johti yhden perustuksen purkamiseen ja uudelleen rakentamiseen. Lisäksi kaksi saman työmaan perustusta oli rakennesuunnittelijan laskelmien perusteella piikattava 20 senttimetrin syvyydeltä auki sekä valettava ja raudoitettava tältä osin uudestaan. Loput 31 perustusta kelpasivat riippumattomien tarkastusten jälkeenkin. Niissä säänkestävää betonia käytettiin vain perustuksen kaulusosassa, ja pääosa massiivisista perustuksista oli valettu tavallisesta valmisbetonista.

Peikko Oy toimitti työmaan perustukset ja urakoitsijana toimi Suomen Maastorakentajat. Peikon tiedote hankkeesta löytyy tästä.

Vaasan Torkkolassa rakenteiden varmuus saman, tuulivoimaloiden ja muiden dynaamisesti kuormitettujen rakenteiden suunnitteluun perehtyneen asiantuntijan laskelmien mukaan riitti. Tämä johtui siitä, että siellä kelpoisuus on aina tapauskohtainen, vaikka voimassa olevat betoninormit määrittelevätkin puristuslujuuden hyväksyttävyyden aina yksikäsitteisesti: mitattu arvo ei saa olla pienempi kuin 85 prosenttia suunnittelulujuudesta.

Kalajoen tuulipuiston betonirakenteet valmistuivat kesäkuussa. Siellä kaikki perustukset on valettu säänkestävästä, samalla reseptillä valmistetusta betonista kuin Kristiinankaupungissa ja Vaasassa. Kalajoen perustuksista yksi perustuksista on pistokoeluonteisesti jälkeenpäin tarkistettu ja todettu urakoitsijan mukaan laatukriteerit täyttäväksi.

Kalajoen tuulipuistoa rakennuttavan WPD:n toimitusjohtaja Heikki Peltomaa sanoo, että betonia ei ole tarkistettu enempää sen jälkeen, kun Rudus-kohu tuli. ”Täytyy uskoa siihen että porukka on ollut ajan tasalla.”

Lapualle Suomen korkeimmat tuulivoimalat

Lapuan tuulivoimala, jota rakennuttaa OX2,  ei ole vielä otettu vastaan. Sen pitäisi tapahtua vuodenvaihteeseen mennessä, kun on tiedossa, täyttävätkö jo valettujen rakenteiden todelliset puristuslujuusarvot suunnitelmissa määrätyt kriteerit vai ei.

Perustustöiden urakoitsija oli perustusratkaisun kehittänyt Peikko Oy.Voimalan perustustöiden aliurakoitsijan toimi perustusratkaisun kehittänyt Peikko Oy. Rudus toimitti betonin, mutta vain voimaloiden kaulassa käytettiin samaa laatua kuin Turussa ja Kemijärvellä, ja ne kohdat on nyt varmuuden vuoksi tarkistettu. Aikaisemmin oli paikattu vain normaaleja pintavalun pikku koloja.

Projektinjohtaja Pasi Tammivaara (OX2) kertoi kuulleensa nyt ensimmäistä kertaa väitteen betonin ongelmista Lapuan tuulipuistossa.

”Ehkä huhu on lähtenyt pintapaikkauksista ja nyt tehdystä tarkastuksesta?”, hän sanoo.

”Meillä on kyllä Ruduksen betoni, mutta ei ongelmaa sen kanssa, ei missään nimessä sitä ongelmaa kuin Turussa ja Kemijärvellä, lujuuksien ja perusmassan kanssa ei mitään ongelmia.”

Sitä laatua mistä puhutaan Turussa tai Kemijärvellä, ei ole meillä kuin yhdessä paikassa, hiukan voimaloiden kaulassa, ja vaikka resepti on hieman eri, me ollaan tarkastettu uudestaan ihan varmuuden vuoksi

Lisäksi ulkopuolisena tarkastajana on Rambollin Oulun toimisto.

”Kun luin asiasta ja markkinoilla liikkui huhuja, että Ruduksen betonissa täytyy olla systemaattinen vika, otettiin maamassat pois ja tarkastettiin, jolloin kaikki lujuudet ja huokoisuudet olivat kohdallaan.”

Lapuan Jouttikalliolle nousi syksyn aikana kuusi tuulivoimalaa, joiden lapojen navat kohoavat 147 metrin korkeuteen ja kärjet yltävät ylimmillään 210 metriin.

”Pidempiä lapoja voi olla jossain, mutta tämän korkeammalle ei turbiinia ole asennettu Suomessa”, sanoo Tammivaara.

Säänkestävässä betonissa halpa notkistin

Kaikissa tänä vuonna rakennetuissa tuulivoimaloissa on käytetty  säänkestävää betonia. Käyttökohde on ollut joissakin tapauksissa tuulivoimalatornien perustusten kaulusosa tai perustus kokonaisuudessaan.

Säänkestävän betonin viime aikoina havaittujen puristuslujuusalitusten välittömäksi syyksi on osoittautunut liian suuri rakenteeseen jäänyt ilmamäärä. Tämä taas on johtunut huokostinten ja notkistimen yhteensopimattomuudesta. Tarkkaan ottaen aiemmin käytössä olleilla naftaleeni- ja melamiinipohjaisilla notkistimilla yhteensopivuusongelmaa huokostimien kanssa ei ollut. Kaikissa viimeaikaisissa ongelmatapauksissa massan notkistamiseen käytettävinä nesteyttiminä on käytetty kymmenisen vuotta sitten markkinoille tullutta polykarboksylaatteja. Valintaperusteluna on ilmeisesti ollut halvempi hinta.

Säänkestävällä P-lukubetonilla, jollaista taitorakenteissa Suomessa yleisesti käytetään, sementti sisältää masuunikuonaa. Masuunikuonan määrä vaikuttaa betonin varhaislujuuden kehitykseen, mutta havaittuihin lopullisen puristuslujuuden ongelmiin masuunikuonalla ei ole mitään osuutta. Lujuuden kehittymisessä kuluu 91 vuorokautta, kun tavallisella sementillä päästään 28 vuorokauteen.

Tuulivoimaloiden sementtiseoksessa on masuunikuonaa jopa 70 prosenttia, jotta ehkäistäisiin betonin liian kova lämmönkehitys ja siitä seuraava halkeamisriski.

Kalajoen voimaloita rakennuttavan WPD:n hallituksen jäsen Esa Holttinen kertoo, että maaailmalta on tiedossa tapauksia että lämmön kehityksen takia on halkeamia tullut. ”Yksi keskeisiä laadun varmistuksen tavoitteista ehkäistä lämmön kehityksestä johtuva halkeilua.”

Väsytyskuormat tuulivoimaloilla merkittäviä

Tuulivoimaloilla ja muilla korkeilla, dynaamisesti rasitetuilla betonirakenteilla lujuudenalitukset ovat siinä mielessä kriittisempiä kuin staattisilla rakenteilla, koska väsytyskuormien osuus tulee merkittäväksi vasta ajan myötä. Tämä pätee myös näiden rakenteiden perustuksiin. Tiettyyn rajaan asti perustuksia voi jälkikäteen vahvistaa esimerkiksi mantteloimalla, mutta se ei aina riitä. Äärimmäisessä tapauksessa rakenteet on purettava – tapauskohtaisten laskelmien perusteella.

Mistä betoniongelmat johtuvat?

Miten tähän tilanteeseen on tultu? Monien asiantuntijoiden yhdensuuntainen käsitys on se, että perusongelma on seurausta yleisesti nykyään käytetyn huokostinaineen ja massan työstettävyyttä parantavan notkistimen yhteensopimattomuudesta. Polykarboksylaattinotkistimella näyttää olevan se ominaisuus, että massaa hallitsemattomasti sekoitettaessa ilmamäärä vain kasvaa. Ylimääräiset ilmat saa kyllä näytettä otettaessa pois, mutta millä varmistaa se, että koekappaleiden betoni ja autosta rakenteeseen pumpattava, työmaalla tiivistettävä betoni vastaavat laadullisesti toisiaan? P-lukubetoneita käytettäessä tuo voidaan varmistaa vain tekemällä ennakkoon käytettävälle betonireseptille kattavat ennakkokokeet lujuuden ja pakkasenkestävyyden suhteen, toteaa asiasta haastateltu Seppo Matala.

Matalan mukaan nyt näyttää siltä, että nesteyttimien käyttö on ollut ajoittain suorastaan holtitonta. Muulla kuin työmaalla tapahtuneella lisänesteytyksellä ei saada betoniin lähes 15 % ilmamääriä, jos tehtaalla ilmamäärä on ollut normaali 5 %.

Liikenneviraston ja Ruduksen raporteissa ristiriitaisuuksia

Rudus julkaisi viime viikolla oman raporttinsa Kemijärven sillan lujuudenalitusten syistä. Nyt saman teki Liikennevirasto. Raporteissa on muutamia selvästi eriäviä näkemyksiä.

Liikenneviraston raportti kyseenalaistaa Ruduksen väitteen, että betonin yli 100 kilometriä pitkä kuljetusmatka olisi ollut keskeinen syy ylisuurille ilmamäärille.

Työmaamittaukset osoittavat, että ilma on lisääntynyt yli 2 tunnin aikana vain yhden prosenttiyksikön. Tämä asettaa Ruduksen tekemät työmaan laadunvalvontatoimet arveluttavaan valoon. Betonistahan löytyi ilmaa 13-15 %.

Tehdaskappaleiden tiheys ylitti normaalin 5 prosenttia ilmaa sisältävän betonin tiheyden. Tähän voi olla syynä sekin, miten koekappaleet on tehty eli miten niitä on esimerkiksi vibrattu. Onko esimerkiksi mahdollista, että ns. koekappaleiden ylifibrauksella tehtaalla olisi poistettu ylimääräinen ilma?

Rudus ei ole liikesalaisuuksiin vedoten kertonut reseptejänsä missään näissä julkisuuteen tulleessa kohteessa. Ne voisivat paljastaa, mikä oli vialla.

”P-lukubetoneita valmistattessa reseptit on ilmoitettava tilaajalle. Kemijärvellä näin ei ole tehty. Ohjeet edellyttävät tätä, koska niiden perusteella määritetään kelpoisuus pakkas-suolakestävyyden suhteen ja lasketaan P-luku. Tässä Rudus ottaa hirveän riskin. Tilaaja voi halutessaan vaatia betonin pakkasenkestävyyden osoittamista rakenteesta irrotetuista näytteistä suoralla pakkas-suolakokeella P-lukuohjeen mukaisesti, mikäli kelpoisuutta ei ole voitu suhteitustiedoista laskien todentaa. Ja se tulee todella kalliiksi”, sanoo Liikenneviraston raportin kirjoittanut, tekniikan tohtori Seppo Matala.

Hän ihmettelee, miksi Rudus on raportissaan halunnut kiinnittää huomion omasta toiminnastaan P-lukubetoniin. Siitä on laadittu Tiehallinnon raportti , jossa Matala on yksi kirjoittajista, jo vuonna 2000.

Ympäristöministeriöllä kriisikokous ja tarkastusvaatimukset

Säänkestävän P-lukubetonin puristuslujuusalitukset eivät rajoitu Kemijärven siltaan ja Turun yliopistollisen keskussairaalan ja NCC:n pysäköintitalon rakenteisiin. Koko maassa rakennusliikkeet on käyneet kimmovasaran kanssa tarkastamassa betonirakenteitaan.

Aiheen vakavuudesta kertoo se, että ympäristöministeriö järjesti aiheesta kriisikokouksen perjantaina ja ensi keskiviikkona se esittelee yhdessä pääkaupunkiseudun rakennusvalvontavirastojen kanssa toimenpideohjelmansa. Tarkoitus on patistaa Rakennusteollisuus ry:n talonrakennusurakoitsijoita tarkistamaan omien työmaidensa betonitöiden laadun.

Liikennevirasto esitti 18.11. jo saman siltojen ja muiden väylähankkeiden taitorakenteiden osalta. Turun sairaalakin kuuluu rautatiesillan ylittävän sillan osalta Liikenneviraston vaatimusten piiriin. Luottamus tehtaiden omaan laadunvalvontaan on nyt koetteilla, sillä Liikennevirasto vaatii, että betonin lujuus tarkistetaan sekä tehtaalla että työmaalla riippumatta siitä kuinka lyhyt kuljetusmatka on kyseessä. Poikkeustilanne jatkuu niin kauan, kunnes syyt nykyisiin ongelmiin ovat selvinneet ja korjaustoimet on tehty.

Kirjoittajat: Vesa Tompuri, Anssi Orrenmaa, Seppo Mölsä

 

 

Keskustelu artikkelista: 20 kommenttia

  • Jouko Parviainen

    Ei kauhean lujaa voi betoni olla, jos siinä on 70 % masuunikuonaa – ennen vanhaan oli kiviaineksia 75 %

    Vastaa
    • Jopa 70 % masuunikuonaa sideainemäärästä ei tarkoita että betoni sisältää 70 % masuunikuonaa. Masuunikuonaa kehittää yhtä hyvin lujuutta kuin sementti mutta huomattavasti hitaammin. Ei nämä korkeat ilmammärä- ja alhaiset lujuusongelmat masuunikuonasta johdu.

      Vastaa
  • Käsittämätöntä tunarointia betonivalmistajalta ja työmaan valvontaorganisaatiolta. Kun edes P-luku massojen käytännön ohjeisiisiin ja vaatimuksiin ei perehdyta tai niistä ei välitetä. MIten voidaan toimitus katsoa hyväksytysti suoritetuksi jos ei edes valu- / rakenneosakohteisia P-lukulaskelmia edellellytetä. Mihin helvettiin on kadonnut ammattitaito niinkin yksinkertaisessa asiassa kuin betonin valmistus ja ennen kaikkea mihin on kadonnut ymmärrys? On aivan turha vedota eri lisäaineiden tekevän sitä ja tätä, niistä pitää betonin valmistajan olla selvillä miten ne käyttäytyvät ja vaihtaa tarvittaessa lisäaineet. Näin on tehty ennekin, ainakin silloin kun oli vielä ymmärrystä miten asiat pitää tehdä vaatimusten mukaisesti. Kun itse olen ollut toteamassa, että betonimassan ilmamäärä voi olla 5 % tai 18 % tehtaalla, samalla lisäaineen annostumäärällä riippuen sekoitusajasta ymmärtää jo tyhmempikin asioihin perehtynyt, että jotakin on pielessä ja jokin muutos täytyy asialle tehdä. Kun tehtaalla tehty lujuuskoekappale on laadunvalvontaikäisenä ok. mutta työmaalla tehty 60 % vaaditusta on asiat jääneet puolitiehen. So what, eikä se kimmovasara ole kovin hyvä laite kun betonin nimellislujuus on yli 40 Mpa, ai niin, nythän on kyseessä alhaislujuusbetonit.

    Vastaa
    • Ei voida sanoa että ennen on osattu betonoinnit paremmin kuin nyt kun katselee rappeutuneita julkisivuja. Suojapeitteet ovat olleet liian pieniä ja betoni on päässyt usein jäätymäänkin. Tästäkin opitaan ja taas osataan tehdä hieman parempaa betonia.

      Vastaa
  • laborantti istunut autossa ja ollut facebookissa summissa laittanut ilmamääriä jotka näyttää papereissa hyvältä

    Vastaa
  • Ei tämä ongelma taida koskea pelkästään P-luku betonia. Xf1-ja xf3- rasitusluokan rakenteiden betoneissa on myös nämä notkistimet ja huokostimet käytössä.

    Vastaa
  • Muutama tarkennus tähän juttuun:

    P-lukubetoneissa ei vaadita masuunikuonan käyttöä sementeissä tai sementin seosaineena betonitehtaalla. Masuunikuonan käyttö on tarpeen vain massiivivaluissa liiallisen lämmönkehityksen hallitsemiseksi. P-lukubetoneita voi tehdä ja tehdään kaikista sementtilaaduista.

    Väliotsikko ”Säänkestävässä betonissa halpa notkistin” on outo eikä sitä selitetä. Käytännössä kaikki saatavilla olevat notkistimet ovat polykarboksylaattipohjaisia ja niitä tuottaa globaali kemianteollisuus, esim. Basf, Sika ja Mapei. Modernit notkistimet eivät ole mitenkään erityisen halpoja eikä niille ole hyviä vaihtoehtoja.

    Betonia ei fibrata vaan vibrataan. Fibraus viittaisi jotenkin kuitujen käyttöön ja on harhaanjohtava termi.

    Vastaa
    • Seppo Mölsä

      Notkimistimet ovat (olleet) kalliita, ja nyt pohditaankin, onko siirtyminen halvempaan notkistimeen ollut riskitekijä. Varmaan myös keskustelu tuosta ilman lisäämisestä jatkuu.

      Vastaa
      • Keskustelua ilmamääristä on syytä jatkaa. Alalta kantautuneiden keskustelujen mukaan tutkimustesteissä on esiintynyt hallitsematonta ilmamäärien nousua kansainvälisten huippuyritysten notkistimilla. Onkohan sittenkin kemianteollisuus pettänyt suomalaiset rakentajat?

        Ovatko nuo tuulimyllyperustukset kaikki Ruduksen betoneista tehtyjä? Tämä olisi mielenkiintoinen tieto lukijoille.

        Rakennuslehden uutisointi asiasta on ollut rakentajia herättävää. Kannattaisikohan noita faktatietoja tarkistaa aina vielä ennen juttujen julkaisua vaikkapa professori J. Punkilta? Toistuvat asiavirheet heikentävät uutisoinnin uskottavuutta.

        Vastaa
  • x-betonimestari

    Betonimestarina ollessani koekuutiot otettiin työmaalla eli samasta betonista joka meni muottiin … olisi todenmukaisemmat tulokset tänäpäivänäkin näin menetellen.

    Vastaa
    • Niinno myös tehtaalla otettavat näytteet otetaan samasta betonista joka menee muottiin. Ei siellä erikseen jauheta mitään ”näyte-betonia”

      Vastaa
  • Plussementti ( CEM II ) lienee (?) osallisena kaikissa ongelmatapauksissa, joissa on käytetty huokostettua betonia, ja ilmamäärät heittää pudottaen lujuutta.
    Onko ( CEM I ) osallisena yhdessäkään tapauksessa?
    Onko tämä masuunikuonaa sisältävä sementti soveltumaton polykarboksylaattinotkistimienen ja esim, vinsolhartsipohjaisten huokostimien kanssa?

    Vastaa
  • taitaa olla ruduksella paljon salattavaa kun ei anna reseptiä sellaisille ihmisille jotka siitä tajuaisi jotain, mutta viimmeksi kun oli yt neuvottelut niin sai sellaiset ihmiset kenkää jotka tuosta betonista jotain edes tajusi

    Vastaa
  • Osaava kotimainen ammattitaitoinen ”kallis” työvoima korvattu, ulkomailta tulleella pullanpaistaja työvoimalla.

    Vastaa
  • Kunhan ei vaan ole irkkujen laatimat reseptit kun ei uskalleta niitä toimittaa tilaajallekaan ?
    Ps. Kaikkein järkevintä yhteiskunnan ( = veronmaksajat ) kannalta olisi kun lopetettaisiin kaikkien tuulivoimaloiden rakentaminen . Niitä yhtiöitä odottaa konkka kun valtion rahahana ( toivottavasti ) sulkeutuu. Siinä on sitten meillä todellinen ympäristöongelma kun myllyt kaatuu ja ruostuu luontoon. Terveisiä vaan Ville Niinistölle.

    Vastaa
    • Ahaa.. lopetetaan tuulivoiman tukeminen ja aiheutetaan konkurssi että voitaisiin jättää myllyt ruostumaan?

      Eikö olisi helpompaa edellyttää niiden pystyttämistä ihan laatan reunaan niin se kaatuisi kuin YIT:n pykäämä kaasuasema taannoin.

      Vastaa
  • CRH= rudus ja finnsementti. Suomen suurin valmisbetonituottaja ja suomen ainoa sementin valmistaja. Olisiko tällä jotain tekemistä vallitsevan tilanteen kanssa? Miten tämä on edes mahdollista? Nuohan saavat säätää asiat keskenään just eikä melkein…

    Vastaa
  • Vaikuttaa siltä tämä betonivouhotus, että pitäs jostakin saada se sodan aikainen presepti käyttöön.
    Tuolloinhan bunkkereita rakenettiin ja betonoitiin kovissakin pakkasissa, kun oli kiire. Tuskin oli pressuja, lämmittimiä ja kaiken maailman kemikaaleja (ellei lasketa pikku näkäräisiä) mukamas parantamaan lopputuotteen kestävyyttä/lujuutta. Bunkkerin piti kestä lentopommit ! Mitäs siihen
    sanoo tämänpäivän kompuutteriaivoinsinöörit, häh !!!

    Vastaa

Vastaa

Rakennuslehden pääuutisia