Näkökulma Seppo Mölsä 9 kommenttia

Ilmavaivojen syy paljastui: valmisbetoniteollisuus laiminlöi laadunvalvontansa

Tuore betonitutkimus vahvistaa sen, että betonirakenteissa viime vuonna paljastuneet lujuusongelmat ovat aiheutuneet teollisuuden välinpitämättömyydestä asetettujen määräysten ja ohjeiden noudattamisen suhteen.

Asiaa ei luonnollisestikaan sanottu näin tylysti Betoniteollisuuden itsensä tilaamassa Robust Air -tutkimuksessa, sillä korvausvaatimuksetkin lienevät vielä edessä.

Betoniteollisuus siirtyi 2000-luvulla käyttämään betonin työstettävyyttä parantavia toisen sukupolven tehonotkistimia. Ne perustuvat polykarboksylaattieetteriin (PCE). Notkeampi betoni kulki aiempaa vauhdikkaammin pitkiä, ohuita putkia pitkin työmaalle eli tehokkuus kasvoi. Betoniin lisättävää vesimäärää voitiin vähentää työstettävyyden kärsimättä joten lopputuotteesta tuli aiempaa tasalaatuisempi ja tiiviimpi. Betonin kuivumisaikakin saattoi lyhentyä. Tulokset näyttivät kaikin puolin niin hyviltä, että riskeiltä ummistettiin silmät.

Aalto-yliopiston betonitekniikan professori Jouni Punkin tekemä tutkimus osoitti nyt, että nämä lisäaineet edellyttävät tehokasta betonin sekoitusprosessia, sillä betonin lisääntynyt notkeus lisää myös ilmamäärän kasvun riskiä.

Betoniteollisuudelle nämä ”ilmavaivat” tulivat täytenä yllätyksenä, mutta näin ei olisi tapahtunut, jos teollisuuden oma laadunvalvonta olisi ollut kunnossa.

Tilaajille myyty ilmaa

Betonin ilmamäärää halutaan kasvattaa pakkasenkestävyyden parantamiseksi 5-6 prosenttiin. Joskus ilmamäärä on lipsahtanut kuitenkin yli 10 prosenttiin, kuten Kemijärven sillassa viime vuonna, mikä heikentää lujuutta merkittävästi. Kymmenen prosenttia lisäilmaa merkitsee jopa 40-50 prosentin lujuusalenemaa.

etonin ilmamäärää halutaan kasvattaa pakkasenkestävyyden parantamiseksi noin kuuteen prosenttiin. Joskus ilmamäärä on lipsahtanut kuitenkin yli 10 prosenttiin, mikä heikentää lujuutta. Kalliin sementin sijaan on myytykin siis ilmaa.

Aalto-yliopiston tutkimuksen taulukko 16 kertoo laboratoriotesteistä, joissa selvitettiin sekoitusprosessin vaikutusta ilmamääriin. Jos sekoitusprosessi ei ole riittävän tehokas, ilmamäärää kasvattavat lisäaineet toimivat vain osittain sekoituksen aikana ja ilman muodostuminen voi jatkua, kun betonia sekoitetaan työmaalla betoniautossa.

Taulukko osoittaa myös, että jos lujuusongelmista kiinni jääneet valmisbetonitehtaat olisivat noudattaneet määräystä, jonka mukaan betonin ilmamäärä tulee betonin ennakkokokeissa mitata heti sekoituksen jälkeen ja tunnin kuluttua sekoituksesta, niin valmistajat olisivat huomanneet ilmamäärän hallitsemattoman kasvun käyttämillään lisäaineilla. Tällöin yli-ilmaongelmaa ja sen aiheuttamaa lujuusongelmaa ei olisi koskaan tullutkaan.

Tuo ennakkokoevaatimus (Liikenneviraston ohje Siltabetonien P-lukumenettely kohta 4.2, kolmas kappale, neljäs virke: ”Ilmamäärä mitataan heti sekoituksen jälkeen ja tunnin kuluttua sekoituksesta”) on ollut voimassa yli 25 vuotta. Vaatimuksen ei siten pitäisi olla yllätys sen paremmin valmistajille kuin niitä valvovalle Inspectallekaan.

Liikenneviraston silta-asiantuntija Jani Meriläinen arveli Rakennuslehden jutussa, että ehkä tilaaja joutuu asettamaan laatuvaatimuksiin nyt myös sekoitusajan.

Ratkaisuja haetaan selvitysmiehen voimin

Ensi viikolla selvitysmies Tapani Mäkikyrö antaa oman lausuntonsa asiasta. Rakennusteollisuus RT kutsui hänet riippumattomaksi selvitysmieheksi ratkaisemaan, miten betonirakenteissa ilmenneet lujuuspoikkeamat saadaan nopeasti pois päiväjärjestyksestä ja kansalaisten luottamus betonin lujuuteen palautettua. Riittääkö betoniteollisuuden suositukset, että valmisbetoniteollisuus kiinnittäisi sekoitusprosessiin huomiota ja tilaajat tilaisivat laadukkaampaa eli kalliimpaa betonia?

Myöhemmin syksyllä on tulossa tietoa myös Liikenneviraston tekemistä siltatutkimuksista. Ainakaan toistaiseksi niissä ei ole löytynyt mitään niin hälyttäviä uusia lujuuden alenemia, että niiden takia olisi millekään sillalle asetettu käyttörajoituksia.

 

 

 

Seppo Mölsä

Toimituspäällikkö, seppo.molsa@rakennuslehti.fi, Twitter: @SeppoMls
Kaikki kirjoitukset

Keskustelu artikkelista: 9 kommenttia

  • Mikko Isotalo

    Väittäisin kyllä, että nyt Seppo Mölsä haukkuu väärää puuta moittiessaan valmisbetonitehtaiden P-lukubetonien ennakkokokeita betonikriisin syyksi.

    Ennakkokokeissa voi varmaan löytyä puutteita koko maan tasolla siellä täällä, mutta väittäisin itse, että tunnin testaukset koemassoissa on tehty varsin hyvin ja tunnollisesti. Mölsän siteerama normihan ei lisäksi sano, että betonimassaa olisi kuljetettava tunnin ajan, minkä oletetaan olevan osittaisena syynä ilmamäärän nousuihin: betonin ilmamäärä nousee autossa sekoittuessaan tutkimuksessa havaituista syistä. Nykyisin kun tämä tiedetään, ennakkokokeissa betonimassaa pyöritetään autossa sekoituksen ja tunnin testin välinen aika.

    Seppo Mölsä on sinällään mielestäni oikeilla jäljillä, eli varsinaisissa toimituksen aikaisissa työmaamittauksissa olisi suurimpien havaittujen ilmamääräpoikkeamien pitänyt paljastua jo työmaatesteissä ennen valua. Työmaan ilmamäärätesteistä vastaa työmaaorganisaatio, ei valmisbetonitoimittaja. Näissä on tapahtunut selviä lipsumisia normikäytännöistä ennen julkista kohua. Nyt toimiala on yleisen näkemyksen mukaan palannut ruotuun ja testit tehdään erittäin tunnollisesti.

    Ilmiö on ollut erittäin hankala paikallistaa ja hallita satunnaisuudestaan johtuen kuten Robust Air -tutkimuksen tuloksistakin voi itse kukin lukea. Valitettavasti siihen ei löydy yksittäisiä silver bullet -ratkaisuja, kuten artikkelissa kirjoitetaan, vaan koko toimitusketju raaka-aineista betoninvalmistukseen, kuljetukseen, valuprosessiin ja jälkihoitoon tarvitaan laadukkaaseen lopputulokseen niin vaativissa kuin helpommissakin betonirakenteissa.

    Mikko Isotalo
    Toimitusjohtaja, Lujabetoni Oy

    Vastaa
    • Seppo Mölsä

      Kiitoksia Mikko rakentavasta palautteesta.

      Keskusteltuani itseäni huomattavasti parempien betoniasiantuntijoiden kanssa, minun täytyy kuitenkin todeta, että ainakin hiukkasen vääriä puita riittää Kuopion suunnassakin.

      Annoit ymmärtää, että tutkimusmassoja olisi kuljetettu tunti ja sen jälkeen olisi ollut tunnin testaus ja vasta sen vuoksi ilmiö olisi tullut esiin. Se ei aivan pidä paikkaansa. Vain tehdastutkimuksissa on massoja kuljetettu. Laboratoriomassoja ei ole kuljeteltu. Tuo taulukko, joka oli kirjoituksessani, oli juuri laboratoriomassoista.

      Uusien tutkimusten tulos oli aivan sama kuin vuosi sitten julkaistussa LIVIn yksin maksamassa tutkimuksessa Kemijärven sillasta. Sillan betonitoimittajakin myönsi liian korkeat ilmamäärät. Ei siis ihme, että Liikenneviraston silta-asiantuntija Jani Meriläinen totesi jutussamme, että uuden tutkimuksen tulokset olivat odotetunlaiset.

      Molemmat tutkimukset teki Aalto-yliopiston betonitekniikan professori Jouni Punkki. Tutkimusta ei ole vielä kokonaisuudessaan julkistettu, mutta Punkki saanee kirjoitettua johtopäätöksensä lähiviikkoina. Toivottavasti hän saa tehdä sen riippumattomana tiedemiehenä vailla ylimääräisiä paineita.

      Mitä tulee P-lukubetoneihin, jotka on kehitetty pakkas-ja suolararasituksiin altistuvien silta- ja insinöörirakenteiden tekoon, niin niiden osalta on tuo tunnin testaus ennakkokokeissa ollut aina voimassa. Jos Lujabetonilla on testattu P-lukumassat kuten pitääkin, niin teillä ei varmaan voi olla yli-ilmaongelmaakaan eikä myöskään siitä johtuvia lujuusongelmiakaan. Hyvä niin.

      Betonin lujuusongelmien ei ole ainakaan vielä todettu koskevan kaikkia valmisbetonivalmistajia. Liikenneviraston meneillään olevat siltatutkimukset voivat toki vielä laajentaa joukkoa.

      Vastaa
      • Mikko Isotalo

        Luin vastaukseni vielä tarkkaan ja näistä asioista on kyllä näköjään hankalaa kirjoittaa tarkasti 🙂
        Tarkoitin itse siis sitä, että vuosien varrella tehdyissä oikeiden kohteiden ns. ennakkokokeissa uskoisin, että tunnin testit on tehty pääosin Suomenmaassa erittäin tunnollisesti. En viitannut siis Jouni Punkin tekemiin testimassoihin Robust Air -projektissa.

        Alkuperäisessä artikkelissahan syytetään valmisbetoniteollisuutta siitä, että tunnin kokeet olisivat jääneet tekemättä vuosien varrella ja tästä johtuisi ilmamääräongelma toteutuneissa kohteissa. Väitän itse edelleen, että näin ei oikeasti ole. Toki voin puhua vain Lujabetonin puolesta varmuudella eikä 100%:lla varmuudella voi tietenkään tietää omankaan organisaation toimintaa joka puolella Suomea ja maailmaa jokaisella hetkellä.

        Kemijärven sillan osalta en pysty kommentoimaan oikein mitään varmaa, koska se on kilpailijamme toimittama kohde. Olen kuitenkin kuullut monelta suunnalta, että kohteen betoni ja betonointi epäonnistui useastakin syystä.

        Olen kuitenkin täsmälleen samaa mieltä, että työtä pitää jatkaa ja Jouni Punkin johtopäätöksiä ja suosituksia pitää odottaa rauhassa. Ja tottakai tutkimuksessa haetaan juurisyitä ja seuraksia ja professorilla on täysi työrauha.

        Vastaa
  • Jussi Mattila

    Seppo, vedät nyt mutkat aika pahasti suoriksi. Hieman tutkivammalle journalismille olisi tilaa. Muutama kommentti seuraavassa:

    Tutkimus ei ollut yksin betoniteollisuuden tilaama, vaan tutkimus käynnistettiin ja toteutettiin yhdessä merkittävän tilaajaorganisaation eli Liikenneviraston kanssa.

    Tutkimuksessa ei selvitetty betonin lujuuskysymyksiä laisinkaan. Siksi tutkimuksen pohjalta ei voi ottaa kantaa siihen, mikä on ollut syynä todellisten kohteiden lujuusongelmiin. On monia muitakin mahdollisia syitä kuin betonin puutteellinen sekoittaminen.

    Turun sairaalatyömaalla oli lehtikuvissakin näkyviä tiivistyspuutteita, ammattislangilla rotankoloja. Käsitykseni mukaan ne eivät voi olla seurausta sekoituksen tai ylipäätään betoniteollisuuden laadunvalvonnan puutteista. Vaikutus rakenteiden lujuuteen täytyy kuitenkin olla paljon suurempi kuin betonin kohonneen ilmamäärän, jos betonia ei ole paikoin ollenkaan.

    Vastaa
  • Jussi Mattila

    Kuvia työmaalta on ollut kyllä nähtävillä muualtakin kuin lehdissä.
    Viittaatko Seppo siihen, että sairaalatyömaalla ei olisi ollut rotankoloja?

    Vastaa
  • Jussi Mattila

    En tiedä, mihin viittaat tuolla yllä olevalla linkillä. Jos tarkoitat, että rakenteesta mitattu alhainen lujuus tarkoittaa suoraan huonoa betonia, unohdat, että betoni on myös tiivistettävä ja jälkihoidettava, ennen kuin täysi lujuus voidaan saavuttaa.

    Esimerkiksi kyseisellä sairaalatyömaalla betonin toimittaja mittasi lujuuden työmaalle toimitetusta betonista, eli kuljetuksen vaikutus oli tuli otetuksi huomioon. Betoni oli lujuudeltaan tilatun mukaista. Miksi betoni rakenteessa jäi heikommaksi, sen voi jokainen päätellä itse.

    Vastaa
    • Seppo Mölsä

      Joulukuun alussa viime vuonna kirjoitin tuosta Rakennuslehdessä ja monessa muussakin lehdessä julkaistusta kuvasta näin:

      ”Täysin ymmärrettävää, mutta myös varsin harhaanjohtavaa oli se, että Turun tapauksessa yhden valukuvan perusteella lehden keskustelupalstalla tehtiin hyvin syvälle meneviä johtopäätöksiä valutöistä. Niitä on minun sähköpostissani lisää iso pino. Kaukaisimmat niistä ovat tulleet Espanjasta asti.

      Arvostan kokeneiden betonimestareiden panosta, mutta tässä tapauksessa yksi kuva valehteli enemmän kuin tuhat sanaa joten intuitiiviset, kokemukseen perustuvat päätelmät menivät harhaan.

      Nuo johtopäätösten vinoumat oli syytä heti korjata, kun lisää tietoa tapahtumasta tuli. En väitä, että kuva tapahtumien kulusta on vieläkään oikea, koska sitä en voi tietää, mutta ei se ole ainakaan enää yhtä yksipuolinen. Kuten kirjoitin, niin ilman noita rotankoloja ei betonin lujuusongelma olisi edes paljastunut.”

      Olin keskustellut myös valutöiden tekijöiden kanssa, joten en ollut pelkkien lehtitietojen tai kuvien varassa. Siinä vaiheessa minulla oli tiedot myös Kemijärven sillan raportin johtopäätöksistä. Kemijärvellä ei ollut rotankoloja vaan muuten vaan pehmeää betonia, mikä paljastui teräksiä jännitettäessä. Turussa NCC:n parkkitalotyömaan perustuksissakin oli sileät pinnat, mutta pehmeää betonia.

      Mutta odotetaan vielä rauhassa lisäselvityksiä asiasta.

      Toisin kuin ehdin uutisoida, niin Tapani Mäkikyrö ei saakaan selvitysmiehen raporttiaan valmiiksi ensi viikoksi. Näin häntä pikaisesti Oulussa ja hän arveli, että raportti julkistetaan vasta lokakuussa.

      Vastaa
  • Eero Kumpulainen

    Lehtijutun mukaan tutkimuksen lopputulos on, että liikaa ilmaa aiheuttaa betonin puutteellinen sekoittaminen. Tietääkseni niin ei tilanne ollut Kemijärvellä eikä Turussa. Kemijärvellä sekoitettiin pitkään, koska kuljetusmatka oli pitkä, Turussa betoniautot seisoivat työmaalla jonossa pitkiä aikoja ja sekoittivat massaa odottaessaan. Kummassakin tapauksessa massaa on sekoitettu ainakin ajallisesti riittävästi. Vai ovatko betoniautojen sekoitussiivet niin epäsopivat, että tehtaalla sekoitettu massa muuttuu autossa puutteellisesti sekoitetuksi ja menee pilalle. Tuskinpa.

    Betonin lisäaineilla on kullakin oma käytettävyysaikansa. Niin on hidastimilla ja niin on notkistimilla, huokostimista en tiedä. Polykarboksylaatilla käytettävyysaika on kenties lyhyempi kuin muilla notkistimilla eikä se siksi sovi pitkien kuljetusten massaksi. Polykarboksylaatin notkistusvaikutus perustuu siihen, että se on eräänlaista saippuaa, joka vaahtoaa kuten pesuaineilla on tapana. Epätoivottavaa vaahtoamista rajoitetaan lisäaineella, jonka tehoaika näyttää olevan lyhyempi kuin notkistimen vaikutusaika. Siksi massa on vielä pitkänkin ajan jälkeen hyvin valettavaa, mutta vaahtoaminen on jo alkanut.

    Edellä olevaa näkökulmaa en ole huomannut otetun esille käynnissä olevassa betonin ilmamääräselvityksessä. Näkökulma ei ole omani, sillä VTT:n tutkija TkT Anna Kronlöf on tuonut ongelman esille jo 15 vuotta sitten tehdyssä tukimuksessa ”Mistä pienet kuplat on tehty?” Asian on siis pitänyt olla kaikkien osallisten tiedossa jo kauan. Koekappaleporauksia voisi satunnaisotannan lisäksi kohdistaa sellaisiin kohteisiin, joissa kuormakirjojen mukaan tehtaan sekoitusajan ja kuorman purkuajan väli on huomattavan pitkä. Samassakin sillassa voi olla eri kohdissa olla eri pituisia kuorman purun odotusaikoja.

    Lopuksi kevennys: Jos polykarboksylaatti on muilta ominaisuuksiltaan niin ylivoimainen notkistin, että sitä halutaan aina käyttää, annetaan betoniauton kuljettajalle yksi jerrykannu lisää, jossa on vaahdonestäjää. Sitä lisätään massaan sitten, kun massaa syystä tai toisesta joudutaan sekoittamaan autossa pitkän aikaa.

    Vastaa

Vastaa

Rakennuslehden pääuutisia