professori Matti Pentti - TTKK

BETONIJULKISIVUJEN JA -PARVEKKEIDEN TYYPILLISET VAURIOT JA NIIDEN KORJAUSTAVAT

Betonielementtitalojen osuus rakennuskannastamme on suuri. Niistä 80 % on tehty vuoden 1960 jälkeen. Nimenomaan julkisivut ja parvekkeet ovat tyypillisesti elementtejä, rungoissa on paljon paikallakin rakennettua.

Vuosikymmenten varrella rakennustekniikka on kehittynyt paljon. Vauriot eivät kuitenkaan keskity tietyn aikakauden tai tyypin taloihin. On paljon 1960-luvulla tehtyjä hyväkuntoisia rakennuksia, ja toisaalta 80-luvun taloja on jouduttu jo korjaamaan.

Ongelmien tärkeimpänä syynä onkin betonielementtirakentamisen vaativuus ja ahtaat toleranssit. Pienet erot valmistuksessa, huollossa tai ylläpidossa vaikuttavat ratkaisevasti vaurioitumisnopeuteen. Esimerkiksi elementtiseinän raudoituksen peitesyvyyden ollessa 25 mm sijasta 15 mm saattaa rakenteen käyttöikä pudota puoleen!

Aiemmista virheistä on opittu, mm. lisähuokoistus ja ruostumattoman teräksen käyttö tekevät nykybetonista aiempaa kestävämpää. Valmistajissa on kuitenkin eroja, ja siksi vastuu on viimekädessä tilaajalla. Tarvittaessa on vaadittava testituloksia, jotka osoittavat tuotteen nykykriteereiden mukaiseksi.

Betonielementtiulkoseinärakenne rakennetyyppinä, kuten ei mikään mukaan, ole sinänsä hyvä tai huono. On kyse kokonaisuudesta, johon vaikuttaa rakenteen lisäksi materiaalin ominaisuudet sekä rasitukset jotka rakenteeseen kohdistuvat (kts. kuva). Mitä useampi näistä osatekijöistä on kunnossa, sen paremmin talo kestää. Kuntotutkimuksessa onkin syytä selvittää nämä kaikki.

Parhaassa tapauksessa ensin ilmaantuvat näkyvät, esteettiset haitat ja vasta sen jälkeen vakavammat kestävyyteen liittyvät. Tämä on saavutettavissa hyvällä suunnittelulla.

Betoni materiaalina

Betoni on hyvin muunneltava materiaali. Sen ominaisuuksia, kuten kantavuutta ja tiiviyttä on helppo säädellä. Siitä voidaan valaa mitä tahansa muotoja. Voidaan jopa sanoa, että teräsbetoni on rakennusalan tärkein keksintö kautta historian.

Betonikin elää. Se kutistuu kuivuessaan ja laajenee kastuessaan. Toinen tyypillinen ominaisuus on viruminen. Sillä tarkoitetaan muodonmuutoksen kasvamista ajan myötä ja kuormituksen jatkuessa. Rakenteen vanhetessa se siis antaa enemmän myöten.

Betonirakenteet

Seinäelementti koostuu sisäkuoresta, eristeestä ja julkisivuna toimivasta ulkokuoresta. Yleisesti käytetyssä rakenteessa ulkokuori roikkuu sisäkuoren varassa, elastiset saumat sallivat elämisen ja sideansaat sitovat ulkokuoren sisäkuoreen.

Eristeen sisäpuolinen elementti on normaalisti täysin sisäilmaolosuhteissa eikä vaurioidu. Sen sijaan ulkokuori, joka on alttiina sateelle ja pakkaselle, vähitellen rapautuu ja raudoitukset ruostuvat Sisäpuolinen kosteus ei tavanomaisessa asuntokäytössä juuri vaikuta ulkopinnan olosuhteisiin, vaan niitä säätelee ulkoilmaolot.

Ansaat on tehty 1960-luvun alusta asti ruostumattomasta teräksestä, ja siksi niissä ei yleensä ole vaurioita.

Nykyään käytetään tuuletusrakoa tai vähintään tuuletusuria ulkokuoren takana, varsinkin jos julkisivu on peitetty tiiviillä klinkkerilaatoilla. Valtaosa betonielementtitaloista on tehty kuitenkin ilman rakoa. Tällainen rakenne kuivuu samaa reittiä kuin kostuukin, ulkokuoren läpi.

Parvekkeiden rakenne on vaihdellut vuosien saatossa. 1950-luvulle asti käytettiin rakennetta, jossa teräskiskojen varaan valettiin betonilaatta, jossa ulkoseinän kohdalla on lämpökatko ja usein vedeneristys laatan pinnassa. Betonin laatu ei näissä vanhoissa taloissa ole yleensä hyvä, mutta mahdollinen vedeneristys on saattanut suojella rakennetta vaurioilta.

1960-luvulta asti valtatyyppinä on ollut rakenne, jossa parvekelaatta on parvekeseinärakenteiden varassa. Rakenne on yksinkertainen eikä siinä ole yleensä kantavuusongelmia. Vesieristykset kuitenkin näistä parvekkeista puuttuvat. Lisäksi kaide on usein ohut ja teräsverkon peitesyvyys alhainen.

Vaurioaltteimpia kohtia parvekkeissa ovat ohuet kaiteet ja seinät. Lattialaatat ovat yleensä tiiviimpää betonia ja hyväkuntoisia. Kylmissä seinissä, joihin sade osuu, ongelmana on useimmiten pakkasrapautuminen, ohuissa kaiteissa korroosio.

Vauriotyypit

Pakkasrapautuminen

Huokoisena aineena betoni imee itseensä vettä, joka jäätyessään laajenee tehden betoniin halkeamia. Halkeamiin pääsee helposti entistä enemmän vettä, ja näin pakkasrapautuminen vähitellen haurastuttaa betonin. Julkisivuissa vesi on peräisin ulkopuolelta, sadevedestä. Sisältä kulkeutuva kosteus on harvoin ongelmien syynä. Seinäelementtien ulkokuori on yleensä vain 6 cm paksu, minkä vuoksi ne kastuvat ja rapautuvat helposti esim. massivisiin rakenteisiin verrattuna.

Rapautumista on vaikea ajoissa havaita silmämääräisesti. Näkyvien vaurioiden ilmaantuessa korjaaminen on yleensä myöhäistä. Siksi kuntotutkimuksissa tarvitaan näytepaloja ja mikroskooppitutkimuksia.

Veden imeytymistä betoniin voidaan vähentää tekemällä siitä tiiviimpää, vähemmän kapillaarisia huokosia sisältävää. Toisaalta tietyn tyyppinen huokoisuus voi olla eduksikin. Jos betoniin lisätään ilmakuplia, joihin jäätyvä vesi voi laajentua, rakenne säilyy halkeamatta. Kuplien on oltava niin isoja ja tiheästi jakautuneita  etteivät ne ime vettä kapillaarisesti ja että ne voivat ottaa vastaan jäätyvän veden aiheuttaman tilavuuden kasvun ja paineen.

Tämä lisähuokoistuksen periaate on tunnettu jo kauan. Esimerkiksi Kallion kirkon tornin huipun betonirakenteet ovat sen ansiosta kestäneet ajan hammasta hyvin. Betonielementtitalojen julkisivuissa ja parvekkeissa sen käyttö on lisääntynyt 1980-luvulta lähtien, jolloin vaatimus sisällytettiin betoninormeihin. Normin noudattamista ei ole kuitenkaan valvottu; tilaajat ovat vasta viime vuosina heränneet vaatimaan testaustuloksia.

Korroosio

Betonielementtien raudoitus on uutena hyvin suojattuna ruostumiselta, koska alkalinen huokosvesi passivoi teräspinnan muodostaen siihen suojaavan kalvon. Ajan myötä ilman hiilidioksidi kuitenkin kulkeutuu betonin sisään neutraloiden alkaliyhdisteitä - betoni karbonatisoituu, ja ruostuminen pääsee alkamaan.

Karbonatisoitumisen nopeus riippuu betonin laadusta ja pinnan rasitusoloista ja se, miten nopeasti karbonatisoituminen ulottuu teräksiin asti puolestaan myös raudoituksen peitesyvyydestä. Itse korroosion etenemiseen vaikuttavat kosteus ja lämpötila. Suolat nopeuttavat ruostumista. Valitettavasti niitä on käytetty 1960-luvun taloissa nopeuttamaan betonin kovettumista.

Kun teräs ruostuu niin sen tilavuus kasvaa. Betoni lohkeaa, ja kosteus pääsee entistä paremmin teräkseen. Teräksen paljastuessa sen paksuus ja kestävyys ei ole juurikaan vielä heikentynyt. Ts. korroosiossa, toisin kuin rapautumisessa, vauriot tulevat yleensä näkyviin hyvissä ajoin.

Karbonatisoitumisen. eteneminen hidastuu ajan myötä, koska ilman hiilidioksidin täytyy kulkea pitempi matka reaktiovyöhykkeelle.

Julkisivuelementin ulkopinnan ohuus (yleensä vain 6 cm) on osa ongelmaa; raudoituksen saanti riittävän syvälle voi olla hankalaa.

Ylläpidon kannalta on tärkeätä suojata rakenne kosteudelta (keinoina parvekkeiden lasitukset, julkisivujen verhoukset, vettähylkivät mutta hengittävät pinnoitteet).

Vaurioiden tutkiminen

Kuntotutkimuksen tavoitteena on selvittää kaikkien eri vaurioiden
-esiintymistä
-laajuutta
-astetta
-syitä
-vaikutuksia
-etenemistä

Niiden pohjalta arvioidaan rakenteen toimivuutta, kuntoa ja korjaustarvetta.

Vaurioiden korjaaminen

Korjauksen suunnittelussa on huomioitava monia näkökulmia:

-turvallisuus
-taloudellisuus
-arkkitehtuuri
-kosteustekninen toimivuus
-kiinnitys ja kannatus + liikkeet
-vanhan pinnan mittapoikkeamat
-korjauksen käyttöikä ja korjattavuus
-palo- ja äänitekniikka
-terveellisyys

Julkisivujen ja parvekkeiden korjauksessa päävaihtoehdot ovat säilyttävä, verhoileva ja purkava korjaaminen.

Säilyttävä menetelmä on esimerkiksi perusteellinen laastipaikkaus, jolla voidaan hidastaa raudoituksen korroosiota. Oikeaoppisesti tehtynä sillä saadaan pidennettyä rakenteen käyttöikää 15-20 vuotta.

Ennen työhön ryhtymistä on löydettävä potentiaaliset vauriokohteet, ne joissa raudoitus on liian lähellä pintaa. Määritellään, että esim. kaikki alle 10 mm peitesyvyydessä olevat teräkset on paljastettava. Ne paikallistetaan sähköisen peitepaksuusmittarin avulla ja piikataan auki. Ruoste hiekkapuhalletaan teräksen pinnalta pois, se käsitellään ruostesuoja-aineella, betonipinta primeroidaan. Kolo täytetään laastilla ja lopuksi pintakäsitellään.

Menetelmä on käsityövaltainen ja siksi melko kallis. Siihen kannattaakin ryhtyä vain jos paikattavia kohteita on kohtuullisen pieni määrä. Erikoispinnoilla se on työläs. Lisäksi se heikentää rakenteen lujuutta.

Verhouskorjauksella saadaan tyypillisesti noin 50 vuoden kestoikä. Vanhan julkisivun pinta lisälämmöneristetään ja peitetään teräslevyillä, tiilimuurauksella tai muulla materiaalilla. Eräs menetelmä on villarappaus, jossa ensin asennetaan kovat villalevyt, villan päälle verkko ja lopuksi rapataan. Oikein tehty verhous pysäyttää vanhan rakenteen vaurioitumisen.

Purkumenetelmässä vanha julkisivu poistetaan paloittain esimerkiksi nostotyynyllä. Litteä tyyny ujutetaan julkisivuelementin alle ja täytetään ilmalla. Purkumenetelmän hyötynä on mm. se, että saadaan tarvittaessa vaihdettua paitsi ulkokuori, myös mahdollisesti vaurioitunut eriste. Rakennusfysikaalisesti menetelmä on turvallinen, koska rakenne saadaan uuden kaltaiseksi. Ikkunatkin saadaan samaan tasoon julkisivuun nähden.

Haittapuolina on työn hitaus, pölyisyys, meluisuus ja vaarallisuuskin. Varmuuden vuoksi purkua ei kannata tehdä, vaan lähinnä pitkälle rapautuneissa tai homevaurioisissa kohteissa.