BY:n koordinoimalle hankkelle ”Vähähiiliset ja toimivat betonilattiat - rakennusaikaisen kuivumisen optimointi” on saatu tukea Ympäristöministeriöltä Vähähiilisen rakennetun ympäristön ohjelmasta, jonka rahoitus tulee EU:n elpymisvälineestä. Hanke alkoi kesällä 2023 ja se päättyy vuoden 2024 lopussa.
Hankkeen tavoitteena on luoda uusi menetelmä päällystettävien tai pinnoitettavien betonilattioiden työmaa-aikaisen kuivattamisen optimointiin. Menetelmä ohjaa kuivattamaan lattiarakenteita riittävästi kosteusvaurioiden välttämiseksi, mutta ei kuitenkaan liikaa. Optimaalisella kuivattamisella saadaan vähennettyä työmaan hiilidioksidipäästöjä (optimoimalla betonin sementtimäärää sekä työmaan olosuhteita), hallittua aikaisempaa paremmin työmaan aikataulua sekä parannettua merkittävästi lopputuotteen laatua sekä toiminnan tuottavuutta.
Ympäristöministeriön lisäksi hanketta rahoittavat:
Rakennusaikana betonilattioiden tulee antaa kuivua riittävästi ennen lattian päällystys- tai pinnoitustyöhön ryhtymistä. Betonissa olevan liiallisen rakennekosteuden poistaminen on ensiarvoisen tärkeää lattiapäällysteissä tai -pinnoitteissa mahdollisesti syntyneiden kosteusvaurioiden estämiseksi. Toisaalta rakenteiden liian pitkä työmaa-aikainen kuivattaminen lisää energiankulutusta ja voi turhaan pidentää rakennusaikoja kasvattaen siten merkittävästi kustannuksia. Betonilattiarakenteiden kosteudenhallinta-toimenpiteet kuuluvat oleellisena osana rakennustyömaan kosteudenhallintaan. Työmaa-aikaisia toimenpiteitä ovat mm. tarvittavan kuivumisajan varaaminen aikatauluun, rakennetta ympäröivän tilan lämmittäminen ja kuivattaminen, rakenteen lämmittäminen, nopeammin kuivuvien betonien käyttö sekä riittävän kuivumisen todentaminen kosteusmittauksin.
Kiristyvät vaatimukset liittyen rakentamisen vähähiilisyyteen ja tuottavuuden parantamiseen edellyttävät myös betonilattiarakenteiden kosteudenhallintaan uusia toimenpiteitä. Esimerkiksi betonilattioiden kuivumisen nopeuttamiseksi suositeltujen nopeammin kuivuvien betonien käyttö on ristiriidassa vähähiilisyystavoitteiden kanssa, sillä näissä betonin nopea kuivuminen perustuu tavanomaista betonia suurempaan sementtimäärään. Sementti aiheuttaa n. 80 % betonin CO2 päästöistä. Sementtimäärän vähentäminen pienentää merkittävästi betonin hiilijalanjälkeä, mutta aiheuttaa samalla haasteita betonilattiarakenteiden kuivattamiseen. Betonin hiilijalanjäljen pienentäminen tapahtuu optimoimalla betonin koostumusta. Betonit, joiden kuivuminen ei perustu niinkään sementin sitoutumisen aiheuttamaan kemialliseen kuivumiseen vaan haihtumiskuivumiseen, vaativat kuivuakseen erityisesti hyviä olosuhteita eli riittävästi lämpöä ja riittävän alhaisen suhteellisen kosteuden. Hyvien kuivumisolosuhteiden luominen puolestaan lisää työmaan energiankulutusta ja kasvattaa siten hiilidioksidipäästöjä ja kustannuksia. Työmaan päästöjen ja kustannusten sekä aikataulun hallitsemiseksi on ensiarvoisen tärkeää, ettei betonilattioita kuivateta liikaa. Toisaalta kosteusvaurioiden välttämiseksi on oleellista, ettei kuivattaminen jää puutteelliseksi. Tärkeintä onkin pystyä määrittämään kunkin betonilattiarakenteen optimaalinen kuivatus.
Nykyiset betonilattioiden päällystämiseen ja pinnoittamiseen liittyvät ohjeet johtavat monissa tapauksissa kosteudenhallinnan kannalta turhan pitkiin tai kohtuuttoman järeisiin kuivatuksiin. Nykyisissä käytänteissä ei oteta riittävissä määrin huomioon pintarakennejärjestelmän ominaisuuksia liittyen niiden kosteudenläpäisy- ja sietokykyyn, vaan päällystettävyyspäätös tehdään yleisten kosteusraja-arvojen ja kosteusmittausohjeiden pohjalta. Tämän menettelyn on todettu sisältävän hallitsematonta hajontaa johtuen mm. epämääräisistä mittaussyvyyksistä ja kosteusraja-arvoista.
Digitaalisten ratkaisujen ja sensoritekniikan kehittymisen myötä mahdollisuudet työmaan olosuhteiden seurantaan ja ohjaamiseen ovat parantuneet viime vuosina merkittävästi. Tämä luo yhdessä betonien ja pintarakennejärjestelmien kosteuskäyttäytymiseen liittyvien tutkimusten kanssa mahdollisuuden kehittää uudenlaisen, entistä yksinkertaisemman mutta varmemman tavan määrittää betonilattiarakenteen riittävä kuivuminen. Menetelmä antaa myös aikaisempaa paremmat mahdollisuudet rakenteiden kuivumisen ohjaamiseen ja sitä kautta työmaan aikataulun ja tuotannon ohjaamiseen. Tämän on entistä tärkeämpää työmaan tuotannon ohjauksen pohjautuessa tahtituotantoon, jolloin on oleellista hallita työvaiheiden ajallinen kesto. Tahtituotannon käyttö rakennushankkeiden tuotannon ohjaamisessa on kasvanut merkittävästi, sillä sen on todettu lyhentävän työmaan läpimenoaikaa, parantavan laatua sekä pienentävän työmaan kustannuksia ja ympäristövaikutuksia (materiaalihukkaa, hiilidioksidipäästöjä). Tahtituotannon suurimpana haasteena pidetään tällä hetkellä betonilattiarakenteiden kuivumisajan vaihtelua.
Hankkeen päätoteuttajat ovat AFRY Oy ja Vison Oy. Lue lisää 11/2024 julkaistusta uutisesta.
Vuori, Mirva
DI, toimitusjohtaja / M.Sc. (Tech.), Managing Director
