3. Betonin ominaisuudet ja käyttö Vaateri-järjestelmässä

Betonin ominaisuuksista

Betoni on keinotekoista kiveä, joka syntyy sementin, veden ja runkoaineen (kiviaines) ja mahdollisten lisäaineiden muodostaman seoksen kovettumisreaktiona. Lisäaineilla pyritään saamaan betoniin parempia ominaisuuksia, joita ovat esimerkiksi parempi työstettävyys, tiiviys, lujuus sekä ympäristöolosuhteet huomioon ottaen säilyvyys. Betonille on ominaista hyvä puristuslujuus ≥ 30 (Mpa) ja kestävyys ympäristötekijöitä vastaan. Betonin vetolujuus on pieni, vain noin kymmenesosa nimellispuristuslujuudesta. Yleensä betonirakenteiden suunnittelussa pyritään tilanteisiin, jossa betonille ei tule vetorasituksia ja syntyvät vetojännitykset pyritään siirtämään raudoituksena toimiville teräksille. Betoniraudoituksen ja betonin tulee tarttua toisiinsa lujasti, jotta teräs ja betoni toimivat yhtenä rakenteena. Yleisesti raudoituksena käytetään harjaterästä kuten myös Vaateri -perustusvalumuoteissa. Teräksen harjakset auttavat teräksen ja betonin välisessä tartunnassa. Teräkset ruostuvat, jos ne joutuvat alttiiksi kosteudelle ja hapelle. Vaateri -teräsbetoniperustusrakenteessa ne eivät ruostu, koska niiden ympärillä on riittävän paksu, suojaava betonikerros.

Betonin pumppaus EPS-valumuottiin.Betonin pumppaus EPS-valumuottiin.
Hierretty betonipinta ja tartuntateräkset asennettuna.Hierretty betonipinta ja tartuntateräkset asennettuna.

Vaateri-järjestelmässä käytettävä betoni

Perustuksien valamiseen soveltuu useimmiten normaalisti kovettuva betoni, jonka määrittelee rakennesuunnittelija. Betoni on yleensä suositusten mukaisesti säänkestävää rakennebetonia, lujuusluokka ≥ C25/30 (K30) eli betoni kestää vähintään 30 megapascalin (MPa) puristusta. Suositeltavan massan maksimiraekoko on # 16 mm ja notkeusluokka S3 (1-2 sVB°). Betonimassan notkeus vaikuttaa massan työstettävyyteen ja tiivistettävyyteen.

Betonin pumppaus on siirtotavoista nopein ja kätevin. Pumpulla ja puomilla varustettu pyörintäsäiliöauto sopii erityisesti pieniin valuihin hyvän ulottuvuuden ansiosta.

Talviaikanakaan betonia ei yleensä tarvitse lisälämmittää VaateriMuotin hyvän lämmöneristävyyden ansiosta. Talvivalun jälkeen tulee muotti kuitenkin heti peittää valumatolla tai eristelevyllä, jotta betoni ei pääse voimakkaasti jäähtymään tai jopa jäätymään ennen kuin se on saavuttanut jäätymislujuuden 5 MPa. Talvibetonoinnissa on huolehdittava siitä, että perusmaa on lumesta puhdas ja sula.

Betonin kutistuminen

Kutistuminen on betonille luonnollinen materiaaliominaisuus. Kutistumisilmiö liittyy betonin kuivumiseen sekä sementin ja veden keskinäiseen reaktioon. Alkuperäisen vesimäärän häviäminen betonissa pienentää sen tilavuutta, josta seuraa kutistuminen. Kutistumista ei voida käytännössä kokonaan poistaa, mutta sitä on mahdollista vähentää huomattavasti. Liiallinen kutistuma saattaa aiheuttaa betonirakenteeseen esimerkiksi halkeamia. Halkeilu on tyypillinen ominaisuus betonirakenteille. Halkeamien haitallisuuteen vaikuttavat suuresti vallitsevat ympäristöolosuhteet ja teräksiä suojaava betonipeite. Teräsbetonirakenteen kantavuuteen halkeamat eivät käytännössä juuri vaikuta. Oikealla rakenteiden suunnittelulla ja betonimassan valinnalla sekä huolellisella työnsuorituksella pyritään hallitsemaan syntyvää halkeilua ja niiden esiintymisväliä. Mahdolliset halkeamat yleensä aiheutuvat betonin normaalin materiaaliominaisuuden ja/tai rakenteen poikkileikkauksen huomioon ottaen liian pitkistä, yhtenäisistä rakenteista. Halkeamia saattaa siis aiheuttaa liikuntasaumojen puuttuminen sokkelista. Rakennesuunnittelijan tulee tarkistaa tapauskohtaisesti tarvittava mahdollinen liikuntasaumatarve.

Liikuntasauman kolmiorima asennettuna muotin ulkokuoreen.Liikuntasauman kolmiorima asennettuna muotin ulkokuoreen.
Valmis liikuntasauma, joita käytetään pitkissä yhtenäisissä rakenteissa.Valmis liikuntasauma, joita käytetään pitkissä yhtenäisissä rakenteissa.

Liikuntasauman teko Vaateri-muottiin

Liikuntasauman voi toteuttaa pitkissä, yhtenäisissä betonirakenteissa esim. kolmiorimalla, joka kiinnitetään muottiin PU-vaahdolla ja nauloilla sekä öljytään ennen valua. Yläteräkset katkaistaan liikuntasauman kohdalta. Ulkokuoren liikuntasaumoilla hallitaan betonin kutistumisesta aiheutuva halkeilu.