Betonin uudet muodot – osa 2

Betoni muuttaa muotoaan siitä perinteisestä harmaasta sementin, kiven ja veden yhdistelmästä kohti monimuotoisempaa rakennusmateriaalia. Betonilla lienee tylsähkö, mutta tehokas ja turvallinen maine rakennusmateriaalina. Tehokkuus on ollut pitkään kilpailuvaltti, mutta ekologisuus ja edustavuus on vallannut alaa. Betonin kohdalla se tarkoittaa pienempää hiilijalanjälkeä, mutta myös painetta betonin muokkautuvuuteen rakennusmateriaalina. Katsahdamme tällä viikolla betonin uusiin muotoihin suunnitteluasteelle vaikuttaviin betonin innovaatioihin ja ratkaisuihin.

Betonin tuotekehitystä kirii paine muiden rakennusmateriaalien yhä enemmän vallatessa alaa, esimerkiksi laajemmalle puun käytölle on jo Suomessa valtionkin taholta laadittu ohjelma. Kaikille rakennusmateriaaleille on kuitenkin käyttöä kohteessa kuin kohteessa, jopa yhdessä. Kummankaan materiaalin käyttö ei sulje toista pois, jos tahtotilaa löytyy aina hankesuunnittelusta alkaen.

Betonilla on kuitenkin vahva ja ansaittu asema rakentamisessa. Onhan esimerkiksi kaupunkiemme infrastruktuurit, joka mahdollistaa paljon nykypäivän toimintojamme, pääosin betonia.

Tuotekehitys betonin kohdalla koskee myös betonin monipuolisempaa käyttöä ja imagoa - ei enää harmaasta legopalikasta kerrostaloja ja infrastruktuuria, kuitenkin ekologinen näkökulma huomioiden. Katsahtakaamme tällä viikolla, mitä innovaatioita ja ratkaisuja tulevaisuus, ja joidenkin osalta jo nykyhetki, pitää sisällään suunnittelussa.

Suurin osa infrastruktuuristamme on rakennettu betonistaSuurin osa infrastruktuuristamme on rakennettu betonista

Taipuva betoni

Taipuvan betonin pohjaideana on synteettisien polymeerien ja lentotuhkan käyttö sementin sijasta. Hiilidioksidipäästöt ovat myös huomattavasti alhaisemmat sementin käytön poistuessa. Taipuva betoni ei ole ideana uusi, mutta vielä toistaiseksi erittäin kallis johtuen materiaalin saatavuudesta.

Polymeerit pitävät rakenteen koossa, joten taipuminen ei riko rakennetta. Tuoreimmissa tutkimuksissa yhdistelmällä on saavutettu n. 400 kertaa normaalia joustavampaa betonia. Parhaimmillaan taipuva betoni voisi toimia esimerkiksi maanjäristysalueilla, joissa rakenteet ovat herkkiä muutoksille.

Vettä läpäisevä betoni

Sään ääri-ilmiöiden kasvaessa myös Suomessa, aiheuttaa hetkellinen vesiryöpsähdys valtavan paineen vedenohjaukselle ja mitoitukselle. Infrastruktuurissa monet pinnat ovat vettä ohjaavaa betonia ja hetkellinen ryöpsähdys voi näin aiheuttaa veden ohjautumisen liikaa esimerkiksi yhteen kohteeseen. Tavoitehan on betonipinnoilla vedenohjaus, mutta myös läpäisevyyttä tarvitaan enemmän jatkossa. Esimerkiksi hulevesien hallintaan saadaan helpotusta, kun pinnat suunnitellaan läpäiseviksi ja vedenohjaus tapahtuu myös maanpinnan alapuolella.
 

Vettä läpäisevässä betonissa on huokoinen pintabetonikerros, joka päästää veden läpi. Läpäisevän betonin etuna on myös pintojen säilyminen kuivempina talvellakin, mikä vähentää liukkautta ja näin vältetään myös liukastumisista johtuvia vammoja. Käyttökohteita löytyy esimerkiksi julkisista alueista kuten pihoista, toreista, puistoista tai aukioista.

Graafinen betoni

Elämisen laatu kasvaa kasvamistaan samalla ihmisten muuttaessa kaupunkeihin ja asumisen tiivistyessä. Tämä aiheuttaa myös vaatimuksia asutulle ympäristölle esimerkiksi viihtyvyyden suhteen. Enää ei riitä harmaa betonielementtikerrostalo, vaan asutun ympäristön pitää olla myös viihtyisä.

Graafinen betoni tuo virkistävyyttä ja esteettisyyttä kaupunkiympäristöön. Graafinen betoni luodaan betonin valun yhteydessä alle laitettavalla kalvolla, jolla luodaan kuvio. Kuvioinnit tarjoavat julkisivuihin uusia mielenkiintoisia vaihtoehtoja tasaisen värisen pinnan sijaan. Kyseessä on suomalaista alkuperää oleva innovaatio

Lähde: kivifaktaa.fi / Kuvaaja: Samuli Naamanka/Graphic Concrete LtdLähde: kivifaktaa.fi / Kuvaaja: Samuli Naamanka/Graphic Concrete Ltd

Kuitubetoni

Kuitubetoni on yksi innovaatio muiden joukossa, mikä lisää betonin käytön monipuolisuutta. Betoniin lisätään teräs- ja muovikuituja, jotka lisäävät betonin taipuisuutta ja lujuutta. Pinnoista voidaan saada näin eri muotoisia sekä kevyitä ja harsomaisia rakenteita.

Kuitujen lisääminen betoniin luo myös kustannustehokkuutta, esimerkiksi teräskuitubetonin kohdalla. Teräskuitubetonia voi käyttää ilman perinteistä teräsraudoitusta, jolloin kustannussäästöjä tulee teräsverkkojen kuljettamisesta, varastoimisesta ja asentamisesta.
 

Hamppubetoni

Hamppu sanana yhdistetään nykypäivänä useasti päihteisiin, nyt puhumme eri käyttökohteesta – nimittäin teollisuushamppu on eri asia kuin päihdekäyttöön tarkoitettu hamppu. Suomessa hamppua on pitkälti käytetty vain putkieristeinä, missä hyvä höyrynläpäisevyys ja eristävyys ovat tärkeässä roolissa.
 

Sanana hamppubetoni vähän harhaanjohtava, mutta sama periaate kuin betonissa. Kolme raaka-ainetta muodostavat rakenteen eli hamppupäistäre (kuituosa), kalkkikivijauhe liimana ja vesi yhdistävänä tekijänä muistuttavat betonin rakennetta.


Veden kuivuessa pois jäljelle jää ajan myötä kovettuva ja vahvistuva rakenne. Tosin hamppubetoni ei itsessään ole kantava rakenne vaan enemmänkin eristeenä muiden runkorakenteiden yhteydessä.

Hamppubetonin käyttö ei ole vielä tätä päivää, mutta hyödyt voivat nostaa käyttöastetta tulevaisuudessa. Hyvä eristävyys, höyrynläpäisevyys, antibakteerinen materiaali ja yhdessä kalkkiseoksen kanssa palonkestävä – listaa voi vielä jatkaa muun muassa koko elinkaaren kestävällä ekologisella ratkaisulla, onhan hamppu itsessään hiilidioksidia sitovaa jo kasvuaikana. Huonoina puolina on heikko kulutuksen kestävyys eli hamppubetonin käyttökohteena seinärakenteena toimii paremmin kuin esimerkiksi lattiarakenteena.
 

Ratkaisut toteuttaa betonirakenteita muuttuvat, perusperiaate ei

Betonin muuttaessa muotoaan, perusperiaate ei muutu paljoa. Ainesosat muokkautuvat ja käyttökohteet muuttuvat ja lisääntyvät. Edellä mainitut betoniratkaisut ovat vielä tuoreita ratkaisuja, jotka vaativat useita työkohteita ja kehitystä, jotta ratkaisut alkavat yleistyä. Yleistyminen vaatii siis näiden uusien ratkaisujen ja innovaatioiden mukaan ottamista suunnitteluasteelle uusissa työkohteissa.

 
Julkaistu
20.3.2020