Betonirakenne

Betoniseinä

Betoni on sementin ja hiekan/kiviaineksen seos.

Vanhoissa rakennuksissa -noin satavuotiaissa- sideaine sementti on ollut pääasiassa ns “Portlandinsementtiä“. Kalkki, piihappo-magnesium-rikki-pitoista savi ja hiekkaseosta. Kun seos kuumennetaan 1500 C se sintraantuu ja kovettuu klinkkeriksi joka jauhetaan. Seokseen lisätään vielä kalkkikiveä.

Sementin sitomisprosessi on mielenkiintoinen: se on hydraulinen sideaine joka kovettuu vaikka veden alla – siis ei tarvitse kuivaakseen ilmaa niinkuin esim kalkki. Toisinpäin ajatellen betoni kestää vettä murentumatta.

Sementin oleellisin kehitys tapahtui kun Isac Johnson 1844 paransi 1824 Joseph Aspdin kehittämää 1000 C kuumentamiseen perustuvaa menetelmää ja patenttia.

Johnson kuumensi sementtiainekset sintraantumislämpötilaan – lähes 1500 C saakka. Betonin kestävyys parani oleellisesti.

Kotimaista sementtiä on tehty vasta 1914 alkaen Paraisilla. Helsingin rakennuskannassa on kuitenkin käytetty betonia jo sitä ennen. Venäläiset toivat sementtiä Venäjältä, jossa sitä on tuotettu jo 1856 alkaen.

Betonin mahdolliset ongelmat vanhoissa rakennuksissa liittyvät esimerkiksi
  1. sementin kosteudelle altistumiselle ennen betonin valmistamista.
  2. Betonin valmistamiseen käytetty vesi pitää olla puhdasta humuksesta.
  3. Samoin tulee olla hiekan ja kiviaineksen.
  4. Hiekassa/kiviaineksessa ei saa myöskään olla savea koska se liejuuntuu vedessä.
  5. Ristiriitaiset materiaalit: betonia edeltäviin kalkki-ja savilaasteihin käytettiin ohuita tasakokoisia hiekkoja kun taas betoniin tarvitaan nimenomaan vaihtelevankokoista kivainesta.
  6. Liian säästeliäs tai liikkunut raudoitus.
  7. Työsaumat.
  8. Liian kylmässä tehty betonointi tai liian kylmät aineet – esim aivan kylmänä betoniin lisätyt säästökivet. – Maalla uudisrakennuksen perustus valettiin usein syksyllä ja rakentaminen aloitettiin vasta keväällä.
  9. Ulkoiset rasitukset – esim roudan nostamat maakivet.

Säästöbetoni

Jos vanhassa talossasi on betoniperustus jossa on seassa suurehkoja kiviä, on kyseessä ns. säästöbetoni. Huom! tämä on eri kuin muurattu kiviperustus, säästöbetonin kiviä ei pitäisi näkyä betonipinnassa.

Raaka-aineet olivat kalliita ja sementin säästämiseksi käytettiin pestyjä kasteltuja kiviä betonimassassa. Oikein tehty säästöbetoni on luja.

“Ohje säästöbetonille: Säästöbetoni tehdään seossuhteessa 1 osa sementtiä, 6-7 osaa soraa ja lisäksi särettyjä miehen nostamia kiviä”

Jos perustuksessa on esim halkeamia, saattaa kyse olla joko humuksesta, savesta tai siitä että säästöbetonissa on käytetty liian paljon säästökiveä. Kaikkien kivien välissä tulisi olla betonia ja siis kivet eivät saisi olla kosketuksissa toisiinsa.

Rakennusmateriaalipula kesti 1940-luvulta 1952 saakka joten sen aikakauden rakennuksissa materiaalia on säästetty erityisesti. Nykyaikaan verrattuna toki ylipäätään vanhoina aikoina ollaan oltu säästävämpiä juuri materiaaleissa.

Säästäminen itsessään ei ole pahasta. Silloin kun on säästetty sekä materiaalista että työstä, rakennukseen koituu myöhemmin korjattaviksi tulevia ongelmia.

Betoniseinärunko ja betonipilarirunko

korvasivat tiilirakenteisen rungon 60-lukuun mennessä lähes täysin. Pilarirunkoa on käytetty enemmän liikerakennuksissa, varastoissa ja suurissa tiloissa koska se mahdollistaa avarat tilat. (loft)

Pilarirakenne
kuva picjumbo

Betoniseinärungossa kantavia rakenteita ovat sekä ulkoseinä, että osa sisäseinistä. Pilarirungossa vain pilarit kantavat – eli kaikki ulko-ja väliseinärakenteet ovat kevyitä ja muunneltavissa. Vaakarakenteisiin palaan myöhemmin.

Pientaloissa käytettiin -50luvulla esimerkiksi yhdistelmäseiniä. Betoni on kova ja kylmä ja tarvitsee huokoisen eristyskerroksen. Aluksi eristyskerroksena käytettiin Suomessa -30 luvulla keksittyä kevytbetonia.

Kevytbetoni

Kevytbetonimassaan sekoitetaan alumiinijauhetta ja voimakas reaktio tekee massaan vetykuplia.

Yleinen seinärakenne oli kevytbetoni ja sisäpuolella kantava valettu betoniseinä.

Lapsuuden kotitaloni oli paikkakuntani ensimmäisiä täysin kevytbetonitaloja. Se on rakennettu v 1964. Seinä on ilman runkorakennetta tehty kevytbetonista valamalla.
Täyskevytbetoniseinä on lämmin ja siinä vältetään kokonaan esim kylmäsillat.

Kevytbetoni soveltuu matala- ja nollaenergiatalojen rakentamiseen. Kevytbetonia on tehty harkoiksi ja rakenneosiksi jo lähes -30 luvulta lähtien.

Betonirakenteitten yleistyminen vauhditti eristysmateriaalien kehitystä. Betoni on erittäin kylmä materiaali.

Eristysmateriaalit ovat kehittyneet niin, että -50 ja -60 luvuilla käytettiin lastubetonilevyä – kauppanimiltään Heraklit, Toja – ja LB-levy.  -60 luvusta lähtien erilaisia mineraalivilloja.
Erilaiset kantavaan betoniseinään perustuvat kerrosrakenteet kehittyivät ja monipuolistuivat.

Betonisandwich

Elementtirakentaminen alkoi -50 luvulla. Hyvin nopeasti elementit kehittyivät yhä valmiimmiksi kokonaisuuksiksi. 70-luvulla käytettiin jo betonisandwich-elementtejä jotka sisälsivät koko rakenteen.

Alun elementtirakenteissa yleinen ongelma olivat esimerkiksi liian pehmeät eristekerrokset.

Mites kotioloissa

Meillä. Tässä 1957 valmistuneessa talossa betonirakenteet eli perustus ja kellarikerroksen väliseinät olivat lähes kunnossa. Pystyhalkeamia ei perustuksessa ollut. Perustusta on hiukan korjattu pinnasta.

Betoniseinä

Perustuksen pinta oli sieltätäältä murentunut hiekkaiseksi maanpinnan yläpuolelta – mahdollisesti lumen ja jään rapauttamana. Vanhoissa rakennuksissa voi olla työmenetelmistä, epätasaisesta massasta tai ajan vaikutuksesta syntyneitä korjaustarpeita.

Betonin lujuus muodostuu kemiallisesta reaktiosta. Vanhoissa rakenteissa ongelmaksi voi muodostua käytettyjen työtapojen epämääräisyys.

Kotitarverakentamisessa käytettyjä mittoja ovat olleet “lapiollinen”, “sankollinen”, “kottikärryllinen”, “miehen nostama” (paino/suuruusmittana), “jokseenkin”.

Sopivaa betonimassan kosteutta on kuvailtu: Kostea massa, notkea massa, pehmeä massa ja vetelä massa. Kovasti on siis kokemus- ja tuntumapohjaista. Ei se mitään jos betonin leipoja on tuntenut taikinansa. Mutta!

Ympäristövaikutus betonilla on siihen käytettävän sementin valmistuksessa. Sementin valmistuksessa syntyy paljon CO2 päästöjä.

 

Seuraavalla kerralla puurakenteet.

Pysy mukana.

Piditkö lukemastasi?
0

Tekijä: Minna Pii

Hei Olen Minna Pii isäni tekniikan pikkujättiläisestä lukemaan oppinut wannabe-rakennusmestari. Ikuinen kiinnostukseni rakenteisiin on toteutunut teknisen piirtäjän koulutuksessa, mutta lama-ajalla alan työt tyssäsivät ja siirryin kokonaan wannabe-moodiin. Aina silloin tällöin jotakin sivuavaa olen voinut tehdä ja nyt omassa kodissa toteuttaa koko innolla. Arvostan vanhaa osaamista ja kokemusta mutta olen hillittömän kiinnostunut tekniikan kehityksestä. Rakennusalustana olen käyttänyt mitä parhaiten suunniteltua -57 valmistunutta tiilirunkoista kotiamme. Toteuttajana suunnitelmille toimii tuo minun mieheni Jukka. - kirvesmies. Jukka -parka on joutunut tähän mennessä vaihtamaan muutaman huoneen paikkaa, useamman oven kohtaa ja siirtämään seiniä. Vielä minulla on muutama "ihan mahtava" idea, joten työt eivät ainakaan lopu. Näistä minä kirjoittelen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *