Korkealujuusbetonin etuja ovat hoikemmat ja ohuemmat rakenteet, ja sitä kautta rakenteiden keveys sekä säästöt betonin valmistuksen raaka-aineiden käytössä. Vähentynyt sementin käyttö pienentää betonin valmistuksen hiilidioksidipäästöjä. Korkealujuusbetonin avulla voidaan keventää rakennusten rakenteita ja saada arkkitehtuurisesti parempia ratkaisuja.
Mitä on korkealujuusbetoni ja miten sitä voi hyödyntää?
Korkealujuusbetoni eroaa tavanomaisesta betonista sen puristuslujuuden vuoksi. Puristuslujuus korkealujuusbetonissa on yleensä 50-100Mpa, kun taas normaalissa betonissa puristuslujuus on alle 50 Mpa. Erikoislujissa betoneissa puristuslujuus voi olla jopa 150-250 Mpa. Arvot saattavat vaihdella hiukan maakohtaisesti.
Korkealujuusbetonia käytetään muun muassa rakennusten runkorakenteissa ja silloissa. Betonista valmistetut pilarit, palkit tai muut rakenteet ovat usein todella massiivisia ja epäkäytännöllisiä. Korkealujuusbetonia käyttämällä on näistä rakenteista mahdollista tehdä huomattavasti matalampia tai ohuempia, jolloin fyysistä hyötytilaa jää rakennuksen sisään enemmän. Näin ollen myös rakennuksen arkkitehtuuri on silmää miellyttävämpää. Lujuutensa ansiosta korkealujuusbetoni myös säilyy tavallisia betoneita pidempään.
Suuri etu korkealujuusbetonissa ovat sen säästövaikutukset muun muassa ympäristön kannalta. Korkealujuusbetonia käyttäessä voidaan betonia säästää jopa 25%. Näin säästyy raaka-aineita sekä sementtiä, jolla on suurin vaikutus betoninvalmistuksen hiilidioksidipäästöihin.
Raaka-aineet ja suhteutus
Korkealujuusbetonia valmistettaessa tarvitaan hyvä- ja tasalaatuisia raaka-aineita. Murskattu, teräväsärmäinen kiviaines sekä karkea hiekka ovat tärkeitä vaatimuksia korkealujuusbetonin valmistuksessa. Myös lämpötilan hallinta on tärkeää etenkin isoja valuja tehtäessä. Massiivisten valujen kanssa tulee betonin lämpötilan pysyä samana: tämä on mahdollista, jos raaka-aineiden lämpötilat ja lujuuden kehitys ovat hallinnassa.
Sideaineet ovat myös olennainen osa korkealujuusbetonin valmistusta. Sideaineita tarvitaan suuria määriä, jopa 650 kg/m3. Yleensä käytetään sideaineina sementtiä, silicaa, lentotuhkaa ja/tai masuunikuonaa. Osa sementistä korvataan lentotuhkalla tai masuunikuonalla halkeilun vähentämiseksi. Silican käytöllä taas mahdollistetaan entistäkin parempi lujuus.
Korkealujuusbetonin vesisementtisuhde on todella pieni, yleensä 0,2 – 0,3. Valmista betonia on siis lähes mahdotonta käsitellä ilman lisäaineita. Tehonotkistimien avulla saadaan betoni juoksevampaan muotoon, jolloin muun muassa sekoitus, käsittely ja pumppaus onnistuu helpommin.
Erityisesti korkeassa lämpötilassa betonin kovettuminen on nopeaa. Tämän seurauksena voi ongelmaksi syntyä halkeilu. Hidastimia käyttämällä on mahdollista hidastaa kovettumista ja saada näin parempi lopputulos.
Korkealujuusbetonin vaatimukset betoniasemalta
Betonia voidaan valmistaa sekä kuiva- että märkäsekoituksena. Kuivasekoituksessa ainoastaan annostelu tapahtuu betoniasemassa ja itse sekoitus vasta jälkikäteen autossa. Kuivasekoitus ei kuitenkaan sovellu korkealujuusbetonin valmistukseen. Tällöin vaihtoehdoksi jää betonin valmistaminen märkäsekoituksen avulla. Kun betoni sekoitetaan jo betoniasemalla betonin sekoittimella, materiaali ja lisäaineet saadaan huomattavasti paremmin sekoitettua. Näin myös betoni on parempilaatuista.
Valmistusprosessissa on myös olennaista tietää tarkasti kiviaineksen kosteus. Näin tiedetään vesimäärä, joka tulee kiviaineksen mukana betonin joukkoon. Mittauksen tulee tapahtua automaattisesti ja ottaa huomioon kosteustiedot ohjausjärjestelmässä vesimäärän laskennassa. Jo pienikin virhe kosteuden mittauksessa voi pilata koko betoniannoksen.
Materiaalien erittäin tarkka annostelu sekä annostelulaitteiden ja punnitusjärjestelmän toistotarkkuus ovat tärkeitä. Jos esimerkiksi kiviaineksen punnitusmäärä vaihtelee eri annosten välillä, aiheuttaa se muutoksia niin betoniannokseen tulevaan kiviainesmäärään, kuin vesimääräänkin.
Myös raaka-aineiden -etenkin kiviaineksen- lämpötila on huomioitava. Etenkin talvisaikaan voi kiviaineksen lämpötila helposti heitellä ilman kunnon lämmitysjärjestelmää. Kuumissa olosuhteissa voi betonin lämpötila nousta liian suureksi, jolloin siitä tulee käyttökelvotonta korkealujuusvaluun. Lämpötilan pienentämiseksi joudutaan annostelemaan joko jäävettä, jäätä tai jäähdyttämään kiviainesta. Korkeassa lämpötilassa myös betonin kovettuminen on nopeaa. Viileissä olosuhteissa kovettuminen sekä varhaislujuuden kehitys ovat päinvastoin hitaita.
Sekoituksen valmistuksen kannalta on parasta, että asemassa on kunnon pakkosekoitin, joko kaksoisakseli- tai tasosekoitin. Näin voidaan varmistaa raaka-aineiden paras mahdollinen sekoittuminen. Tasosekoitin on yleensä paras, sillä siinä betonin ilmamäärä ei lisäänny niin paljon kuin kaksoisakselisekoittimessa.
Olennaista on myös ohjausjärjestelmä. Korkealujuusbetonin valmistuksessa ohjausjärjestelmästä tarvitaan tarkat raportit raaka-aineista, niiden määristä sekä lämpötiloista valmistuksen aikana.
Yhteenveto
Korkealujuusbetonia ei kannata lähteä valmistamaan epäsopivilla laitteilla, sillä betonin laatu tuskin täyttää vaatimukset ja hajonta on suurta.
Korkealujuusbetonin valmistus ei kuitenkaan ole sen hankalampaa, kuin tavallisenkaan betonin, jos betoniasema on kunnollinen. Tarkka annostelu ja toistotarkkuus, kiviainesten kosteuden mittaus, kunnon sekoitin, ohjausjärjestelmä ja raaka-aineiden lämpötilan hallinta ovat perusasioita. Tapauskohtaisesti joko kiviainesten lämmitys tai jäähdytys voi olla tarpeen.
Tecwill betoniteknogia ja korkealujuusbetoni
Kaikki Tecwill:n betoniasemat ovat sopivia korkealujuusbetonin valmistukseen. Erityisesti erittäin tarkka kosteuden mittaus sekä raaka-aineiden äärimmäisen tarkka punnitus ja punnituksen toistotarkkuus takaavat huippulaatuisen korkealujuusbetonin valmistuksen.
Jos haluat lisätietoa, vastaan mielelläni kysymyksiin.
