Betonimassan ominaisuuksilla ja niiden oikealla valinnalla on merkittävä vaikutus betonityön onnistumisessa ja kovettuneen betonin haluttujen ominaisuuksien saavuttamisessa. Oikeanlaatuisen ja asetetut vaatimukset täyttävän betonin valinta on rakennesuunnittelijan, työmaan ja betoniasiantuntijan yhteistyön tulos. Betonin oikealla valinnalla voidaan oleellisesti parantaa betonirakenteiden säilyvyysominaisuuksia ja siten lisätä niiden käyttöikää.

Betonin valinnan perusperiaatteena on, että rakennesuunnittelija määrittelee asiakirjoissa ne ominaisuudet, joita kovettuneelta betonilta rakenteessa vaaditaan. Rakennesuunnittelijan on lisäksi pyrittävä välttämään tarpeettoman monen betoniluokan ja –laadun käyttämistä samassa kohteessa. Sellaisia betoniteknologisia tekijöitä ja ominaisuuksia, jotka ovat betonin valmistajan omaa tietotaitoa (esim. normaalien rakennebetonien vesisementtisuhde tai sideaineiden seossuhteet yleensä), ei tule ilman painavia perusteita määritellä.

Rakennesuunnittelijan tulee määritellä betonin valinnan perustaksi betonirakenteelle

• betonin lujuus- ja rakenneluokka
• rasitusluokka
• suojaavan betonipeitteen paksuus
• toleranssit ja pintaluokat

Rasitusluokan korostuminen pitkäikäisten betonirakenteiden suunnittelun betoniteknisissä lähtökohdissa ja betonin valinnassa on otettava huomioon viranomaismääräysten ja pysyväisohjeiden (esim. RakMK B4 ja BY 50) edellyttämällä tavalla. Tärkeimpiä määriteltäviä asioita rasitusluokituksen osalta ovat rakenteen betonin

• vähimmäislujuusluokka
• vesisementtisuhdevaatimus
• sementtimäärävaatimus
• ilmamääräsuositus
• minimibetonipeitevaatimus

Lisäksi huomioitavia tekijöitä ovat rakenteellisen toiminnan ja muut käyttöiän parantamiseen tähtäävät tekijät eli

• muottien ja tukien purkulujuus
• jännitettyjen rakenteiden jännityslujuus
• betonin kutistuma- ja halkeiluriskin pienentäminen
• betonipinnan tiiveyden varmistaminen
• kulutuskestävyyden parantaminen esimerkiksi nastarengasrasitusta vastaan

Työmaa, joko yksin tai mieluiten yhdessä betonin toimittajan ja myös rakennesuunnittelijan kanssa, määrittelee käytettävän betonimassan ominaisuudet siten, että asetetut tavoitteet saavutetaan. Edellä mainittujen vaatimusten ja ohjeiden perusteella valitaan teknistaloudellisin betonilaatu, joka on sekä notkeudeltaan, tiivistyvyydeltään että koossapysyvyydeltään mahdollisimman hyvin rakenteeseen ja työtapaan soveltuva.

Lisätietoa valmisbetonilaaduista ja palveluista

Lujuusluokka ja vesisementtisuhde


Betonin suhteituksessa kullakin lujuus- ja laatuluokalla on betoninvalmistajan määrittelemä vesisementtisuhde, jolloin saavutetaan vaadittu nimellislujuus laadunarvosteluiässä. Betonin lujuutta (lujuusluokkaa) nostetaan sekä vesisementtisuhdetta pienentämällä että sementtimäärää kasvattamalla. Tuoreen ja kovettuneen betonin ominaisuuksien (pumpattavuus, työstettävyys, homogeenisuus, lujuus) varmistamiseksi joudutaan aina käyttämään suurempaa sementtimäärää ja tyypillisesti myös lisäaineita, kun valmistetaan alhaisen vesisementtisuhteen betonia.

Esimerkkejä lujuusluokan ja vesisementtisuhteen välisestä riippuvuudesta:

Normaalisti kovettuva rakennebetoni K35 32mm S2 notkea w/c=0,70

Normaalisti kovettuva rakennebetoni K40 32mm S2 notkea w/c=0,61

Vesisementtisuhteella 0,40 valmistetaan jo lujuusluokan K60 betonia, josta syystä lujuusluokan ja vesisementtisuhteen yhdistelmää "K30, w/c=0,40" ei käytännön betonitekniikassa tunneta.

Säänkestävien, huokostettujen betonien vesisementtisuhteet ovat normaalibetonia pienempiä, kun korkeamman ilmamäärän lujuutta alentava vaikutus joudutaan kompensoimaan sementtimäärää kasvattamalla. Tällöinkin vesisementtisuhde pienenee asteittain riippuen vaaditusta ilmamäärästä ja mahdollisista muista suhteitusohjeista riippuen. Esimerkkinä tästä ovat siltarakenteissa käytetyt pakkasenkestävät P-lukubetonit:

Lujuusluokka K35/pakkasenkestävyysluokka P30 32mm S2 notkea w/c=0,48

Valmisbetonin kutistuman pienentäminen


Betonin kutistuman pienentämiseen ovat käytössä seuraavat teknistaloudellisesti perustellut betoniteknologiset keinot:

• kokonaisvesimäärän vähentäminen
• sementtimäärän vähentäminen
• maksimiraekoon kasvattaminen (betonin runkoainesosuuden kasvattaminen)

Käytännössä tietyn lujuusluokan betonin vesi- ja sementtimäärää vähennetään sekä samalla runkoainesosuutta kasvatetaan suhteittamalla betoni notkeudeltaan mahdollisimman jäykäksi ja aikaansaamalla tarvittava työstettävyys notkistimella. Betonilaadun osalta tämä määritellään esimerkiksi seuraavasti:

K35 32mm notkistettu betoni, lähtönotkeus S1 jäykkä, loppunotkeus S2 notkea

jolloin betonin vesisementtisuhde on sama sekä alku- että lopputilanteessa, mutta vesi- ja sementtimäärä on notkistetussa betonissa pienempi kuin jos betoni olisi valmistettu suoraan notkeudella S2. Lujuusluokan turha kohottaminen (vesisementtisuhteen raju pienentäminen) ei em. tekijöistä johtuen ole järkevää kutistumisen vähentämisessä.

Huolellinen työnsuoritus ja jälkihoito ensiarvoisen tärkeää


Huolelliseen betonointiin ja jälkihoitoon tulee kiinnittää viimeaikaista huomattavasti enemmän huomiota. Betonin riittävä ja järjestelmällinen tiivistys sekä laattojen oikea-aikainen hierto vähentävät osaltaan halkeiluriskiä. Etenkin kuumissa ja vetoisissa olosuhteissa on syytä käyttää tuoreen betonin pintakosteuden haihtumista vähentävää ja pinnan käsittelyä helpottavaa jälkihoitotuotetta (esim. Confilm), joka ruiskutetaan suojakalvoksi aina pinnan eri työstövaiheiden jälkeen.

Varsinainen jälkihoito tulee aloittaa mahdollisimman nopeasti betonoinnin päätyttyä. Laattojen valussa paras tulos saavutetaan aloittamalla jälkihoito heti viimeisen hierron jälkeen ruiskuttamalla betonipintaan kosteuden haihtumisen tehokkaasti estävä jälkihoitoaine. Jatko- ja myös varsinaisena jälkihoitona voidaan käyttää vesikastelua ja muovikalvoa, milloin se tuotantotekniset näkökohdat huomioonottaen on järkevästi toteutettavissa.

Betoninormit BY 50 määrittelee vaaditun jälkihoitoajan. Jälkihoito voidaan lopettaa rasitusluokissa X0 ja X1, kun betoni on saavuttanut 60% ja muissa kuin XF2 ja XF4 70% nimellislujuudestaan. Rasitusluokissa XF2 ja XF4 tai rakenteissa, joilta edellytetään erityistä kulutuskestävyyttä, tulee jälkihoitoa jatkaa kunnes 80% nimellislujuudesta on saavutettu.

Jälkihoitoaineiden käytössä tulee noudattaa valmistajien antamia ohjeita. Jälkihoitoaineet joudutaan tyypillisesti poistamaan mekaanisesti (harjaus, pintahionta) ennen betonipinnan jatkokäsittelyä (maalaus, liimattavat tuotteet jne.).