Betonin ohuthietutkimuksen ja vetolujuuskoeistuksen tulosten vertailukelpoisuus betonin kuntotutkimuksissa

Abstract

Betonin kuntotutkimuksia suoritettaessa ohuthietutkimus ja vetolujuuskoeistus ovat yleisesti käytössä olevia tutkimusmenetelmiä. Ohuthietutkimuksella saadaan yksityiskohtaista tietoa muun muassa kovettuneen betonin koostumuksesta, tiiviydestä, kivi- ja sideaineen laadusta, huokosrakenteesta sekä rapautumatilanteesta. Vetolujuuskokeella tutkitaan betonin vetolujuutta, mutta se antaa samalla viitteitä betonin kunnosta ja rapautuneisuudesta, jotka ovat kuntotutkimuksen kannalta merkityksellisiä asioita. Yhdessä käytettynä ja hyvin toteutettuina menetelmät tukevat ja täydentävät toisiaan sekä palvelevat tehokkaasti betonin kuntotutkimuksen tarpeita.

Tutkimuksessa vertailtiin kymmeniä betonin ohuthietutkimuksen ja vetolujuuskoeistusten tuloksia. Käytössä olevaan aineistoon kuului näytteitä julkisivuista, silloista ja kuivatelakasta. Tutkimuskohteet sijaitsevat ympäri Suomea. Vertailu tehtiin kuntotutkimuksissa poratuilla näytteillä. Ohuthietutkimuksen ja vetolujuuskoeistuksen tulosten vertailukelpoisuutta selvitettiin toisiaan vastaavista näytteistä saatuja tuloksia vertaamalla. Ohuthietutkimuksella selvitettiin betonin kunto, vauriot ja rapautuneisuus. Näiden voimakkuutta ja esiintymistä verrattiin vetolujuuskoeistuksen tulokseen ja murtumakohtaan. Vetolujuuskoeistuksen numeerisen tuloksen lisäksi huomioitiin kokeessa tehdyt havainnot ja mahdolliset poikkeamat.

Tulosten mukaan ohuthietutkimuksessa saadut tiedot ja vetolujuuskoeistuksen tulokset tukevat pääosin toisiaan, etenkin kun betoni on hyväkuntoista ja rapautumatonta, tai kun betonissa esiintyy voimakkaampaa rapautumista. Ohuthietutkimuksen perusteella hyväkuntoisen rapautumattoman betonin vetolujuustulos on pääosassa tapauksista hyvä. Hajontaa menetelmien tulosten välillä esiintyy, kun ohuthietutkimuksessa betonissa on havaittu jonkin asteista rapaumaa. Tämän perusteella vetolujuutta on vaikea arvioida ja tulokset eivät ole usein yhtenäisiä. Vetolujuus ei aina alene rapautuneisuuden arvon kasvaessa. Hajontaa ohuthietutkimuksen ja vetolujuuskoeistuksen tuloksiin aiheuttaa myös tiettyjen vauriomekanismien esiintyminen. Alkalikiviainesreaktion takia vetolujuus voi olla heikko, vaikka ohuthieen perusteella betonin on arvioitu olevan hyväkuntoista. Tämä johtuu ainakin osin siitä, ettei alkalikiviainesreaktio epäsäännöllisen esiintymisensä vuoksi aina näy ohuthieen kattavalla alalla, mutta se esiintyy kuitenkin vetolujuuskappaleessa.

Tulosten vertailukelpoisuuden parantamiseksi ohuthieraportissa rapautuneisuutta arvioiva numeerinen arvo ja vetolujuuskokeen tulos tulisi liittää samaan taulukkoon. Lisäksi siihen tulisi sanallinen arvio betonin kunnosta. Nykyisin käytössä oleva viisiportainen rapautuneisuusasteikko tulisi muuttaa suppeammaksi kolme- tai neljäportaiseksi, jolloin se olisi selkeämpi ja vertailukelpoisempi vetolujuustulosten kanssa.

Ohuthietutkimuksen kehittämiseksi tulisi kiinnittää huomiota siihen, mistä kohtaa näytekappaletta ohuthie valmistetaan. Tarkoituksenmukaisen informaation saamiseksi ohuthiettä ei tule aina valmistaa heti pinnasta alkaen. Huomioon tulee ottaa betoninäytteessä silmämääräisellä tarkastelulla havaittavat vauriot ja tutkimuksen tarkoitus. Mikäli halutaan selvittää nimenomaan vauriomekanismia ja rapautuneisuutta, voidaan ohuthie tehdä silminnähden rapautuneesta osasta. Kuntotutkimuksen kannalta merkittävä tieto kuitenkin usein on syvyys, jossa vauriot loppuvat ja hyväkuntoinen betoni alkaa.