Korjausrakentamisenprosessi

Betonirakenteiden korjaaminen 2020TkT Arto KöliöTampereen yliopisto, korjausrakentaminenRenovatek Oy

3/5/20

Luennon tavoite

1. Perehtyä betonin korjaushankkeen etenemiseen ja tärkeimpiin hankkeen vaiheisiin

2. Tutustua yleisellä tasolla betonikorjauksen periaatteisiin3. Ymmärtää esiselvitysten merkitys korjausten suunnittelussa

Betonirakenteiden korjaaminen 2020

Luennon sisältö

• Luennoitsijan esittely• Korjaushankkeen yleisesittely• Korjausprosessi• Betonirakenteiden korjausperiaatteet• Kuntotutkimus esiselvityksenä

Betonirakenteiden korjaaminen 2020

Luennoitsijan esittely

• Arto Köliö (TkT), arto.kolio@renovatek.fi• Korjausrakentamisen ja betonikorjaamisen tutkija

• (betonirakenteet, julkisivut, korjausstrategiat)• Betonin korroosiovaurioiden eteneminen Suomen

ilmastossa, 2011-2015• 32 vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua ja 28 ammatillista

julkaisua korjausrakentamisen, betonikorjaamisen ja käyttöiän aihepiireistä

• käytäntö korjaus- ja kuntotutkimusprojekteista oman konsultointiyrityksen kautta, 2014-

• Kirjoittajana julkaisuissa by 41 2016, by 42 2013, by 70 2018, by 47 2019

Osallistujat

•

Korjausrakentaminen

• Korjaaminen on kiinteistönpidon keino ylläpitää ja/tai parantaa rakennukselta tai rakenteelta vaadittavaa toimivuutta/palvelukykyä• Tilaa tarvitsevalle korjausrakentaminen on tapa hankkia halutun tyyppistä

ja tietyllä paikalla sijaitsevaa toimitilaa• Yhteiskunnan näkökulmasta korjausrakentamisella ylläpidetään

merkittävää osaa kansallisvarallisuudesta, säilytetään rakennuksiin liittyviä kulttuurihistoriallisia arvoja• Korjausrakentamisella toteutetaan energiansäästötoimenpiteitä

kansallisten ja kansainvälisten tavoitteiden mukaisesti• Rakennusalan toimijoille (urakoitsijat, suunnittelijat,

materiaalivalmistajat…) korjausrakentaminen on liiketoimintaa• Rakennustoimintana korjausrakentaminen on purkamis-, vaihtamis-,

kunnostus-, entisöinti- ja uusimistoimenpiteitä

Betonirakenteiden korjaaminen 2020

• Tarve• Ajurina erityisesti asuinrakennusten korjaus (7,3 mrd

€, 57 %)• Rakennuskannan (verrattain) korkea ikä• Putkiremonttien määrän odotetaan lisääntyvän• Päästöjen vähentämisen tarve koskee erityisesti

olemassa olevaa rakennuskantaa• Energiatehokkuus• vähähiilisyys

Betonirakenteiden korjaaminen 2020

• Olemassa olevan rakennuksen/rakenteen asettamat rajoitukset, Alkuperäisen rakennusajankohdan vaatimukset à tuotteistaminen hankalaa

• Käyttäjät/asukkaat/sidosryhmät

• hankekoko tyypillisesti pieni à urakoitsijoiden kiinnostus?

• Riskit melko suuria à urakoitsijoiden kiinnostus?

• yllätyksiä aina

2018

Korjaushankkeen yleisesittely

5.3.2020

kiinteistönpito kuntotutkimus Hanke-suunnittelu

Korjaus-suunnittelu rakentaminen

• Omistaja,• Isännöitsijä/ylläpito,• Huolto ja

kunnossapito

• Konsultti, kuntotutkija

• Konsultti,• Omistaja =

Rakennushankkeeseen ryhtyvä,

• Isännöitsijä/ylläpito

• Konsultti, Korjaussuunnittelija, Arkkitehti (kuntotutkija),

• viranomainen

• Rakennushankkeeseen ryhtyvä,

• Konsultti, Rakennuttaminen, valvonta korjaussuunnittelija

• Urakoitsijat• Viranomainen

korjaustarpeen havaitseminen

Korjaushankkeen yleisesittely

5.3.2020

kiinteistönpito• Kiinteistön jatkuva hoito• Huoltokirjassa määritetyn huolto-ohjelman

toteuttaminen• Kiinteistön kunnon seuranta• Kuntoarvioiden ja kuntotutkimusten teettäminen• Säännöllinen huolto

kuntotutkimus

Esimerkkinä siltojen kunnon seuranta

5.3.2020 Väyläviraston tilastoja 1/2019

• Sama omistaja hallinnoi useampia vastaavanlaisia rakenteita

• Kuntoluokitus

• Kuntoluokkien kehityksen seuranta tarkastuksin/tutkimuksin• Korjaustarve• Työn resurssointi• Budjetointi• Ennustettavuus

• Näissä yleensä käyttöikätavoite on pitkä

Korjaushankkeen yleisesittely

5.3.2020

Hankesuunnit-telu

• Kiinteistön nykytilan ja korjaustarpeen selvitys• Kuntotutkimus viimeistään tässä vaiheessa• Korjausvaihtoehtojen vertailu ja päätös

• Kustannukset• Tekninen toteutettavuus

• Hankeaikataulun suunnittelu• Rahoituksen suunnittelu• Investointiesitys ja -päätös

Korjaushankkeen yleisesittely

5.3.2020

Korjaus-suunnittelu

• Usein ARK+RAK• Luonnossuunnittelu• Työselostus• Urakkalaskenta-asiakirjat• Lupa-asiakirjat• Toteutussuunnitelmat• laatuvaatimukset

Korjaushankkeen yleisesittely

5.3.2020

Rakentamisen valmistelu

• Tarjouspyynnöt• Hankeohjelma• Urakkaneuvottelut ja urakoitsijan valinta• Rakentamispäätös

Rakentaminen • Suunnitelmien mukainen toteutus• Hankeen, aikataulun ja kustannusten valvonta• Teknisen toteutuksen valvonta• Laadunohjaus ja laadunvarmistus• Toteutuksen dokumentointi

Korjaushankkeen kustannukset

Lähde: Kankainen & Junnonen 2000

vaurio

kuntotutkimus

Hanke-suunnittelu

Korjaus-suunnitelma

korjaustyö

As Oy Kankaankoto• Rivitaloasuntojen (2 kpl) tiivistyskorjaus ja märkätilojen

saneeraus

• Korjauksiin on ryhdytty asukkaiden oireilun vuoksi

• Lähtötietoina terveystarkastus, homekoira, rakenteiden kosteustekninen kuntotutkimus

• Korjaustyöselostus, detaljitason rakennesuunnitelmat

• Hankkeen koko 50…60 k€

• Laadunvarmistus keskeinen osa tiivistyskorjaushanketta

• Epätasainen, rapautunut alapohjalaatta, sähköläpiviennit

Pasilan Tripla, betonikansi

• Pasilan vanha rautatieasema on valmistunut 1988

• Triplan keskuksen hanke alkoi 2014 uuden Pasilansillan rakentamisella. Hanke valmistuu vaiheittain 2019-2020.

• Vanhan aseman betonikansi jää osaksi uutta rakennusmassaa, jonka käyttöikätavoite on 100 vuotta

• Hankkeen koko > 1 000 000 k€, kannen korjausten osuus ??

• Erikoistarkastus, kuntotutkimus, käyttöikämallinnus, korjausten esiselvitykset, laastipaikkaukset, pinnoitus?

• Näkyvät vauriot mm. muotin pohjalle jääneitä surrilanganpätkiä

Karnaistenkadun talot• Kaksi vastaavanlaista asuinkerrostaloa

• Julkisivujen ja parvekkeiden korjaushanke

• Rakennusten kuntoa seurattu systemaattisesti kuntotutkimuksilla (mm. parvekkeet jo käyttökiellossa), joiden perusteella korjaustapa on valittu, korjauslaajuus varmennettu lisätutkimuksilla suunnitteluvaiheessa

• Rapautuneiden julkisivujen uusiminen, parvekekaiteen uusiminen kevytrakenteisena, parvekerakenteiden raskas laastipaikkaus/valukorjaus

• Hankkeen koko 1 200 k€

Sammonkadun rappauskorjaus

• Kovalle pohjalle rapattujen julkisivujen uusiminen

• Suunnittelun lähtötietoina julkisivujen kuntotutkimus

• Rappauksen purun jälkeen havaittiin, että ullakkokerroksen seinät ovat korkeita (n. 1,5 m) seinämäisiä betonipalkkeja, joissa hakaraudoitus hyvin lähellä ulkopintaa

• Palkkien suojapeitteen kasvattaminen ruiskubetonoimalla

• Hankekoko 800 k€, palkkien korjauksen osuus marginaalinen

Korjausprosessi

• hankkeen käynnistää pääsääntöisesti käyttäjän/isännöitsijän/ylläpitovastuullisen havainto vaurioista = harmi, koska vauriot pitkällä

• kuntotutkimus toteutetaan ammattimaisesti hallinnoiduissa/isännöidyissä yhtiössä pääsääntöisesti. Tutkimuksen tilaamisella keskeinen rooli onnistumisessa (by42 tilaajan ohje). Lähtötieto hankkeen suunnittelulle (tekninen korjaustarve) mutta parhaimmillaan myös korjaussuunnittelulle• Hankesuunnitelman tärkein funktio on määritellä korjaustoimenpiteet, suuret

tavoitteet (mm. käyttöikä, teknisten syiden lisäksi muut syyt) sekä budjetti. Mitä syitä korjaamiselle voi olla? Hankesuunnitelman merkitys kustannuksiin 1x…5x.• Korjaussuunnitelma tehdään pääsääntöisesti yhdestä valitusta

korjausvaihtoehdosta (tässä vaiheessa budjetti hyvin pitkälti lyöty lukkoon). Tärkeintä määritellä yksiselitteisesti korjaustavat ja laadunvarmistus.• Korjaustyön aikana tärkeää valvoa suunnitelmien mukaista toteutusta. Perusteet

suunnitteluvalinnoille pitää olla kunnossa! Tulee myös varautua ”yllätyksiin”.

KorjausprosessiRAKENNUKSENOMISTAJA

RAKENNUTTAJAKuntotutkijaSuunnittelija

SUUNNITTELIJARakennuttajaMateriaali-toimittaja

RAKENNUTTAJA URAKOITSIJAMateriaali-toimittajaRakennuttajaSuunnittelija

RAKENNUTTAJASUUNNITTELIJA

VASTUU-TAHOT

VAIHEET JATKUVATARKKAILU

HANKE-SUUNNITTELU

KORJAUS-SUUNNITTELU

URAKKA-KILPAILU

KORJAUS-TYÖ VASTAANOTTO

TÄRKEÄTASIAT

SilmämääräinenseurantaKuntoarviot

Yksikäsitteisetmäärätiedot jalaatuvaatimukset

TarjouspyynnötTarjouksetUrakkasopimus

KorjausmateriaalitTyömenetelmätOlosuhteetLaadunvarmistus-kokeet

LaatuvaatimustentäyttymisentoteutuminenToteumapiirustuksetLaaturaportti

KUNTOTUTKIMUSVaurioiden:- tyyppi- laajuus- aste- syyt- vaikutukset- eteneminen

KORJAUSPERIAAT-TEEN VALINTA

Betonirakenteiden korjausperiaatteet

• Korjausperiaatteiden valinta on tiukasti sidottu kohteen kiinteistöstrategiaan ja esiselvityksiin• Korjausperiaatteet voidaan ryhmitellä seuraavasti (SFS-EN 1504-9):

a) do nothing & monitorb) re-analyse & downgrade in functionc) prevent & reduce further degradationd) repair & protecte) replace with newf) demolish

Betonirakenteiden korjausperiaatteet

• Erityisesti betonirakenteiden korjausperiaatteet (by 41 2016):a) Ei tehdä toimenpiteitä

(seurataan)b) Säilyttävä korjaaminenc) Muuttava korjaaminend) Rakenteen uusiminene) Erikoismenetelmät

Betonirakenteiden korjaustavat (SFS EN 1504-9)Korjausperiaate Korjaustapa

1. Pinnan tiivistäminen

1.1 Vettähylkivä impregnointi1.2 Impregnointi1.3 Pinnoittaminen1.4 Pintahalkeamien sulkeminen1.5 Halkeamien täyttö1.6 Halkeamien ohjaaminen saumoihin1.7 Ulkopuolisten levyjen asentaminen1.8 Vedeneristys

2. Kosteuden säätely

2.1 Vettähylkivä impregnointi2.2 Impregnointi2.3 Pinnoittaminen2.4 Ulkopuolisten levyjen asentaminen2.5 Sähkökemiallinen käsittely

3. Betonin korjaus

3.1 Käsin tehtävä laastipaikkaus 3.2 Valaminen uudelleen betonilla tai laastilla3.3 Ruiskubetonointi 3.4 Elementtien uusiminen

4. Rakenteen vahventaminen

4.1 Betoniraudoituksen tai ulkopuolisten raudoitteiden lisääminen tai uusiminen 4.2 Raudoitustankojen asentaminen betoniin tehtyihin varauksiin tai porattuihin reikiin 4.3 Vahventaminen levyillä 4.4 Laastin tai betonin lisääminen4.5 Halkeamien, kolojen tai rakojen injektointi4.6 Halkeamien, kolojen tai rakojen täyttö4.7 Esijännitys (jälkijännittäminen)

5. Vastustuskyvyn lisääminen fysikaalisia rasituksia vastaan

5.1 Pinnoittaminen5.2 Impregnointi5.3 Laastin tai betonin lisääminen

6. Kemikaalienkestävyys 6.1 Pintakäsittelyt6.2 Impregnointi6.3 Laastin tai betonin lisääminen

Korjausperiaate Korjaustapa

7. Passiivisuuden säilyttäminen tai palauttaminen

7.1 Betonipeitteen paksuntaminen laastilla tai betonilla 7.2 Saastuneen tai karbonatisoituneen betonin korvaaminen uudella7.3 Karbonatisoituneen betonin sähkökemiallinen uudelleenalkalointi7.4 Karbonatisoituneen betonin uudelleenalkalointi diffuusion avulla 7.5 Sähkökemiallinen kloridien poisto

8. Betonin ominaisvastuksen parantaminen

8.1 Vettä hylkivä impregnointi8.2 Impregnointi 8.3 Pinnoittaminen

9. Katodinen säätely 9.1 Happipitoisuuden rajoittaminen (katodilla) kyllästämällä tai pintakäsittelyllä

10. Katodinen suojaus 10.1 Sähköisen potentiaalin hyväksikäyttö

11. Anodistenalueiden säätely

11.1 Raudoituksen suojaus aktiivisilla pinnoitteilla 11.2 Raudoituksen käsittely suojapinnoitteilla 11.3 Betonin inhibointi

Korjausperiaatteen ja –tavan valinta (by 41 2016)

• Tekniset seikat:• rakenteellinen varmuus ja turvallisuus• vauriotilanne ja siitä seuraava tekninen korjaustarve• suojaustarve (vaurioitumiselta suojaaminen)• korjaustavan kyky poistaa ongelmat ja vauriot• korjauksen työtekninen toteutettavuus• korjauksen onnistumiseen liittyvät riskit• liittyvien rakenteiden korjaustarve (esim. ulkoseinien

korjauksessa ikkunoiden ja parvekkeiden tuleva korjaustarve).

• Taloudelliset ja muut arvostuksiin liittyvät seikat:• korjatun rakenteen käyttöikä• korjauskustannukset• ylläpito- ja käyttökustannukset• vaikutukset energiatehokkuuteen• vaikutukset ulkonäköön ja arkkitehtuuriin

• korjaustyön aikaiset haitat korjauskohteen käytölle• ympäristöystävällisyys• toiminnalliset vaikutukset (esim. vedontunteen

väheneminen asunnossa tai parvekkeen käytettävyyden parantuminen).

• Yhteiskunnalliset seikat: • vaikutus ympäristöön (esim. kaupunkikuvaan)• kaavamääräysten asettamat rajoitukset• suojelutarve tai –päätökset.

Korjausvaihtoehtojen vertailu

• Halpa ja lyhytikäinen vai kallis ja kestävä?• Miten arvotetaan investointikustannuksia ja elinkaarikustannuksia?• Hyväksytäänkö korjausmenetelmään sisältyvä epävarmuus ja miten sitä

arvioidaan?• Voidaanko korjausta lykätä?• Voiko korjauksen vaiheistaa?• Voidaanko eri rakenteisiin tai sen kohtiin valita eri menetelmät?• Miten verrataan eri vaihtoehtojen arvoja/hyötyjä ja haittoja?• Miten päätöksentekoon vaikuttavien parametrien, kustannusten, käyttöiän

luotettavuutta voidaan arvioida?

Mahdollisia virheitä korjaushankkeen suunnittelussa• Liian raskaan korjausvaihtoehdon valinta à tarpeeton ylikorjaus

• Joissakin tapauksissa ”ylikorjaus” on järkevää• Liian aikainen korjaus• Korjaustarve, -laajuus arvioidaan väärin

• Korjaustyön aikana ilmenee lisäkustannuksia• Korjausmenetelmä on saatettu valita väärin

• Väärin arvioidut hankintakustannukset• Väärin arvioidut käyttöiät ja ylläpito- ja kunnossapitokustannukset• Arkkitehtoonisesti sopimaton korjaus laskee rakennuksen/rakenteen

arvostusta

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

julkisivut, malli julkisivut,toteutunut

parvekkeet,malli

parvekkeet,toteutunut

suojaava pinnoitus

laastipaikkaus

raskas korjaus / uusiminen

Betonijulkisivujen korjaustarpeita on tutkittu mallintamalla BeKo –hankkeessa (TTY, 2006-2011) ennalta. Mallia verrattiin 61 rakennuksen hankesuunnitelman korjauksiin.

Kuntotutkimus esiselvityksenä

• Korjaustarve, tekninen peruste korjausmenetelmän valinnalle• JOKAISEN korjaushankkeen tulee alkaa kuntotutkimuksella

• Lähtökohta hankkeen suunnittelulle, keskeinen vaikutus korjauskustannuksiin• Lähtötieto korjaussuunnittelulle, mm. teknisiä lukuarvoja

• Kuntotutkimuksen tarkoitus on vakoidun ja systemaattisen tutkimuksen kautta saada selville totuudenmukainen kuva rakenteen kunnosta ja korjaustarpeesta• Käytetään vakioituja ja systemaattisia menetelmiä (by 42 2019, LiVi

ohjeita 28/2018)

Kuntotutkimustiedon varmentaminen

Vaurioitumisen

-tyyppi -aste-laajuus -vaikutukset-aste -eteneminen

Suunnitteluasiakirjojen, piirustusten ja

korjaushistorian tarkasteleminen

Rakenteiden ja vaurioiden aistinvarainen

tarkastus

Kenttätutkimukset ja erikoistutkimukset

Näytteenotto ja laboratoriotutkimukset

Kuntotutkimustiedon priorisointiLuokka 1: turvallisuuteen ja terveellisyyteen vaikuttavat seikat

• Rakenneosien kantavuus ja kiinnitysvarmuus• Rakenteiden kosteustekninen toimivuus silloin, kun vesivuodot voivat aiheuttaa kosteusvaurioita ja

terveyshaittoja sisätiloissa• Rakenteissa ja rakennusmateriaaleissa esiintyvät terveydelle ja ympäristölle vaaralliset aineet

Luokka 2: korjausmenetelmän valintaan ja vaurioiden etenemisen selvittämiseen vaikuttavat seikat

• Betonin pakkasenkestävyys ja rapautumistilanne• Raudoitteiden korroosiovauriot, niiden syy, laajuus ja eteneminen tulevaisuudessa, korroosioriski• Kosteustekninen toimivuus silloin, kun sillä on vaikutus vaurioiden etenemiseen

Luokka 3: muut seikat

• Esteettinen kunto• Maalipinnoitteiden kunto, kun sen vaikutus on vain ulkonäöllinen

Betonirakenteen kuntotutkimus

| 31

Tutkimusmenetelmiä ovat mm:

• Rakenteiden aistinvarainen tarkastus• Rakenteiden rapautuneisuuden tutkiminen vasaroimalla

• Raudoitteiden betonipeitemittaukset

• Betonin kimmovasaramittaukset

• Karbonatisoitumissyvyyden mittaus ja ennusteet• Raudoitteen korroosiotilan tarkastaminen avauksella

• Betoninäytteen ohuthieen mikroskopointi

• Betoninäytteen vetokokeet

• Betoninäytteen suojahuokossuhteen määrittäminen

• Betonin kloridipitoisuus, kloridipitoisuuden tunkeumaprofiili• Betonin kosteuden mittaus

Betonirakenteen kuntotutkimus

| 32

Kuntotutkimuksen merkitys korostuu, jos:

• Korjausten kustannukset on määriteltävä ennalta tarkkaan (avustukset, vuosikorjaukset, budjetit)

• Rakenteita suunnitellaan korjattavaksi/uusittavaksi osittain• Rakenteen käyttöikää pyritään luotettavasti jatkamaan

• Rakenteen käyttöikä tulee varmistaa (esim. 100 vuotta)

• Rakenteen korjauksia pyritään lykkäämään

• Korjauksissa tarvitaan erikoismenetelmiä.

Kuntotutkimuksen kustannusvaikutus

Virheellinen korjaustapa = 2 x korjaushanke = 20…40 x kuntotutkimus

(> 1 000 000 €)

Korjaushanke = 10…20 x kuntotutkimus

(300 000…1 000 000 €)

Kuntotutkimus15 000…30 000 €

Kuntotutkimus esiselvityksenä

Tavoitetaso:

Osa suunnitelmallista kiinteistönpitoa, ennakoiva kunnossapito/korjaaminen

Kuntotutkimus esiselvityksenä

Lopetus dia