Lattia koostuu useista eri kerroksista, jonka kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat.
Lattian alimpana peruskerroksena toimii betoni, jonka päälle on asennettu tasoite, sekä liima että lattian pintamateriaali.
2.3.1 Betoni
Betoni on yksi keskeisimmistä asunto- ja toimistorakentamisessa käytetyistä materiaaleista (Mat-tila ym., 2014). Se toimii lattian perusmateriaalina ja sen päälle rakennetaan muut kerrokset. Be-tonin tekninen rakenne koostuu sementistä, betonisorasta sekä seos- ja lisäaineista, jotka kaikki sekoitetaan veteen. Betonin rakennusaineet sisältävät useita kemiallisia yhdisteitä (Taulukko 2), jotka reagoidessaan tuottavat valmista betonia. Nämä yhdisteet vaikuttavat sekä itse betonissa, että sen rajapinnoissa tapahtuviin kemiallisiin reaktioihin.
Betoni on voimakkaasti emäksistä (pH 13–14), tähän pääsyynä on sementin sisältämä, voimak-kaasti emäksinen kalkki (CaO), joka on tärkeässä osassa kiteisten siteiden ja koko betonin kestävän rakenteen saavuttamisessa (Neville, 2011). Betonin pH voi rakenteen vanhetessa laskea kar-bonisoitumisen seurauksena, mikä erityisesti etenee betonin pintakerroksessa (Leivo ym., 2020 ja Markkanen ym., 2020).
Taulukko 2. Betonin pääkomponenttien koostumus. Muokattu lähteestä Neville, 2011.
Aine: Yhdiste: Kemiallinen kaava:
Portlandin sementti Trikalsiumsilikaatti 3 CaO·SiO2
Dikalsiumsilikaatti 2 CaO·SiO2
Trikalsiumaluminaatti 3 CaO·Al2O3
Tetrakalsiumaluminaattiferriitti 4 CaO·Al2O3·Fe2O3
Betonisora Silikaatti-, kiille-, savi-, karbonaatti-, sulfaatti- ja rautasulfiittimineraalit, maasälpä, rautaoksidit
-
Betonisora on kemiallisesti melko inerttiä, mutta ajan kuluessa silikaatit ja karbonaatit voivat alkaa reagoida voimakkaasti emäksisten alkalihydroksidien kanssa, jotka heikentävät betonin laatua (Neville, 2011). Betonisoran sisäilmavaikutuksen kannalta oleellista on, että se ei sisällä orgaanista ainesta. Sideaineena toimiva Portlandin sementti valmistetaan kuumentamalla kalkkikivipitoista kiviainesta yli 1400℃ lämpötilassa, jonka johdosta itse sementissä ei pitäisi olla haihtumiskykyi-siä orgaanisia yhdisteitä. (Kosomaa ym., 2015).
Mattila ym. (2014) teettivät tutkimuksessaan TVOC-emissiotestauksia 12 erilaiselle betonilaa-dulle Suomessa. Emissiot mitattiin tuoreesta betonista yhden kuukauden kuivumisajan jälkeen la-boratorio-olosuhteissa. Kaikkien tutkittujen betonilaatujen TVOC-emissiot alittivat määritysrajan (0,010 mg/m2/h) ja näin ollen myös M1-luokitusrajan. Myös formaldehydin ja yksittäisten karsi-nogeenisten yhdisteiden emissiorajat alittivat M1-luokitusrajan kaikilla näytteillä. 10 näytettä alitti ammoniakin M1-luokitusrajan ja loput kaksi alittivat M2-luokitusrajan. Saarela ja Järnström (2003) tutkivat betonin emissioita kahdesta eri rakennuskohteessa. Betonilaatta valettiin ensim-mäisessä rakennuskohteessa ja toisessa se tuotiin valmiiksi valettuna rakennuspaikalle. Valetun betonin TVOC-emissiot olivat korkeimpia valetussa betonissa 11 viikon kohdalla, jolloin emissio
oli noin 0,2 mg/m2/h, jonka jälkeen emissio laski 26 viikon kohdalla alle arvoon 0,1 mg/m2/h.
Valmiiksi valetun betonin emissiot olivat koko seurantajakson aikana alle 0,04 mg/m2/h. Betonista voi siis emittoitua VOC-yhdisteitä ilmaan, varsinkin rakennus- ja kuivumisvaiheen aikana, jolloin valettu betoni on vielä hyvin märkää. Tutkimuksesta ei käy kuitenkaan ilmi yksittäisten yhdistei-den emissiomääriä, vain TVOC-emissio.
Vaikka pelkän betonin emissiot olisivat alhaiset, on tärkeää tiedostaa betonin emäksinen luonne.
Isot alkaliteettierot betonin ja sen kanssa kosketuksissa olevien materiaalien kanssa voivat aiheut-taa kemiallisia reaktioita. Betonin korkea pH-arvo voi aiheutaiheut-taa pinnoitteiden kemiallista hajoa-mista. (Saarela & Järnström, 2003). Betonin pH-arvo on korkeimmillaan tuoreessa betonimassassa heti sen valamisen jälkeen. Rakenteen ikääntyessä betoni karbonatisoituu. Tässä reaktiossa ilman hiilidioksidi reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa, joka reagoi betonin sisältämä kalsium-hydroksidin kanssa muodostaen kalsiumkarbonaattia alentaen rakenteen pH-pitoisuutta. Reaktio voi laskea betonin pH-arvoa jopa arvoon 8. Karbonatisoituminen tapahtuu vesiliuoksessa ja se pysähtyy, mikäli betonirakenteen suhteellinen kosteus on alle 30 %. (Pyy, 2019). Betonin kar-bonisoitumisesta johtuvia pH:n vaihteluita on tutkittu sisätilaolosuhteissa vähän, koska reaktiota ei tapahdu kyseisissä olosuhteissa merkittävässä määrin (Rautanen, 2021). Sopivissa olosuhteissa betonin päällä olevasta tasoitteesta, liimasta ja lattiapinnoitteista voi kulkeutua yhdisteitä myös alapuoliseen betoniin, josta ne voivat joko ikääntymisen tai olosuhdemuutosten seurauksena emit-toitua ilmaan vanhoistakin betonirakenteista (Sjöberg, 2001).
2.3.2 Tasoite
Betonin päälle tulevalla tasoitteella on useita käyttötarkoituksia: pinnan tasoittaminen sen päälle tulevia materiaaleja varten, kaatojen tekeminen esimerkiksi märkätiloihin ja betonin emäksisyy-den puskurointi. Tasoitteen tulisi siis olla mahdollisimman inerttiä. Tasoitteen pH-arvo on sen kuivuttua 10,5–11 eli selvästi alhaisempi kuin betonin (pH 13–14) (Saint-Gobain Finland Oy, 2020).
Tasoitteen rakenne koostuu täyte- ja sidosaineista sekä mahdollisista lisäaineista, jotka kaikki se-koitetaan veteen. Pääkomponentit ja niiden määrä koko tuotteesta on esitetty taulukossa 3.
Taulukko 3. Lattiatasoitteiden pääkomponentit ja määräosuudet valmiissa tuotteessa. Muokattu lähteestä Saint-Gobain Finland Oy, 2019.
Aine Määrä tuotteessa
Hiekka 0–80 %
Kalkkikivi 1–65 %
Aluminaattisementti 10–30 %
Kalsiumsulfaatti, CaSO4 0–10 %
Portlandin sementti 5–10 %
Wilke ym. (2004). toteaa tutkimuksessaan pelkän tasoitteen TVOC-emissioiden olevan tyypilli-sesti pieniä. Tutkimuksesta ei kuitenkaan käy ilmi, mitä yksittäisiä yhdisteitä tasoitteesta vapautuu.
2.3.3 Liima
Liimakerros toimii lattiapinnoitteen tartunta-aineena tasoitekerroksen päällä. Se kiinnittää lattian alusrakenteen ja lattian päällisosan toisiinsa. Liimat ovat tavallisesti liuotin- tai vesipohjaisia, mutta varsinkin pohjoismaissa nykypäivänä käytetyt liimat ovat lähes poikkeuksetta liuotinvapaita (Sjöberg, 2001). Tästä huolimatta rakennuskannassa on vieläkin myös liuotinpohjaisia liimoja.
Yleisimpiä vesipohjaisia liimoja ovat esimerkiksi polyvinyyliasetaatti (PVA), akryyli- tai kautsu-lateksi (Salthammer ja Uhde, 2009).
Liimojen merkitys lattian VOC-emissioiden määrässä on nykytietämyksen mukaan huomattava.
Tämä korostuu varsinkin kohteissa, joissa pinta-alaltaan laajoja alueita päällystetään liimalla kiin-nitettävällä materiaalilla. Liimoista emittoituvien primääristen yhdisteiden TVOC-arvot voivat olla ensimmäisten vuorokausien aikana jopa 10000 µg/m2/h, jonka jälkeen ne laskevat huomatta-vasti (Wilke ym., 2004 sekä Yu ja Crump, 2002). Nykyään useat markkinoilla olevat liimat täyt-tävät M1-luokan emissioluokituksen (200 µg/m2/h) ja niitä markkinoidaan vähäpäästöisinä. Liimat voivat olla yksi suurimmista VOC-emissioiden lähteistä (Hakala, 2016).
2.3.4 Pintamateriaali
Lattian pintamateriaaleja on olemassa monia erilaisia. Näitä ovat esimerkiksi laminaatti, parketti ja muut puupohjaiset ratkaisut, kuten lankut. Toimistotiloissa tavallisimmin pintamateriaalina toi-mii jonkinlainen tekstiili-, muovi- tai linoleumimatto tai -laatta. Luonnollisia tai synteettisiä poly-meerejä käytetään yleisesti sideaineina pintamateriaaleissa niiden kestävyyden ja käytettävyyden
vuoksi. Linoleumi on esimerkki luonnollisesta polymeeristä. Synteettiset polymeerit ovat muo-veja, kuten esimerkiksi PVC (polyvinyylikloridi) ja polyolefiini. (Sjöberg, 2001). Lattian pinnassa käytetty materiaali vaikuttaa myös muuhun rakenteeseen. Usein kovapintaisten materiaalien alle tulee asentaa askeläänieriste, joka vaimentaa äänien kulkeutumista itse tilassa ja toisiin tiloihin.
Askeläänieristeinä käytetään useita eri materiaaleja, kuten polymeeripohjaisia muovi- ja solumuo-veja, mutta myös pinnoitettuja eristevillasta tehtyjä elementtejä.
Nykyään varsinkin tuftatut tekstiilipinnoitteet ovat yleistyneet kohteissa merkittävästi. Tuftatut tekstiilimatot koostuvat tavallisesti kolmesta eri kerroksesta: polyuretaanipohjaisesta pohjamate-riaalista, polyesterikuituisesta välikerroksesta ja nukkaisesta päälliskerroksesta, joka on nylonpoh-jaista polyamidia (Tarkett, 2019). Näitä tekstiilimattoja käytetään nykyään toimistoissa yleisinä lattiamateriaaleina akustisten ominaisuuksien johdosta, esimerkiksi askelten äänet saadaan pois-tettua lähes kokonaan. Myös toimiston yleinen äänimaisema vaimenee, joka edistää työrauhaa.
Käytön yleistymiseen on myös vaikuttanut materiaalien kehittyminen, nykyään myynnissä on useita M1-emissioluokan täyttäviä tuotteita. Tekstiilimatot myös imevät itseensä pölyä ja muita yhdisteitä, jolloin niitä esiintyy vähemmän sisäilmassa. (Hongisto, 2018). 1980–1990-luvuilla esi-tettiin, että tekstiilimatot huonontavat sisäilman laatua ja lisäävät esimerkiksi astma- ja allergioita yksilökohtaisesti (Skov ym., 1990), mutta tutkimuksessa keskityttiin lähinnä pölyhaittoihin.
Becher ym. (2018) esittivät lattiamattoja käsittelevässä kokooma-artikkelissaan, että matot voivat emittoida terveysvaikutuksia aiheuttavia VOC-yhdisteitä, mutta niiden emissiot ovat vähentyneet huomattavasti uusissa materiaaleissa. VOC-yhdisteet voivat olla matossa pitkäänkin ja emittoitua sieltä olosuhdemuutosten ja normaalin tilojenkäytön aikana. Yhdisteiden emittoitumisessa suurta osaa näyttelevät myös ylläpitotoimenpiteet ja käytetyt siivous- ja puhdistusaineet.
Lattiamateriaaleissa käytetyt materiaalit vaihtelevat kemiallisesti paljon. Esimerkiksi muovima-tosta ja tekstiilipinnoitteesta emittoituvat yhdisteet ovat erilaisia. Pelkän pintamateriaalin TVOC-emissiot vaihtelevat suuresti ollen pääasiassa 10 µg/m2/h ja 7000 µg/m2/h -arvojen väliltä (Hess-Kosa, 2019; Katsoyiannis ym., 2008; Salthammer ja Uhde, 2009 sekä Wilke ym., 2004).