Valutapahtuma

Yksi valutapahtuma jaettiin esikokeiden perusteella kahteen osaan. Jako tehtiin, jotta be-tonimassa tiivistysominaisuudet saatiin pidettyä koko valutapahtuman ajan mahdollisim-man vakiona. Valutapahtumahdollisim-man erien välillä betoniauto odotti toisen erän muottien täyttä-miseen saakka. Tällä menettelyllä autossa odottava betonimassa pystyttiin kertaalleen se-koittamaan betoniauton myllyllä ennen muottien täyttämistä. Kaikkien valutapahtumien erien välillä betoniauto odotti toisen erän alkua noin 40-65 minuuttia, mikä on keskimää-rin myös valuerien betonimassojen tiivistämisen aloittamisen väli yhden valutapahtuman aikaan. Valutapahtuman erissä valettiin ja tiivistettiin kerralla sama lukumäärä halkai-sijaltaan D150 teräksisillä ja muovisilla muoteilla valettavia lieriöitä. Halkaihalkai-sijaltaan D100 lieriöt ja kaikki kuutiot valettiin ja tiivistettiin ensimmäisessä erässä ja halkaisijal-taan D235 lieriöt toisessa erässä. Betonimassa tilattiin massan työstettävyyden kannalta

optimaalisessa notkeusluokassa S3, mutta valutapahtuman aikaan betonimassan notkeu-dessa tapahtuu muutosta, joka hankaloittaa tiivistämistä. Valuerään yksi valittiin tietoi-sesti muodoltaan hankalimmat tiivistettävät kappaleet.

Muottien täyttämistä ja betonin tiivistämistä käsitellään standardissa EN 12390-2. Kovet-tuneen betonin testaus. Osa 2: Koekappaleiden valmistus ja säilytys lujuustestejä varten [6]. Betonin notkeudesta ja tiivistysmenetelmästä riippuen muotit tulee täyttää ja tiivistää kahdessa tai useammassa kerroksessa. Betonimassa tulee tiivistää välittömästi astiaan laittamisen jälkeen [6]. Tutkimuksessa käytettiin hyvin notkeita betonimassoja. Notkeus-luokka valittiin ennakkokokeiden perusteella, jossa betonimassan tiivistämistä testattiin eri muottityypeillä. Testien perusteella todettiin, että muotit pystytään täyttämään yhdessä kerroksessa niin, että betonikappaleiden tiivistys on onnistunut. Lieriömäiset D150 ja D235 muotit sekä kuutiomuotit täytettiin yhdessä kerroksessa siten, että muotit täyttyivät kukkuroilleen tai määriteltyyn tasoon saakka (suuret muotit). Muottien täyttäminen suo-ritettiin betoninostoastialla (”jassikka”), josta betonin purku tapahtui suoraan astian ala-puolelta. D100 muotit täytettiin standardin EN 12390-2 mukaisella noin 100 mm leveällä alumiinikauhalla. Kaikkien muottityyppien tapauksessa betonimassalla suoritettiin täyt-tämisen jälkeen esitiivistys puisella poikkileikkaukseltaan noin 50 mm x 50 mm sullon-tasauvalla. Tarvittaessa muotteihin lisättiin betonimassaa. Muottien täyttäminen yhdessä kerroksessa ennen varsinaista tiivistämistä poikkeaa standardin mukaisesta toimintata-vasta. Työtekniikka kuitenkin todettiin ennakkokokeissa toimivaksi ja varsinaisten koe-kappaleiden tiivistymisessä ei havaittu merkittäviä poikkeamia. Myöskään kovettuneiden koekappaleiden tiheyksissä ei havaittu merkittäviä koesarjakohtaisia poikkeamia ja tihey-denseurantakappaleiden tiheydet vastasivat betonitehtaan rinnakkaisia koekappaleita. Be-tonitehtaalla betonimassan tiivistäminen tehtiin standardin EN 12390-2 mukaisesti kol-messa kerroksessa ja jokaisen kerroksen tiivistäminen suoritettiin sauvatäryttimellä.

Muottien täyttäminen yhdessä kerroksessa todettiin ennakkokokeissa välttämättömäksi työtekniikaksi tutkimuksen huomattavan suuren koekappalemäärän takia. Muottien täyt-täminen useassa kerroksessa ja jokaisen kerroksen erikseen tiivistäyt-täminen olisi pidentänyt valuaikaa merkittävästi, jolloin betonin tiivistysominaisuudet olisivat heikentyneet siten, että koekappaleet eivät olisi enää olleet vertailukelpoisia keskenään. Yhden valutapahtu-man jakamista kahdelle peräkkäiselle päivälle ei myöskään pystytty suorittamaan, koska tällöin betonin runkoaineen tasalaatuisuutta valuerien välillä ei pystytty takaamaan.

Muoteissa voidaan käyttää ei-reaktiivista muotinirrotusainetta [6]. Kaikissa muoteissa ja betoninostoastiassa käytettiin kovettuneiden näytteiden irrottamisen helpottamiksi ja tuo-reen betonin puhdistamisen helpottamiseksi ei-reaktiivista muottiöljyä.

Betonimassan tiivistysvälineen tulee olla jokin seuraavista:

∂ Sauvatärytin, jonka minimivärähtelytaajuus on noin 120 Hz (7200 kierrosta mi-nuutissa), sauvatäryttimen halkaisija ei saa olla suurempi kuin neljäsosa muotin halkaisijasta.

∂ Tärypöytä, jonka minimivärähtelytaajuus on noin 40 Hz (2400 kierrosta minuu-tissa)

∂ Teräksinen pyöreäpäinen sullontasauva, jonka halkaisija on noin 16 mm ja pituus noin 600 mm.

∂ Teräksinen neliötanko, jonka poikkileikkaus on noin 25 mm x 25 mm ja pituus noin 380 mm [6].

Tutkimuksessa kaikkien koekappaleiden betonimassan tiivistäminen suoritettiin uudella Erka Oy:n valmistamalla yksimoottorisella tärypöydällä, jonka värähtelytaajuus on 50 Hz, eli 3000 kierrosta minuutissa. Tärypöytä täyttää standardin asettaman vaatimuksen.

Tärypöydällä tiivistämisen lisäksi betonimassalle suoritettiin muottien täyttämisen yhtey-dessä aiemmin tässä kappaleessa esitetty esitiivistys.

Betonimassaa tiivistettäessä tärypöydällä käytetään lyhintä tärytysaikaa, joka tarvitaan betonimassan täydelliseen tiivistämiseen. Muotin tulee olla kiinnitettynä tärypöytään tai muottia tulee käsin pitää tiukasti tärypöytää vasten. Täydellinen tiivistyminen on saatu aikaiseksi mekaanisella tärytyksellä, kun betonin pinnalle ei enää ilmaannu suuria ilma-kuplia, pinta muuttuu suhteellisen sileäksi ja ulkonäöltään kiiltäväksi. Liiallista erottu-mista tai sementtikalvon muodostuerottu-mista tulee välttää [6].

Tutkimuksessa tiivistäminen suoritettiin siten, että muotteja painettiin tiukasti tärypöytää vasten koko tiivistystapahtuman ajan. Betonimassan optimaalista tiivistysaikaa testattiin ennakkokokeissa, joiden perusteella määritettiin muottityyppikohtaisesti oletustiivistys-ajat. Ennalta määritettyjä tiivistysaikoja jouduttiin kuitenkin säätämään jokaisen betoni-laadun valutapahtuman yhteydessä. Peräkkäisten valuerien notkeusluokat erosivat toisis-taan siten, että jokaisen muottityypin optimaalinen tiivistysaika jouduttiin tarkastamaan ensimmäisen kappaleen tiivistyksen yhteydessä. Kaikki valukappaleita pidettiin tärypöy-dällä määritetty aika, tai niin kauan, kuin betonimassasta nousi suuria ilmakuplia, ei kui-tenkaan yleensä yli määritettyä aikaa. Kooltaan hyvin pienten ilmakuplien nouseminen pintaan tarkoittaa yleensä betonin suojahuokosten häviämistä. Huokostettuja betonilaa-tuja (1-3) tiivistettäessä pyrittiin välttämään suojahuokosten katoamista betonimassasta.

Betonimassaa tiivistettäessä seurattiin myös veden erottumista betonimassasta. Tiivistys päätettiin, mikäli valukappaleen pinnalla havaittiin merkkejä erottumisesta. Yksittäisten valukappaleiden kohdalla tiivistys lopetettiin muutamia sekunteja ennen määräaikaa, koska betonimassa pinnalla arvioitiin olevan erottumaa. Betonilaatu ja muottityyppikoh-taiset tiivistysajat on esitetty taulukossa 9.

Taulukko 9.Tiivistysajat eri muottityyppejä käytettäessä ja betonimassan määritetyt not-keusluokat betonimassan saapuessa ja tiivistystyön päätyttyä.

Betoni

Tiivistysajat muottityypeittäin nimellishalkaisijan

mukaan [s] Notkeusluokka

(aloitus / lopetus)

Teräsmuotti Muovimuotti

D150 K150 D100 D150 D235 K150 Aamu Iltapäivä

C35/45, P50 30-35 20 10 25 35-40 20 S3 / S1 S4 / S1

C30/37, P20 25 20-25 10-12 20 35 20 S4 / S2 S4 / S2

C50/60, P50 27-33 20-25 10-12 22-25 35-40 20 S4 / S4 S4 / S3

C35/45 30-35 20-25 10-12 25 35-40 20 S4 / S3 S3 / S2

Valettujen kappaleiden muottien yläreunan yläpuolelta tulee poistaa ylimääräinen betoni käyttäen teräksistä lastaa tai hierrintä. Valukappaleiden pinta tulee tasoittaa huolellisesti [6]. Valukappaleiden annetaan olla muoteissa vähintään 16 tunnin ajan, mutta ei pidem-pään kuin kolme vuorokautta. Valetut kappaleet tulee suojata iskuilta, tärinältä ja kuivu-miselta. Valukappaleita tulee säilyttää 20 ± 5°C lämpötilassa [6].

Valukappaleet asetettiin tiivistyksen jälkeen kuormalavoille. Kaikkien valukappaleiden yläpinnat hierrettiin noin tunti kappaleiden tiivistyksen jälkeen. Pinnat tasoitettiin muot-tien yläpinnan tasolle. Kuormalavojen siirtoja suoritettiin maksimissaan noin tunti tiivis-tyksen jälkeen, tai aikaisintaan 16 tuntia tiivistiivis-tyksen päätyttyä. Kuormalavoilla olevat va-lukappale-erät suojattiin läpinäkyvillä muovipeitteillä, jotka teipattiin kiinni muottien si-vupintoihin siten, että valukappaleista haihtuva kosteus ei pääse poistumaan. Muovikal-vot poistettiin muottien purkamisen yhteydessä, valukappaleiden pinnat olivat edelleen kosteat tässä vaiheessa. Pintojen kosteudesta päätellen muovikalvojen voidaan sanoa ol-leen riittävä jälkihoitotapa valukappaleiden ollessa muoteissa. Ennen muottien purka-mista valukappaleita säilytettiin sisätilassa, jonka lämpötila vaihteli välillä 21...23°C.