Betonia käytetään kosteudelle ja pakkaselle alttiissa olosuhteissa, joissa muiden materiaalien säilyvyys on kyseenalaista. Ulkotiloissa betonirakenne vaurioituu pääasiassa teräskorroosion tai pakkasrapautumisen vuoksi. Home ei ole betonijulkisivujen ongelma. Kuivassa sisätilassa betoni ei vaurioidu.

Teräskorroosio

Teräskorroosio estetään asettamalla teräs betoniin riittävälle syvyydelle ja suunnittelemalla betoni tiiviiksi silloin teräs ei vaurioidu betonirungossa. Ohuissa ympäristö rasitetuissa rakenteissa kuten julkisivuissa ruostumattoman teräksen käyttö on lisääntynyt.

Aikanaan 60-70-luvun lähiöiden ongelmiin vaikutti virheellinen käsitys siitä, että betoni suojaa terästä kaikissa olosuhteissa. Suomalaisen fyysikon Sven Pihlajavaaran tutkimukset 1970-luvulla kuitenkin osoittivat, että betonin pinnan läheisyydessä betoni reagoi ilman hiilidioksidin kanssa hävittäen terästä suojaavan kalvon, jolloin teräskorroosio käynnistyy.

Pakkasrapautuminen

Jäällä ja vedellä on betonin pakkasenkestävyyden kannalta hankalia ominaisuuksia. Jäätyessään vesi ei jäädy tasaisesti vaan keräytyy kiteiksi. Lisäksi vesi laajenee sekä jäätyessään että lämmetessään juuri ennen sulamispisteen saavuttamista. Sinällään jäätyminen ei ole ongelma vaan toistuva jäätyminen ja sulaminen. Betonin huokosrakenteesta johtuen nämä muutokset johtavat betonin rapautumiseen (esim. halkeaa). Pakkasenkestäväksi betoni tehdään valmistamalla betoni tiiviiksi ja siten, että betonimassaan lisätään sekoitusvaiheessa pieniä ilmahuokosia lisäaineiden avulla. Porin kaupungin teettämä tutkimus 60- ja 70-luvun lähiöistä on osoittanut, että huokostetuissa julkisivuissa ei ole lainkaan vaurioita.

Pakkasrapautuminen ilmenee pinnan säröilynä ja betonirakenteen kaareutumisena. Pakkasrapautuminen tuli ilmi ensimmäisenä ohutkuorisissa julkisivuissa erityisesti eteläseinillä, joissa jäätymis-sulamissyklien määrä on suuri. Massiiviset rakenteet ovat vähemmän herkkiä pakkasrapautumiselle. Aivan kuten teräskorroosion yhteydessä, tieto pakkasrapautumisen mekanismista levisi 60-70-luvun lähiöitä ajatellen liian myöhään.

Home *1

Tampereen teknilliseen korkeakoulun ja Turun yliopiston yhteisprojektissa tutkittiin vuosina 1950-1995 betonielementeistä valmistettujen rakennusten julkisivujen mikrobikasvustoa ja asuntojen sisäilmaa. Tutkimuksessa, joka painottui 70-80-luvuilla rakennettuihin kohteisiin, analysoitiin 1500 eristenäytettä ja tehtiin 200 sisäilmamittausta. Ennakko-odotusten vastaisesti mikrobikasvusto oli yllättävän vähäistä elementin sisällä. Homesienen osuus mikrobikasvustossa oli jopa pienempi kuin luonnossa yleensä. Pääasiallinen mikrobi oli kyllä terveydelle haitalliseksi luokiteltava sädesienibakteeri (aktinomykeetti), mutta kasvuston havaittiin aiheuttavan sisäilmahaittaa ainoastaan yksittäistapauksissa.

Kosteusvauriot

Uusista asunnoista löytyneet hengitysteitä ärsyttävät yhdisteet ovat peräisin tasoitteista, sisustusmateriaaleista ja asennukseen käytetyistä liimoista, jotka reagoivat rakenteiden kosteuden kanssa. Kosteus on peräisin joko betonin valmistukseen käytetystä tai rakentamisen aikana sataneesta vedestä. Tyypillisen 90-luvulla ilmenneen ongelman taustalla ovat olleet yhä tiukkenevat rakennusaikataulut sekä tästä johtuva kiire levittää pinnoitteita märkien rakenteiden päälle. Haitta voidaan torjua käyttämällä nopeasti kuivuvia betonilaatuja ja järjestetään betonin kuivuminen paremmin.

Vanhojen lähiöiden kunto *2

Betonirakenteisissa kerrostaloissa alttiita vaurioitumiselle ovat lähinnä julkisivut ja parvekkeet (vaipparakenteet) sekä märkätilojen rakenteet. Rakennusten perustukset ja runkorakenteet ovat käytännössä erittäin pitkäikäisiä. Uudempien betonikerrostalojen monet rakenneratkaisut ovat kestävyydeltään parempia kuin vanhoissa kerrostaloissa (betonipaalut vs. vanhat puupaalut, massiiviset välipohjat vs. täytteelliset puuvälipohjat). Lähiöiden suurimmat korjaustarpeet kohdistuvat julkisivuihin ja parvekkeisiin. Betonirakenteiden vaurioitumiseen vaikuttavat paikallinen ilmasto, rakenne- ja materiaaliominaisuudet, huolto ja kunnossapito. Rakenteiden käyttöikä vaihtelee riippuen juuri em. osatekijöistä.

Käyttöiän kannalta keskeisimmät betonin rakenne- ja materiaalitekijät ovat betonin lujuus ja tiiviys, pakkasenkestävyys sekä raudoitteiden betonipeitteiden paksuus. Korjaustarve selvitetään kuntotutkimuksella talokohtaisesti. Ajoissa tehty kuntotutkimus auttaa suunnittelemaan rakennusten kunnossapitoa ja korjaushankkeita sekä auttaa maksimoimaan rakenteiden käyttöikää. Tähänastisten kuntotutkimusten perusteella on arvioitavissa, että suuri osa 1960-80 -lukujen betonijulkisivuista joudutaan peruskorjaamaan n. 30-40 -vuoden iässä, juuri rakenteiden yksilöllisistä ominaisuuksista johtuen jotkut aikaisemmin, jotkut myöhemmin.

1980-90 -luvuilla betonirakenteiden kestävyyttä on parannettu ja laadunvarmistusta kehitetty monin tavoin, joten esimerkiksi pakkasrapautumavauriot ovat uudemmissa rakennuksissa harvinaisia. Mikäli pakkasenkestävyys on varmistettu ja raudoitteina käytetty ruostumatonta terästä, rakenteilta voidaan odottaa hyvinkin pitkää käyttöikää. Korjaustekniikat ovat kehittyneet siten, että korjausten laatu ja onnistuminen on varmistettavissa aikaisempaa helpommin. Betonijulkisivujen kunnossapito- ja korjaushankkeet muodostavat tänä päivänä oman erikoisalueensa. Asiantuntemusta vaaditaan kuntotutkimusten ohella myös rakennuttamisessa, suunnittelussa, valvonnassa kuin rakennustyössäkin.

*1 Kirjoittaja: tekn.lis. Jommi Suonketo Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikan laboratorio.
*2 Kirjoittaja: tekn.lis. Matti Pentti, Tampereen teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikka.