infra rakentaminen - emmi

INFRARAKENTAMINEN

Leca®-kevytsora infrarakentamisessa Suunnittelu ja rakentaminen

Leca-sora on erinomainen kevennys-, routaeristys- ja täyttömateriaali geoteknisissä sovelluksissa.

29.3.2019

2 LECA®-SORA INFRARAKENTAMISESSA

SISÄLTÖ1 JOHDANTO 32 OHJEET JA MÄÄRÄYKSET 33 MATERIAALIOMINAISUUDET 4 3.1 TIHEYS 5 3.2 KOKOONPURISTUVUUS JA KUORMITUSKESTÄVYYS 5 3.3 LUJUUS- JA MUODONMUUTOSOMINAISUUDET 5 3.4 LÄMPÖTEKNISET OMINAISUUDET 6 3.5 KEMIALLISET OMINAISUUDET JA KESTÄVYYS 7 3.6 KOSTEUSTEKNISET OMINAISUUDET 8 3.7 UUDELLEENKÄYTETTÄVYYS 9 3.8 KEVYTSORABETONIT (LBF) 94 KÄYTTÖTARKOITUS 10 4.1 PAINUMIEN HALLINTA 10 4.2 STABILITEETIN PARANTAMINEN 12 4.3 MAANPAINEEN VÄHENTÄMINEN 13 4.4 ROUTASUOJAUS JA KUIVATUKSEN PARANTAMINEN 145 KÄYTTÖKOHTEET 15 5.1 TIET, KADUT JA RADAT 15 5.2 TAUSTATÄYTÖT 16 5.3 PUTKIJOHDOT JA RUMMUT 16 5.4 SATAMA-ALUEET JA LAITURIRAKENTEET 17 5.5 MUUT RAKENTEET 17 5.6 LECA®-KEVYTSORAN KÄYTTÖ YHDESSÄ PILARISTABILOINNIN KANSSA 196 ASENTAMINEN 20 6.1 TYÖMAAVALMISTELUT 20 6.2 TOIMITUS TYÖMAALLE 23 6.3 LAADUNVALVONTA TYÖMAALLA 23 7 KIRJALLISUUS 24

Ulkopuolisena laaduntarkastajana toimii Kiwa Inspecta Oy

Leca Finland Oy:llä on standardien ISO 9001 ja 14001 mukaiset laatu- ja ympäristöjärjestelmät.

Tuote on luokiteltu Sisäilmayhdistys ry:n luokkaan M1, johon liittyvät tiedot on saatavissa osoitteesta leca.fi

Tuotteella on CE-merkintä, johon liittyvät tiedot on saatavissa osoitteesta leca.fi

LECA®KEVYTSORA INFRARAKENTAMISESSA Suunnittelu ja rakentaminen

Leca-kevytsora on monipuolinen ja kustannus-tehokas ratkaisu infrarakentamiseen.

LIITTEET:Liite 1 Kevennysmitoituksen periaateLiite 2 Nostemitoituksen periaateLiite 3 Routamitoituksen periaate tierakenteelleLiite 4 Päällysrakenteen mitoituksen periaate tie- ja katurakenteelleLiite 5 Tukimuurin maanpainemitoituksen periaate

3LECA®-SORA INFRARAKENTAMISESSA

Kevytsoraa (tuotemerkki Leca®) on käytetty kevennys-, routaeristys- ja täyttömateriaalina geoteknisissä sovelluksissa ympäri Eurooppaa 50-luvulta lähtien. Suomessa kevytsoran käyttö alkoi vuonna 1951.

Kevytsoraa voidaan käyttää geoteknisenä ratkaisuna erilaisissa maa- ja infrarakenteissa. Pieni tilavuuspaino yhdessä hyvän lujuuden, kantavuuden ja käsiteltävyyden kanssa tekevät kevytsorasta kilpailukykyisen vaihtoehdon. Kevytsorakevennyksen rakentaminen on nopeaa verrattuna muihin pohjanvahvistus- ja pohjarakennusratkaisuihin.

Leca-sora on kestävä materiaali. Poltettua savea on käytetty eri tarkoituksiin useiden tuhansien vuosien ajan. Se kestää hyvin vaihtelevia sääolosuhteita ja kemikaaleja.

Leca-soran valmistusprosessissa luonnonsavi poltetaan korkeassa lämpötilassa, jolloin savesta muodostuu keraaminen palamaton materiaali. Lämpötilan noustessa 950 °C alkaa kevytsorarakeiden sintrautuminen. Varsinainen rakeiden paisutus tapahtuu polttovyöhykkeessä n. 1150 °C lämpötilassa.

1 JOHDANTO

Infra- ja maarakentamisessa kevytsorarakenteiden suunnittelu ja rakentaminen tehdään alalla käytössä olevien ohjeiden mukaisesti. Noudatettavat ohjeet vaihtelevat rakennuskohteen mukaisesti. Ohjeita käytettäessä on varmistuttava, että käytetään viimeisintä voimassa olevaa versiota.

2 OHJEET JA MÄÄRÄYKSET

Kevytsorarakenteen mitoitus ja suunnittelu on esitetty seuraavissa ohjeissa:

• Eurokoodi 7 - Geotekninen suunnittelu

• Eurokoodin soveltamisohje - Geotekninen suunnittelu – NCCI7 – Siltojen ja pohjarakenteiden suunnitteluohjeet (Liikennevirasto 2013)

• Tierakenteen suunnittelu - Suunnitteluvaiheen ohjaus (Tiehallinto 2004)

• Tien geotekninen suunnittelu (Liikennevirasto 2012)

• Kevennysrakenteiden suunnittelu - Tien pohjarakenteiden suunnitteluohjeet (Liikennevirasto 2011)

• RIL 234:2007 Pihojen pohja- ja päällysrakenteet

• RIL 207:2017 Geotekninen suunnittelu. Eurokoodi

• RIL 261:2013 Routasuojaus – rakennukset ja infrarakenteet

• Vettä läpäisevät päällysteet – Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon (VTT 2015)

• Yksityistien parantaminen – Suunnittelun ja toteuttamisen perusteet (Suomen tieyhdistys 2010)

Kevytsorarakenteen yleiset laatuvaatimukset sekä työlle että materiaalille on esitetty Infra- ja MaaRYL-julkaisuissa:

• InfraRYL, 181141 Kevytsorapenkereet ja -rakenteet

• MaaRYL, 2235 Routaeristäminen

Kevytsoran ja kevytsorabetonin valmistamisen ja materiaalin tulee täyttää vaatimukset, jotka on esitetty eurooppalaisissa standardeissa, mm:

• EN 15732:2012 Light weight fill and thermal insulation products for civil engineering applications (CEA) – Expanded clay lightweight aggregate products (LWA)

• EN 13055:2016 Lightweight aggregates

• EN 14063-1:2004 Thermal insulation materials and products – In-situ formed expanded clay lightweight aggregate products (LWA) – Part 1: Specification for loose-fill products before installation

Muiden rakennustuotteiden tavoin kevytsoralta edellytetään CE-merkintää. CE-merkinnällä valmistaja ilmoittaa tuotteen täyttävän ko. eurooppalaisen standardin vaatimukset.


3 MATERIAALIOMINAISUUDETLeca-kevytsora on kevyt, kestävä ja lämpöä eristävä materiaali, joka on mekaanisilta ominaisuuksiltaan kitkamaan tyyppinen. Kevytsoran keveydestä johtuen sitä on helppo käsitellä työmaalla ja sen toimitus onnistuu myös hankalasti saavutettavaan kohteeseen.

Maarakentamiseen tarkoitetun kevyt-soran kuivairtotiheys on noin 15–20 % tavanomaisen kitkamaa-aineksen kuiva-irtotiheydestä.

Kevytsoran mekaaniset ominaisuu-det vaihtelevat kevytsorarakeiden koon ja paisumisasteen perusteella. Pienemmät rakeet ovat pääsääntöisesti kestävämpiä

kuin isot rakeet. Leca-kevytsoran geotek-nisiä ominaisuuksia on esitetty taulu-kossa 3.1 ja muita teknisiä ominaisuuksia taulukossa 3.2.

Kaikki Leca-soratuotteet ovat CE-mer-kittyjä. Tuotteiden standardien mukaiset suoritustasoilmoitukset löytyvät osoit-teesta leca.fi

Taulukko 3.1 Leca®-sora 4–32 mm geotekniset ominaisuudet.

OMINAISUUS VAIHTELUVÄLI OMINAISARVO YKSIKKÖ STANDARDI / KOEMENETELMÄ

Raekoko 4–32 – mm EN 933-1

Ali- / Ylikoko < 15 / < 10 – p-% EN 933-1

Tiheys (irtokuiva) 275 (±15 %) – kg/m3 EN 1097-3

Tilavuuspaino – irtokuiva – kuiva (wmax = 30 p-%) (1)

– ajoittain veden alla – pysyvästi veden alla– nostemitoituksessa

3,04,06,0103,0

kN/m3 EN 1097-3

Kitkakulma – löyhänä – tiivistettynä

33–40°34°37°

kolmiaksiaalikoe EN 15732 Annex A

Vedenläpäisevyys 10-3–10-1 – m/s –

E-moduuli (kantavuusmitoitus) 30–80 (2) 50 MPa kantavuuskokeesta takaisinlaskettu

Lämmönjohtavuus 0,10–0,17 0,15 W/mK EN-15732:2012

Vastaavuus eristävyyden kannalta, ai (3) – 4 – –

(1) aina veden pinnan päällä(2) jännitystilariippuvainen(3) kevytsoran vastaavuus eristävyyden kannalta (ai) 0,7 m syvyydessä, kuivatiheys ≤ 400 kg/m3, alla 0,15 m kuivatuskerros.

Vertailumateriaalina hiekka (ai = 1). Vaikeissa olosuhteissa lämmönjohtavuus voi olla suurempi.

Taulukko 3.2 Leca®-sora 4–32 mm teknisiä ominaisuuksia.

OMINAISUUS OMINAISARVO YKSIKKÖ STANDARDI / KOEMENETELMÄ

Vedenimeytyminen – 24 tuntia – 28 päivää – 300 päivää

< 20< 30< 60

p-% EN 1097-6

Murskautuvuus > 0,7 MPa EN 13055

Puristuslujuus ja kuormitus 4–32 mm – 2 % kokoonpuristumalla CS(2)– 10 % kokoonpuristumalla CS(10)

400750

kPa EN 15732 Annex C

pH 9–11


3.1 TIHEYSLeca®-soran 4 –32 mm kuivairtotiheys työmaalle tuotaessa on noin 275 kg/m3. Kevytsoran tilavuus pienenee löyhästä tilasta tiivistettäessä n. 10 %, joten raken-teeseen tiivistämisen jälkeen kuivairtoti-heys nousee ollen noin 305 kg/m3. Kevyt-soran todellisen tiheyden rakenteessa arvioimiseen tulee lisäksi huomioida kevytsorarakeiden absorboima vesimäärä, rakeiden pinnassa esiintyvä vesi sekä mahdollinen rakeiden välinen vapaan veden määrä.

Kevytsoran rakenteessa toteutuvaan tiheyteen vaikuttaa kevytsoran:• rakeiden kuivairtotiheys• absorboituneen veden määrä• rakeiden pintojen huokoisuus• rakeiden keskimääräinen raekoko• kuivatusolosuhteet ja• pohja- tai orsiveden taso kevyt-

sorakerroksessa

Edellä esitetyt ominaisuudet huomioi-den kevytsorarakenteen tilavuuspainoksi pohjaveden yläpuolella on määritetty 4,0 kN/m3, jota käytetään kevennysraken-teiden mitoituksessa normaaleissa olo-suhteissa.

3.2 KOKOONPURISTUVUUS JA KUORMITUSKESTÄVYYSStaattinen puristuskoeTiivistetylle Leca®-soralle 4–32 mm salli-taan 200 kPa tasainen laaja-alainen kuor-mitus (ns. ”ödometrikuormitus”), jolloin kerroksenkokoonpuristuma on noin 1,0 %. Kokoonpuristuma puristuskokeessa mää-ritetäänstandardin EN 15732 Liitteen C mukaisesti.

Kevytsoran 2 % ja 10 % kokoonpuris-tumaanvaadittava kuorma ilmoitetaan standardin EN 15732 Liitteen C mukaan. Kokeessa kevytsoranäytettä kuormite-taan lisäten kuorman suuruutta jatku-vasti. Leca®-soran 4–32 mm eri raejakau-mien puristuma tasaisen staattisen kuor-man alla (= murskautuvuus) on esitetty kuvassa 3.2. Leca®-soran 4–32 mm 2 % ja 10 % kokoonpuristumaanvaadittavat kuormat ovat n. 400 kPa ja 750 kPa.

Kuva 3.2 Leca-soran kokoonpuristuma staattisen laaja-alaisen kuorman alla standardin EN 15732 liitteen C mukaisessa puristuskokeessa.

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

09,05,0 8,0 10,0

Kokoonpuristuma [%]

Kuo

rma

[kPa

]

1,0 2,0 3,0 4,0 6,0 7,00

Leca-sora 432

Kuva 3.1 Leca-sora on luonnon kiviainesta kevyempää.

Syklinen kuormitusKevytsora kestää syklistä kuormaa hyvin. Leca®-soran 4 –32 mm suhteellinen kokoonpuristuma on kahden miljoonan kuormitussyklin jälkeen alle 0,4 % 120 kPa pystysuuntaisella kuormalla. Syklisen kuorman kokoonpuristuvuus määritetään standardin EN 15732 Liitteen B mukaan.

3.3 LUJUUS- JA MUODON-MUUTOSOMINAISUUDETLeikkauskestävyyskulma (kitkakulma) Leca®-soran 4–32 mm leikkauskestävyys-kulma (kitkakulma) tiivistetyssä raken-teessa on 37°. Kevytsorarakeiden muoto

on pyöreä ja pinta karhea. Sorakasat pysy-vät vapaasti luiskattuna noin 40° kul-massa (hieman loivempi kuin 1:1 luiska). Jäätyessään osa sorarakeista paakkuun-tuu yhteen, mutta rakeet irtoavat helposti toisistaan.

E-moduuliLeca-soran kantavuus (E-moduuli tois-tokuormituksessa, E2) liikennekuormi-tetussa rakenteessa on jännitystilariip-puvainen ja vaihtelee välillä 30–80 kPa. Päällysrakenteen mitoituksessa kevytso-ran E-moduulina käytetään 50 kPa:n omi-naisarvoa (Odemark).


LämmönjohtavuusLeca-soran lämmönjohtavuuteen vaikut-tavat mm. kevytsoran irtotiheys, rakei-den kiintotiheys, raekoko, vesipitoisuus ja lämpötila. Vesipitoisuuden kasvaessa lämmönjohtavuus kasvaa. Leca®-soran 4–32 mm lämmönjohtavuus vaihtelee eri vesipitoisuuksilla välillä 0,10–0,17 W/mk (taulukko 3.3). Mitoituksessa käytetään lämmönjohtavuuden arvona 0,15 W/mk (vesipitoisuus n. 30 paino-%).

Kun putkilinjojen yläpuoliseen kerrok-seen käytetään kevytsoraa, on tyypillistä putkijohdon asennussyvyyttä (noin 2 m) mahdollista pienentää jäätymissyvyyden kannalta, sillä kevytsora on tehokas läm-möneriste.

Käytettäessä kevytsoraa lämmöne-ristyskerroksena liikennöitävällä alueella tulee kerroksen päällä olla vähintään 0,5 m paksu päällysrakenne (tai paksumpi

Taulukko 3.3 Kevytsoran lämmönjohtavuus eri vesipitoisuuksissa (EN 15732:2012).

VESIPITOISUUS, PAINO-% KUIVA 1 5 16 22 32 44

Lämmönjohtavuus, W/mk 0,10 0,12 0,12 0,13 0,13 0,15 0,17

Taulukko 3.4 Kevytsorasta rakennettavan lämmöneristyksen ohjeellinen paksuus eri olosuhteissa.

KOHDE POHJAMAA EPS-ROUTAERISTE, PAKSUUS KEVYTSORA, KERROSPAKSUUS

Pihat, pihatiet Routiva moreeni 25 mm 125 mm *

Pihat, pihatiet Savi, siltti 55 mm 270 mm

Katualueet Routiva moreeni 65 mm 320 mm

Katualueet Savi, siltti 40 mm 200 mm

Putken routasuojaus Routiva 100 mm 490 mm

* käytännössä ≥ 200 mm kerrospaksuusTaulukossa EPS-kerroksen päälle on oletettu vähintään 0,3 m ja kevytsorakerroksen päälle 0,5 m päällysrakenne (0,17 W/mK).

päällysrakenteen kantavuusvaatimuk-sen ollessa suurempi). Liikennealueiden ulkopuolisilla putkilinjoilla kevytsora-kerroksen yläpuolinen maakerros voi olla ohuempi rakennuskohteen vaatimukset huomioiden.

Taulukossa 3.4 on verrattu kevytsoralla ja EPS-levyllä toteutettavan lämmöneris-tyskerroksen paksuuksia karkealla tark-kuudella (kohdekohtaisessa mitoituk-sessa on lämmöneristyskerroksen pak-suus tarkistettava). Kevytsoran lämmön-johtavuus riippuu materiaalin vesipitoi-suudesta, joten routaeristystä mitoitet-taessa on huomioitava pohja-/orsiveden korkeustaso putkilinjan kohdalla.

Kevytsoran alle ei tarvita erillistä kui-vatus- ja tasauskerrosta hiekasta, vaan riittävällä kevytsoran kerrospaksuudella kerroksen alaosa toimii kuivatuskerrok-sena. Mitoittamalla laskettuun kevyt-

soran kerros paksuuteen lisätään noin 150 mm silloin, kun alapuolista kerrosta ei voi olettaa kuivattavaksi.

Kevytsora sietää paikallisia muodon-muutoksia (routanousu, painumat, terä-vät iskut ym.) paremmin kuin levymäi-nen routaeriste, joka saattaa niiden vai-kutuksesta katketa. Levyeristeen alle on myös rakennettava tasainen asennus-alusta routimattomalla hienorakeisella kivi aineksella.

Käyttö pohjavesialueilla Kotimaista uutta kevytsoraa voidaan käyt-tää myös pohjavesialueilla ilman mitään erillisselvityksiä tai lupamenettelyä. Tut-kitusti Leca-soran liukoisuudet alittavat selvästi pohjavesialueilta vaadittavat raja- arvot ja täyttävät vaadittavat kriteerit.

3.4 LÄMPÖTEKNISET OMINAISUUDET


3.5 KEMIALLISET OMINAISUUDET JA KESTÄVYYS

Liukoisuus ja pHLeca-sora on epäorgaaninen keraami-nen materiaali ja inertti muita materiaa-leja kohtaan. Keraamisena materiaalina se kestää rakennustyömaalla esiinty-viä kemikaaleja, kuten happoja, suoloja, emäksiä sekä orgaanisten aineiden vai-kutukset.

Kemiallisesti Leca-sora on hieman emäksinen. Sen pH on n. 9–11. Kevyt-soran pH voi vaihdella vuosittain riip-puen mm. valmistuksessa käytettävästä savesta.

Kevytsora sisältää samat metallit ja muut alkuaineet kuin valmistuksessa käytetty savi. Valmistusprosessissa ne ovat sitoutuneet oksideiksi. Kevytsorasta ei liukene haitallisia aineita ympäristöön. Liukoisuusominaisuuksiltaan kevytso-raa voidaan verrata tavanomaisiin maa-materiaaleihin. Todetut liukoisuudet ja pitoisuudet eivät aiheuta terveys- tai ympäristöriskiä.

Sähkönjohtavuus ja metalliset epäpuhtaudetKevytsoran sähkönjohtavuus on lajik-keesta riippuen luokkaa 7–12 mS/m. Kevytsora ei vaikuta kaapelinhakulaittei-siin eikä se häiritse metallinpaljastimien (”miinaharavien”) käyttöä putkien ja joh-tojen paikantamisessa.

KorroosioLeca-sora on metallien tai muovien kor-roosioympäristönä verrattavissa kar-kearakeiseen vettä hyvin läpäisevään maa-ainekseen, jossa ei ole orgaanista ainesta tai muitakaan epäpuhtauksia. Karkearakeisessa materiaalissa korroo-sioriski pohjavedenpinnan yläpuolella on tavallisesti pieni.

Sähkönjohtavuudeltaan Leca-sora vastaa lähinnä silttiä. Kevytsorasta ei liu-kene haitallisia tai korroosiota edistäviä aineita. Tavallisesti kevytsoran kloridi-pitoisuus on alle 0,01 % ja rikkipitoisuus alle 0,02 %. Kevytsorasta todetut liukoi-suudet ja pitoisuudet eivät edistä korroo-sion etenemistä.

Kuivissa olosuhteissa kevytsoraker-roksessa tapahtuva korroosio on erittäin hidasta. Kastuessaan kevytsora aiheuttaa, kevytsoran rakeiden muodosta johtuen, metallin pinnalla pistemäisiä alueita, joiden happi- ja vesipitoisuus poikkeavat ympäristöstä, mikä voi johtaa korroosio-parin muodostumiseen. Estämällä kos-teuden pääsy kevytsorakerrokseen voi-daan ennaltaehkäistä korroosion käyn-nistymistä. Metalliputkien yms. käyttöiän pidentämiseksi niin kevytsorassa kuin tavanomaisissa maamateriaaleissa on syytä tehdä korroosiosuojaus estämällä rakeisen materiaalin ja metallipinnan välinen kosketus esimerkiksi muovikal-volla tai metallirakenteen pinnoitteella (maalaus, pinnoitus, bitumisively, tms.) kunkin materiaalin ohjeiden mukaisesti.

KestävyysLeca-sora kestää hyvin erilaisia poltto-aineita, tiesuolaa ja muita liikenteestä peräisin olevia kemiallisia aineita. Lisäksi kevytsora kestää hyvin jäätymis-sulamis-syklejä eikä se normaaleissa olosuhteissa vaurioidu jäätymisen vuoksi. Kevytsora kestää hyvin korkeita lämpötiloja ja se kuuluu paloturvallisuusluokkaan pala-maton (A1).

Kuva 3.3 Leca-sorakevennys Kehä III työmaalla.


3.6 KOSTEUSTEKNISET OMINAISUUDETKapillaarinen nousukorkeusKevytsorassa veden kapillaariseen nousu-korkeuteen vaikuttavia tekijöitä ovat rae-kokojakauma, pölyisyys, tiheys ja rakeissa olevat huokoset. Raekoon kasvaessa ja tiheyden pienentyessä huokoskoko kasvaa, jolloin kapillaarivoimat heikkenevät.

Kapillaarisen vedennousun tehokkaasti katkaiseva kevytsora on Leca®-sora KAP 4–20 mm. Tämä kevytsoralajike käsitel-lään tehtaalla lisäaineella, millä varmiste-taan kapillaarisen nousukorkeuden jäävän alle 100 mm:iin, eli merkittävästi pienem-mäksi kuin kuin soralla tai murskeella. Käsittelyaine ei sisällä haitallisia aineita eikä muutu ajan myötä. Kevytsoralajitteen KAP 4–20 mm raekoko on 4–20 mm ja pienin toimituserä 20 m3.

Veden- ja höyrynläpäisevyys Vedenläpäisevyyteen vaikuttaa materi-aalin rakeisuusjakauma. Leca-soran rakei-suus vastaa luonnonsoraa, joten kevyt-soran vedenläpäisevyys on suuri 10-3–10-1 m/s. Kevytsoran suuren vedenläpäisevyy-den johdosta materiaali toimii rakennetta kuivattavana sekä kapillaarista nousua katkaisevana kerroksena.

Kevytsoran höyrynläpäisevyys on sala-ojasoraa suurempi ollen 7 × 10-6 m2/s (salaojasoran höyrynläpäisevyys on 4 × 10-6 m2/s). Kuten muillakin vastaavilla materiaaleilla kevytsoran vesihöyryn-läpäisevyyteen vaikuttaa merkittävästi aineen vesipitoisuus.

Kosteus (vesipitoisuus) ja tasapaino-kosteusValmistuksen jälkeen kevytsora on täysin kuivaa ja pölyämisen estämiseksi materi-aalia on kasteltava. Kevytsoran huokosti-lassa vesi voi esiintyä vapaana vetenä tai tiivistyneenä rakeiden ulkopintaan. Lisäksi rakeiden sisäisiin huokosiin on mahdol-lista imeytyä vettä.

Kevytsoran kosteuskäyttäytymiseen vai-kuttaa oleellisesti huokosjakauma ja omi-naispinta-ala. Pienemmän rae jakauman kevytsoralla on pääasiassa pienempi omi-naispinta-ala johtuen rakeiden polton aikana sintraantuneesta pinnasta. Murs-kaamalla hienonnetulla materiaalilla on sitä vastoin suurempi ominais pinta-ala. Kevytsorarakeiden sisällä olevien huo-

Kuva 3.4 Kevytsoran tasapainokosteus. Ylimmäinen käyrä kuvaa tasapaino kosteutta Leca-soran kuivuessa ja alimmainen Leca-soran kastuessa.

Kuva 3.5 Juholanmäen pesäpallokenttä, Järvenpää.

kosten tilavuus on kuitenkin suuri, joten rakeet voivat adsorboida merkittäviä määriä vettä. Veden kanssa kosketuksissa oleva kevytsora voi sitoa itseensä vettä jopa 80 % kuivapainostaan. Sitoutunut vesimäärä ei vaikuta keraamisen kevyt-soran mekaanisiin ominaisuuksiin, mutta lämmönjohtavuuteen sillä on merkitystä.

Kevytsoran tasapainokosteus on alle 0,2 % +20 °C:ssa. Tasapainokosteus on kos-teustila, johon materiaali vallitsevissa olo-suhteissa asettuu. Kevytsoran hygroskoop-pinen tasapainokosteus RH 100 %:ssa on

alle 0,5–0,6 paino-%, joka vastaa noin 1,5 kg/m3 vesimäärää. Tämä tarkoittaa sitä, että kevytsorassa saa olla enintään 0,5 paino-% eli 1,5 kg/m3 vettä, jottei rakeita ympäröi-vän ilman suhteelliseksi kosteudeksi (RH) tulisi 100 %. Vastaavan rakeisuuden maa-materiaaleille RH 100 %:ssa hygroskoop-pinen kosteuspitoisuus on 0,5–1 paino-% eli 10–20 kg/m3. Hygroskooppinen kosteus ilmaisee vesimäärän, jonka huokoinen aine sitoo ilmasta itseensä tietyssä suhteelli-sessa kosteudessa.

0

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

025 50 75 100

Ilman suhteellinen kosteus, RH [%]

Kos

teus

, pai

no-%


3.7 UUDELLEENKÄYTETTÄVYYSLeca-sora kestää maassa muuttumatto-mana vuosisatojen ajan. Kevytsora voi-daan kaivaa ylös vanhoista rakenteista ja käyttää uudelleen esimerkiksi kevennyk-senä, eristeenä, maarakentamisessa tai jopa maanparannusaineena.

Rakenteesta kaivettavan kevytsoran hyödyntäminen kevennyksenä tai eris-teenä on mahdollista saman rakennus-työmaan sisällä. Kevytsoran uusiokäyttö edellyttää yleensä huolellista ennak-kosuunnittelua ja materiaalin ominai-suuksien varmistamista ennakkotutki-muksilla siten, että voidaan varmistua, että materiaali täyttää uuden rakenteen materiaalille esitetyt vaatimukset. Yleensä rakennuskohteissa edellytetään CE-merki-tyn materiaalin käyttämistä, mikä saattaa estää uudelleenkäyttämisen kaivupaikan ulkopuolisilla työmailla.

Kierrätettävä Leca-sora kuuluu MARA- asetuksen piiriin. MARA-asetus määrittää kierrätettävälle Leca-soralle menetelmät ja toimenpiteet uudelleenkäyttöä varten. Toimimalla MARA-asetuksen mukaan voi-daan kierrätettävää Leca-soraa käyttää pelkällä ilmoitusmenettelyllä. Asetuk-sessa annetaan vaatimukset talteen otet-tavalle Leca-soralle ja ohjeet rekisteröin-nille tuotetta uudelleen käytettäessä.

Rakennus- ja purkukohteissa synty-vänja käsiteltävän kevytsoran ympäris-tökelpoisuus tutkitaan purkukohdekoh-taisesti. Sen sisältämien haitta-aineiden pitoisuudet ja epäpuhtaudet pitää mää-rittää vähintään yhdestä kokoomanäyt-teestä.

3.8 KEVYTSORABETONIT (LBF) Kevytsorarakenteen kantavuutta voidaan korottaa stabiloimalla kevytsora esimer-kiksi hydraulisilla tai bitumipohjaisilla sideaineilla. Sementillä sitominen voi-daan toteuttaa esim. rakenteen yläosan sementtistabilointina tai pumppaamalla asemasekoitteinen kevytsorabetoni tiivis-tetyn irtokevytsorakerroksen päälle.

Kevytsorabetoni on betonia, jonka val-mistuksessa käytetään karkearakeisen kivi-aineksen sijasta kevytsoraa, joka sidotaan käyttämällä sementtiä ja vettä. Kevytsoran suuresta raekoosta johtuen valmistuksessa tarvitaan lisäksi hienojakoisempaa täyteai-netta, kuten hienoa kiviainesta tai hienoa täyteainetta. Kevytsorabetonia voidaan val-

mistaa myös kevytsoran puhalluskalustolla lisäämällä siihen puhalluksen yhteydessä sementtiliuosta erillisellä pumpulla.

Tavallisesti sementtiä (CEM II 42,5 R) käytetään noin 150 kg yhtä kevytsorabe-tonikuutiota kohden. Kevytsorabetonin lujuus riippuu sementin ja seosaineen määrästä. Taulukossa 3.4 on esitetty suun-taa antavat puristuslujuudet eri sement-timäärillä. Kevytsorabetonin vaatimukset on esitetty tarkemmin InfraRYL:ssä. Kevyt-sorabetonin valmistamisesta saa tarvit-taessa lisätietoa meiltä.

Kuormaa jakava raudoitettu kevytsora-betonilaatta, LLP LLP (engl. Light Load distributing Plate with LWA) on paikalla valettu raudoitettu hydraulisesti sidottu kevytsoralaatta, joka jakaa tehokkaasti yläpuolisten ker-rosten kuormia. LLP valetaan sementillä

Kuva 3.6 Kehä I parannus- ja levennystyössä Leca-sora otettiin talteen vanhasta rakenteesta ja käytettiin uudelleen.

sidotusta kevytsorasta, jonka ylä- ja ala-pinnat vahvistetaan teräsverkoilla. Sen tavanomainen paksuus tierakenteessa on yleensä 0,3–0,5 m. LLP:llä on useita käyt-tösovelluksia infrarakentamisessa mm. tie- ja ratarakenteissa, kun pelkkä keven-nys ei riitä hallitsemaan epätasaisesta kuormituksesta tai epähomogeenisesta maaperäolosuhteista johtuvia epätasai-sia painumia.

LLP:sta on saatu hyviä kokemuksia Ruotsissa ja Norjassa. Ensimmäinen LLP tierakenne avattiin liikenteelle vuonna 1994 ja ensimmäinen ratarakenne vuonna 2004. Kevytsorabetonilaattaa on kehitetty, tutkittu ja käytetty laajemmin Ruotsissa ja sen käyttöä ja vaatimuksia on esitelty tarkemmin ruotsalaisessa Leca – Last-spridande lätt platta med Leca® lätt klinker -ohjeessa.

Taulukko 3.4 Kevytsorabetonin sementtimäärän vaikutus puristuslujuuteen ja tilavuuspainoon (InfraRYL).

LUOKKA QS 50 QS 100 QS 200 QS 300

Mitoitustilavuuspaino (1), kN/m3 5,0 5,5 7,0 9,0

Sementtimäärä, kg/m3 50 100 200 300

Puristuslujuus, MPa (suuntaa-antava) 0,5 1,0 2,5 4,5(1) aina veden pinnan yläpuolella (wmax= 30 p-%)


4 KÄYTTÖTARKOITUSKevytsoraa käytetään pääasiassa kevennysmateriaalina vähentämään tai tasaamaan painumia tai estämään ne kokonaan, parantamaan penkereen tai alueen vakavuutta sekä pienentämään taustatäytön aiheuttamaa tukirakenteeseen kohdistuvaa maanpainetta. Lisäksi näissä tarkoituksissa kevytsora voi samalla toimia kuivatusta tehostavana kerroksena sekä routasuojauksena.

Kevytsorakerroksen suunnittelu edellyttää kohteen kokonaisuuden arviointia. Ennen mitoitusta kartoitetaan kohteen geotekniset erityisvaatimukset ja määritellään kriittiset tekijät.

4.1 PAINUMIEN HALLINTA 4.1.1 Kevennetty penger Rakennettaessa heikolle maaperälle maarakenteista aiheutuu lisäkuormitus, jonka suuruus määräytyy materiaalin tiheyden ja kerrospaksuuden perusteella. Lisäkuorma aiheuttaa pitkäaikai-sia painumia. Kuorman suuruus vaikuttaa painuvilla maapoh-jilla suoraan painuman suuruuteen ja edelleen painumaerojen syntymiseen sekä pituus- että poikkisuuntaiseen tasaisuuteen.

Käytettäessä kevyenä täyttömateriaalina Leca-soraa voidaan vähentää merkittävästi maarakenteiden maapohjalle aiheutta-maa lisäkuormaa ja vähentää rakentamisen jälkeisiä painumia. Siirtymärakenteen avulla tasataan kuormien tai pohjaolosuh-teiden vaikutuksesta syntyviä epätasaisia painumia.

Kevennyksen mitoitus tehdään geoteknisilla laskelmilla, joissa maaperän ominaisuudet ja kuormat määritetään koh-dekohtaisesti. Kevennysmitoituksen tavoitteena on kompen-soida rakenteen painosta pohjamaalle aiheutuva lisäkuorma kokonaisuudessaan tai siten, että kuorma jää aikaisem-paa kuormaa vähäisemmäksi (osittainen kevennys). Osittai-nen kevennys voi olla perusteltua tapauksissa, joissa painu-mat ovat suurelta osin jo tapahtuneet, tapahtuvat rakenta-misen jälkeen suhteellisen nopeasti tai hallitut käytönai-kaiset painumat ovat hyväksyttävissä. Korkea pohjaveden tai ulkoisen veden pinnan taso voi myös olla syynä osittai-sen kevennyksen käyttämiseen. Kevytsorarakenne on mitoi-tettava nosteelle, mikäli vedenpinta voi nousta rakentee-seen, kuten esimerkiksi vesialueiden läheisyydessä tai tulva- alueella.

Kuva 4.1 Painumien hallinnan periaate tie- ja ratapenkereillä.

Painauman hallinta 1

Leca®


Leca®


Leca®

Tavanomaisen kiviainespenkereen aiheuttama kuorma.

Leca-soralla kevennetyn penkereen aiheuttama kuorma.

Pohjamaan painuminen penkereen kuormituksen johdosta tavanomaisella kiviainespenkereellä.

Pohjamaan painuminen penkereen kuormituksen johdosta Leca-soralla kevennetyllä kiviainespenkereellä.


Käytettäessä Leca-soraa painumien vähentämiseksi tulee ottaa huomioon mm. seuraavat asiat: • Pohjamaan ominaisuudet ja

kuormitushistoria.• Sallittu painuman suuruus ja

painumaero. • Mitoitusikä. • Pohja- ja/tai orsiveden sekä

mahdollisen avoveden taso. • Rakenteen pinnan ja maapinnan

välinen ero (pengerkorkeus). • Viereiset rakenteet.

Kevytsoran mitoitusperiaatteet keven-nykselle ja nosteelle on esitetty liitteissä 1 ja 2. Esimerkkilaskelma kevytsoran käyttä-misestä painumien hallintaan on esitetty osoitteessa: leca.fi

Siirtymärakenne silta

Leca®

Leca®

Suodatinkangas

SiirtymälaattaPaalulaatta

Siirtymärakenne paalulaatta

Kuva 4.2 Leca-sora siirtymärakenteessa paalulaatalta painuvalle rakenteelle siirryttäessä.

Kuva 4.3 Siirtymärakenteen periaate sillan taustatäytössä. Kevytsora vähentää samalla sillan maatukeen kohdistuvaa maanpainetta.

Periaateratkaisuja Leca-soran käytöstä painumia vähentävä rakenteena on esi-tetty kuvassa 4.1. Kuvassa on esitetty tie- ja ratapenkereiden maarakenteista poh-jamaahan kohdistuvat kuormat ja niiden aiheuttamat painumat käytön aikana. Kuvassa on esitetty punaisella tavanomai-sen maa-ainekselle ja vihreällä Leca-so-ralla toteutetun rakenteen kuormat. Kat-koviivalla on esitetty pohjamaan painumi-nen yläpuolisten maarakenteiden kuormi-tuksen takia.

4.1.2 Siirtymärakenteet Maapohjalle tuleva epätasainen kuormi-tus sekä kuormituksen tai pohjaolosuh-teiden äkillinen muutos lyhyellä matkalla voivat aiheuttaa rakenteisiin epätasaista painumaa ja painumaeroja heikentäen rakenteiden toimintaa ja kestävyyttä. Suuria painumaeroja on mahdollista muo-

dostua esimerkiksi pehmeikköjen tai poh-janvahvistuksen reuna-alueilla, uuden ja vanhan rakenteen rajalle sekä siltojen, rumpujen ja putkijohtojen kohdilla.

Siirtymärakenne tasaa epätasaisia painumia. Siirtymärakenne on kiilamai-nen kevennys, jonka tarkoituksena on tasoittaa kiilan pituudella tapahtuvat painumaerot. Siirtymärakenne mitoi-tetaan siten, että kiilan ohuemmassa päässä painuman suuruus on sama kuin keventämättömällä penkereellä ja pak-summassa päässä painumat vastaavat ko. rakenteen painumaa (hallitusti pai-nuva/painumaton). Siirtymärakenteessa käytetään usein myös siirtymälaattaa estämään kiilan toisen pään painumi-sen. Siirtymäkiilan pituus ja laajuus arvi-oidaan tapauskohtaisesti ja sen pituus vaihtelee yleensä 5–30 m välillä (kuvat 4.2 ja 4.3).


Kuva 4.4 Kevytsorakevennys stabiliteetin parantamiseksi. Poh-jamaahan kohdistuva jännitys kiviainespenkereellä punaisella ja kevytsorakevennetyllä penkereellä vihreällä viivalla.

Kuva 4.5 Kevytsorakevennetty penger jokiuoman vieressä tilan-teessa, jossa raskas kiviainespenger ei olisi mahdollinen ilman muita pohjanvahvistustoimenpiteitä.

Stabiliteetin parantaminen

Leca®

Syvyys

Δσ'Δσ'

Tierakenne

Leca®

4.2 STABILITEETIN PARANTAMINEN Maarakenteet aiheuttavat pohjamaahan kuormitusta, jonka seurauksena maaperän vakavuus, eli stabiliteetti, voi heiketä. Stabiliteetin ollessa riittämätön pohjamaahan syntyy murtotila, jonka seurauksena rakenne voi sortua tai rakenteessa ja ympä-röivissä rakenteissa voidaan havaita sallittua suurempia siirty-miä.

Leca-sora soveltuu erinomaisesti stabiliteettiongelmien rat-kaisemiseen. Stabiliteetti on usein ongelma alueilla, joissa poh-jamaan lujuus on alhainen. Stabiliteettiongelmat korostuvat heikolla pohjamaalla sivukaltevassa maastossa tai esim. jokiuo-mien läheisyydessä.

Leca-soratäyttö vähentää heikkoon pohjamaahan kohdistu-maa lisäkuormitusta parantaen näin vakavuutta.

Käytettäessä Leca-soraa stabiliteetin parantamisessa tulee ottaa huomioon mm. seuraavat asiat: • Pohjamaan ominaisuudet ja kuormitushistoria. • Huokosveden paine pohjamaassa. • Pohja- ja/tai orsiveden sekä mahdollisen avoveden

pinnan taso. • Maanpinnan ja maakerrosten kaltevuus ja uomat

rakenteen sivulla. • Rakenteelta vaadittu varmuus sortumaa vastaan. • Pysyvät ja muuttuvat kuormat. • Viereiset rakenteet ja niiden perustukset.

Periaateratkaisu Leca-soran käytöstä stabiliteetin parantami-sessa on esitetty kuvissa 4.4 ja 4.5. Kuvissa on esitetty tiepen-kereen kohdalle muodostuva vaarallisin liukupinta sekä poh-jamaahan kohdistuva jännitys, kiviainespenkereen ja kevytso-ralla kevennetyn penkereen alla. Kuvissa on esitetty punaisella tavanomaisen maa-aineksen ja vihreällä Leca-soralla toteute-tun rakenteen liukupinta ja pohjamaahan kohdistuva jännityk-sen lisäys.

Sekä maaperän että maarakenteen stabiliteetti tulee tarkis-taa geoteknisin laskelmin, jotta voidaan varmistua sekä rakenta-misen aikaisesta että lopullisen rakenteen turvallisuudesta.

Stabiliteettilaskentaesimerkki tilanteesta, jossa kevytsoraa on käytetty tierakenteessa, on esitetty osoitteessa: leca.fi


4.3 MAANPAINEEN VÄHENTÄMINEN Maarakenteiden omasta painosta ja pintakuormasta aiheutuva maanpaine kohdistuu tukirakenteeseen maan ja rakenteen raja-pinnassa. Maanpaineen kuormittamia tukirakenteita ovat esi-merkiksi tukimuurit, ponttiseinät, siltojen taustatäytöt ja perus-tukset.

Täyttömateriaalina Leca-sora soveltuu hyvin maapaineen vähentämiseen. Keveydestä johtuen rakenteeseen kohdistuva vaakasuora maanpaine vähentyy jopa 80 %:lla verrattuna luon-non maamateriaalilla täyttämiseen. Pienempi maanpaine mah-dollistaa maata tukevien rakenteiden optimoinnin ja on siksi usein kustannustehokas vaihtoehto.

Esimerkki kevennetyn taustatäytön maanpainelaskelmasta on esitetty osoitteessa: leca.fi

Periaateratkaisuja Leca-soran käytöstä maanpaineen vähen tämisessä on esitetty kuvassa 4.6. Kuvassa on esitetty Leca-sora täytön ja tavanomaisen kiviainestäytön tukimuuria vasten aiheuttama vaakasuoran maanpaineen kuvaaja syvyy-den suhteen.

Käytettäessä Leca-soraa maapaineen vähentämiseen tulee ottaa huomioon mm.:

• Pohjamaan ominaisuudet ja kuormitushistoria.

• Huokosveden paine pohjamaassa.

• Pohja- ja/tai orsiveden sekä mahdollisen avoveden pinnan taso.

• Sallitut painumat ja siirtymät rakenteessa ja sen läheisyydessä.

• Viereiset rakenteet ja niiden perustukset.

• Pysyvät ja muuttuvat kuormat.

• Työnaikainen varmuus ja rakenteen toteutettavuus.

Maanpaine tukimuuri

ZZ

h h

Leca®

σ' σ'

Kiviaines

Maanpaine tukimuuri

ZZ

h h

Leca®

σ' σ'

Kiviaines

Kuva 4.6 Tukimuurin taustalle aiheutuvan vaakasuoran maanpaineen suuruus syvyyden mukaan. Vasemmassa kuvassa Leca-soralla rakennettu taustatäyttö. Oikealla tavanomaisella maa-aineksella tehty taustatäyttö.


4.4 ROUTASUOJAUS JA KUIVATUKSEN PARANTAMINEN Kevytsoran käyttö on kustannustehok-kainta silloin, kun sillä on useampi käyt-tötarkoitus samassa rakenteessa. Yleensä Leca-soran ensisijainen käyttötarkoitus on toimia rakenteessa kevennysmateri-aalina. Riittävän paksu kevytsorakerros toimii routaeristeen lisäksi kapillaarisen nousun katkaisevana ja yläpuolisia raken-nekerroksia kuivattavana kerroksena, jol-loin yläpuolisten rakennekerrosten kanta-vuusominaisuudet paranevat.

Tien tai kadun alustan epätasainen routiminen aiheuttaa routavaurioita, jotka näkyvät tien tai kadun pinnan epä-tasaisuutena ja päällysteen rikkoutumi-sena. Vaurioita syntyy myös routakerrok-sen sulaessa, jolloin sulamisvedet aiheut-tavat maapohjan ja rakennekerrosten kantavuuden alenemista. Kevytsorarou-taeristeellä, jolla estetään routivan poh-jamaan routiminen, voidaan välttää rou-tavauriot. Routaeristetyllä rakenteella kai-vusyvyys on tavanomaista routimatonta rakennetta matalampi, jolloin voidaan välttää kaivutöitä, kivien ja lohkareiden poistoja sekä mahdollisten kalliohuippu-jen louhintoja.

Suomen olosuhteissa roudaton syvyys on n. 1,8–2,5 m, jota syvemmälle vesijoh-dot voidaan asentaa ilman routaeristeitä. Routaeristeitä käyttäen voidaan vesi-johdot sekä joissakin tapauksissa myös muut putket asentaa lähemmäksi maan pintaa, jolloin kaivusyvyys pienenee ja kaivumassojen määrä vähenee. Erityisen kustannus tehokasta tämä on pehmei-köillä silloin, kun putkijohdot ylemmäksi asentamalla on mahdollista välttää (tai toteuttaa keveämpänä) muutoin tarvit-tavia syvempien kaivantojen tuentoja. Lisäksi on mahdollista välttää muiden poh-javahvistusmenetelmien käyttäminen.

Kevennys tierakenne putki

Leca®

Kevytsora tien routaeristeenäja kuivatusrakenteena

Suodatinkangas

Vettä johtava kerros

Luiskatäyttö

Sora

Murske

Leca®

Kuva 4.7 Kevytsora tien routaeristeenä ja kuivatusrakenteena. Käytettäessä kevytsoraa eristyskerroksessa voidaan estää tai vähentää pohjamaan routimista.

Kuva 4.8 Vasemmalla päällysrakenne ja putkikaivanto, jossa on käytetty kevytsoraa kevennyskerroksena, putkirakenteen ja tien/kadun routaeristeenä sekä rakennetta kuivattavana kerroksena. Oikealla tavanomainen ratkaisu, jossa putki on asennettu roudattomaan syvyyteen ja käytetty laajaa putkikaivantoa.

Periaateratkaisuja Leca-soran käytöstä routasuojauksessa on esitetty kuvissa 4.7 ja 4.8. Routasuojauksen lisäksi kevytsora toimii ko. rakenteissa kuivatuskerroksena.

Tie- ja katurakenteissa käytettävät materiaalit ja rakenteen kokonaispaksuus määräytyvät routa- ja kuormituskestä-vyysmitoituksen perusteella. Liitteessä 3 on esitetty routamitoituksen periaate tie-rakenteelle.

Liitteessä 4 on esitetty kuormituskes-tävyysmitoitus kantavuuslaskennalla.


Leca-soralla on lukuisia käyttösovelluksia infrarakentamisessa. Pehmeälle, heikosti kantavalle maaperälle rakennettaessa kevytsoran keveys yhdistettynä hyvään kantavuuteen ja lämmöneristävyyteen tekevät kevytsorasta kustannustehokkaan materiaalin luonnon maamateriaaleihin verrattuna. Poltetusta savesta valmistettu keraaminen kevytsora on mekaanisesti ja kemiallisesti kestävä materiaali, joka säilyttää ominaisuutensa koko rakenteen käyttöiän.

5 KÄYTTÖKOHTEET

Leca®

Kevytsora tie- tai katupenkereen kevennyksenä

Kuva 5.1 Kevytsora tie- tai katupenkereen kevennyksenä.

Kuva 5.2 Tiepenkereen kevennyksen poikkileikkaus. Kevytsora ympäröidään suodatinkankaalla alhaalta sivuilta ja ylhäältä.

Kevennys tiepenger (InfraRYL), ilman tekstejä

Kuva 5.3 Tien leventäminen Leca-soralla.

Vanha rakenne Levennys

Tien leventäminen periaate

Leca®

Tie- ja katupenkereen leventäminenMaanvaraisesti perustetun vanhan pen-kereen levennyksen rakentaminen peh-meikölle painavalla kiviaineksella aiheut-taa lisäkuormituksen vuoksi painuma-vaurioita vanhaan tiepenkereeseen ja/tai levennykseen. Levennyspenkereen raken-tamisesta aiheutuvia haitallisia painumia voidaan vähentää tai niiltä voidaan vält-tyä kokonaan käyttämällä penkereen täyt-tömateriaalina Leca-soraa.

Tiepenkereen leventäminen vaatii huolellista suunnittelua, jotta vanhan ja uuden rakenteen liitoskohdassa ei esiinny haitallisia painumaeroja, eikä rakenteiden päällyste halkeile vetojännitysten vuoksi. Tiepenkereen leventämisen periaate käyt-täen Leca-soraa on esitetty kuvassa 5.3. Tiepenkereen leventämisen periaatteita voidaan hyödyntää myös esimerkiksi liit-tymien ja pysäkkien liittämisessä vanhoi-hin tie- ja katurakenteisiin.

Leca-soran käyttökohteita infra-rakentamisessa Suomessa ovat mm.: • tiet, kadut ja radat • taustatäytöt • putkijohdot ja rummut • satama-alueet ja laiturien

taustatäytöt • piharakentaminen • liikuntapaikat • meluvallit• kevytsorabetonit.

5.1 TIET, KADUT JA RADAT Teillä, kaduilla ja radoilla Leca-soran pääasiallinen käyttötarkoitus on toimia kevyenä täyttömateriaalina, joka vähen-tää pohjamaan painumia sekä parantaa rakenteen ja alueen vakavuutta. Vastaa-vasti kevytsoraa käytetään kevyen liiken-teen väylillä, ratapihoilla ja erilaisilla ken-tillä.

Teiden, katujen ja ratojen korjausraken-tamisessa voidaan käyttää Leca-soraa pai-numavaurioiden korjauksessa, tasa uksen korottamisessa sekä kantavuuden paran-tamisessa. Lisäksi vanhoja tie- ja katupen-kereiden levennyksiä voidaan toteuttaa hallitusti kevytsoralla.

Kevytsorakerros voidaan kohteen eri-tyispiirteet huomioiden mitoittaa myös käytettäväksi routaeristeenä ja kapillaari-sen nousun katkaisevana kerroksena sekä kuivatusrakenteena ylemmille rakenne-kerroksille.

Tie-, katu- ja ratapenger Kuvassa 5.1 on esitetty kevytsoralla keven-netyn tiepenkereen poikkileikkauksen peri-aate. Ratapenkereen kevennyksen rakenta-misperiaate on esitetty InraRYLssä.

Huolellisesti levitetty ja tiivistetty kevytsorakerros on lähes kokoonpuristu-maton. Suurin odotettavissa oleva kevyt-sorarakenteen sisäinen kokoonpuristuma (viruma) on alle 2 %.


5.1.1 Suodatinkankaan ja lujiteverkon käyttö Suodatinkankaalla suljettu kevytsorara-kenne säilyy muuttumattomana ja on uudelleenkäytettävissä tulevissa raken-nuskohteissa. Suodatinkangastyyppi esi-tetään suunnitelmissa, joihin se vali-taan kohdekohtaisesti InfaRYL:n ohjeiden mukaisesti.

Lujitekankaiden ja -verkkojen käyttö kevytsoran yhteydessä on mahdollista esimerkiksi tien rakentamisen ja leventä-misen yhteydessä tai rakennettaessa jyrk-kiä geolujitettuja luiskia tai valleja. Geo-lujitteiden avulla voidaan vähentää tien levennysosan vaakasiirtymiä sekä paran-taa tierakenteen mekaanisen kuormituk-sen kestävyyttä ja vähentää liikenteen kuormasta aiheutuvaa pysyvää muodon-muutosta.

Geolujitteilla voidaan myös lisätä kevennetyn penkereen varmuutta liuku-pintasortumaa vastaan.

Kuva 5.5 Leca-sora teräsputkisillan taustatäyttönä.

Taustatäyttö putkisilta

Leca®

Kuva 5.4 Kevytsora laiturirakenteen taustatäyttönä.

Maanpaine satama

Leca®

5.2 TAUSTATÄYTÖT Maanpaine tulee huomioida rakenteissa, joiden tausta täytetään kaltevuuteen, joka ylittää kaltevuuden, jossa täyttömaa luonnollisesti pysyy. Tällaisia infra-raken-teita ovat esimerkiksi tukimuurit, pont-tiseinät, siltojen taustatäytöt, maatuet ja perustukset. Leca-sora on luonnolli-nen valinta taustatäyttömateriaaliksi sen keveyden, roudaneristävyyden ja hyvän vedenjohtavuuden ansiosta.

Kevytsoran ansiosta rakenteelle aiheu-tuva maanpaine vähenee huomattavasti, jolloin tukevia rakenteita on mahdollista optimoida. Kevytsoralla rakentaminen on kustannustehokas vaihtoehto massiivi-selle tuentaratkaisulle.

PutkijohdotLeca-sora soveltuu hyvin putkijohtojen painumien hallintaan sekä routaeris-teeksi. Pehmeikölle perustettavat put-kijohdot voidaan perustaa painumatto-maksi käyttämällä riittävää kevennystä. Lisäksi epätasaisia painumia voidaan ehkäistä kevytsorasta rakennetulla siirty-mäkiilarakenteella. Putkijohtojen tapauk-sessa siirtymäkiila tasaa painumaeroja painuvan ja painumattoman tai routa-nousueroa routivan ja routimattoman rakenteen välillä. Siirtymäkiilan pituus määräytyy siten, että kaltevuuden muu-tokset pysyvät sallituissa rajoissa.

Kevytsorassa ei tapahdu rakenteen lujittumista (sitoutumista) kuten esimer-kiksi hyvälaatuisessa hyvin tiivistetyssä betonimurskekerroksessa.

Lisää Leca-soran käytöstä putkijohto-jen yhteydessä on esitetty Leca-pihara-kentaminen -esitteessä.

RummutLeca-soralla voidaan vähentää merkittä-västi rumpujen ja teräsputkisiltojen sekä vaaka- että pystysuuntaista kuormitusta. Kevennyksen ohella paksu kevytsoraker-ros toimii routaeristeenä ja mahdollis-taa tavanomaista ratkaisua ohuemmat rakennepaksuudet. Rummut ja teräsput-kisillat suunnitellaan Liikenneviraston ohjeen ”Teräsputkisillat, suunnitteluohje” mukaisesti.

5.3 PUTKIJOHDOT JA RUMMUT


Kevytsoran etuja putkilinjakohteessa

• Kevennysmateriaali korvaa muuta täyttö- ja päällysrakennemateriaalia.

• Kevennysmateriaali toimii routaeristeenä, mikä mahdollistaa esimerkiksi matalamman putkien asennussyvyyden.

• Routaeristeenä toimiva kevytsorakerros mahdollistaa ohuemman kadun päällysrakennepaksuuden. Kevyempi, vähemmän kaivuja.

• Rakentaminen on nopeaa, ei vaadi esimerkiksi lujittumisaikoja, jolloin työ on tehtävissä ”kerralla”.

• Kevennetty putkilinja käyttäytyy tasaisemmin muun katurakenteen kanssa. Ei muodostu töyssyjä, kuten putkien paalulaattaperustuksilla.

• Pohjamaassa olevia kevennyksen alle jääviä aikaisempia rakenteita esimerkiksi hirsiarinat, betonirakenteet, louhetäytöt, putkilinjat, yms. ei ole välttämätöntä purkaa, kuten esimerkiksi syvästabiloinnin yhteydessä.

• Aikaisemmat vanhat paalut yms. rakenteet eivät haittaa kevytsorakerroksen rakentamista.

• Kevytsorakevennys toimii myös kuivatuskerroksena.

• Kevennyksen rakentamiseen ei tarvita erikoiskoneita, soveltuu omana työnä tehtäväksi.

• Rakentaminen voidaan tarvittaessa tehdä kevyillä työkoneilla esimerkiksi ahtaissa tai tärinäherkissä paikoissa.

• Kevytsora on helppo asentaa muodoltaan ”epämääräiseen” kohteeseen ja sen alle ei tarvita tasauskerrosta.

• Kevytsorakerros mukautuu pohjan mahdollisiin epätasaisiin painumiin ja muodostaa helposti yhtenäisen eristekerroksen putkilinjan ympärille.

• Kevennysmateriaali vähentää viereisiin rakenteisiin kohdistuvaa maanpainetta.

• Kevennysratkaisua voidaan käyttää helposti muiden pohjarakennusratkaisujen yhteydessä, esimerkiksi tasausta nostettaessa.

• Kevennysmateriaali on uudelleen käytettävissä.

• Materiaali voidaan tarvittaessa kuljettaa rakenteeseen esimerkiksi hihnakuljettimella tai puhalluskalustolla.

Kevytsorakevennysten käyttöä saattaa rajoittaa:

• Hyvin painumaherkillä pohjamailla kevennyksellä on korvattava paksulti pohjamaata, jolloin ylijäämämaiden käyttö huomioitava.

• Syvien kevennyskaivujen mahdollinen stabiliteetti-, painuma- tai siirtymäriski viereisille rakenteille on huomioitava.

• Tulva-alueilla nostemitoitus rajoittaa mahdollista kevennyspaksuutta.

• Ylemmän katuluokan kaduilla kantavuusvaatimuksen täyttämiseksi vaaditaan paksu päällysrakenne.

• Rakenteen pinnan mahdolliset painumattomuus- tai tasaisuusvaatimukset huomioitava.

Suurin kevennysvaikutus on mahdollista aikaansaada maksi-moimalla kevytsorakerroksen määrä putkikaivannossa, jolloin kaivannon täyttöjä korvataan mahdollisimman paljon kevytso-ralla (putkimateriaali, kohde ja kaivantopoikki leikkaus huomi-oiden). Alkutäyttö on suositeltavaa tehdä lähtökohtaisesti aina kiviaineksesta. Alkutäytön yläosa putken yläpinnasta ylöspäin on kuitenkin mahdollista korvata kevyt soralla, kun kyseessä on jäteveden tai huleveden viettoviemäri. Asennusalusta sekä alku-täyttö putken yläpinnan tasoon tehdään aina kiviaineksella.


Kuva 5.6 Leca-soraa Lahden Toriparkin kansirakenteessa

5.4 SATAMA-ALUEET JA LAITURIRAKENTEET Rakennettaessa satama-alueita ja laituri-rakenteita joudutaan usein työskentele-mään hyvin pehmeillä maapohjilla lähellä vedenpinnantasoa. Kevytsoran käytöllä voidaan parantaa rakenteiden vakavuutta sekä vähentää kiinteisiin laiturirakentei-siin kohdistuvaa maanpainetta. Viime vuosina ympäri maailmaa on rakennettu useita laiturirakenteita käyttäen Leca-so-raa taustatäyttömateriaalina.

Luonnon savesta valmistettu Leca-sora on täysin inertti materiaali, eikä siitä liu-kene vesistöihin haitallisia aineita, joten kevytsora satama-alueilla ja laituriraken-teissa on rakennuskohteen ympäristöä kuormittamaton vaihtoehto.

5.5 MUUT RAKENTEET PiharakentaminenLeca-soran käytöllä on mahdollista ehkäistä pihan painumia tai vähentää niiden vaikutusta. Kevytsoraa käytetään myös pihan routasuojauksessa, siirtymä-rakenteissa, putkijohtojen yhteydessä sekä pihojen muotoilussa ja istutuksissa. Kevytsoran käytön merkitys painumien hallinnassa kasvaa rakennettaessa peh-meille maaperille. Leca-soran käyttöä piharakentamisessa on esitelty Leca-piha-rakentaminen -esitteessä.

Liikuntapaikat Leca-soraa on käytetty erilaisten urheilu- ja pelikenttien, kuten yleisurheilu-, jalka-pallo-, pesäpallo-, ja golfkenttien, läm-mitettyjen urheilukenttien sekä urheilu-hallien pohjarakenneratkaisuissa 1960-

Kuva 5.7 Klaukkalan monitoimitalon tapahtumakenttä. Kuva 5.8 Klaukkalan monitoimitalon tapahtumakenttä valmistui vuonna 2017.

luvulta lähtien. Kevytsoran etuja urheilu-kenttien rakentamisessa ovat sen keveys ja asentamisen helppous vuodenajasta riippumatta. Leca-soraa on käytetty useissa eri käyttötarkoituksissa – keven-teenä, routasuojauksena sekä ylempiä rakennekerroksia kuivaavana ja vettä läpäisevänä rakenteena. Urheilukent-tien ja -hallien rakentamista Leca-soraa käyttäen on esitelty laajemmin Leca®- urheilukentät ja -hallit -esitteessä.

Meluvallit Meluvalleja rakennetaan tavallisesti ras-kaasti liikennöityjen tiealueiden läheisyy-teen estämään melusaasteen leviäminen ympäristöön ja asuinalueille. Meluvallit, jotka rakennetaan tavallisesti useita met-rejä korkeiksi, ilman kevennystä aiheut-tavat suuria painumia pohjamaahan ja

siirtymiä läheisiin rakenteisiin. Leca-sora soveltuu ominaisuuksiensa puolesta meluvallin täyttömateriaaliksi sekä melu-seinän taustatäytöksi.

Kevytsoralla rakenteeltaan kevennetty kivikorimelueste voidaan rakentaa peh-meälle ja heikosti kantavalle pohjamaalle ilman merkittäviä erityistoimenpiteitä. Itse pohjamaan kevennys mitoitetaan maaperän ja sallitun painumakriteerin mukaisesti.

Maapohjan vakaus ja painumat melu-esteen alla tulee aina tarkastaa tapaus-kohtaisesti pehmeillä pohjamailla (savi, siltti ym.). Maapohjan routivuus tulee myös aina huomioida suunnittelussa. Käytettäessä kevytsorakevennystä kiviko-rimeluesteen alapuolella, toimii se myös osana routasuojausta tai korvaa sen koko-naan. Lisätietoja: leca.fi


Leca-kevytsoralla osittaisesti kevennetty ratkaisu muodostuu kustannustehok-kaimmaksi ratkaisuksi paksuilla pehmei-köillä pilaripituuden määrittäessä muo-dostuneen kustannuseron eri menetel-mien välillä. Kevennyksen ja pilarista-biloinnin yhdistelmällä voidaan korvata selvästi kalliimpia ja raskaampia paalu-laattarakenteita.

Korkeiden penkereiden pilareille koh-distamaa pengerkuormaa voidaan pie-nentää korvaamalla raskasta kiviainesta kevyellä Leca-soralla, mikä mahdollistaa pilarivälin kasvattamisen. Leca- kevyt-sorakevennyksen ja pilaristabiloinnin yhdistelmärakenteet ovat teknisesti toi-mivia ja kustannustehokkaita vaihtoeh-toja vakavuudeltaan erityisen haasta-vissa kohteissa, kuten vesistöjen lähei-syydessä tai paksuilla pehmeikköalu-eilla, joissa pelkällä pilaristabiloinnilla riittävän vakavuuden saavuttaminen on teknisesti vaikeaa (tai mahdotonta) tai yhdistelmärakenne on kustannustehok-kaampi. Lue tarkempi kustannusvertailu ja sen perusteet: leca.fi.

Kuva 5.6 Pilaristabiloinnin ja yhdistelmä-rakenteiden kustannusten vertailu, joka on tehty kahdella Leca-kevytsoran hinta-luokalla ja esitetty pehmeikön paksuu-den (pilaripituuden) suhteen. Yli 6,5 m pilaripituutta suuremmilla pituuksilla osittaiskevennetyt rakenteet muodostu-vat edullisemmiksi vaihtoehdoiksi.

4000380036003400320030002800260024002200200018001600140012001000

800600400200

0128 14

Pehmeikön paksuus / Pilarin pituus [m]

Euro

a / T

iem

etri

4 102 16 18

PilaristabilointiPilaristabilointi + kevytsora 1 m 35 €/m3

Pilaristabilointi + kevytsora 1 m 40 €/m3

Pilaristabilointi + kevytsora 1,8 m 35 €/m3

Pilaristabilointi + kevytsora 1,8 m 40 €/m3

6

3000

2800

2600

2400

2200

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800117 10 12

Pehmeikön paksuus / Pilarin pituus [m]

Euro

a / T

iem

etri

3 4 5 6 8 92 13 14 15

5,5 m

7,2 m

PilaristabilointiKokonaiskevenys 35 €/m3

Kokonaiskevenys 40 €/m3

Kuva 5.7 Pilaristabiloinnin ja kokonais-kevennettyjen rakenteiden kustannus-ten vertailu on tehty kahdella Leca-kevyt soran hintaluokalla ja se on esitetty pehmeikön paksuuden suhteen. Yli 5,5 m pilaripituutta suuremmilla pilaripituuk-silla kokonaiskevennetyt vaihtoehdot muodostuvat edullisemmiksi.

5.6 LECA®-KEVYTSORAN KÄYTTÖ YHDESSÄ PILARISTABILOINNIN KANSSA


6.1 TYÖMAAVALMISTELUT Ennen kevytsoran toimitusta tulee tehdä tarvittava kevennyskaivu ja/tai rakentaa alin tukipenger. Mikäli alueelle ei tehdä kevennyskaivua, on tehtävä raivaus pinta-maan sekä kantojen, juurten, yms. poista-miseksi. Turvealueilla kantojen ja juurten poistaminen on harkittava tarkoin, koska turpeen päällä liikennöinti on erittäin vai-keaa juurten yms. poistamisen jälkeen.

Talvella on poistettava lumi ja jää ennen kevytsorakerroksen levittämistä. Kevytsoraa ei saa asentaa jäätyneelle maapohjalle ellei rakennussuunnitel-massa ole erikseen esitetty hyödynnet-tävän jäätyneen pohjamaan kantavuutta erityisen pehmeälle alueelle rakennet-taessa. Suodatinkangas asennetaan voi-massa olevan ohjeistuksen mukaisesti limitettynä (limitys yleensä ≥ 0,5 m).

Kevytsoratäytön rakentamista penke-reiden rajaamaan tai kaivannossa olevaan vesialtaaseen ei ole suositeltavaa. Kevytso-ratäyttöä ei tule rakentaa avoveteen, joka ei ole reunapenkereiden ympäröimä. Mikäli veden syvyys ylittää noin puolet kevytso-rakerroksen paksuudesta, muodostuu riski kevytsoran nousemiselle kellumaan veden pinnalle. Kun vesipinta on kevytsoraker-roksessa liian korkealla, rakenne saattaa vaikuttaa kantavalta, vaikka sen kestävyys todellisuudessa olisi hyvin heikko.

Kevytsorakerroksen paksuusTie- tai katupenkereen kevennyskerrok-sen rakentaminen on esitetty kuvassa 6.1. Kuvassa on esitetty reunapenkereiden ja kevytsorakevennyksen asentamisen jär-jestys sekä suurimpia luiskakaltevuuksia. Kun kevytsoraluiska on loivempi, voidaan kevytsorapenger rakentaa ilman kiviai-nesreunapenkereitä suunnitelmassa esi-tetysti. Ennen kevytsoran levittämistä tulee kevennyksen reunoille rakentaa tukipenkereet ja levittää kevytsora-alueen kohdalle suodatinkangas.

Kevytsorakerroksen päälle rakennet-tavan päällysrakenteen paksuuden tulee olla suunnitelman mukainen. Päällysra-kenne ei saa olla suunniteltua ohuempi, jolloin tavoitekantavuuden saavuttami-nen on haastavaa, mutta päällysrakenne ei saa olla myöskään suunniteltua pak-sumpi. Suunniteltua paksumpi päällys-rakenne tarkoittaa käytännössä sitä, että kevennyskerros on rakennettu suunni-teltua ohuempana ja kevennys on toteu-tettu suunnitelman vastaisesti.

Kevytsorakerros levitetään kaivinko-neella tai puskutraktorilla. Esimerkkejä rakentamisesta on esitetty kuvissa 6.2, 6.3 ja 6.4.

TiivistäminenKevytsoran tiivistäminen tehdään suo-raan kerroksen pinnalta tai murskeker-roksen päältä tela-alustaisella koneella, tärylevyllä tai -jyrällä. Tiivistämistehoon voidaan vaikuttaa yliajokertojen määrällä ja tiivistystavan valinnalla on ratkaiseva merkitys laadukkaan kevytsorarakenteen onnistumiseen.

Tiivistyskalustoksi on suositeltavaa käyttää aina tela-alustaista konetta silloin, kun siihen on mahdollisuus. Tela-alustai-sen koneen aiheuttama enimmäispaine tulisi olla noin 50 kPa.

Pääsääntöisesti kevytsorakerroksen tiivistäminen tulee tehdä enintään 0,6 m kerroksina, tiivistyskalusto huomioiden. Materiaalin esitiivistys tehdään tela-alus-taisella kaivinkoneella yliajamalla suo-raan kevytsorakerroksen päältä.

Yliajokertoja esitiivistyksessä vähin-tään 6 kpl / esitiivistettävä kerros, käytet-tävän koneen työpainosta riippuen.

Työn edetessä seurataan tiivistymisas-tetta ja esitiivistys koneella yliajaen niin kauan, ettei kevytsorakerrokseen jää pai-numia koneesta. Seuraavat kerrokset esi-tiivistetään samaan tapaan, maksimis-saan 0,6 m kerroksissa.

Mikäli kevennystäyttö tehdään sellai-selle pohjamaalle, mikä saattaa normaa-lia tiivistystapaa käytettäessä häiriintyä,

6 ASENTAMINEN

Kuva 6.2 Leca-kevytsorakevennys tiivistettynä Vt 4 Zatelliitin eritasoliittymän rakenteessa.


Kuva 6.3 Leca-soratäytön rakentaminen tela-alustaisella kaivinkoneella levittäen ja esitiivistäen.

Kuva 6.4 Leca-soratäyttö kevennyskaivantoon levitettynä ja osittain esitiivistettynä.

tehdään tiivistäminen paksumpina 0,6–1,0 m kerroksina. Näissä tapauksissa suun-nittelija antaa yksilöidyt tiivistysohjeet, kohteen vaatimusten mukaan.

Lopullinen tiivistys tehdään kevytsora-kerroksen yläpuolisen, enintään noin 150–300 mm paksun murskekerroksen päältä käyttäen täryjyrää (1- tai 2-valssinen).

Tiivistettäessä löyhä kevytsorakerros tiivistyy noin 10 %, mikä on otettava huo-mioon kevytsoraa levitettäessä ja mate-riaalimenekissä. Suunnitelmissa esite-

tään aina valmiin kevytsorakerroksen paksuus tiivistettynä, mikä huomioidaan levittämällä tiivistämätön kevytsoraker-ros ylikorkeana. Työmaalla on tiivistetyn kevytsoran pinnalta tehtävillä tarkistus-mittauksilla varmistettava kevytsoran tiivistyminen ja määritettävä ennakko-korotus kohdekohtaisten mittaustulos-ten perusteella.

Tiivistettävän alueen ollessa pieni tai tiivistettäessä kevytsorakerrosta esim. ole-massa olevien rakenteiden lähellä, suo-

sitellaan tiivistämiskalustoksi mahdolli-simman suurella pohjalevyllä varustettua tärylevyä.

Tiivistyksessä tulisi käyttää mahdolli-simman suurta energiamäärää (tiivistä-mistehoa), jonka rakeet kestävät rikkoutu-matta sekä lisäksi on vältettävä dynaami-sen tiivistämisen aiheuttamaa rakeiden murskaantumista.


Kevennys tiepenger (InfraRYL)

≥0,7m≥0,6m

≥0,6m≥1,0m

≤0,6m

Leca®

Rinnetäyttö

1:1,5 1:2

Leca®

1.2.

3. 4.

5. 6.

7.

Kuva 6.1 Reunapenkereiden asentamisen järjestys sekä kevytsorakevennyksen ja reunapenkereen suurimmat luiskakaltevuudet (a). Reunapenkereen harjan leveys ja suojakerroksen paksuus (b).

a) b)Kevytsorakevennyksen luiskakaltevuudetKevytsorakevennykseen kaivettavan tur-vallisen putkikaivannon luiskan kalte-vuus vaihtelee olosuhteiden mukaisesti (mm. kaivannon syvyys, pohja-/orsive-den syvyys, putkirikon vuotoveden vir-taus). Hyvissä olosuhteissa matalissa kaivannoissa, joissa tehdään pelkästään konetyötä, asianmukaisesti tiivistetyn kevytsorakerroksen kaivuluiskat voivat säilyä lyhytaikaisesti pystysuorina.

Putkikaivantojen luiskien turvallinen enimmäiskaltevuus on Kaivanto-oh-jeen (RIL 263-2014) mukaan 2:1, josta on mahdollista poiketa tapauskohtai-sesti tehtävällä tarkemmalla suunnit-telulla. Yli 2 metriä syvistä kaivannoista tulee tehdä kaivantosuunnitelmat, joissa suurin mahdollinen kaivusyvyys ja luis-kakaltevuus tarkistetaan tapauksittain paikallisten olosuhteiden mukaan. Kai-vantojen mitoitus tehdään eurokoodin mukaisesti (Kaivanto-ohje RIL 263-2014)

tai kansallisten ohjeiden mukaisesti (RIL 121-2004 Pohjarakennusohje) kohteesta ja tilaajasta riippuen. InfraRYL 2017:n tau-lukossa 16200:T1 on esitetty tukematto-man lyhytaikaisen kaivannon ohjeelliset luiskakaltevuudet eri maalajeissa kaivan-non syvyyden suhteen.

Luiskan vakavuus riippuu myös kevyt-

sorakerroksen alapuolisen luonnollisen maaperän ominaisuuksista. Kevytsoraan kaivetun kuivan kaivannon ohjeellisia luiskakaltevuuksia erilaisilla maaperillä on esitetty taulukossa 4. Muutoin nouda-tetaan kaivanto-ohjeessa ja InfraRYL 2017 esitettyjä luiskakaltevuuksia tai tapaus-kohtaista mitoitusta.

Taulukko 6.1 Hyvin tiivistettyyn/tiivistyneeseen kevytsoraan kaivettavan kuivan kaivannon luiskan ohjeellinen kaltevuus pohjamaan ollessa koheesiomaata tai kitkamaata kevytsorakerroksen alla.

POHJAMAA KAIVUSYVYYS [m]

OHJEELLINEN LUISKAKALTEVUUS

LIIKENNEKUORMAN ETÄISYYS KAIVANNON REUNASTA

koheesiomaa su < 10 kPa ≤ 1,5 ≤ 1:1 ≥ 1,5 m

koheesiomaa su ≤ 20 kPa ≤ 2,1 ≤ 1:1 ≥ 1,5 m

koheesiomaa su ≥ 20 kPa ≤ 2,5 ≤ 1:1 ≥ 1,5 m

kitkamaa ≤ 1,8 ≤ 2:1 ≥ 1,5 m

kitkamaa ≤ 2,5 ≤ 1:1 ≥ 1,5 m

Taulukossa 6.1 esitetyt kaivusyvyydet ja luiskakaltevuudet on laskettu seuraavin oletuksin:

• Pitkä kaivanto (lyhyissä kaivannoissa varmuudet ovat suurempia).

• Normaali 10 kPa katuliikennekuorma ≥ 1,5 m etäisyydellä kaivannon reunasta.

• Päällysrakenteen paksuus 0,5–0,7 m, ja sen alla n. 1 m kevytsorakerros.

• Kaivumaita ei sijoiteta kaivannon läheisyyteen.

• Työskentely 20 t painoisella työkoneella kaivannon päädystä.

• Kaivanto ei ulotu pohjavedenpinnan alapuolelle, eikä pohjannousuriskiä ole.

• Kaivannon vaikutusalueella ei ole siirtymälle herkkiä rakenteita.

• Kevytsoran leikkauslujuuden on ole-tettu muodostuvan pelkästään kitkasta.

Kevytsorakerros tiivistyy ja sen rakeet ”lukkiutuvat” toisiinsa syklisen liikenne-kuormituksen alla sekä kosteuspitoisuu-den noustessa, joten vastarakennettuun kevytsorakerrokseen luiskakaltevuudet voivat olla taulukossa 6.1 esitettyjä loi-vempia.

Kuormitus kaivannon reunalla heiken-tää luiskien vakavuutta. Kaivannon luis-kan paikallisen murtumisen estämiseksi tulee työkoneen sijaita kauempana luis-kan reunalta. Kaivutyön turvallisuutta edistää kaivun toteutus kapean kaivan-non päästä.

Tuennat Syvät kaivannot tulisi työturvallisuuden takia toteuttaa tuettuina. Tuentaelement-tien käyttö on mahdollista noin 3 m kai-vantosyvyyteen asti. Syvemmät kaivan-not tulee tukea esim. teräsponttien avulla.

Kevytsoran alhainen tilavuuspaino ja suuri kitkakulma pienentävät ponttiin tai tuen-taelementtiin maakerroksista kohdistuvaa kuormaa. Työkoneen aiheuttama kuorma on huomioitava normaalisti tuennan mitoituksessa.

Teräspontit läpäisevät kevytsoraker-roksen kuten sorakerroksen (tai helpom-min). Jäätynyt kevytsora säilyy irtonaisena, mikäli rakenteessa ei ole vettä tai maa-ai-nesta jäätyneenä rakeiden ympärille.

Elementtitukia käytettäessä voidaan kaivu tehdä luiskattuna 2:1 tai jyrkempänä lähelle lopullista kaivusyvyyttä, minkä jäl-keen elementtituki asennetaan kaivan-toon. Luiskatun kaivannon ja elementtien välinen tila täytetään välittömästi loppu-täyttöön soveltuvalla maalla (talviolosuh-teissa salaojasepelillä) tai kevytsoralla, mikäli lopputilanteessa kerrokseen on suunniteltu käytettävän kevytsoraa.


6.2 TOIMITUS TYÖMAALLE

Toimitus irtotavaranaIrtotavarana Leca-sora toimitetaan taval-lisesti työmaalle kuorma-autoilla. Yhteen täysperävaunukuorma-autoon mahtuu Leca-soraa maksimissaan 120–130 m3 (kuva 6.5). Kuormat puretaan kippaamalla ja levittämällä puskutraktorilla tai kaivin-koneella.

Suurissa kevennyshankkeissa kevyt-sora kannattaa tuoda useaan eri kohtaan, jotta materiaalin tarpeettomasta liikut-telusta sekä telaketjuajoneuvojen liial-lisesta käsittelystä aiheutuvaa hienone-mista voidaan välttää. Kevytsoran purka-miselle ja säilytykselle soveltuvat alueet suunnitellaan etukäteen.

Erittäin haastavissa työmaaolosuh-teissa, joissa kevytsoran asentaminen tapahtuu ahtaissa oloissa tai muutoin vaikeasti saavutettavissa kohteissa, voi-daan kevytsora toimittaa nostolaatikossa, jolloin tilavuudeltaan 5,5 m3 kontti on mahdollista varastoida työmaalle raken-nuskohteen lähelle.

PuhallustoimitusPuhallustoimituksessa irtonainen kevyt-sora puretaan ilmavirran avulla puhal-lusputkea pitkin suoraan asennuskoh-teeseen (kuva 6.6). Puhallusputken avulla kevytsora voidaan asentaa ahtaisiin tai

Kuva 6.5 Leca-soran toimitus täysperävaunukalustolla työmaalle.

muutoin vaikeasti saavutettaviin kohtei-siin ilman välivarastointia ja levityska-lustoa. Puhallusputken enimmäispituus on 30 m. Erikoiskalustolla on mahdollista puhaltaa kevytsora jopa 150 m päähän. Puhalluskalustolla saavutettava nos-tokorkeus on 8 m. Kevytsoraa puhallet-taessa on otettava huomioon kevytsoran pölyäminen.

Puhallustoimituksella voidaan toimit-taa Leca-soralajikkeita PUH 4–20 mm ja KAP 4–20 mm.

Toimitus säkitettynäLeca-sora voidaan myös toimittaa pie-nemmissä erissä joko 50 litran säkeissä tai 1000 litran suursäkeissä.

Kuva 6.6 Kevytsoran asentaminen puhaltamalla.

6.3 LAADUNVALVONTA TYÖMAALLA

Leca-sora on pyöreärakeinen materiaali ja siksi oikealla rakennustavalla hel-posti tiivistyvää. Tiivistymisasteen seu-rannassa voidaan hyödyntää alla olevia menetelmiä.

Vaaitusperusteinen laadunvalvontaLeca-soran levittämisen ja tasaamisen jälkeen mitataan rakenteessa olevan kevytsoran tilavuus tiiviissä muodossa. Kevytsoratoimituksen irtotilavuuteen verrattaessa voidaan arvioida kevyt-sorarakenteen keskimääräistä tiivisty-misastetta. Esitetty menetelmä perus-tuu arvioon, että vain marginaalinen osa tiivistymisestä aiheutuu muusta kuin partikkelien uudelleenjärjestymi-sestä, kuten rakeiden hienonemisesta, ja voidaan jättää tarkastelussa huomi-oimatta.

Staattinen levykuormituskoeLevykuormituslaitetta käytetään tie- ja maarakenteiden muodonmuutos- ja tiiviysominaisuuksien mittauksissa. Tällä menetelmällä mitataan kadun pintarakenteen painumaa 300 mm (tai suuremmalla) halkaisijaltaan olevan kuormituslevyn alta. Mitattavan kohdan tulee olla vaakasuora ja tasainen. Tarvit-taessa kohta tasoitetaan tasaushiekalla.


7. KIRJALLISUUS InfraRYL, 2015. Infrarakentamisen yleiset laatuvaatimukset, Osa 1 Väylät ja alueet. Rakennustietosäätiö RTS. Rakennustieto Oy.

Liikennevirasto, 2011. Kevennysrakenteiden suunnittelu. Tien pohjarakenteiden suunnitteluohjeet. Liikenneviraston ohjeita 05/2011.

Liikennevirasto, 2012. Tien geotekninen suunnittelu. Liikenneviraston ohjeita 10/2012.

Liikennevirasto, 2013. Eurokoodin soveltamisohje Geotekninen suunnittelu – NCCI 7. Siltojen ja pohjarakenteiden suunnitteluohjeet (7.13.2013). Liikenneviraston ohjeita 35/2013. Helsinki 2013

MaaRYL 2010. Rakennustöiden yleiset laatuvaatimukset. Talonrakennuksen maatyöt. Rakennussäätiö RTS, Rakennustieto Oy.

RIL 234-2007. Pihojen pohja- ja päällysrakenteet. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL r.y.

RIL 207-2017 Geotekninen suunnittelu. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL r.y

RIL 261-2013. Routasuojaus – rakennukset ja infrarakenteet. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL r.y.

RIL 263-2014. Kaivanto-ohje. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL r.y.

SFS-EN 933-1 Kiviainesten geometristen ominaisuuksien testaus. Osa 1: Rakeisuuden määrittäminen. Seulontamenetelmä. Vahvistettu 13.08.2012.

SFS-EN 1097-6. Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 6: Kiintotiheyden ja vedenimukyvyn määrittäminen

SFS-EN 1997-1 + A1 + AC. Eurokoodi 7: Geotekninen suunnittelu. Osa 1: Yleiset säännöt. Vahvistettu 2014-01-27

SFS-EN 13055:2016:en Lightweight aggregates. Vahvistettu 27.05.2016.

SFS-EN 15732:2012. Light weight fill and thermal insulation products for civil engineering applications (CEA). Expanded clay lightweight aggregate products (LWA). Vahvistettu 04.03.2013.

Tiehallinto, 2004. Tierakenteen suunnittelu. Suunnitteluvaiheen ohjaus. TIEH 2100029-04. Helsinki 2004.

TTY, 2005. Leca-soran vaikutus rakenteiden korroosion. Kirjallisuusselvitys. Tampereen teknillinen yliopisto. Pohja- ja maarakenteiden laboratorio.

VTT, 2015. Vettä läpäisevät päällysteet - Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon. ISBN 978-951-38-8198-6

Liikennevirasto, 2012. Teräsputkisillat – Suunnitteluohje. Liikenneviraston ohjeita 2/2012


Liite 1 Kevennysmitoituksen periaate

Kevennysmitoituksen tavoitteena on kompensoida rakenteen painosta pohjamaalle aiheutuva lisäkuorma kokonaisuudessaan tai siten, että kuorma jää aikaisempaa kuormaa vähäisemmäksi (osittainen kevennys). Osittaista kevennystä voidaan käyttää tapauksissa, joissa painumat ovat suurelta osin jo tapahtuneet, tapahtuvat rakentamisen jälkeen suhteellisen nopeasti tai hallitut painumat ovat hyväksyttävissä. Lisäksi korkea pohja- tai orsiveden tai ulkoisen veden pinnan taso voi myös olla syynä osittaisen kevennyksen käyttämiseen (nostemitoitus rajoittava).

Kokonaiskevennys penkereelle pohjavedenpinnan yläpuolella lasketaan poistettavan maakerroksen sekä kevytsoran ja rakennekerrosten kuormien avulla kaavalla 1.1. Mikäli osa kevytsorasta sijoitetaan pohjavedenpinnan alapuolelle, lasketaan kokonaiskevennys kaavalla 1.2 (kaavojen selitteet on esitetty kuvissa 1.1 ja 1.2).

qkaiv.maa ≥ qrak + qkev (1.1)

qkaiv.maa ≥ qrak + qkev + q'kev + qw (1.2)

qrak = rakennekerrosten kuorma pohjavedenpinnan yläpuolella ( γrak × hrak )

qkev = kevennysmateriaalin kuorma pohjavedenpinnan yläpuolella ( γkev × hkev ) + ( γkev × htä )

q'kev = kevennysmateriaalin kuorma pohjavedenpinnan alapuolella ( γkev' × hrak' )

qkaiv.maa = kevennyksen kohdalta poistetun maan kuorma ( γmaa × hkev ) + ( γmaa' × hkev' )

qw = rakentamisen aiheuttaman pohjaveden alenemisen aiheuttama kuorma ( γmaa - γmaa' ) × h∆W

h∆W = pohjavedenpinnan alenema

Laajempi esimerkkilaskelma on esitetty osoitteessa leca.fi

Kuva 1.1. Kokonaiskevennyksen periaate pohjavedenpinnan yläpuolella

Kuva 1.2. Kokonaiskevennyksen laskentakaavojen 1.1 ja 1.2 merkinnät.

Kokonaiskevennyksen periaatepohjavedenpinnan yläpuolella

Leca®q

qq q q

qmaa ≥

kaiv. maa

kev +kaiv. rak rak

kev

Leca®

Kevytsoran laskentayhtälöiden merkinnät

Kevennetty penger Alkutilanne

TSV

GW

maanpinta

rak

maa

maa

kev tä

rak

kev

kev

Δw

kev

kev

�

��

�

�

�

h

h

hh

h'' '


Liite 2 Nostemitoituksen periaate kevytsorarakenteelle

Nostemitoitus on tehtävä, mikäli vedenpinta voi nousta kevytsorakerrokseen esimerkiksi vesialueiden läheisyydessä tai tulva-alueella. Nostemitoitus tehdään ylimmän mahdollisen toteutuvan vesipinnan tasoon. Varmuus veden aiheuttamaa nostetta vastaan lasketaan kuormavoimien Q ja nostevoiman U avulla kaavoilla 2.1, 2.2 ja 2.3 (merkinnät on esitetty kuvissa 1.2 ja 2.1). Nostemitoituksessa käytetään kevytsoralle tilavuuspainoa 3 kN/m3 vesipinnan ylä- ja alapuolella.

F = Q / Unoste (2.1)

Q = qrak + qkev (2.2)

Unoste = ( γw – γkev' ) × hkev' (2.3)

qrak = rakennekerrosten aiheuttama kuorma pohjavedenpinnan yläpuolella ( γrak × hrak ) qkev = kevennysmateriaalin aiheuttama kuorma koko rakenteessa ( γkev × htä ) + ( γkev × hkev )

Kuva 2.1. Kevennysrakenteen nostemitoitus, merkinnät

Kuva 2.2. Nostemitoituksen laskentaesimerkin geometria

Leca®

Kevennysrakenteen nostemitoitus

GW

tsv

maanpinta

Kevennetty penger Alkutilanne

maa

maa

�

�

'

q

q

U

rak rak

tä

kev

kev

kev

noste

h

h

hh '

2,1 kN/m2

10,5 kN/m2

Laskentaesimerkki:Mitoitetaan nostetta vastaan tulva-alueella sijaitseva kevytsorarakenne, jonka tasausviiva on maanpinnan tasosta tasolla +1,5 m. Tulvatilanteessa vedenpinnan korkeus voi mahdollisesti nousta 0,8 m maanpinnan yläpuolelle. Kevytsorarakenne on 1,5 m paksu ja sijaitsee osaksi normaalin pohjavedenpinnan alapuolella. Esimerkin geometria on esitetty kuvassa 2.2.

Normaalitilanteessa, GWnorm = -0,4 maanpinnasta:

Q = qrak + qkev= γrak × hrak + γkev ( htä + hkev )

= 20 kN/m3 × 0,7 m + 3 kN/m3 (0,8 m + 0,4 m)

= 14 kN/m2 + 3,6 kN/m2 = 17,6 kN/m2

Unoste = ( γw – γkev' ) × hkev' = (10 – 3) × 0,3 m = 2,1 kN/m2

F = Q / Unoste= 17,6 kN/m2 = 8,38 ( F > 1,20) ⇒ OK

Tulvatilanteessa, GWtulva = +0,8 maanpinnasta:

Q = qrak + qkev= γrak × hrak + γkev ( htä + hkev )

= 20 kN/m3 × 0,7 m + 3 kN/m3 (0 m + 0 m)

= 14 kN/m2

Unoste = ( γw – γkev' ) × hkev' = (10 – 3) × 1,5 m = 10,5 kN/m2

F = Q / Unoste= 14 kN/m2 = 1,33 ( F > 1,20) ⇒ OK

Nostemitoituksen laskentaesimerkin geometria

Leca®

GW

GW

tulva

norm

+1,5

+0,8

+0,0

-0,4-0,7


Liite 3 Routamitoituksen periaate tierakenteelle

Tierakenteen routamitoituksessa ainoa ilmastosta riippuva parametri on mitoitusroudansyvyys (S). Tällä huomioidaan alueen sijainnista riippuva roudaton perustamissyvyys.

Liikenneviraston mitoitusohjeessa rakennemateriaalin eristävyys otetaan huomioon kertoimella ai, joka kuvaa rakennemateriaalin eristävyyden vastaavuutta hiekkarakenteeseen. Kevytsoralla kertoimen ai arvo on 4, kun kevytsorakerroksen syvyystaso on vähintään 0,7 m, kuivatiheys enintään 400 kg/m3 ja kevytsorakerroksen alla on vähintään 0,15 m kuivatuskerros.

Päällysrakenne suunnitellaan siten, että laskennallinen routanousu jää sallittua routanousua pienemmäksi. Sallittu routanousu riippuu tien vaatimusluokasta. Routanousun laskennassa lähdetään liikkeelle siitä, että routimattoman hiekkarakenteen laskennallinen routanousu on 0 mm, kun rakenteen paksuus on sama kuin mitoitusroudansyvyys (S).

Kokonaan routimattomista materiaaleista rakennetulla tierakenteella pohjamaan laskennallinen routanousu (RNlask) saadaan kaavalla 3.1 (Tiehallinto 2004).

RNlask = ( S - a1 × R1 - a2 × R2 - ai × Ri ) × t/100 (3.1)

RNlask = pohjamaan laskennallinen routanousu (mm) S = mitoitusroudansyvyys [m] ai = materiaalin eristävyyden vastaavuus hiekan eristävyyteen [-] Ri = routimattoman kerroksen paksuus [mm] t = alusrakenteen routaturpoama [%]

Taulukko 1. Materiaalien eristävyyden vastaavuuskertoimia (Tiehallinto 2004)

Materiaali Vastaavuuskerroin ai

Hiekka 1,0

Bitumilla sidotut 1,0

Sora, Murske 0,9

Kevytsora 4,0

1) Pohjamaan routanousu kevytsorarakenteella, kun S = 2,0 m ja t = 6 % RNlask = 2,0 m - 1,0 × 0,1 m - 0,9 × 0,65 m - 4,0 × 0,3 m - 1,0 × 0,15 m

× 6 % = 0 mm

2) Pohjamaan routanousu luonnonkiviainesrakenteella, kun S = 2,0 m ja t = 6 % RNlask = 2,0 m - 1,0 × 0,1 m - 0,9 × 0,60 m - 1,0 × 0,45 m

× 6 % = 55 mm

3) Pohjamaan routanousu luonnonkiviainesrakenteella, kun S = 2,0 m ja t = 6 % RNlask = 2,0 m - 1,0 × 0,1 m - 0,9 × 0,60 m - 1,0 × 1,4 m

× 6 % = 0 mm

100 %

100 %

100 %

100 mm päällyste

600 mm Murske

300 mm Leca®

150 mm Kuivatuskerros

100 mm päällyste

600 mm Murske

450 mm Hiekka

100 mm päällyste

600 mm Murske

1400 mm Hiekka

1) RNlask = 0 mm 2) RNlask = 55 mm 3) RNlask = 0 mm


Liite 4 Päällysrakenteen mitoituksen periaate tie- ja katurakenteelle

Tien ja kadun kuormitusmitoituksen suunnittelua varten on määritetty laskennallisia kantavuusvaatimuksia. Suunniteltujen rakenteiden kantavuuslaskenta voidaan suorittaa esimerkiksi Odemark kantavuusmitoitusmenetelmällä (kaava 4.1). Kantavuuslaskelman lähtötiedoksi tarvitaan tavoitekantavuus, päällystekerrosten paksuus sekä pohjamaan tai alapuolisen penkereen kantavuus.

EA = mitoitettavan kerroksen alta saavutettava kantavuus [MPa] Ep = mitoitettavan keroksen päältä saavutettava kanavuus [MPa] E = mitoitettavan kerroksen materiaalin E-moduuli [MPa] h = mitoitettavan kerroksen paksuus [m]

Taulukoissa 4.1 ja 4.2 on esitetty kadun päällysrakenteen kantavuuden mitoitus heikolle pohjamaalle (pohjamaaluokka F), kun kevytsoran päällä olevan rakennekerroksen paksuus on 500 mm tai 700 mm. Lisätietoja mitoitusmenetelmästä ja laskennassa käytettävistä materiaaliparametreista saa mm. Liikenneviraston ohjeista.

Kantavuusmitoitus täyttää kantavuusvaatimukset kaikille katuluokille, kun kevytsoran päälle rakennetaan InfraRYL:n mukaiset 700 mm päällysrakennekerrokset. Päällysrakennekerroksien paksuuden ollessa 500 mm, täyttää kevytsorarakenne laskennallisesti kantavuusvaatimukset katuluokissa 5 ja 6.

Taulukko 4.1. Kevytsorarakenteen kantavuusmitoituksessa käytetyt rakennekerrokset ja moduulit. Mitoituksessa kevytsorakerroksen yläpuolisen päällysrakenteen paksuus on 700 tai 500 mm. Jakavassa kerroksessa kerrospaksuus on esitetty 700 / 500 mm kerrokselle.

Asfaltti (2500 MPa) [mm]

Kantava (300 MPa) [mm]

Jakava (200 MPa) [mm]

Leca-sora (50 MPa) [mm]

Pohjamaa F (10 MPa) [mm]

Katuluokka 1 220 150 330 / 130 1000 -

Katuluokka 2 190 150 360 / 160 1000 -

Katuluokka 3 160 150 390 / 190 1000 -

Katuluokka 4 90 150 460 / 260 1000 -

Katuluokka 5 90 150 460 / 260 1000 -

Katuluokka 6 40 150 510 / 310 1000 -

Taulukko 4.2. Kantavuusmitoituksen tulokset 700 mm ja 500 mm päällysrakenteille.

Kuormitusluokka: Kantavuusvaatimus [MPa]Laskettu kantavuus [MPa]

700 mm 500 mm

Katuluokka 1 500 502 (Täyttää) 412 (Ei täytä)




Katuluokka 5 200 286 (Täyttää) 241 (Täyttää)

Katuluokka 6 175 212 (Täyttää) 179 (Täyttää)

(4.1)EAEP =

1 – 1 EA 1

1 + 0,81 × h 2

1 + 0,81 × h 2 E 2/3

aE

a EA

+


Liite 5 Tukimuurin maanpainemitoituksen periaate

Tukimuurin maanpainemitoituksessa maanpaineen suuruus riippuu muun muassa tukimuurin taustalla olevan maan laadusta ja lujuudesta sekä tukiseinän liikkeistä. Laskentaan tarvittavat maasta riippuvat mitoitusparametrit määritetään maakerroksittain pohjatutkimuksilla tai muulla tavoin kerroksista hankittujen tietojen perusteella.

Tukiseinän liikkeiden perusteella maanpaine jaetaan kolmeen eri tyyppiin, jotka ovat lepopaine, aktiivinen maanpaine ja passiivinen maanpaine. Kevyen kulmatukimuurin mitoituksessa tarkastellaan tukimuurin taustatäytön aiheuttamaa aktiivista maanpainetta. Aktiivinen maanpaine syntyy, kun tukirakenne pääsee liikkumaan taustatäytöstä poispäin.

Maanpainekerroin määritetään RIL 263-2014 mukaan kaavalla 5.1.

j = maan leikkauskestävyyskulma (”kitkakulma”) a = tukiseinän kaltevuus b = tukiseinän taka olevan maanpinnan kaltevuus δ = täytön puoleisen seinän leikkauskestävyyskulma (”seinäkitkakulma”)

a) b)

Kaavoja

q q

H H

h h

a

p

+β +β

+α

+α

-α

-α

-β -β

Vedenpaine

Pa

Pp

δ

δ

( H+q)K� ( H+q)K�K Ka pa p-2c -2c

Kuva 5.1. Maanpainekertoimen laskemiseksi tarvittavat kulmat a) aktiiviselle maanpaineelle ja b) passiiviselle maanpaineelle (RIL 263-2014)

Aktiivinen maanpaine lasketaan yhtälön 5.2 mukaan (RIL 263-2014).

γ = maan tilavuuspaino [kN/m3] h = syvyys ko. maakerroksen pinnasta [m] q = pintakuorma, joka muodostuu ko. maakerroksen päällä olevien maakerrosten tehokkaasta painosta ja maanpinnalla vaikuttavasta pintakuormasta [kN/m2] Ka = aktiivinen maanpainekerroin [-] c = maan koheesio [kPa] q = 10 kN/m2

srHK:

(5.2)Pa = (γh + q)Ka – 2c Ka

(5.1)cos2 (j ± a)Ka , KP =

cos2 a cos (δ – a) 1 ± sin (j + δ) sin (j ± b)

cos (δ – a) cos (a + b)

2


Taulukko 5.1. Laskentaesimerkki, maanpaineen laskentataulukko.

Kevytsoralla kevennetty rakenne Keventämätön rakenne

Syvyys [m]

sv = ∑γi × si + q [kN/m2]

sh = KA × sv [kN/m2]

svi = ∑γi × si + q [kN/m2]


0 10 3,4 10 3,4

0,8 (srHk) 26 8,7 26 8,7

0,8 (Leca®) 26 8,2 – –

4,4 (Leca®) 40,4 12,7 – –

4,4 (srHk) 40,4 13,5 98 32,8

5,0 52,4 17,6 110 36,9


γs = 20 kN/m3

js = 37°, Ka = 0,335 Leca®: γLeca = 4 kN/m3

jLeca = 39°, Ka = 0,315 s = ¾ s ( betoni ) jF=1,5 = tan-1 ( tan(s)/1,5 )

Kuva 5.2. Laskentaesimerkin lähtötiedot ja maanpaineen kuvaajat kevennetylle (vihr.) ja keventämättömälle (pun.) rakenteelle.

Tukimuuri

Z

hσ'

Leca®

0,8m

3,6m

0,6m


Taulukko 5.1. Laskentaesimerkki, maanpaineen laskentataulukko.

Kevytsoralla kevennetty rakenne Keventämätön rakenne

Syvyys [m]

sv = ∑γi × si + q [kN/m2]


svi = ∑γi × si + q [kN/m2]


0 10 3,4 10 3,4

0,8 (srHk) 26 8,7 26 8,7

0,8 (Leca®) 26 8,2 – –

4,4 (Leca®) 40,4 12,7 – –

4,4 (srHk) 40,4 13,5 98 32,8

5,0 52,4 17,6 110 36,9


LECA JA YMPÄRISTÖOlemme sitoutuneet kaikessa toiminnassamme kestävää kehitystä edistävään rakentamiseen. Haluamme olla esimerkillinen yritys, joka kehittää energiatehokkaita, viihtyisiä ja turvallisia rakentamisen ratkaisuja ja käyttää tuotannossaan luonnonvaroja säästeliäästi. Ympäristövaikutusten, laadun, terveellisyyden ja turvallisuuden suhteen noudatamme jatkuvan parantamisen periaatetta.

Kevytsorarakenteiset ratkaisut säästävät kiviainesten ja muiden maarakennusma-teriaalien käyttöä sekä vähentävät kaivu-maiden määrää mm. perinteistä raken-netta ohuempien kokonaisrakennepak-suuksien vuoksi. Rakenteen lämmöne-ristävyyden seurauksena katujen routa-vauriot vähenevät ja rakenteiden paran-tamis- ja päällystystoimenpiteiden tarve pienenee. Kevyen materiaalin käyttämi-nen vähentää kuljetusten ja niihin käytet-tävän polttoaineen määrää, jolloin kulje-tusten aiheuttamat päästöt vähenevät.

Raaka- aineiden hankinta

Leca-soran valmistus

Kuljetus ja jakelu

Rakentaminen Rakennusten käyttö

Rakennusten purkaminen

Leca-kevytsoralle on myönnetty RTS EPD -ympäristöseloste. Leca-kevytsoran ympäristöseloste EPD (Environmental Product Declaration) perustuu elinkaa-rianalyysiin, joka on vapaaehtoinen ja standardoitu tapa esittää luotettavasti olennaiset, varmennetut ja vertailukel-poiset tiedot tuotteen ympäristövaiku-tuksista tuotteen koko elinkaaren ajalta. Rakennustietosäätiö RTS:n hyväksymä seloste sisältää kaikki standardin mukai-set tiedot ja on puolueettoman kolman-nen osapuolen varmentama.

RTS EPD -ympäristöseloste auttaa niin rakennusurakoitsijaa, rakennuttajaa kuin suunnittelijaa ymmärtämään paremmin rakennustuotteisiin liittyviä ympäristöky-symyksiä ja samalla se parantaa materi-aalien vertailtavuutta keskenään ympä-ristönäkökohtien kannalta.

Tarkempaa tietoa kaikista vaiheista löytyy osoitteesta leca.fi

Leca Finland OyPL 70 (Strömberginkuja 2)00381 HelsinkiPuhelin 010 44 22 00leca.fi

A Saint-Gobain brand

Tilaukset ja toimituksia koskevat kysymyksetLeca-irtosoran tilauksetPuhelin 010 44 22 [email protected]

infra rakentaminen - emmi

Documents