luento1.köliö korjausrakentamisen prosessi 2020 · 2020-03-06 · materiaalivalmistajat…)...
TRANSCRIPT
Korjausrakentamisenprosessi
Betonirakenteiden korjaaminen 2020TkT Arto KöliöTampereen yliopisto, korjausrakentaminenRenovatek Oy
3/5/20
Luennon tavoite
1. Perehtyä betonin korjaushankkeen etenemiseen ja tärkeimpiin hankkeen vaiheisiin
2. Tutustua yleisellä tasolla betonikorjauksen periaatteisiin3. Ymmärtää esiselvitysten merkitys korjausten suunnittelussa
Betonirakenteiden korjaaminen 2020
Luennon sisältö
• Luennoitsijan esittely• Korjaushankkeen yleisesittely• Korjausprosessi• Betonirakenteiden korjausperiaatteet• Kuntotutkimus esiselvityksenä
Betonirakenteiden korjaaminen 2020
Luennoitsijan esittely
• Arto Köliö (TkT), [email protected]• Korjausrakentamisen ja betonikorjaamisen tutkija
• (betonirakenteet, julkisivut, korjausstrategiat)• Betonin korroosiovaurioiden eteneminen Suomen
ilmastossa, 2011-2015• 32 vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua ja 28 ammatillista
julkaisua korjausrakentamisen, betonikorjaamisen ja käyttöiän aihepiireistä
• käytäntö korjaus- ja kuntotutkimusprojekteista oman konsultointiyrityksen kautta, 2014-
• Kirjoittajana julkaisuissa by 41 2016, by 42 2013, by 70 2018, by 47 2019
Osallistujat
•
Korjausrakentaminen
• Korjaaminen on kiinteistönpidon keino ylläpitää ja/tai parantaa rakennukselta tai rakenteelta vaadittavaa toimivuutta/palvelukykyä• Tilaa tarvitsevalle korjausrakentaminen on tapa hankkia halutun tyyppistä
ja tietyllä paikalla sijaitsevaa toimitilaa• Yhteiskunnan näkökulmasta korjausrakentamisella ylläpidetään
merkittävää osaa kansallisvarallisuudesta, säilytetään rakennuksiin liittyviä kulttuurihistoriallisia arvoja• Korjausrakentamisella toteutetaan energiansäästötoimenpiteitä
kansallisten ja kansainvälisten tavoitteiden mukaisesti• Rakennusalan toimijoille (urakoitsijat, suunnittelijat,
materiaalivalmistajat…) korjausrakentaminen on liiketoimintaa• Rakennustoimintana korjausrakentaminen on purkamis-, vaihtamis-,
kunnostus-, entisöinti- ja uusimistoimenpiteitä
Betonirakenteiden korjaaminen 2020
• Tarve• Ajurina erityisesti asuinrakennusten korjaus (7,3 mrd
€, 57 %)• Rakennuskannan (verrattain) korkea ikä• Putkiremonttien määrän odotetaan lisääntyvän• Päästöjen vähentämisen tarve koskee erityisesti
olemassa olevaa rakennuskantaa• Energiatehokkuus• vähähiilisyys
Betonirakenteiden korjaaminen 2020
• Olemassa olevan rakennuksen/rakenteen asettamat rajoitukset, Alkuperäisen rakennusajankohdan vaatimukset à tuotteistaminen hankalaa
• Käyttäjät/asukkaat/sidosryhmät
• hankekoko tyypillisesti pieni à urakoitsijoiden kiinnostus?
• Riskit melko suuria à urakoitsijoiden kiinnostus?
• yllätyksiä aina
2018
Korjaushankkeen yleisesittely
5.3.2020
kiinteistönpito kuntotutkimus Hanke-suunnittelu
Korjaus-suunnittelu rakentaminen
• Omistaja,• Isännöitsijä/ylläpito,• Huolto ja
kunnossapito
• Konsultti, kuntotutkija
• Konsultti,• Omistaja =
Rakennushankkeeseen ryhtyvä,
• Isännöitsijä/ylläpito
• Konsultti, Korjaussuunnittelija, Arkkitehti (kuntotutkija),
• viranomainen
• Rakennushankkeeseen ryhtyvä,
• Konsultti, Rakennuttaminen, valvonta korjaussuunnittelija
• Urakoitsijat• Viranomainen
korjaustarpeen havaitseminen
Korjaushankkeen yleisesittely
5.3.2020
kiinteistönpito• Kiinteistön jatkuva hoito• Huoltokirjassa määritetyn huolto-ohjelman
toteuttaminen• Kiinteistön kunnon seuranta• Kuntoarvioiden ja kuntotutkimusten teettäminen• Säännöllinen huolto
kuntotutkimus
Esimerkkinä siltojen kunnon seuranta
5.3.2020 Väyläviraston tilastoja 1/2019
• Sama omistaja hallinnoi useampia vastaavanlaisia rakenteita
• Kuntoluokitus
• Kuntoluokkien kehityksen seuranta tarkastuksin/tutkimuksin• Korjaustarve• Työn resurssointi• Budjetointi• Ennustettavuus
• Näissä yleensä käyttöikätavoite on pitkä
Korjaushankkeen yleisesittely
5.3.2020
Hankesuunnit-telu
• Kiinteistön nykytilan ja korjaustarpeen selvitys• Kuntotutkimus viimeistään tässä vaiheessa• Korjausvaihtoehtojen vertailu ja päätös
• Kustannukset• Tekninen toteutettavuus
• Hankeaikataulun suunnittelu• Rahoituksen suunnittelu• Investointiesitys ja -päätös
Korjaushankkeen yleisesittely
5.3.2020
Korjaus-suunnittelu
• Usein ARK+RAK• Luonnossuunnittelu• Työselostus• Urakkalaskenta-asiakirjat• Lupa-asiakirjat• Toteutussuunnitelmat• laatuvaatimukset
Korjaushankkeen yleisesittely
5.3.2020
Rakentamisen valmistelu
• Tarjouspyynnöt• Hankeohjelma• Urakkaneuvottelut ja urakoitsijan valinta• Rakentamispäätös
Rakentaminen • Suunnitelmien mukainen toteutus• Hankeen, aikataulun ja kustannusten valvonta• Teknisen toteutuksen valvonta• Laadunohjaus ja laadunvarmistus• Toteutuksen dokumentointi
Korjaushankkeen kustannukset
Lähde: Kankainen & Junnonen 2000
vaurio
kuntotutkimus
Hanke-suunnittelu
Korjaus-suunnitelma
korjaustyö
As Oy Kankaankoto• Rivitaloasuntojen (2 kpl) tiivistyskorjaus ja märkätilojen
saneeraus
• Korjauksiin on ryhdytty asukkaiden oireilun vuoksi
• Lähtötietoina terveystarkastus, homekoira, rakenteiden kosteustekninen kuntotutkimus
• Korjaustyöselostus, detaljitason rakennesuunnitelmat
• Hankkeen koko 50…60 k€
• Laadunvarmistus keskeinen osa tiivistyskorjaushanketta
• Epätasainen, rapautunut alapohjalaatta, sähköläpiviennit
Pasilan Tripla, betonikansi
• Pasilan vanha rautatieasema on valmistunut 1988
• Triplan keskuksen hanke alkoi 2014 uuden Pasilansillan rakentamisella. Hanke valmistuu vaiheittain 2019-2020.
• Vanhan aseman betonikansi jää osaksi uutta rakennusmassaa, jonka käyttöikätavoite on 100 vuotta
• Hankkeen koko > 1 000 000 k€, kannen korjausten osuus ??
• Erikoistarkastus, kuntotutkimus, käyttöikämallinnus, korjausten esiselvitykset, laastipaikkaukset, pinnoitus?
• Näkyvät vauriot mm. muotin pohjalle jääneitä surrilanganpätkiä
Karnaistenkadun talot• Kaksi vastaavanlaista asuinkerrostaloa
• Julkisivujen ja parvekkeiden korjaushanke
• Rakennusten kuntoa seurattu systemaattisesti kuntotutkimuksilla (mm. parvekkeet jo käyttökiellossa), joiden perusteella korjaustapa on valittu, korjauslaajuus varmennettu lisätutkimuksilla suunnitteluvaiheessa
• Rapautuneiden julkisivujen uusiminen, parvekekaiteen uusiminen kevytrakenteisena, parvekerakenteiden raskas laastipaikkaus/valukorjaus
• Hankkeen koko 1 200 k€
Sammonkadun rappauskorjaus
• Kovalle pohjalle rapattujen julkisivujen uusiminen
• Suunnittelun lähtötietoina julkisivujen kuntotutkimus
• Rappauksen purun jälkeen havaittiin, että ullakkokerroksen seinät ovat korkeita (n. 1,5 m) seinämäisiä betonipalkkeja, joissa hakaraudoitus hyvin lähellä ulkopintaa
• Palkkien suojapeitteen kasvattaminen ruiskubetonoimalla
• Hankekoko 800 k€, palkkien korjauksen osuus marginaalinen
Korjausprosessi
• hankkeen käynnistää pääsääntöisesti käyttäjän/isännöitsijän/ylläpitovastuullisen havainto vaurioista = harmi, koska vauriot pitkällä
• kuntotutkimus toteutetaan ammattimaisesti hallinnoiduissa/isännöidyissä yhtiössä pääsääntöisesti. Tutkimuksen tilaamisella keskeinen rooli onnistumisessa (by42 tilaajan ohje). Lähtötieto hankkeen suunnittelulle (tekninen korjaustarve) mutta parhaimmillaan myös korjaussuunnittelulle• Hankesuunnitelman tärkein funktio on määritellä korjaustoimenpiteet, suuret
tavoitteet (mm. käyttöikä, teknisten syiden lisäksi muut syyt) sekä budjetti. Mitä syitä korjaamiselle voi olla? Hankesuunnitelman merkitys kustannuksiin 1x…5x.• Korjaussuunnitelma tehdään pääsääntöisesti yhdestä valitusta
korjausvaihtoehdosta (tässä vaiheessa budjetti hyvin pitkälti lyöty lukkoon). Tärkeintä määritellä yksiselitteisesti korjaustavat ja laadunvarmistus.• Korjaustyön aikana tärkeää valvoa suunnitelmien mukaista toteutusta. Perusteet
suunnitteluvalinnoille pitää olla kunnossa! Tulee myös varautua ”yllätyksiin”.
KorjausprosessiRAKENNUKSENOMISTAJA
RAKENNUTTAJAKuntotutkijaSuunnittelija
SUUNNITTELIJARakennuttajaMateriaali-toimittaja
RAKENNUTTAJA URAKOITSIJAMateriaali-toimittajaRakennuttajaSuunnittelija
RAKENNUTTAJASUUNNITTELIJA
VASTUU-TAHOT
VAIHEET JATKUVATARKKAILU
HANKE-SUUNNITTELU
KORJAUS-SUUNNITTELU
URAKKA-KILPAILU
KORJAUS-TYÖ VASTAANOTTO
TÄRKEÄTASIAT
SilmämääräinenseurantaKuntoarviot
Yksikäsitteisetmäärätiedot jalaatuvaatimukset
TarjouspyynnötTarjouksetUrakkasopimus
KorjausmateriaalitTyömenetelmätOlosuhteetLaadunvarmistus-kokeet
LaatuvaatimustentäyttymisentoteutuminenToteumapiirustuksetLaaturaportti
KUNTOTUTKIMUSVaurioiden:- tyyppi- laajuus- aste- syyt- vaikutukset- eteneminen
KORJAUSPERIAAT-TEEN VALINTA
Betonirakenteiden korjausperiaatteet
• Korjausperiaatteiden valinta on tiukasti sidottu kohteen kiinteistöstrategiaan ja esiselvityksiin• Korjausperiaatteet voidaan ryhmitellä seuraavasti (SFS-EN 1504-9):
a) do nothing & monitorb) re-analyse & downgrade in functionc) prevent & reduce further degradationd) repair & protecte) replace with newf) demolish
Betonirakenteiden korjausperiaatteet
• Erityisesti betonirakenteiden korjausperiaatteet (by 41 2016):a) Ei tehdä toimenpiteitä
(seurataan)b) Säilyttävä korjaaminenc) Muuttava korjaaminend) Rakenteen uusiminene) Erikoismenetelmät
Betonirakenteiden korjaustavat (SFS EN 1504-9)Korjausperiaate Korjaustapa
1. Pinnan tiivistäminen
1.1 Vettähylkivä impregnointi1.2 Impregnointi1.3 Pinnoittaminen1.4 Pintahalkeamien sulkeminen1.5 Halkeamien täyttö1.6 Halkeamien ohjaaminen saumoihin1.7 Ulkopuolisten levyjen asentaminen1.8 Vedeneristys
2. Kosteuden säätely
2.1 Vettähylkivä impregnointi2.2 Impregnointi2.3 Pinnoittaminen2.4 Ulkopuolisten levyjen asentaminen2.5 Sähkökemiallinen käsittely
3. Betonin korjaus
3.1 Käsin tehtävä laastipaikkaus 3.2 Valaminen uudelleen betonilla tai laastilla3.3 Ruiskubetonointi 3.4 Elementtien uusiminen
4. Rakenteen vahventaminen
4.1 Betoniraudoituksen tai ulkopuolisten raudoitteiden lisääminen tai uusiminen 4.2 Raudoitustankojen asentaminen betoniin tehtyihin varauksiin tai porattuihin reikiin 4.3 Vahventaminen levyillä 4.4 Laastin tai betonin lisääminen4.5 Halkeamien, kolojen tai rakojen injektointi4.6 Halkeamien, kolojen tai rakojen täyttö4.7 Esijännitys (jälkijännittäminen)
5. Vastustuskyvyn lisääminen fysikaalisia rasituksia vastaan
5.1 Pinnoittaminen5.2 Impregnointi5.3 Laastin tai betonin lisääminen
6. Kemikaalienkestävyys 6.1 Pintakäsittelyt6.2 Impregnointi6.3 Laastin tai betonin lisääminen
Korjausperiaate Korjaustapa
7. Passiivisuuden säilyttäminen tai palauttaminen
7.1 Betonipeitteen paksuntaminen laastilla tai betonilla 7.2 Saastuneen tai karbonatisoituneen betonin korvaaminen uudella7.3 Karbonatisoituneen betonin sähkökemiallinen uudelleenalkalointi7.4 Karbonatisoituneen betonin uudelleenalkalointi diffuusion avulla 7.5 Sähkökemiallinen kloridien poisto
8. Betonin ominaisvastuksen parantaminen
8.1 Vettä hylkivä impregnointi8.2 Impregnointi 8.3 Pinnoittaminen
9. Katodinen säätely 9.1 Happipitoisuuden rajoittaminen (katodilla) kyllästämällä tai pintakäsittelyllä
10. Katodinen suojaus 10.1 Sähköisen potentiaalin hyväksikäyttö
11. Anodistenalueiden säätely
11.1 Raudoituksen suojaus aktiivisilla pinnoitteilla 11.2 Raudoituksen käsittely suojapinnoitteilla 11.3 Betonin inhibointi
Korjausperiaatteen ja –tavan valinta (by 41 2016)
• Tekniset seikat:• rakenteellinen varmuus ja turvallisuus• vauriotilanne ja siitä seuraava tekninen korjaustarve• suojaustarve (vaurioitumiselta suojaaminen)• korjaustavan kyky poistaa ongelmat ja vauriot• korjauksen työtekninen toteutettavuus• korjauksen onnistumiseen liittyvät riskit• liittyvien rakenteiden korjaustarve (esim. ulkoseinien
korjauksessa ikkunoiden ja parvekkeiden tuleva korjaustarve).
• Taloudelliset ja muut arvostuksiin liittyvät seikat:• korjatun rakenteen käyttöikä• korjauskustannukset• ylläpito- ja käyttökustannukset• vaikutukset energiatehokkuuteen• vaikutukset ulkonäköön ja arkkitehtuuriin
• korjaustyön aikaiset haitat korjauskohteen käytölle• ympäristöystävällisyys• toiminnalliset vaikutukset (esim. vedontunteen
väheneminen asunnossa tai parvekkeen käytettävyyden parantuminen).
• Yhteiskunnalliset seikat: • vaikutus ympäristöön (esim. kaupunkikuvaan)• kaavamääräysten asettamat rajoitukset• suojelutarve tai –päätökset.
Korjausvaihtoehtojen vertailu
• Halpa ja lyhytikäinen vai kallis ja kestävä?• Miten arvotetaan investointikustannuksia ja elinkaarikustannuksia?• Hyväksytäänkö korjausmenetelmään sisältyvä epävarmuus ja miten sitä
arvioidaan?• Voidaanko korjausta lykätä?• Voiko korjauksen vaiheistaa?• Voidaanko eri rakenteisiin tai sen kohtiin valita eri menetelmät?• Miten verrataan eri vaihtoehtojen arvoja/hyötyjä ja haittoja?• Miten päätöksentekoon vaikuttavien parametrien, kustannusten, käyttöiän
luotettavuutta voidaan arvioida?
Mahdollisia virheitä korjaushankkeen suunnittelussa• Liian raskaan korjausvaihtoehdon valinta à tarpeeton ylikorjaus
• Joissakin tapauksissa ”ylikorjaus” on järkevää• Liian aikainen korjaus• Korjaustarve, -laajuus arvioidaan väärin
• Korjaustyön aikana ilmenee lisäkustannuksia• Korjausmenetelmä on saatettu valita väärin
• Väärin arvioidut hankintakustannukset• Väärin arvioidut käyttöiät ja ylläpito- ja kunnossapitokustannukset• Arkkitehtoonisesti sopimaton korjaus laskee rakennuksen/rakenteen
arvostusta
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
julkisivut, malli julkisivut,toteutunut
parvekkeet,malli
parvekkeet,toteutunut
suojaava pinnoitus
laastipaikkaus
raskas korjaus / uusiminen
Betonijulkisivujen korjaustarpeita on tutkittu mallintamalla BeKo –hankkeessa (TTY, 2006-2011) ennalta. Mallia verrattiin 61 rakennuksen hankesuunnitelman korjauksiin.
Kuntotutkimus esiselvityksenä
• Korjaustarve, tekninen peruste korjausmenetelmän valinnalle• JOKAISEN korjaushankkeen tulee alkaa kuntotutkimuksella
• Lähtökohta hankkeen suunnittelulle, keskeinen vaikutus korjauskustannuksiin• Lähtötieto korjaussuunnittelulle, mm. teknisiä lukuarvoja
• Kuntotutkimuksen tarkoitus on vakoidun ja systemaattisen tutkimuksen kautta saada selville totuudenmukainen kuva rakenteen kunnosta ja korjaustarpeesta• Käytetään vakioituja ja systemaattisia menetelmiä (by 42 2019, LiVi
ohjeita 28/2018)
Kuntotutkimustiedon varmentaminen
Vaurioitumisen
-tyyppi -aste-laajuus -vaikutukset-aste -eteneminen
Suunnitteluasiakirjojen, piirustusten ja
korjaushistorian tarkasteleminen
Rakenteiden ja vaurioiden aistinvarainen
tarkastus
Kenttätutkimukset ja erikoistutkimukset
Näytteenotto ja laboratoriotutkimukset
Kuntotutkimustiedon priorisointiLuokka 1: turvallisuuteen ja terveellisyyteen vaikuttavat seikat
• Rakenneosien kantavuus ja kiinnitysvarmuus• Rakenteiden kosteustekninen toimivuus silloin, kun vesivuodot voivat aiheuttaa kosteusvaurioita ja
terveyshaittoja sisätiloissa• Rakenteissa ja rakennusmateriaaleissa esiintyvät terveydelle ja ympäristölle vaaralliset aineet
Luokka 2: korjausmenetelmän valintaan ja vaurioiden etenemisen selvittämiseen vaikuttavat seikat
• Betonin pakkasenkestävyys ja rapautumistilanne• Raudoitteiden korroosiovauriot, niiden syy, laajuus ja eteneminen tulevaisuudessa, korroosioriski• Kosteustekninen toimivuus silloin, kun sillä on vaikutus vaurioiden etenemiseen
Luokka 3: muut seikat
• Esteettinen kunto• Maalipinnoitteiden kunto, kun sen vaikutus on vain ulkonäöllinen
Betonirakenteen kuntotutkimus
| 31
Tutkimusmenetelmiä ovat mm:
• Rakenteiden aistinvarainen tarkastus• Rakenteiden rapautuneisuuden tutkiminen vasaroimalla
• Raudoitteiden betonipeitemittaukset
• Betonin kimmovasaramittaukset
• Karbonatisoitumissyvyyden mittaus ja ennusteet• Raudoitteen korroosiotilan tarkastaminen avauksella
• Betoninäytteen ohuthieen mikroskopointi
• Betoninäytteen vetokokeet
• Betoninäytteen suojahuokossuhteen määrittäminen
• Betonin kloridipitoisuus, kloridipitoisuuden tunkeumaprofiili• Betonin kosteuden mittaus
Betonirakenteen kuntotutkimus
| 32
Kuntotutkimuksen merkitys korostuu, jos:
• Korjausten kustannukset on määriteltävä ennalta tarkkaan (avustukset, vuosikorjaukset, budjetit)
• Rakenteita suunnitellaan korjattavaksi/uusittavaksi osittain• Rakenteen käyttöikää pyritään luotettavasti jatkamaan
• Rakenteen käyttöikä tulee varmistaa (esim. 100 vuotta)
• Rakenteen korjauksia pyritään lykkäämään
• Korjauksissa tarvitaan erikoismenetelmiä.
Kuntotutkimuksen kustannusvaikutus
Virheellinen korjaustapa = 2 x korjaushanke = 20…40 x kuntotutkimus
(> 1 000 000 €)
Korjaushanke = 10…20 x kuntotutkimus
(300 000…1 000 000 €)
Kuntotutkimus15 000…30 000 €
Kuntotutkimus esiselvityksenä
Tavoitetaso:
Osa suunnitelmallista kiinteistönpitoa, ennakoiva kunnossapito/korjaaminen
Kuntotutkimus esiselvityksenä
Lopetus dia