Tutkimuksen tarve ja tausta
Betonin puristuslujuus halutaan selvittää olemassa olevasta rakenteesta esimerkiksi korjaus- ja muutostöiden yhteydessä tai mikäli betonin lujuudesta halutaan arvio, jossa mukana on myös kuljetuksen, valutyön ja jälkihoidon vaikutus. Tällöin luotettavin arvio lujuudesta saadaan rakenteesta poratuista rakennekoekappaleista. Rakennekoekappaleille on ominaista usean eri ominaisuuden vaihtelu. Ominaisuuksien vaikutusta näytteestä saatavaan lujuuteen ei ole selvitetty nykyisillä suomalaisilla betonilaaduilla.
Tutkimuksen tavoitteena on ollut selvittää kokeellisesti eri kokoisten rakennekoekappaleiden lujuuksien suhdetta standardikoekappaleiden lujuuksiin ja samalla saada lisätietoa myös koekappaleiden kosteuden, näytteen päiden tasausmenettelyn ja käytettävän porakaluston kunnon vaikutuksesta näytteestä saatavaan lujuuteen sekä ainetta rikkomattomien ja ainetta rikkovien lujuudenmääritysmenetelmien menetelmien eroista. Lisäksi tavoitteena on selvittää huokostuksen vaikututusta betonin toimintaan taivutetussa rakenteessa lyhyt- ja pitkäaikaiskuormitusten avulla sekä verrata betonin lujuutta taivutustilanteessa rakennekoekappaleista saataviin lujuuksiin.
Hankkeen vaiheet
Esiselvitysvaihe
Tutkimuksen esiselvitysvaiheessa on selvitetty kirjallisuustutkimuksen keinoin sitä, miten rakennekoekappaleiden lujuustuloksista päädytään
betonin mitoituslujuuteen. Tavoitteena on ollut myös tunnistaa betonin lujuustestaukseen liittyvät oleelliset tekijät. Esiselvityksen lähdemateriaalina on käytetty koti- ja ulkomaisia alan standardeja sekä kirjallisuudesta löytyviä tutkimustuloksia.
Rakennekoekappaleiden ominaisuudet ja niiden vaikutus lujuuteen
Tutkimusvaiheessa on valettu neljästä eri betonilaadusta suuri määrä lujuudenmääritykseen käytettäviä lieriöitä, joista osasta on porattu keskeisesti eri kokoisia rakennekoekappaleita. Tutkimuksen tavoitteena on ollut saada lisätietoa rakennekoekappaleiden kokovaikutuksesta ja korrelaatiosta standardikoekappaleisiin sekä eri testaus- ja näytteenotto-ominaisuuksien vaikutuksista saatavaan lujuustulokseen. Yhteensä tutkimusvaiheen aikana on tehty lähes 1 500 lujuuden määritystä.
Huokostetun betonin toiminta taivutetussa rakenteessa
Tutkimuksessa on pitkäaikaiskuormitettu kahdesta eri betonilaadusta valmistettuja teräsbetonipalkkeja neljällä eri suuruisella kuormitustasolla. Betonilaaduista toinen oli huokostettu ja toinen huokostamaton. Tutkimuksen tavoitteena on ollut saada lisätietoa huokostetun betonin vaikutuksista jännitysten jakautumiseen pitkä- ja lyhytaikaisessa taivutuksessa sekä betonin lujuuden eroista taivutustilanteessa ja rakennekoekappaleista määritettynä.
