BETONIRAKENTEIDEN MUOTTITYﾃ傍
Betoniteollisuus ry
SISÄLTÖ
MUOTTIKALUSTON VALINTA JA KÄYTTÖ ............................................................... 1 TALVIBETONOINTI ................................................................................................ 4 TYÖTURVALLISUUS ............................................................................................... 5 MUOTTIEN PINTAMATERIAALIT ............................................................................ 6 MUOTTIJÄRJESTELMÄT ........................................................................................ 8 MUOTTIEN PURKAMINEN JA KUNNOSSAPITO..................................................... 11 LÄHTEET ............................................................................................................. 12
Muottikaluston valinta ja käyttö Muottikaluston valintaan vaikuttavat rakennuskohteen laatuvaatimukset, kaluston tekninen soveltuvuus, muottikierto, aikataulu, kustannukset ja turvallisuus.
Muottijärjestelmän valinta voidaan jakaa viiteen vaiheeseen: 1. Työmaan lähtötietojen selvittäminen Työmaan lähtötietoja ovat mm. piirustukset, olosuhteet, laatuvaatimukset ja aikataulu. 2. Muottityypin alustava valinta Selvitetään
tiedot
teknisesti
soveltuvista
eri
muottivaihtoehdoista
lähtötietojen perusteella. 3. Muottitarvemäärän määrittäminen Piirustuksista ja määräluetteloista lasketaan muotitettavien rakenteiden määrät. Aikataulusta selvitetään rakenteen tekemiseen varattu aika ja sen perusteella lasketaan muottityöhön käytettävissä oleva aika. Tämän avulla voidaan laskea keskimääräinen, päivittäinen muottityön määrä. Lisäksi
selvitetään
muottikaluston
mahdollinen
kiertoaika
ottaen
huomioon mm. toteutusajankohta, muottityö, raudoitus, varaukset, betonointi ja betonin kovettuminen sekä muottien purku, puhdistus ja huolto. Näiden tietojen perusteella lasketaan työmaan muottitarve eli muottimäärät ja käyttöaika. 4. Muottikustannusten laskeminen ja vertailu Muottikustannuksiin kuuluvat kalustokustannukset, muottityökustannukset ja muut kustannukset, kuten työ- ja materiaalikustannukset, joita tarjoukset eivät kata, jälkitöiden kustannukset ja kiinteä aikakustannus. 5. Muottivalinta Tehdään
muottivalinta
edellä
esitetyn
muottikustannusvertailun
perusteella. 1
Taulukko 1. Muottityypin karkea valinta (mukaellen Punakallio–Mertainen 1988, Liite 1)
2
Muottisuunnittelu Muottisuunnittelu suunnitellaan
tarkoittaa
rakenteiden
suunnitelmaa muotittaminen
muottien sekä
käytöstä,
muottikierto
jossa
työmaan
vaatimusten, olosuhteiden ja aikataulun mukaisesti. Tällä tavalla optimoidaan kohteeseen
parhaiten
soveltuvat
muottikalustot
ja
niiden
määrät.
Muottisuunnitteluun kuuluvat muotin valinta rakenteelle asetettujen pinta- ja muotovaatimusten mukaisesti, työryhmien suunnittelu, muottien nostot ja siirtomenetelmät, muottien asennusjärjestys, rakenteiden jälkituenta muottien purun jälkeen rakennesuunnittelijan määrittelemänä, tarvittavat lämmitys- ja suojausmenetelmät
sekä
muottien
huolto
ja
varastointi
työmaalla.
Muottisuunnitelma tulee yleensä muottikaluston toimittajalta ja siinä esitetään muottien yksityiskohtainen käyttö, materiaaliluettelot käytettävistä muoteista, sallitut kuormitukset (sisältäen holvin paksuuden, muottipaineen ja betonin nousunopeuden),
erityiset
ohjeet
tapauskohtaisesti
sekä
viittaukset
muottikaluston yksityiskohtaiseen käyttöön.
Muottikierron suunnittelu Muottikierron suunnittelulla on tarkoitus löytää taloudellisin ratkaisu valittua muottikalustoa käyttäen. Muottikierron suunnittelu voidaan jakaa kahdeksaan vaiheeseen: 1. Jaksotellaan valettava alue kertavaluosiin. 2. Selvitetään työvaiheiden väliset riippuvuudet. 3. Lasketaan muottityön ja -kaluston määrä. 4. Lasketaan aika ja työmenekit. 5. Suunnitellaan työryhmät. 6. Laaditaan muottityön aikataulu. 7. Tehdään tarkistukset ja valinnat. 8. Täydennetään muottisuunnitelma.
Muottityön laadunvarmistaminen Muottityön laadunvarmistamiseen vaikuttavat muun muassa muottityön huolellisuus, muottien työmaa-aikainen huolto, muotinirrotusaineet, varaukset ja
kiinnitykset,
muottien
käsittely
ja
varastointi,
työsaumat
sekä
työturvallisuus. 3
Talvibetonointi Kun lämpötila on +5 tai alhaisempi, tulee varautua talvibetonoinnin vaatimiin toimenpiteisiin. Kylmä vuodenaika tulee huomioida aikataulusuunnittelussa ja muottivalinnassa. Jos on mahdollisuus, että osakin betonoinneista joudutaan suorittamaan kylmällä säällä, on tehtävä talvibetonointisuunnitelma.
Lämmitysmuotoa rakenteiden
valittaessa
soveltuvuus
on
huomioitava
muottimateriaalien
lämmitysmenetelmään
sekä
ja
-
arvioitava
lämmitystehontarve. Erityisesti tulee huomioida betonirakenteen lähtöpinnan ja reuna-alueiden lämmityksen tarve.
Lumi ja jää tulee poistaa muoteista ennen valua esimerkiksi höyrytyksellä.
Betonin
lujuudenkehitystä
seurataan
lämpötiloja
mittaamalla.
Lämmitysjärjestelyissä tulee ottaa paloturvallisuus huomioon.
Talvibetonointimenetelmiä ovat
rakenteen/valun lämmitys o lämmitettävät suurmuotit o lämmittimet
vastuslangat
infrapunasäteily
ilman avulla
höyryn avulla
o kuumabetoni lämmöneristys ja suojaus betonin lujuusluokan nosto, erilaisten lisäaineiden käyttö tai nopeasti kovettuvan betonin käyttö.
4
Työturvallisuus Jokainen
vastaa
omalta
Muottityösuunnitelman
osaltaan
osana
selvitetään
työmaan
turvallisuudesta.
muottityön
vaaratekijät
ja
vaarallisista töistä laaditaan erilliset suunnitelmat. Suunnitelmat tulee saattaa työntekijöiden tietoon ja työ tulee toteuttaa suunnitelmien mukaan.
Yleisimmät muottityön vaaranpaikat ovat muotin kaatuminen, muotin putoaminen tai heiluminen nostoissa, muotin ja rakenteiden väliin puristuksiin joutuminen sekä henkilöiden putoaminen.
Rakennustyömaalle
laaditaan
aina
putoamissuojaussuunnitelma,
jossa
kartoitetaan putoamisriskit, selvitetään miten putoaminen estetään sekä miten suunnitelma toteutetaan. Putoamissuojaus voidaan jakaa putoamisen estäviin
rakenteisiin
Ensisijaisesti
pyritään
ja
henkilökohtaiseen
rakentamaan
putoamisen
putoamissuojaukseen. estävät
rakenteet.
Henkilökohtaisia putoamissuojaimia tulee käyttää, jos putoamisen estäviä rakenteita ei pystytä käyttämään tai suojakaiteita ei ole vielä ehditty asentaa.
Ennen töiden aloittamista tarkistetaan suunnitelmat sekä tarkastetaan muottikaluston, koneiden, laitteiden ja henkilökohtaisten suojainten kunto ja määrä. Lisäksi työntekijät tulee perehdyttää muottityöhön. kovettumiselle
varataan
riittävä
aika
ja
lämmityksessä
Betonin varmistetaan
paloturvallisuus. Töitä ei aloiteta, jos olosuhteet eivät ole turvalliset.
Ennen nostoja tulee varmistaa nosturin riittävyys ja maapohjan kantavuus. Nosturin ja nostoapuvälineiden tarkastukset tulee olla tehty. Nostoissa käytetään vain muottityypille soveltuvia nostoapuvälineitä. Jos on olemassa muottityypille tarkoitettuja nostolaitteita, käytetään niitä. Tarkastamattomalla tai vioittuneella kalustolla ei nosteta. Kova tuuli voi aiheuttaa vaaraa, jolloin nostoja ei tehdä. Kommunikointi muottiasentajan ja nosturikuljettajan välillä on
tärkeää.
Henkilönostot
tehdään
aina
työhön
soveltuvalla
henkilönostimella.
5
Muottien pintamateriaalit Betonipinnassa näkyy aina käytetyn muottimateriaalin jälki. Muottimateriaalia valittaessa on huomioitava betonipinnalle asetetut vaatimukset ja muottien käyttökertamäärät.
Betonipinnat-ohje BY40 jakaa betonipinnat seuraaviin laatuluokkiin
AA
Käytetään vain erikoispinnoissa ja -kohdissa.
A
Vastaa vaatimuksiltaan ns. puhdasvalupintoja (hyvälaatuinen betonipinta, joka jää näkyviin käsittelemättömänä tai käsitellään kuultavalla pinnoitteella). Pintojen esteettinen vaatimus ei täyty, jos käytetty muotti aiheuttaa jälkitöitä, kuten piikkauksia ja paikkauksia. Muotin pinta tulee olla ehjää ja hyvälaatuista. Muotin käyttö edellyttää suunnittelua.
B
Betonipinnat, joiden ulkonäölle ei aseteta suuria vaatimuksia tai joille muuten sallitaan luokkaa A pienemmät vaatimukset. Luokan vaatimukset ovat helposti saavutettavissa hyväkuntoista muottikalustoa käytettäessä.
C
Yleensä täysin näkymättömiin jäävät betonipinnat. Luokan vaatimukset
ovat
helposti
saavutettavissa
normaalia
muottikalustoa käytettäessä.
6
Puulevyt Puulevyjen
ominaisuudet
riippuvat
levytuotteesta.
Levyt
yleensä
pinnoitetaan. Pinnoittamaton ja öljyämätön puu imee betonista paljon vettä. Imukykynsä ansiosta pinnoittamattomat puulevyt pienentävät ja vähentävät betonipinnan huokosia. Valmiissa betonipinnassa levyjako jää näkyviin ja pinnoittamattoman levyn syykuvio voi näkyä ja pihka saattaa värjätä betonia. Levytuotteet ovat vaurioherkkiä. Tästä johtuen levyjen käyttökertojen määrä riippuu
huolellisuudesta.
Myös
betonipinnalle
asetetut
vaatimukset
vaikuttavat käyttökertamäärän. Pinnoittamattomille puulevyille käytetään aina muotinirrotusaineita.
Filmivaneri Filmivaneri on yleisin muottipintamateriaali. Filmivaneri on tiivispintainen. Valmis betonipinta on sileä ja levyjako jää näkyviin. Filmivanerille on suositeltavaa käyttää muotinirrotusaineita, koska ne pidentävät vanerin ikää. Samoin kuin pinnoittamattomien vanerien filmivanerin käyttökertojen määrä riippuu huolellisuudesta ja pinnalle asetetuista vaatimuksista.
Sahatavara Sahatavaralla on vaihteleva vedenimukyky, joten betonipinnassa voi esiintyä tummuusvaihteluja. Sahatavara on aina kasteltava ja siihen voidaan käyttää muotinirrotusaineita.
Lasikuitu ja muovi Lasikuitua ja muovia käytetään pilarimuoteissa, eräissä erikoismuoteissa ja muottivanerien
pinnoitusmateriaalina.
Lasikuitu
ja
muovi
vaativat
tiivispintaisina matalat valukerrokset ja huolellisen betonin tiivistyksen, jotta muottipintaan kertyvät ilmahuokoset saadaan poistettua.
Teräs Teräsmuoteilla
saadaan
suuria,
yhtenäisiä
ja
sileitä
betonipintoja.
Teräsmuottien muunneltavuus on rajattua, joten ne sopivat toistuviin rakenteisiin, jolloin käyttökertamäärät ovat suuret. Tiivispintaisina teräsmuotit vaativat myös matalat valukerrokset ja huolellisen betonin tiivistyksen, jotta muottipintaan kertyvät ilmahuokoset saadaan poistettua. 7
Muottijärjestelmät Pystymuotit Pilarimuotit Suorakaide-
ja
neliöpilareiden
järjestelmäkasettimuotteja,
joiden
muotteina kokoa
käytetään
voidaan
yleensä
muuttaa
helposti
säätörei’ityksen avulla. Säätörei’itys jättää betonipintaan jäljen. On olemassa myös vakiopilarikasetteja, jotka täyttävät korkeat laatuvaatimukset. Pyöreiden pilarien muotteina käytetään yleensä pyöreää teräspilarimuottia, joka kootaan yhdistämällä muottipuoliskot pulttiliitoksella. Vakiopalkeista ja muottilevyistä koottua pilarimuottia käytetään korkeiden suorakaidepilarien, halkaisijaltaan suurten pyöreiden pilarien ja erikoisten muotoisten pilareiden muottina.
Suurmuotit Suurmuotit ovat vakiokorkuisia teräsrunkoisia muotteja. Ne soveltuvat selkeisiin rakenteisiin, joissa on paljon toistuvuutta. Tyypillinen käyttökohde on asuntorakentamisessa, jossa on kantavat seinät ja laatta. Muottia voidaan korottaa kaseteilla. Suurmuottia käytettäessä työvoiman tarve on vähäinen. Muotissa on oma lämmitysmahdollisuus, jolloin muottikierto saadaan nopeaksi talvellakin. Muottipuoliskot kiinnitetään toisiinsa sidepulteilla ylä- ja alapäästä. Sidepulttijako on harva ja säännöllinen.
Järjestelmämuotit Järjestelmämuotit ovat yleisin pystyrakenteiden muottikalusto. Muotti kootaan määrämittaisista kaseteista. Rakennuskohteen kaikki pystyrakenteet voidaan tehdä samalla, muunneltavalla kasettikalustolla. Pyöreä rakenne voidaan tehdä
murtoviivana.
muottisuunnittelua.
Järjestelmämuottien Jos
rakenteella
käyttö on
edellyttää
huolellista
pintavaatimuksia,
tulee
muottisuunnitelmassa huomioida kasettijako ja muottisiteiden betonipintaan jättämä jälki. Järjestelmämuotit ovat yleensä nosturilla nostettavia, mutta on olemassa alumiinirunkoisia kevyitä kasettijärjestelmiä.
8
Vakiopalkkimuotit Vakiopalkkimuotien runko kootaan mittojen mukaan pysty- ja vaakapalkeista. Vakiopalkkimuotteja käytetään kohteissa, joissa muotille tulee erityisiä vaatimuksia, kuten rakenteen muoto, muotin lujuusvaatimus tai muotin pintavaatimuksia. Muotin pintavaatimuksia voivat olla muottipintamateriaali, muottilevyjako
tai
sidepulttijako.
Vakiopalkkimuotteja
käytettäessä
kustannukset riippuvat käyttökerroista. Vakiopalkkimuottien käyttö vaatii huolellista muottisuunnittelua.
9
Vaakamuotit Puupalkkimuotti Puupalkkimuotti on yleisin vaakarakenteen muotti. Puupalkkimuotti soveltuu monimuotoisiin tiloihin, joissa ei ole toistuvuutta ja eri laattavahvuuksille. Puupalkkimuotti on työvoimavaltainen. Niskapalkit tuetaan terästuilla ja tukitorneilla ja limitetään jatkokohdistaan. Niskapalkkien päälle asennetaan koolauspalkit ja nekin limitetään jatkokohdistaan. Muotti levytetään ja lopuksi asennetaan lisätuet. Muotin purkaminen onnistuu pystytukien pudotuspäiden avulla, jolloin muottia lasketaan alaspäin laatasta.
Pöytämuotti Pöytämuotti on kohdekohtainen, vakio-osista koottava muotti. Pöytämuotti voidaan koota halutun muotoiseksi ja sitä käytetään samanlaisina toistuvissa rakenteissa. Pöytämuottia käytettäessä saadaan muottikierto nopeaksi ja asennustyötä on vähän. Pöytämuotin käyttö edellyttää toistuvia käyttökertoja ja huolellista muottisuunnittelua. Ensimmäisellä käyttökerralla pöytämuotti kootaan tasaisella alustalla ja nostetaan paikalleen. Muotti puretaan laskemalla sitä alaspäin holvista. Muotti siirretään seuraavaan kohteeseen nosturilla tai vaakasiirrot siirtovaunulla.
Kasettimuotti Muotti kootaan määrämittaisista kaseteista. Kasettimuotit soveltuvat mataliin tuentoihin, suoriin laattoihin ja suorakaiteen muotoisiin tiloihin. Kasettimuottia käytettäessä työvoiman tarve on vähäinen, muottikierto on nopea ja nosturia ei tarvita.
Palkkimuotit Palkkien muotteina voidaan käyttää puupalkkijärjestelmää, pöytämuottia tai kasettimuottia. Palkit voidaan suunnitella valettaviksi joko holvin kanssa samanaikaisesti tai erikseen. Palkkimuotit tuetaan pystytuilla palkin pohjasta. Korkeisiin palkkeihin asennetaan tarvittaessa muottisiteet.
10
Muottien purkaminen ja kunnossapito Muotit puretaan heti kun suunnitelmien mukainen purkulujuus on saavutettu, ensisijaisesti piirustuksissa määritellyn purkamislujuuden mukaan. Ennen purkamista varmistetaan erillisselvitysten tarve. Kantavat tukirakenteet voidaan poistaa kun betonin lujuus on vähintään 60 % nimellislujuudesta. Tavallisesti purkamislujuus on 60 %:n ja 80 %:n välillä nimellislujuudesta. Betonin lujuudenkehitystä voidaan seurata betonin lämpötiloja seuraamalla. Tätä varten on kehitetty ohjelmia. Vastaava työnjohtaja, betonityönjohtaja tai rakennesuunnittelija antaa luvan purkamiseen. Vaativiin kohteisiin tehdään purkamisesta suunnitelma. Muotit puretaan suunnitelmien ja ohjeiden mukaisesti. Purkaminen vaatii huolellisuutta, että betonipinta ja muotti eivät vaurioidu. Purkujärjestyksessä on huomioitava, että rakenteille ei tule ylimääräisiä kuormituksia (varmistetaan tarvittaessa rakennesuunnittelijalta), turvallisuus, muottikaluston vaurioitumisen estäminen sekä muottivalmistajan ja
-suunnittelijan
ohjeet.
Jälkituennan
tarve
varmistetaan
rakennesuunnittelijalta. Muotti ei saa päästä kaatumaan missään vaiheessa.
Muotit puhdistetaan purun yhteydessä ja viat korjataan tai vialliset poistetaan käytöstä. Purun ja puhdistuksen jälkeen muotit siirretään välivarastoon tai uuteen käyttökohteeseen. Jos muotteja ei huolleta, niin kustannuksia muodostuu betonipinnan korjaamisesta ja muottipinnan uusimisesta. Muotin irrotusaineet estävät betonin tarttumista, auttavat muotin puhdistusta, helpottavat muotin jatkokäsittelyä ja estävät veden imeytymisen muottiin. Muotinirrotusaineita käytetään vähän jokaisella käyttökerralla.
Ennen muottien palauttamista varastolle tai vuokraamolle, niiden kunto ja määrä tarkistetaan sekä kalusto pakataan kuljetusautoon.
11
TEKIJÄ
Saija Keskitalo Rovaniemen ammattikorkeakoulusta osana opinnäytetyötä.
LÄHTEET
Kestävä Kivitalo-työryhmä. Kestävä Kivitalo. Helsinki: Suomen Betoniyhdistys r.y. Palolahti, T. – Koskenvasa, A. – Lindberg, R. – Sahlstedt, S. 2009. Muottityön turvallisuus. Helsinki: Suomen Betonikeskus ry. Punakallio, E. – Mertainen, J. 1988. Muottien valinta ja käyttö, mitoitus ja kunnossapito. Espoo. Valtion teknillinen tutkimuskeskus betoni- ja silikaattitekniikan laboratorio.
Suomen Betoniyhdistys r.y. 2003. By 40 Betonirakenteiden pinnat/luokitusohjeet 2003. Helsinki.
Suomen Betoniyhdistys r.y. 2009. By 201 Betonitekniikan oppikirja 2004. Helsinki.
12