TY - BOOK
T1 - Energian taloudellinen käyttö betonin lämmityksessä
AU - Kilpi, Eero
AU - Kukko, Heikki
PY - 1985
Y1 - 1985
N2 - Betonin kovettuminen on tavallisissa oloissa suhteellisen
hidas tapahtuma, jota tehokkaassa betonirakentamisessa
pyritään nopeuttamaan. Vallitsevana menetelmänä on
betonin lämmitys, koska lujuudenkehitys kiihtyy
voimakkaasti betonin lämpötilan noustessa. Kylmän sään
betonoinnissa lämmityksellä estetään myös betonin
jäätyminen. Lämmityksen energiatalous on
työmaaolosuhteissa kuitenkin heikko. Tutkimuksen mukaan
betonin energiantarve kovettumisessa muottien
purkulujuuteen vaihtelee menetelmästä riippuen 50 kWh:sta
400 kWh:iin betonikuutiometriä kohti. Kun teoreettinen
arvo työmaaolosuhteissa kohtalaisella lämpösuojauksella
on 20...40 kWh betonikuutiometriä kohti voidaan
hyötysuhteen betonin lämmityksessä todeta olevan eräissä
tapauksissa todella alhainen.
Energian käyttöä voidaan betonin lämmityksessä kuitenkin
tehostaa kiinnittämällä huomiota lämmitysmenetelmän
valintaan, valitun menetelmän oikeaan käyttöön, valun
lämmönsuojauksen parantamiseen sekä lämmityksen
valvontaan, johon kuuluu betonin kovettumislämpötilan
mittaaminen. Ensisijainen peruste lämmitystehon ja -ajan
optimoimiselle on betonin kovettumisen hyvä hallinta.
Lämpötilan noustessa betonin lujuudenkehitys kiihtyy
voimakkaasti, mutta tietyn lujuustason jälkeen se
hidastuu selvästi. Koska tämä lujuustaso saavutetaan
melko nopeasti, tulisi lämmitystä käyttää vain sen
saavuttamiseen. Betonin lujuusluokan lisäyksellä
puolestaan varmistetaan riittävä muottien purkulujuus,
sillä lämmityksellä nopeasti saavutettu lujuustaso ei ole
useinkaan riittävä muottien purkamiseksi. Käytännössä
lujuusluokan nosto merkitsee myös lämmitysajan
lyhentymistä ja muottikierron nopeutumista.
Kuuman betonin käyttäminen on energiateknisesti edullinen
menetelmä. Myös sähkölämmitteisillä muoteilla on
mahdollista päästä alhaiseen energiankulutukseen, mutta
se vaatii tuotekehitystä. Suurin energiankulutus on
kuumailmalämmityksellä, jossa syy heikkoon
hyötysuhteeseen löytyy suureksi osaksi lämmitystehon
suuntausmahdollisuuden puutteesta. Betonivalun
lämmönsuolaus on kylmällä säällä välttämätöntä.
Jättämällä betonivalun pinta suojaamatta jätetään
suunniteltu muottikierto sään armoille, vaarannetaan
betonin laatu ja heikennetään työturvallisuutta.
Lämmönsuojaus saattaa kuitenkin vaurioittaa betonin
pintaa. Jotta lämmönsuojaus saataisiin toteutettua hyvin,
tulisi koko kohteen suojausmenetelmä suunnitella
ennakolta. Tämä mahdollistaa suurten
lämmönsuojauselementtien tehokkaan käytön.
Muottivaneripintaisilla lämmönsuojauselementeillä on
saatu hyviä kokemuksia asennuksesta ja betonin pinnan
laadusta. Muita menetelmiä, joilla voidaan vaikuttaa
betonin kovettumiseen energiataloudellisessa mielessä,
ovat betonin lisäaineet ja nopeasti kovettuva sementti.
Nopeasti kovettuvan sementin käyttö nopeuttaa betonin
lujuudenkehitystä ja edesauttaa muottien purkulujuuden
saavuttamista. Suhteuttamalla betoni 7 d:n
laadunarvosteluiän mukaan ei nopeasti kovettuvaa
sementtiä käytettäessä yleensä tarvita lujuusluokan
lisäystä nopeassa maottikierrossa muottien purkulujuuden
saavuttamiseksi. Lisäaineista voidaan käyttää
jäätymispistettä alentavia lisäaineita ja nesteyttimiä
(tehonotkistimia). Jäätymispistettä alentavat lisäaineet
tulevat hintansa takia kyseeseen kuitenkin vain hyvin
pienissä valukohteissa ja saumauksissa. Lisäksi niiden
kovettuminen riippuu säästä, mistä tehokkaassa
talvibetonoinnissa pyritään pääsemään eroon. Nesteyttimet
puolestaan nopeuttavat valua ja vähentävät valutyön
rasittavuutta, millä on merkitystä erityisesti
talviolosuhteissa.
AB - Betonin kovettuminen on tavallisissa oloissa suhteellisen
hidas tapahtuma, jota tehokkaassa betonirakentamisessa
pyritään nopeuttamaan. Vallitsevana menetelmänä on
betonin lämmitys, koska lujuudenkehitys kiihtyy
voimakkaasti betonin lämpötilan noustessa. Kylmän sään
betonoinnissa lämmityksellä estetään myös betonin
jäätyminen. Lämmityksen energiatalous on
työmaaolosuhteissa kuitenkin heikko. Tutkimuksen mukaan
betonin energiantarve kovettumisessa muottien
purkulujuuteen vaihtelee menetelmästä riippuen 50 kWh:sta
400 kWh:iin betonikuutiometriä kohti. Kun teoreettinen
arvo työmaaolosuhteissa kohtalaisella lämpösuojauksella
on 20...40 kWh betonikuutiometriä kohti voidaan
hyötysuhteen betonin lämmityksessä todeta olevan eräissä
tapauksissa todella alhainen.
Energian käyttöä voidaan betonin lämmityksessä kuitenkin
tehostaa kiinnittämällä huomiota lämmitysmenetelmän
valintaan, valitun menetelmän oikeaan käyttöön, valun
lämmönsuojauksen parantamiseen sekä lämmityksen
valvontaan, johon kuuluu betonin kovettumislämpötilan
mittaaminen. Ensisijainen peruste lämmitystehon ja -ajan
optimoimiselle on betonin kovettumisen hyvä hallinta.
Lämpötilan noustessa betonin lujuudenkehitys kiihtyy
voimakkaasti, mutta tietyn lujuustason jälkeen se
hidastuu selvästi. Koska tämä lujuustaso saavutetaan
melko nopeasti, tulisi lämmitystä käyttää vain sen
saavuttamiseen. Betonin lujuusluokan lisäyksellä
puolestaan varmistetaan riittävä muottien purkulujuus,
sillä lämmityksellä nopeasti saavutettu lujuustaso ei ole
useinkaan riittävä muottien purkamiseksi. Käytännössä
lujuusluokan nosto merkitsee myös lämmitysajan
lyhentymistä ja muottikierron nopeutumista.
Kuuman betonin käyttäminen on energiateknisesti edullinen
menetelmä. Myös sähkölämmitteisillä muoteilla on
mahdollista päästä alhaiseen energiankulutukseen, mutta
se vaatii tuotekehitystä. Suurin energiankulutus on
kuumailmalämmityksellä, jossa syy heikkoon
hyötysuhteeseen löytyy suureksi osaksi lämmitystehon
suuntausmahdollisuuden puutteesta. Betonivalun
lämmönsuolaus on kylmällä säällä välttämätöntä.
Jättämällä betonivalun pinta suojaamatta jätetään
suunniteltu muottikierto sään armoille, vaarannetaan
betonin laatu ja heikennetään työturvallisuutta.
Lämmönsuojaus saattaa kuitenkin vaurioittaa betonin
pintaa. Jotta lämmönsuojaus saataisiin toteutettua hyvin,
tulisi koko kohteen suojausmenetelmä suunnitella
ennakolta. Tämä mahdollistaa suurten
lämmönsuojauselementtien tehokkaan käytön.
Muottivaneripintaisilla lämmönsuojauselementeillä on
saatu hyviä kokemuksia asennuksesta ja betonin pinnan
laadusta. Muita menetelmiä, joilla voidaan vaikuttaa
betonin kovettumiseen energiataloudellisessa mielessä,
ovat betonin lisäaineet ja nopeasti kovettuva sementti.
Nopeasti kovettuvan sementin käyttö nopeuttaa betonin
lujuudenkehitystä ja edesauttaa muottien purkulujuuden
saavuttamista. Suhteuttamalla betoni 7 d:n
laadunarvosteluiän mukaan ei nopeasti kovettuvaa
sementtiä käytettäessä yleensä tarvita lujuusluokan
lisäystä nopeassa maottikierrossa muottien purkulujuuden
saavuttamiseksi. Lisäaineista voidaan käyttää
jäätymispistettä alentavia lisäaineita ja nesteyttimiä
(tehonotkistimia). Jäätymispistettä alentavat lisäaineet
tulevat hintansa takia kyseeseen kuitenkin vain hyvin
pienissä valukohteissa ja saumauksissa. Lisäksi niiden
kovettuminen riippuu säästä, mistä tehokkaassa
talvibetonoinnissa pyritään pääsemään eroon. Nesteyttimet
puolestaan nopeuttavat valua ja vähentävät valutyön
rasittavuutta, millä on merkitystä erityisesti
talviolosuhteissa.
KW - concrete
KW - energy consumption
KW - energy saving
KW - in situ
KW - concreting
KW - hardening
KW - heating economy
KW - insulation
KW - methods
M3 - Report
SN - 951-38-2421-7
T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
BT - Energian taloudellinen käyttö betonin lämmityksessä
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -