Raskaasti kuormitettu betonikivipäällyste

Suomessa on betonikivipäällysteiden käyttö raskaasti kuormitetuilla alueilla ollut verrattain vähäistä, sillä kysymyksessä on ollut melko uusi päällystetyyppi, jota ei ole tunnettu mitoitusteknisesti. Kivipäällysteen tyypillisiä käyttökohteita ovat kadut, suojatiet, linja-autopysäkit ja -kaistat, satamat, varastoalueet ja teollisuuspihat. Suomessa on päällysteiden kestettävä myös nastarengasliikenteen aiheuttamaa kulutusta. Betonikivipäällyste poikkeaa mitoituksen kannalta muista päällystetyypeistä siinä, että kuormitus ei aiheuta päällysteen alapintaan vetojännityksiä, vaan päällysrakennetta mitoitettaessa on otettava huomioon lähinnä alustaan kohdistuvat puristusjännitykset. Lisäksi on tarkistettava rakenteeseen mahdollisesti sisältyvien bitumilla tai sementillä sidottujen kerrosten sallitut jännitykset ja kuormituskerrat. Mitoitusmenetelmänä on päädytty ns. Odemarkin menetelmään, jota käytetään taipuisien päällysteiden mitoituksessa yleisesti Suomessa. Mitoituksen lähtökohtana on rakenteen kokonaiskantavuus ja eri kerrosten kantavuusominaisuudet. Toissijainen menetelmä on tarkastella alustan sallittujen suhteellisten kokoonpuristuvuusarvojen avulla laskettua sallittua kuormituskertalukua. Se sisältää kuitenkin vaikeasti määriteltäviä ominaisuuksia, kuten sallitun muodonmuutoksen materiaalista ja pohjan olosuhteista riippuen, joten se ei ole vielä riittävän käyttökelpoinen menetelmä. Kolmas mahdollinen menetelmä olisi kuormitusten aiheuttamiin pysyviin muodonmuutoksiin, ts. raiteistumiseen, perustuva menetelmä. Tämän tutkimuksen yhteydessä ei ole kuitenkaan käytettävissä riittävästi tutkimusaineistoa mitoitustaulukoiden laatimiseksi. Raskaasti kuormitettujen betonikivipäällysteiden yhteydessä voidaan käyttää sitomattomia rakennekerroksia tai bitumilla tai sementillä sidottuja kantavia kerroksia. Mitoitukseen vaikuttavat myös kivityypit, jotka on luokiteltu kahteen ryhmään: geometrisesti täysin lukkiutuviin ns. sidekiviin ja suorakaidekiviin. Raskaasti kuormitetuilla alueilla suositeltavin ladontamalli on ns. kalanruotoladonta. Kulutuskestävyyden perusteella voidaan betonikivet jakaa kahteen luokkaan: suojatiekiviin, joiden valmistuksessa on erityisesti kiinnitetty huomiota hyviin kulutuskestävyysominaisuuksiin, ja tavanomaisiin kiviin. Kulutuskestävyyttä voidaan parantaa valitsemalla oikea kivilaji, käyttämällä mahdollisimman suurta kiviaineksen maksimiraekokoa ja valmistamalla puristuslujuudeltaan mahdollisimman hyviä kiviä. Tuotekehitys betonikivien kulutuskestävyyden parantamiseksi on aloitettu.