Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa

Jukka Pöllä

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Suomessa ruiskubetonointi on pultituksen ohella pääasiallisin kalliotilojen lujitusmenetelmä. Ruiskubetonia tehdään joko kuivaseos- tai märkäseosmenetelmällä. Ensin mainittu on käytössä lähes yksinomaan rakennustoiminnan yhteydessä tehtävissä kallion lujitustöissä, joissa ruiskubetonia käytetään noin 7000 - 8000 m3 vuodessa. Kaivoksissa sen sijaan käytetään ensisijaisesti märkäseosmenetelmää. Tämän vuosikymmenen aikana betoniteknologian ja laitetekniikan kehittyminen on mahdollistanut myös rakennustoiminnassa tavittavan riittävän korkeatasoisen ruiskubetonin tekemisen märkäseosmenetelmällä. Lisäksi ruiskubetonoinnissa on alettu käyttää mm. kuitubetonia. Tutkimuksessa on kirjallisuustutkimuksen ja Ruiskubetoniohjeet-projektin yhteydessä tehtyjen koeruiskutusten perusteella selvitetty kummankin ruiskubetonointimenetelmän ominaisuuksia, käytettävää kalustoa ja ruiskutustekniikkaa, kuituruiskubetonia, työturvallisuutta sekä ruiskubetonirakenteiden mitoitusta. Lisäksi on käytetty Norjassa ja Saksan liittotasavallassa oleville ruiskubetonointityömaille tehtyjen vierailujen yhteydessä saatuja tietoja. Ruiskubetonointi on erityismenetelmä, jossa lopputulokseen vaikuttavat sekä materiaalit että työtekniikka. Kuivaseosmenetemällä tehty ruiskubetoni on ominaisuuksiltaan yleensä märkäseosmenetelmällä tehtyä parempaa. Märkäseosmenetelmällä huolellisesti tehdyn ruiskubetonin ominaisuudet ovat kuitenkin riittävät lujitukseen. Märkäseosmenetelmässä lopputulokseen vaikuttaa merkittävimmin kiihdytinlisäaineen käyttö. Aineen yliannostus vähentää valmiin rakenteen loppulujuutta ja aiheuttaa halkeilua. Huolellinen jälkihoito on kummassakin menetelmässä oleellista lopputuloksen laadun säilyttämiseksi. Ruiskubetonissa käytettävä raudoitusverkko voidaan korvata teräskuiduilla, mutta laajoja vertailevia tutkimuksia näiden raudoitustapojen tarkan vastaavuuden selvittämiseksi ei Suomessa ole tehty. Työtekniikka rajoittaa tehokkaiden, pitkien kuitujen käyttöä ruiskubetonissa ja nykyiset kuitupituudet ja annostukset määräytyvätkin ruiskutettavuuden perusteella. Ruiskubetonirakenteen mitoittamisessa on vaikeuksia sekä kuormitusten määrittamisessä että rakenteen ja kallion yhteisvaikutuksen kuvaamisessa. Kovassa kalliossa, jossa ruiskubetonin tehtävänä on vain sitoa kallion pintaa, kerrospaksuuden määritys perustuu kokemukseen. Ruhjeisessa ja rikkonaisessa kalliossa mitoitus voidaan tehdä esim. elementtimenetelmään perustuvilla tietokoneohjelmistoilla. Laskennallisten menetelmien hankaluutena on rakenteen käyttäytymisen kuvaamisen lisäksi alkuarvojen puute. Pienten lohkareiden irtoamista vastaan tehtävä ruiskubetonirakenne mitoitetaan tartuntalujuuden perusteella. Suuret lohkareet on syytä kiinniittää kalliopulteilla tartuntalujuuksien suurten vaihteluiden takia. Jos ruiskubetonin tartunta kallion pintaan on huono, tulee ruiskubetonirakenne ankkuroida kallioon. Jatkotutkimustarpeet keskittyvät pääosin kuitujen, varsinkin muovikuitujen, vaikutukseen, ruiskubetonin ja sillä lujitetun kallion käyttäytymiseen tulipalossa ja ruiskubetonin ja kallion yhteistoiminnan entistä parempaan mallintamiseen.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages176
ISBN (Print)951-38-3297-X
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number915
ISSN0358-5085

Keywords

  • geotechnics
  • shotcrete
  • reinforcement
  • mixing
  • sprayed concrete
  • machinery
  • working conditions
  • occupational safety

Cite this

Pöllä, J. (1988). Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 915
Pöllä, Jukka. / Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 915).
@book{f58330c60e114d0390a4ca94fe277241,
title = "Ruiskubetoni ja sen k{\"a}ytt{\"o} kallion lujittamisessa",
abstract = "Suomessa ruiskubetonointi on pultituksen ohella p{\"a}{\"a}asiallisin kalliotilojen lujitusmenetelm{\"a}. Ruiskubetonia tehd{\"a}{\"a}n joko kuivaseos- tai m{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}ll{\"a}. Ensin mainittu on k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} l{\"a}hes yksinomaan rakennustoiminnan yhteydess{\"a} teht{\"a}viss{\"a} kallion lujitust{\"o}iss{\"a}, joissa ruiskubetonia k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n noin 7000 - 8000 m3 vuodessa. Kaivoksissa sen sijaan k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n ensisijaisesti m{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}{\"a}. T{\"a}m{\"a}n vuosikymmenen aikana betoniteknologian ja laitetekniikan kehittyminen on mahdollistanut my{\"o}s rakennustoiminnassa tavittavan riitt{\"a}v{\"a}n korkeatasoisen ruiskubetonin tekemisen m{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}ll{\"a}. Lis{\"a}ksi ruiskubetonoinnissa on alettu k{\"a}ytt{\"a}{\"a} mm. kuitubetonia. Tutkimuksessa on kirjallisuustutkimuksen ja Ruiskubetoniohjeet-projektin yhteydess{\"a} tehtyjen koeruiskutusten perusteella selvitetty kummankin ruiskubetonointimenetelm{\"a}n ominaisuuksia, k{\"a}ytett{\"a}v{\"a}{\"a} kalustoa ja ruiskutustekniikkaa, kuituruiskubetonia, ty{\"o}turvallisuutta sek{\"a} ruiskubetonirakenteiden mitoitusta. Lis{\"a}ksi on k{\"a}ytetty Norjassa ja Saksan liittotasavallassa oleville ruiskubetonointity{\"o}maille tehtyjen vierailujen yhteydess{\"a} saatuja tietoja. Ruiskubetonointi on erityismenetelm{\"a}, jossa lopputulokseen vaikuttavat sek{\"a} materiaalit ett{\"a} ty{\"o}tekniikka. Kuivaseosmenetem{\"a}ll{\"a} tehty ruiskubetoni on ominaisuuksiltaan yleens{\"a} m{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}ll{\"a} tehty{\"a} parempaa. M{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}ll{\"a} huolellisesti tehdyn ruiskubetonin ominaisuudet ovat kuitenkin riitt{\"a}v{\"a}t lujitukseen. M{\"a}rk{\"a}seosmenetelm{\"a}ss{\"a} lopputulokseen vaikuttaa merkitt{\"a}vimmin kiihdytinlis{\"a}aineen k{\"a}ytt{\"o}. Aineen yliannostus v{\"a}hent{\"a}{\"a} valmiin rakenteen loppulujuutta ja aiheuttaa halkeilua. Huolellinen j{\"a}lkihoito on kummassakin menetelm{\"a}ss{\"a} oleellista lopputuloksen laadun s{\"a}ilytt{\"a}miseksi. Ruiskubetonissa k{\"a}ytett{\"a}v{\"a} raudoitusverkko voidaan korvata ter{\"a}skuiduilla, mutta laajoja vertailevia tutkimuksia n{\"a}iden raudoitustapojen tarkan vastaavuuden selvitt{\"a}miseksi ei Suomessa ole tehty. Ty{\"o}tekniikka rajoittaa tehokkaiden, pitkien kuitujen k{\"a}ytt{\"o}{\"a} ruiskubetonissa ja nykyiset kuitupituudet ja annostukset m{\"a}{\"a}r{\"a}ytyv{\"a}tkin ruiskutettavuuden perusteella. Ruiskubetonirakenteen mitoittamisessa on vaikeuksia sek{\"a} kuormitusten m{\"a}{\"a}rittamisess{\"a} ett{\"a} rakenteen ja kallion yhteisvaikutuksen kuvaamisessa. Kovassa kalliossa, jossa ruiskubetonin teht{\"a}v{\"a}n{\"a} on vain sitoa kallion pintaa, kerrospaksuuden m{\"a}{\"a}ritys perustuu kokemukseen. Ruhjeisessa ja rikkonaisessa kalliossa mitoitus voidaan tehd{\"a} esim. elementtimenetelm{\"a}{\"a}n perustuvilla tietokoneohjelmistoilla. Laskennallisten menetelmien hankaluutena on rakenteen k{\"a}ytt{\"a}ytymisen kuvaamisen lis{\"a}ksi alkuarvojen puute. Pienten lohkareiden irtoamista vastaan teht{\"a}v{\"a} ruiskubetonirakenne mitoitetaan tartuntalujuuden perusteella. Suuret lohkareet on syyt{\"a} kiinniitt{\"a}{\"a} kalliopulteilla tartuntalujuuksien suurten vaihteluiden takia. Jos ruiskubetonin tartunta kallion pintaan on huono, tulee ruiskubetonirakenne ankkuroida kallioon. Jatkotutkimustarpeet keskittyv{\"a}t p{\"a}{\"a}osin kuitujen, varsinkin muovikuitujen, vaikutukseen, ruiskubetonin ja sill{\"a} lujitetun kallion k{\"a}ytt{\"a}ytymiseen tulipalossa ja ruiskubetonin ja kallion yhteistoiminnan entist{\"a} parempaan mallintamiseen.",
keywords = "geotechnics, shotcrete, reinforcement, mixing, sprayed concrete, machinery, working conditions, occupational safety",
author = "Jukka P{\"o}ll{\"a}",
year = "1988",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3297-X",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "915",
address = "Finland",

}

Pöllä, J 1988, Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 915, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa. / Pöllä, Jukka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 915).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa

AU - Pöllä, Jukka

PY - 1988

Y1 - 1988

N2 - Suomessa ruiskubetonointi on pultituksen ohella pääasiallisin kalliotilojen lujitusmenetelmä. Ruiskubetonia tehdään joko kuivaseos- tai märkäseosmenetelmällä. Ensin mainittu on käytössä lähes yksinomaan rakennustoiminnan yhteydessä tehtävissä kallion lujitustöissä, joissa ruiskubetonia käytetään noin 7000 - 8000 m3 vuodessa. Kaivoksissa sen sijaan käytetään ensisijaisesti märkäseosmenetelmää. Tämän vuosikymmenen aikana betoniteknologian ja laitetekniikan kehittyminen on mahdollistanut myös rakennustoiminnassa tavittavan riittävän korkeatasoisen ruiskubetonin tekemisen märkäseosmenetelmällä. Lisäksi ruiskubetonoinnissa on alettu käyttää mm. kuitubetonia. Tutkimuksessa on kirjallisuustutkimuksen ja Ruiskubetoniohjeet-projektin yhteydessä tehtyjen koeruiskutusten perusteella selvitetty kummankin ruiskubetonointimenetelmän ominaisuuksia, käytettävää kalustoa ja ruiskutustekniikkaa, kuituruiskubetonia, työturvallisuutta sekä ruiskubetonirakenteiden mitoitusta. Lisäksi on käytetty Norjassa ja Saksan liittotasavallassa oleville ruiskubetonointityömaille tehtyjen vierailujen yhteydessä saatuja tietoja. Ruiskubetonointi on erityismenetelmä, jossa lopputulokseen vaikuttavat sekä materiaalit että työtekniikka. Kuivaseosmenetemällä tehty ruiskubetoni on ominaisuuksiltaan yleensä märkäseosmenetelmällä tehtyä parempaa. Märkäseosmenetelmällä huolellisesti tehdyn ruiskubetonin ominaisuudet ovat kuitenkin riittävät lujitukseen. Märkäseosmenetelmässä lopputulokseen vaikuttaa merkittävimmin kiihdytinlisäaineen käyttö. Aineen yliannostus vähentää valmiin rakenteen loppulujuutta ja aiheuttaa halkeilua. Huolellinen jälkihoito on kummassakin menetelmässä oleellista lopputuloksen laadun säilyttämiseksi. Ruiskubetonissa käytettävä raudoitusverkko voidaan korvata teräskuiduilla, mutta laajoja vertailevia tutkimuksia näiden raudoitustapojen tarkan vastaavuuden selvittämiseksi ei Suomessa ole tehty. Työtekniikka rajoittaa tehokkaiden, pitkien kuitujen käyttöä ruiskubetonissa ja nykyiset kuitupituudet ja annostukset määräytyvätkin ruiskutettavuuden perusteella. Ruiskubetonirakenteen mitoittamisessa on vaikeuksia sekä kuormitusten määrittamisessä että rakenteen ja kallion yhteisvaikutuksen kuvaamisessa. Kovassa kalliossa, jossa ruiskubetonin tehtävänä on vain sitoa kallion pintaa, kerrospaksuuden määritys perustuu kokemukseen. Ruhjeisessa ja rikkonaisessa kalliossa mitoitus voidaan tehdä esim. elementtimenetelmään perustuvilla tietokoneohjelmistoilla. Laskennallisten menetelmien hankaluutena on rakenteen käyttäytymisen kuvaamisen lisäksi alkuarvojen puute. Pienten lohkareiden irtoamista vastaan tehtävä ruiskubetonirakenne mitoitetaan tartuntalujuuden perusteella. Suuret lohkareet on syytä kiinniittää kalliopulteilla tartuntalujuuksien suurten vaihteluiden takia. Jos ruiskubetonin tartunta kallion pintaan on huono, tulee ruiskubetonirakenne ankkuroida kallioon. Jatkotutkimustarpeet keskittyvät pääosin kuitujen, varsinkin muovikuitujen, vaikutukseen, ruiskubetonin ja sillä lujitetun kallion käyttäytymiseen tulipalossa ja ruiskubetonin ja kallion yhteistoiminnan entistä parempaan mallintamiseen.

AB - Suomessa ruiskubetonointi on pultituksen ohella pääasiallisin kalliotilojen lujitusmenetelmä. Ruiskubetonia tehdään joko kuivaseos- tai märkäseosmenetelmällä. Ensin mainittu on käytössä lähes yksinomaan rakennustoiminnan yhteydessä tehtävissä kallion lujitustöissä, joissa ruiskubetonia käytetään noin 7000 - 8000 m3 vuodessa. Kaivoksissa sen sijaan käytetään ensisijaisesti märkäseosmenetelmää. Tämän vuosikymmenen aikana betoniteknologian ja laitetekniikan kehittyminen on mahdollistanut myös rakennustoiminnassa tavittavan riittävän korkeatasoisen ruiskubetonin tekemisen märkäseosmenetelmällä. Lisäksi ruiskubetonoinnissa on alettu käyttää mm. kuitubetonia. Tutkimuksessa on kirjallisuustutkimuksen ja Ruiskubetoniohjeet-projektin yhteydessä tehtyjen koeruiskutusten perusteella selvitetty kummankin ruiskubetonointimenetelmän ominaisuuksia, käytettävää kalustoa ja ruiskutustekniikkaa, kuituruiskubetonia, työturvallisuutta sekä ruiskubetonirakenteiden mitoitusta. Lisäksi on käytetty Norjassa ja Saksan liittotasavallassa oleville ruiskubetonointityömaille tehtyjen vierailujen yhteydessä saatuja tietoja. Ruiskubetonointi on erityismenetelmä, jossa lopputulokseen vaikuttavat sekä materiaalit että työtekniikka. Kuivaseosmenetemällä tehty ruiskubetoni on ominaisuuksiltaan yleensä märkäseosmenetelmällä tehtyä parempaa. Märkäseosmenetelmällä huolellisesti tehdyn ruiskubetonin ominaisuudet ovat kuitenkin riittävät lujitukseen. Märkäseosmenetelmässä lopputulokseen vaikuttaa merkittävimmin kiihdytinlisäaineen käyttö. Aineen yliannostus vähentää valmiin rakenteen loppulujuutta ja aiheuttaa halkeilua. Huolellinen jälkihoito on kummassakin menetelmässä oleellista lopputuloksen laadun säilyttämiseksi. Ruiskubetonissa käytettävä raudoitusverkko voidaan korvata teräskuiduilla, mutta laajoja vertailevia tutkimuksia näiden raudoitustapojen tarkan vastaavuuden selvittämiseksi ei Suomessa ole tehty. Työtekniikka rajoittaa tehokkaiden, pitkien kuitujen käyttöä ruiskubetonissa ja nykyiset kuitupituudet ja annostukset määräytyvätkin ruiskutettavuuden perusteella. Ruiskubetonirakenteen mitoittamisessa on vaikeuksia sekä kuormitusten määrittamisessä että rakenteen ja kallion yhteisvaikutuksen kuvaamisessa. Kovassa kalliossa, jossa ruiskubetonin tehtävänä on vain sitoa kallion pintaa, kerrospaksuuden määritys perustuu kokemukseen. Ruhjeisessa ja rikkonaisessa kalliossa mitoitus voidaan tehdä esim. elementtimenetelmään perustuvilla tietokoneohjelmistoilla. Laskennallisten menetelmien hankaluutena on rakenteen käyttäytymisen kuvaamisen lisäksi alkuarvojen puute. Pienten lohkareiden irtoamista vastaan tehtävä ruiskubetonirakenne mitoitetaan tartuntalujuuden perusteella. Suuret lohkareet on syytä kiinniittää kalliopulteilla tartuntalujuuksien suurten vaihteluiden takia. Jos ruiskubetonin tartunta kallion pintaan on huono, tulee ruiskubetonirakenne ankkuroida kallioon. Jatkotutkimustarpeet keskittyvät pääosin kuitujen, varsinkin muovikuitujen, vaikutukseen, ruiskubetonin ja sillä lujitetun kallion käyttäytymiseen tulipalossa ja ruiskubetonin ja kallion yhteistoiminnan entistä parempaan mallintamiseen.

KW - geotechnics

KW - shotcrete

KW - reinforcement

KW - mixing

KW - sprayed concrete

KW - machinery

KW - working conditions

KW - occupational safety

M3 - Report

SN - 951-38-3297-X

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Pöllä J. Ruiskubetoni ja sen käyttö kallion lujittamisessa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 176 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 915).