Hyppää sisältöön

Betonijulkisivujen kuntotutkimus, korjaustavat ja niiden vaikutus rakennuksen arkkitehtuuriin

Jukka Sulonen

Elementtitalojen ulkoseinien yleisin rakenne on ns. sandwich- elementti. Toinen elementtityyppi on kuorielementti, jota on käytetty ulkoseinäverhouksena paikalla valettujen runkojen tai kantavien rungon osien yhteydessä. Tässä artikkelissa esitellään tyypillisiä betonijulkisivujen vaurioita, niiden syitä ja korjaustapoja.

Huonokuntoinen päätyseinä ja likaantunut betonikaide. Matinkylä, Espoo.
Huonokuntoinen päätyseinä ja likaantunut betonikaide. Matinkylä, Espoo. © Kuva: Jukka Sulonen.

Julkisivuelementti

Elementtitalojen ulkoseinien sandwich- elementti on täyselementti. Se otettiin käyttöön 1960-luvun alussa ja se oli 1970-luvulle asti pääasiallinen ulkoseinärakenne asuinkerrostaloissa. Käytössä se on vielä nykyäänkin. Sandwich- elementissä ulkokuori tukeutuu eristekerroksen läpi kiinnikkeiden avulla sisäkuoreen muodostaen kerrosrakenteisen, kompaktin levyrakenteen.

Pakkasvaurioita parvekkeissa ja ulkokuoren elementeissä. Jakomäki, Helsinki.
Pakkasvaurioita parvekkeissa ja ulkokuoren elementeissä. Jakomäki, Helsinki. © Kuva: Jukka Sulonen.

Kuorielementtirakenteita esiintyy enimmäkseen elementtirakentamisen alkuajan rakennuksien seinissä. Sitä voi olla sandwich-talojen kantavissa päätyseinissä, väestönsuojien kohdilla tai muissa erikoiskohdissa, joita ei ole pystytty toteuttamaan täyselementtitekniikalla.

Elementin ulkopintana käytettiin alkuaikoina sileää tai harjattua betonipintaa, 1960-luvun lopulla yleistyi ns. pesubetonipinta. Ulkokuoren verhouksena on käytetty myös tiili- tai klinkkerilaattoja, jotka on kiinnitetty ulkokuoren betoniin elementin valmistusvaiheessa. Pinta on tehty kiinnittämällä halkaistu tiili tai klinkkerilaatta taustabetoniin. 1960- luvulta lähtien tehtiin jonkin verran myös tiilellä verhottuja rakennuksia, joissa on betonielementtirunko.

Betonijulkisivujen vaurioita ja niiden syitä

Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki.
Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki. © Kuva: Jukka Sulonen.

Betonivaurioiden ulkoisia syitä ovat ilma, kosteus, aurinko ja pakkanen. Niiden vaikutus rakenteisiin riippuu rakennusaineiden laadusta, rakennusosien liitosten toimivuudesta ja näiden suhteesta olosuhteisiin rakennuksen sijaintipaikassa. Sisäisiä syitä ovat sisäpuolelta tuleva kosteus ja rakennuksen liikkumisesta johtuvat muodonmuutokset. Nämä ovat yleensä seurausta rakennusvirheistä.

Betoni on huokoinen aine, jossa huokoset ovat toisiinsa yhteydessä muodostaen verkoston. Korroosio, kosteusvauriot ja pakkasrapautuminen johtuvat tästä betonin luontaisesta verkostorakenteesta.

Seuraavassa luetellaan tyypillisiä vaurioita.

Betonijulkisivun betoniraudoitukset voivat ruostua. Korroosiovaurion syynä on yleensä betonin raudoitusta suojaavien ominaisuuksien heikkeneminen tai liian ohut suojakerros. Betoniteräksiä suojaa betonin alkalisuus, joka heikkenee ajan myötä, jolloin hiilidioksidi pääsee huokosten kautta betonin sisälle. Kun tämä nk. karbonatisoituminen yltää teräksiin ja huokosissa on kosteutta, teräs alkaa ruostua.

Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki.
Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki. © Kuva: Jukka Sulonen.

Joskus korroosiota aiheuttavat suolat. Betonin valmistuksessa on voitu käyttää klorideja, jotka liian suurina pitoisuuksina ruostuttavat teräksen, vaikka ympäröivä betoni olisi muuten karbonatisoitumatonta. Ruostumiseen vaikuttavat siis betonin laatu ja / tai terästen päällä olevan betonikerroksen paksuus.

Kosteusvaurioita aiheuttavat halkeamista imeytyvä sadevesi, vialliset saumat, liitokset ja pellitykset sekä ulkokuoren huokosiin tiivistyvä diffuusiokosteus. Veden imeytymiseen vaikuttavat betonin laatu ja julkisivun rasitusolosuhteet kuten viistosade. Vauriot ilmenevät elementin ulkokuoren kaareutumisena ja halkeiluna, laattojen irtoiluna, elementtien saumamassojen rikkoutumisena sekä ennen kaikkea pakkasrapautumisena. Betonin pakkasrapautumisen syynä on betonin huokosissa olevan veden jäätyminen ja laajeneminen, joka rikkoo ja hapertaa ainetta vähitellen kiihtyvällä nopeudella. Mahdolliset pakkasvauriot ilmenevät yleensä 10 -15 vuodessa.

Ulkokuoren kiinnitysvauriota aiheuttavat yleensä kiinnitysterästen ruostuminen, tartunnan heikkeneminen pakkasrapautumisen tai suurien lämpö- ja kosteusliikkeiden vuoksi, sekä työvirheet. Esimerkiksi betonielementtirakentamisen alkuaikojen taloissa kiinnikkeet eivät ole ruostumatonta terästä.

Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki.
Vanhan ulkokuoren verhous levyllä. Punavuori, Helsinki. © Kuva: Jukka Sulonen.

Vaurioita, halkeamia ja muodonmuutoksia saattaa syntyä myös rungon liikkeistä. Ne aiheuttavat saumavaurioita, joita voi syntyä myös siitä syystä, että saumausaineet ovat elinkaarensa päässä. Myös elementin lämmöneristyskerroksen paksuus saattaa vaihdella valmistustekniikan mukaan, mikä vaikuttaa rakenteen kosteus- ja lämpöfysikaalisiin ominaisuuksiin. Julkisivujen täydennysosien (kuten pellitysten, syöksytorvien, vesikourujen, lipputankojen ja valaisimien) liitosten huono kunto tai toteutustapa johtaa usein julkisivun likaantumiseen ja mahdollisesti kosteusvaurioihin.

Betonijulkisivujen kuntoarvio ja kuntotutkimus

Betonijulkisivujen vaurioita ei yleensä pystytä havaitsemaan silmämääräisesti, ennen kuin vaurio on edennyt pitkälle. Päätelmiä voi tehdä näkyvien betonivaurioiden lisäksi saumojen, pellityksien, liitosten ja ympäröivien rakennusosien kunnosta. Ylläpidon tarpeisiin tehdään tarvittaessa paikallisia kuntotutkimuksia.

Laaja kuntotutkimus on välttämätön viimeistään korjaustöiden hankesuunnitteluvaiheessa, jolloin tarvitaan tarkkaa tietoa rakenteiden kunnosta.

Kuntotutkimus voi olla vaiheittainen, tarpeen mukaan tarkentuva. Tietoa voidaan syventää ja laajentaa sitä mukaa, kun korjaustöiden suunnitteluvaihe lähestyy. Kuntotiedon lisäksi on tärkeää selvittää vaurioiden etenemisnopeus, jotta voidaan arvioida optimaalinen korjausajankohta. Myös rakenteiden mekaaninen turvallisuus on selvitettävä samoin kuin se, missä on haitallisiksi tai ongelmajätteiksi luokiteltavia rakennusaineita.

Tutkimusmenetelmiä ovat betoniterästen peitesyvyyden mittaus, kosteuden mittaus, lämpökamerakuvaukset, näytteiden otto, laboratoriokokeet, rakenteiden avaaminen ja tutkiminen sekä valokuvaus.

Kuntotutkimukseen liittyviä selvityksiä

Kuntotutkimuksen yhteydessä on usein tarpeellista tehdä myös muita selvityksiä, kuten haitallisten aineiden ja energiatalouden selvitykset, arkkitehtuuriin liittyvät selvitykset sekä viranomaisselvitykset.

Kosteusvaurioita parveke-elementeissä. Matinkylä, Espoo.
Kosteusvaurioita parveke-elementeissä. Matinkylä, Espoo. © Kuva: Jukka Sulonen.

Asbestikartoitus on yleensä tarpeen, koska 1960-70- luvuilla asbestia sisältävät verhouslevyt olivat yleisiä. Myös asbestia sisältäviä julkisivupinnoitteita oli käytössä aina 1980-luvulle asti.

PCB- yhdisteitä ja lyijyä saattaa olla 1960-70- lukujen saumausmassoissa, lämpölasi-ikkunoissa tai maaperässä. Kosteusvaurioiden yhteydessä saattaa esiintyä mikrobikasvustoa, jonka laajuus ja laatu on selvitettävä.

Energiatalouden selvittämisessä lämmönkulutuksen pitkäaikaisseuranta ja mahdollisia lämpövuotoja paljastava lämpökuvaus antavat taustatietoa korjaustavan valinnassa ja suunnittelussa.

Rakennustaiteellisten tai arkkitehtonisten ominaispiirteiden selvittäminen tuo esille laadullisia arvoja joilla saattaa olla suuri merkitys koko lähiympäristölle. Olennaista on selvittää, mitkä rakennuksen piirteet ovat säilyttämisen arvoisia ja kestävät muutoksia.

Kaavamääräykset ja rakennusvalvontaviranomaisten ehdot korjaustyölle saattavat liittyä teknisiin, rakennustaiteellisiin tai kaikkiin edellä mainittuihin seikkoihin, ja ne on syytä selvittää jo hankesuunnitteluvaiheen alussa.

Huolto ja korjaaminen pidentävät betoniseinän ikää

Vanhan ulkokuoren pinnoitus. Matinkylä, Espoo.
Vanhan ulkokuoren pinnoitus. Matinkylä, Espoo. © Kuva: Jukka Sulonen.

Kiinteistön kunnossapito jakaantuu huoltoon ja korjaamiseen. Oikein toteutettuna ja huollettuna betonijulkisivun ikä on 50 – 100 vuotta. Valitettavasti näin pitkiin korjausväleihin ei useinkaan päästä, mihin syinä ovat materiaalien huono laatu, valmistus- ja rakennevirheet sekä huollon laiminlyönti.

Huoltotoimenpiteitä ovat julkisivun puhtaanapito, uusinta- ja paikkamaalaukset, saumojen kunnossapito, ajoissa tehdyt paikalliset korjaukset, julkisivuvarusteiden ja liitosten kunnossapito. Vanheneminen ja rappeutuminen on väistämätöntä, mutta sitä voidaan hidastaa asiallisella huollolla.

Julkisivun korjaaminen tulee eteen, kun rakenne on teknisesti vanhentunut tai se ei täytä ulkonäkövaatimuksia. Tekninen vanhentuminen tarkoittaa sitä, että julkisivu ei enää suojaa alustaansa tai se on lujuusominaisuuksiltaan jopa vaarallinen. Vaikka yleensä korjauksen tarpeellisuuden arviointi perustuu tekniseen kuntoon, vaikuttaa jokainen korjaustoimenpide myös rakennuksen ulkoasuun.

Korjausmenetelmän valinta

Korjaustavan valinta vaatii arkkitehtonista arvottamista, kunnon arviointia ja tutkimista sekä periaatteellista päätöstä investoinnin suuruudesta ja pitkäikäisyydestä. Korjaustyö edellyttää aina hankesuunnitelmaa.

Vanhan ulkokuoren verhous tiilellä ja metallikaseteilla. Matinkylä, Espoo.
Vanhan ulkokuoren verhous tiilellä ja metallikaseteilla. Matinkylä, Espoo. © Kuva: Jukka Sulonen.

Korjaustöiden tavoitteena voi olla vain välttämättömien teknisten vikojen poistaminen tai toisaalta asukkaiden elinympäristön parantaminen ja kiinteistön arvon kohottaminen. Joissakin tapauksissa on paikallaan tehdä mahdollisimman vähän ulkoisia muutoksia tuottavia korjauksia, jos rakennustaiteelliset seikat, vaurion korjaaminen ja syiden poisto eivät muuta vaadi. Toisessa ääripäässä rakennuksen ulkoverhous on elinkaarensa päässä ja laaja korjaustyö on välttämätön tai elinympäristö on niin ankea, että sen parantamiseen ollaan valmiita panostamaan.

Julkisivukorjauksen yhteydessä voidaan tehdä muitakin siihen vaikuttavia perusparannustöitä kuten ikkunoiden uusiminen tai parantaminen, ulkoseinän lisälämmöneristys, sisäänkäyntien parannus, kattoremontti, hissien tai märkätilojen rakentaminen tai jopa uuden kerroksen tekeminen. Joka tapauksessa on varmaa, että korjaustyö, oli se sitten kevyt tai raskas, poikii liittyviä töitä, joiden toteutusajankohdat on mietittävä. Kaikkea ei välttämättä tarvitse tehdä kerralla, työt voidaan kenties pilkkoa osiin ja ajoittaa pitkällekin aikavälille, mutta toteutusjärjestys on tärkeä.

Vanhan ulkokuoren paikkaus tai pinnoitus

Korjausmenetelmät voidaan ryhmitellä tekotavan perusteella kolmeen päätyyppiin; ulkokuoren pinnoituksiin ja paikkauksiin, ulkokuoren verhoukseen ja ulkokuoren verhouksen vaihtamiseen. Toteutukset voivat olla myös näiden yhdistelmiä.

Vanhan ulkokuoren verhous tiilellä ja metallikaseteilla. Matinkylä, Espoo.
Vanhan ulkokuoren verhous tiilellä ja metallikaseteilla. Matinkylä, Espoo. © Kuva: Jukka Sulonen.

Paikkauskorjaukset ovat pääasiassa paikallisia ja vaativat yleensä esteettisistä syistä lisäksi vielä peittävän pintakäsittelyn. Pintakäsittelyt voivat olla paikkamaalauksia, mutta yleensä sillä tarkoitetaan suurempien alueiden ylikäsittelyjä. Niihin lasketaan maalaukset sekä erityyppiset suojakäsittelyt. Suurien alueiden korjausmenetelmä on vielä betonikorjauksiin kuuluva ruiskubetonointi, jonka avulla voidaan kasvattaa raudoituksen suojabetonipaksuutta ja pysäyttää betonin karbonatisoituminen. Ruiskubetonointi voi tosin muuttaa pinnan struktuuria olennaisesti verrattuna esimerkiksi vanhaan muottilaudoituspintaan, jolloin sen vaikutus arkkitehtuuriin on huomattava. Edellisten lisäksi on olemassa vähemmän käytettyjä kemiallisia ja sähkökemiallisia menetelmiä. Paikkaus- ja pinnoituskorjauksiin liittyy usein myös elementtisaumojen korjaus tai uusiminen.

Vanhan ulkokuoren uudelleenverhous

Uudelleenverhouksen perusajatuksena on jättää vaurioitunut rakenne uuden verhousrakenteen alle, jolloin vaurioituminen pysähtyy tai oleellisesti hidastuu. Tapa on sopiva pitkälle edenneiden ja laajojen vaurioiden korjauksiin. Olemassa olevien elementtien kiinnityksien tulee luonnollisesti olla kunnossa. Menetelmä on keskiraskas ja investointikustannus on suuri. Uudelleenverhoukseen liittyy yleensä myös lisälämmöneristys rakenteen kosteustekniikan hallitsemiseksi ja siten esimerkiksi raudoituksen korroosion pysäyttämiseksi.

Joskus on tarkoituksenmukaista verhota ainoastaan osa seinistä, esimerkiksi päätyseinät, jos niihin kohdistuu muita julkisivuja suurempi säärasitus. Myös kustannusten tasaamiseksi korjaus voidaan ajoittaa pidemmälle aikavälille ja toteuttaa korjaus vaiheittain, seinä kerrallaan.

Verhousmateriaaleja ovat esimerkiksi kuitusementtilevyt, yhdistelmälevyt, metalliverhoukset, tiili, harkko, betonilevyt ja -ohutkuorielementit, ja eristerappaus. Myös laminaattilevyt, lasilevyt ja kivilevyt tulevat kysymykseen.

Uudelleenverhous muuttaa rakennuksen ulkonäköä ja ilmettä suuresti, mm. paksuntamalla seiniä. Uuden verhouksen elinkaari -  kestävyys, huollettavuus, korjattavuus ja vaihdettavuus – vaikuttaa rakennuksen ulkonäköön myös pitemmällä aikavälillä.

Vanhan ulkokuoren purkaminen ja korvaaminen uudella verhouksella

Vanha ulkokuori voidaan myös poistaa eristeitä myöten ja korvata uudella. Sandwich-rakenteen ulkokuoren poistaminen on työlästä ja kallista, kuorielementtien korvaaminen uudella verhouksella on ainakin teknisesti yksinkertaisempaa. Ulkokuoren uusiminen on kuitenkin aina raskas ja suuri investointi. Tällainen korjaus tulee kysymykseen, kun vanha ulkokuori on niin pahoin vaurioitunut, ettei siitä ole uuden verhouksen alustaksi, tai kun lämmöneristys on homeessa tai riittämätön. Eteen voi myös tulla tilanne, että ulkoseinän paksuutta ei ole mahdollista kasvattaa.

Vaikutukset rakennuksen ulkonäköön, ympäristöön ja liittyviin korjauksiin ovat samantyyppisiä kuin peittävässä verhouksessa.

Julkaistu 18.11.2010 klo 13.53, päivitetty 9.12.2017 klo 8.47