Opiskeluvuosieni alkuaikoina, ensimmäisellä betonitekniikan kurssilla legendaarinen materiaalitekniikan professori Vesa Penttala aloitti luennon seuraavin sanakääntein, ”moni ajattelee, ettei betonitekniikka ole mitään rakettitiedettä. Se on oikea käsitys. Betoniteknologia on huomattavasti haastavampaa ja yksi monimutkaisimmista tieteen aloista.” Kuuntelin Penttalan luentoja haltioituneena ja valitsin yliopistolla pääaineekseni betonitekniikan.
Penttalan väite osoittautui oikeaksi, päällisin puolin yksinkertaisen aiheen kompleksisuus paljastui minulle hyvin nopeasti. Maallikko voi kuvitella Rooman historiallisessa rakennuksessa ja tämän päivän asuinkerrostalossa käytettävän betonin olevan samaa materiaalia. Betoni on materiaalina kuitenkin kehittynyt valtavasti jo pelkästään viimeisen 30 vuoden aikana.
Nykyisen kaltaisen betonin käyttö yleistyi 1900-luvun alussa Pariisin maailmannäyttelyn myötä. Teräsbetonin muokattavuus antoi arkkitehdeille uusia ulottuvuuksia. Betonin käytön lisäännyttyä myös laadunvalvonnalle kehitettiin menetelmät. Esimerkiksi betonin notkeuden laadunvalvontavälineeksi kehittyi kartiopainumamittaus-menetelmä. Muun muassa tätä yli sata vuotta vanhaa laadunvalvontavälinettä käytetään yhä tänä päivänä betonin työstettävyyden mittaamiseen.
Betoniteollisuuden laadunvalvonnan menetelmät ovat pääosin hyvin vanhoja keksintöjä. Kuitenkin betoni materiaalina on kehittynyt valtavasti; esimerkiksi työstettävyys, lujuuden kehitys ja säänkestävyys ovat kehittyneet ja tehneet betonista aivan toisen materiaalin. 1900-luvun alussa piti hyväksyä se, että uuteen asuinkerrostaloon muutettaessa ensimmäisen viiden vuoden aikana vaatteet, huonekalut ja verhoukset homehtuivat. Tämä johtui rakenteiden kuivumisesta, joka kesti jopa viisi vuotta rakennuksen valmistumisesta. Asuinkerrostalot valmistuvat nykyisin kaksi kertaa nopeammin ja erittäin puhtaassa ympäristössä asuvat ihmiset aistivat homeitiöt vainukoiran tarkkuudella. Tämä reagointi johtuu valkosolujen yliherkistymisestä, ilmeisesti patogeenien puutteen vuoksi. Betonimassa on kehittynyt voimakkaasti rakentamisen vaatimusten vuoksi. Vanhasta betonista on enää harmaa väri jäljellä, toisinaan ei sitäkään. Massan laatu ja ominaisuudet ovat siis muuttuneet, mutta laadunvalvontamenetelmät ovat edelleen 1900-luvun alusta.
Viime vuoden loppupuolella tapahtui ratkaiseva käänne betoniteollisuuden laadunvalvonnan tulevaisuuden suhteen. Laadunvalvontateknologian ymmärrettiin jääneen auttamattomasti jälkeen betonin materiaalisesta kehityksestä. Kaikki alkoi Kemijoen sillan kansivalusta. Monien vaiheiden jälkeen silta päätettiin purkaa ja rakentaa uudelleen. Betoniteollisuuden huonoksi onneksi Turun uuden keskussairaalan betonirakenteiden valmistuksessa epäonnistuttiin myös, ja näyttävästi. Hetkessä tylsäksi koetusta perinteisistä perinteisin betoniteollisuus oli median riepoteltavana, betoniteollisuus yllätettiin housut kintuissa. Tämänkaltaisista tilanteista teollisuuden alalla on kokemusta viimeksi 1960-luvulta.
Betoniteollisuuden selvitykset alkoivat kuitenkin suhteellisen pikaisesti, muuten niin verkkaisessa suuressa vanhassa toimialassa. Hätiköityjäkin esiintuloja nähtiin: asiantuntijalausunnoiksi kuvitelluilla esiintuloilla ei ollut totuuden kanssa juuri tekemistä. Esiintuloista puuttui ymmärrys esimerkiksi siitä, kuinka betonirakenteen puristuslujuuden arviointi perustuu tilastolliseen analyysiin. Lisäksi sellaiset käsitteet kuten nimellislujuus, tavoitelujuus ja vertailulujuus sekoitettiin. Betonirakenteen puristuslujuuden määrityksessä huomioidaan muun muassa rakenteen heterogeeninen ominaisuus.
Betonistandardeissa esitetään betonimateriaaliin kohdistuneet vaatimukset. Kun ohjeita noudatetaan tarkoin, ei virheiden syntymiselle pitäisi olla mahdollisuuksia. Teoria taustalla on paikoin hyvin haastavaa. Tilastollisen analyysin lisäksi betoniteknologian materiaalitekniset haasteet ovat vielä huomattavasti kompleksisempia. Esimerkiksi betoniteknologian parissa työskentelevät tuntevat yksinkertaistetun mallin suojahuokosten tuomasta pakkasenkestävyydestä. Päällisin puolin yksinkertaisen asian taustalla onkin monimutkaisia kemiallisia prosesseja, kuten osmoosin aiheuttamaa painetta ja ionikonsentraation vaikutus veden jäätymislämpötilaan.
Yleisesti teollisuuden piirissä konsensus on saavutettu: nykyisen betonimassan laadunvalvontaan tarvitaan uutta tekniikkaa. Yhtä kaikki, laatuun on nyt laitettava resursseja entistä hanakammin. Täysin kotimainen Lujabetoni toimii esimerkkinä uusille laadunvalvontamenetelmille. Lujabetoni yhtenä Suomen suurimmista ja vahvimmista betoniosaajista on asentanut täysimittaisen betonilaboratorion liikkuviin laadunvalvontayksikköihin. Käytössä on kaikki tarvittavat markkinoilla olevat laadunvalvontavälineet. Lisäksi kilpailevia laadunvalvontavälineitä ja uusia innovaatioita etsitään aktiivisesti markkinoilta. Laadunvalvonnan tärkein työkalu on kuitenkin asenne. Betonirakentamisen jokaiselle portaalle tarvitaan halua tuottaa laadukkaita betonirakenteita. Lujabetoni on mahdollistanut työmaan laboratoriotasoisen laadunvalvonnan. Edistynein laadunvalvontateknologia, teknologian kehittäminen ja Luja asenne ovat ensimmäinen askel laadukkaaseen betonirakentamiseen.
Miro Harjumäki, DI
26.8.2017
Kirjoittaja on Lujabetonin kehityspäällikkö
