Rakentaminen

Sisältö:

6.1 Rakentamisajankohta

6.2  Levitys

6.3  Tiivistäminen ja siihen liittyvät tutkimukset

6.4  Dokumentointi

6.5  Rakentamisen laadunvalvonta

6.6  Rakenteiden aukikaivu ja ylläpito

 

Rakentamisvaihe tulee kytkeä osaksi uusiomateriaaleilla toteutettavan rakentamisen suunnitteluprosessia, vastaavalla tavalla kuin perinteisillä luonnonkiviaineksilla tehtävän rakentamisen tapauksessakin. Uusiomateriaalirakentamisen suunnittelussa tulee kiinnittää erityistä huomiota materiaalien saatavuuteen ja koko materiaalilogistiikkaketjun kapasiteetin riittävyyteen rakentamisen kannalta. Materiaalilogistiikkaa koskevan suunnittelun yhteydessä on tärkeää tiedostaa uusiomateriaalin muodostumisprosessin vaikutus materiaalin laatuun. Prosessin vaikutus muodostuvan uusiomateriaalin laatuun voi vaihdella laitoskohtaisesti. Lisäksi muodostumisprosessissa tapahtuvat kausivaihtelut voivat muuttaa materiaalin teknisiä ominaisuuksia ja saatavuutta.   

Materiaalilogistiikkaketjun varmistamisen lisäksi suunnitteluvaiheessa on tärkeää laatia ohjeistus rakennetyypin rakentamisessa käytettävistä työtavoista, jossa on esitetty periaatteet rakentamisessa käytettävästä kalustosta, rakentamisjärjestyksestä ja laadunvalvontamenetelmistä eri rakennusvaiheissa. Ohjeistuksen sisältöön voi vaikuttaa käytettävän uusiomateriaalin lisäksi rakennetyyppi.

Uusiomateriaalirakentamisen yhteydessä tulee muistaa varmistaa materiaalikohtaisesti seuraavat vaatimukset, jotka voivat poiketa luonnon maa- ja kiviaineksella tehtävästä rakentamisesta:

  • Ympäristö- ja työsuojelu
  • Uusiomateriaalin käsittely työmaalla (erityisesti jätteeksi luokiteltavat materiaalit)
  • Sääolosuhteet
  • Kuljetus- ja rakennuskalustoa koskevat vaatimukset
  • Materiaalin ja rakenteen laadunvalvonta (erityisesti vesipitoisuus ja toteutunut tiiviys)

Eri uusiomateriaaleilla toteutettavaan rakentamiseen liittyviä ohjejulkaisuja on esitetty taulukossa 6.1.

 

Taulukko 6.1       Joillakin uusiomateriaaleilla toteutettavaan rakentamiseen liittyviä ohjejulkaisuja.

6.1 Rakentamisajankohta

Joillakin uusiomateriaaleilla rakentaminen on syytä ajoittaa kesäkaudelle (kevät-syksy). Lujittuvien uusiomateriaalirakenteiden rakennusajankohdan vuorokauden alin lämpötila tulisi olla alhaisimmillaan n. + 5 °C, koska alhainen lämpötila hidastaa sitoutuvien uusiomateriaalien lujuuden kehittymistä. Eri materiaaleilla herkkyys lämpötilan suhteen kuitenkin vaihtelee, joten suunnittelussa, rakennuttamisessa ja rakentamisessa on syytä käydä läpi materiaalitoimittajien ohjeet ja arvioida niiden perusteella tarvittaessa hankekohtaiset työohjeet eri materiaaleille.

Syksyllä usein esiintyvien runsaiden sateiden ja hidastuneen haihdunnan aikana tulee huolehtia ympäröivien rakenteiden kuivatuksesta ja rakentamisessa käytettävän materiaalin vesipitoisuuden säilymisestä optimaalisella tasolla. Liettymisriskin omaavilla uusiomateriaaleilla tehtävä rakentaminen tulee keskeyttää runsaiden sateiden sattuessa. Valmis uusiomateriaalikerros tulee peittää tai suojata työvuoron päätyttyä.

Uusiomateriaaleilla tehtävää rakentamista koskee usein rakennekerroksen peittämistä tai päällystämistä koskeva vaatimus. Mikäli olosuhteet eivät salli rakenteen päällystämistä ennen talvea, tulee uusiomateriaalirakenne suojata riittävän paksulla sitomattomalla luonnonkiviaineskerroksella. Suojakerroksen paksuus tulee olla vähintään 100 mm (tai enemmän materiaalikohtaisten ohjeiden ja suunnitelmien mukaisesti). Suojakerroksen tarkoituksena on ehkäistä uusiomateriaalikerroksen pinnan liettymistä ja huolehtia rakenteen riittävästä kantavuudesta ennen kuin lujittuva uusiomateriaalikerros on saavuttanut riittävän lujuuden. Asfalttipäällysteisillä rakenteilla tulee huolehtia päällysteen riittävästä tartunnasta alustaansa. Tartunta on erittäin merkittävä laatutekijä rakenteen kestoiän kannalta erityisesti silloin, kun asfaltti levitetään suoraan sidotun uusiomateriaalirakennekerroksen päälle.

 

6.2  Levitys

Uusiomateriaalin levitystyössä tulee huolehtia suunnitellun tiivistetyn rakennekerrospaksuuden saavuttamisesta, levitettävän kerroksen tasalaatuisuudesta sekä levityskapasiteetin riittävyydestä. Levitystyöjärjestys tulee pyrkiä suunnittelemaan kohdekohtainen liikennöinti huomioiden siten, että tiivistämättömän levitetyn rakennekerroksen päällä ei liikennöidä ennen rakennekerroksen tiivistämistä ja peittoa.

Levitystyössä voidaan käyttää usein tavanomaisia levitystyötapoja ja koneita. Sitoutuvien uusiomateriaalien levitystyössä tulee kuitenkin kiinnittää huomiota materiaalien ennenaikaiseen ja epätasaiseen tiivistymiseen. Tämä käytännössä katsoen tarkoittaa sitä, että esimerkiksi lujittuvien lentotuhkamateriaalien levitystyö päällysrakennekohteilla ei ole suositeltavaa tehdä kaivinkoneen avulla.

Uusiomateriaalien levitystyön yhteydessä tulee varmistua, että materiaalia ei pääse levitystyön aikana kulkeutumaan suunnitellun rakenteen ulkopuolelle. Päällysrakennekerrosten rakentamisen yhteydessä tämä voidaan ehkäistä riittävän korkeiden reunatukien avulla. Reunatukien rakentamisen yhteydessä on huomioitava levitettävän kerroksen paksuus ja käytettävän uusiomateriaalin kokoonpuristuvuus tiivistettäessä. Esimerkiksi suuren kokoonpuristuvuuden omaavat lentotuhkat voidaan joutua levittämään 1,5 kertaa suunniteltua kerrospaksuutta paksummaksi kerrokseksi ennen tiivistämistä, mikä on huomioitava tekemällä reunatuet riittävän korkeiksi. Levitystyössä suunnitellun rakenteen ulkopuolelle esimerkiksi pientareille kulkeutunut uusiomateriaali tulee siivota pois eikä sitä saa läjittää ulkopuolisiin rakenteisiin.

 

6.3  Tiivistäminen ja siihen liittyvät tutkimukset

Yleiset maarakentamisen tiivistystyötä koskevat ohjeistukset on esitetty InfraRYL 2017 julkaisun liitteessä 2 Kerrosrakenteiden tiivistystyön ja tiiviydentarkkailun menetelmät. Useiden uusiomaarakenteiden tiivistyö voidaan tehdä vastaavalla tavalla kuin luonnon maa- ja kiviainestenkin osalta.

Rakenteiden tiivistyksessä on vältettävä tiivistystä materiaalikohtaisissa ohjeissa esitettyä paksumpina kerroksina. Esimerkiksi kerralla tiivistettävän löyhän lehtotuhkakerroksen enimmäispaksuus tulisi olla enintään 25 cm. Mikäli lentotuhkaa halutaan tiivistää edellä mainittua paksumpana kerroksena, on tiivistämiseen ja sen laadunvalvontaan kiinnitettävä tehostetusti huomiota ja tiivistyksen onnistuminen testattava koetiivistyksellä.

Uusiomateriaalien, kuten luonnon materiaalienkin, tiivistystyössä on käytettävä kullekin materiaalityypille parhaiten soveltuvaa jyrätyyppiä. Jyrän massa ja täryjärjestelmän teho tulee olla riittävän suuria, että materiaali saadaan tiivistymään riittävästi. Esimerkin lentotuhkilla on suositeltavaa käyttää vähintään 10 tonnin painoista yksivalssijyrää. Eräiden uusiomateriaalien rakeet voivat olla lujuudeltaan niin heikkoja, että ne voivat hienontua tiivistystyön aikana. Tällöin tiivistystyön aikana on syytä välttää ylimääräisiä jyrän ylityskertoja, sekä täryn tarpeetonta käyttöä. Eräät uusiomateriaalit, kuten esimerkiksi kipsi ja osa masuunikuonista voivat muuttaa tilavuuttaan (turvota) materiaalien ollessa uusia. Nämä materiaalit on vanhentamiskäsiteltävä ennen rakentamista.

Sitoutuvien uusiomateriaalirakenteiden tiivistäminen lopulliseen rakennetiheyteen tulee suorittaa saman päivän aikana. Tiivistystyötä ei saa jatkaa enää seuraavana päivänä, koska uudelleentiivistäminen rikkoo sitoutumisvaiheessa olevaan rakenteeseen muodostuneita sidoksia.

Tiivistystyötä ja sen laadunvalvontaa varten rakentamisessa käytettävästä materiaalista on tutkittava ainakin kuivairtotiheys sekä tiivistystyön kannalta optimaalinen vesipitoisuus. Kuivairtotiheys voi olla tarpeen määrittää joidenkin uusiomateriaalien tapauksessa modifioidun Proctor-sullonnan avulla. Täyden työmäärän Proctor-kokeen tuloksena määritettävä maksimi kuivairtotiheys ei ole välttämättä tiivistystyön laadun realistinen tavoitearvo. Modifioidussa Proctor-sullonnassa käytettävänä tiivistystyömääränä on useiden uusiomateriaalien tapauksessa suositeltavaa käyttää 10 iskua/kerros, ja tiivistys 5 kerroksessa.

Tavoiteltavan kuivairtotiheyden arvon saavuttamiseksi tarvittava tiivistystyömäärä vaihtelee eri materiaaleilla, rakennusolosuhteissa ja käytetyllä tiivistyskoneella. Tämän johdosta rakentamisen aloitusvaiheessa on tärkeää suorittaa rakentamisen tiivistystyötä ohjaava koetiivistys, jossa tiivistystyömäärä tutkitaan. Koetiivistyksessä mitataan kuivairtotiheyden kehittymistä tiivistettävässä kerroksessa jyrän ylityskertojen välillä. Kuivairtotiheyden mittaamisessa rakenteesta voidaan yleensä käyttää Troxler- ja Volymetrimittauslaitteita, mutta ne eivät sovellu kaikille materiaaleille. Troxler-mittalaitteen on todettu antavan virheellisiä tiheyden ja vesipitoisuuden mittaustuloksia esimerkiksi joillekin lentotuhkille ja jätteenpolton pohjakuonille. Näiden materiaalien tapauksessa on käytettävä volymetrimittausta kuivairtotiheyden määrittämiseen. Vesipitoisuuden laadunvalvonta työmaaolosuhteissa voidaan yleensä toteuttaa mikroaaltouunikuivausmenetelmän avulla.

 

6.4  Dokumentointi

Uusiomateriaalirakentamista koskee luonnonkiviainesrakentamista laajempi dokumentointivelvollisuus silloin, kun materiaali luokitellaan jätteeksi. Valmiissa rakenteessa hyödynnetyn jätteen määrä tulee dokumentoida rakentamisen asiakirjoihin ja toimittaa rakennuttajalle sekä ympäristöviranomaiselle. Toteutuneen hyötykäytetyn materiaalin määrä tulee toimittaa myös jätteen muodostumisprosessista vastaavalle taholla, joka tarvitsee tiedon hyödynnettävästä määrästä esimerkiksi jäteverotusta varten.

Uusiomateriaalirakenteiden sijainti ja tyyppitieto tulee dokumentoida rakennuttajan esittämien ohjeistusten mukaisesti. Esimerkiksi Liikenneviraston hankkeissa erikoismateriaalien dokumentointi on ohjeistettu seuraavasti (Uusiomateriaaliopas, Liikennevirasto 2014):

Erikoismateriaaleista, kuten teräsverkoista ja stabiloinneista tallennetaan tieto Tierekisteriin. Näin on tarkoitus tehdä myös uusiomateriaalirakenteiden osalta. Mitoitusparametrien päivittäminen ja vauriomallien kehittäminen vaativat tietoa luonnonmateriaaleista poikkeavista materiaaleista rakenteissa. Myös tiedot tiiviin päällysteen vaativista kohteista tai purkamisessa erityistoimia vaativien materiaalien käyttökohteista on syytä tallentaa. Urakoitsija toimittaa tiedot toteutetusta rakenteesta tilaajalle:

  • materiaali,
  • mihin rakennekerrokseen käytetty (päällyste, kantava, jakava, suodatin, penger, siirtymäkiila, meluvalli, pohjaveden suojausrakenne),
  • rakenteen sijainti (tierekisteriosoite),
  • milloin rakennettu,
  • määrä (tonnia),
  • mihin käyttö perustuu (ympäristösuojelulain mukainen ilmoitus tai ympäristölupa tai ei kumpikaan edellä mainituista),
  • liittyykö kohteeseen seurantaa, ja
  • viitetiedot.

Uusiomateriaalien merkitseminen tierekisteriin tehdään tierekisterin tietolajipäivitysohjeistuksen mukaisesti (www.liikennevirasto.fi/tierekisteri).

Vastaavan dokumentointi- ja paikkatietojärjestelmien kehittäminen on käynnissä myös mm. PK-seudun kaupungeilla.

 

6.5  Rakentamisen laadunvalvonta

Rakentamisen laadunvalvonnassa seurataan uusiomateriaalikohtaisesti laaditun työsuunnitelman noudattamista. Laadunvalvonnan yhteydessä seurataan myös rakennuskohteelle saapuvien materiaalien laatua ja teknisiä ominaisuuksia. Uusiomateriaalirakentamisen laadunvalvonnassa käytetään pääasiassa samoja menetelmiä sekä laatuvaatimuksia kuin luonnon maa- ja kiviainekselle tehtävässä rakentamisessa.

 

Taulukko 6.2       Uusiomaarakentamisessa hyödynnettäviä laadunvalvontamenetelmiä.

 

6.6  Rakenteiden aukikaivu ja ylläpito

Uusiomateriaalirakenteiden aukikaivun yhteydessä on huolehdittava, että kaivettavat materiaalit eivät pääse sekoittumaan. Kaivutyön yhteydessä poistettavat materiaalit voidaan käyttää siten uudelleen kaivantoa täytettäessä. Mikäli kaivettavaa uusiomateriaalia ei hyödynnetä käyttökohteessa uudelleen, eikä sen välivarastointi ole mahdollista, se voidaan sijoittaa jätteenä kaatopaikalle. Mikäli uusiomateriaalia ei saada kaivettua eroteltuna, ei sen laadukas hyödyntäminen välttämättä onnistu.

Rakenteesta kaivetun lujittuvan uusiomateriaalin lujittumisominaisuuksia voidaan elvyttää sekoittamalla materiaaliin sideainetta (esim. sementtiä). Sekoitustyössä voidaan hyödyntää esimerkiksi seulakauhaa silloin kun materiaalimäärät eivät ole suuria. Osa uusiomateriaaleista lujittuu aukikaivun jälkeen uudelleen tiivistettynä, kun vesipitoisuus ja tiivistysmäärä ovat oikeat. Tällaisia materiaaleja ovat mm. masuunihiekka ja betonimurske.

Mikäli materiaali päätetään poistaa rakenteesta kokonaan, voi sitä koskea jätelain mukaiset määritykset, jolloin sen kaatopaikalle tehtävää sijoittamista varten tulee tarkastella ao. materiaalia koskevat kaatopaikkamääräykset ja EU:n jätedirektiivi.

Putkikaivantojen rakentamisessa on huomioitava uusiomateriaalien lujittuminen ja mahdollinen putkimateriaaliin kohdistuva korroosioriski. Lujittuvia materiaaleja ei voi käyttää putkikaivantojen alkutäytöissä vaan alkutäyttö tulee tehdä InfraRYL -julkaisussa esitettyjen materiaalivaatimusten ja ohjeiden mukaisesti.  

Uusiomateriaaleja sisältävien rakenteiden aukikaivun ja ylläpidon kannalta olisi tärkeää rakenteiden omistajien asianmukaisten paikkatietojärjestelmien luominen ja niiden ylläpitäminen, jolloin jo ennen kaivun aloittamista on tiedossa mitä materiaaleja ja miten ko. paikassa on käytetty. Näin voidaan suunnitella jo ennen kaivua miten ko. materiaaleihin ja ratkaisuihin varaudutaan ja miten kaivettavat materiaalit pystytään mahdollisimman hyvin käyttää uudelleen. 

Sivua viimeksi muokattu 5.1.2019