Betonirakenteiden kestävyyttä ja korroosion vaikutuksia voidaan nyt arvioida entistä tarkemmin. Arvioinnin mahdollistaa viitekehys, joka syntyi tuoreessa väitöstutkimuksessa.
Korroosion alkusyynä on usein hiilidioksidin tai kloridin tunkeutuminen huokoiseen betoniin.
Väittelijä Woubishet Taffesen mukaan korroosiokartoituksen perinteiset menetelmät eivät ota riittävän hyvin huomioon eri tekijöiden ja parametrien vuorovaikutuksia.
Taffesen kehyksen pohjalta voidaan rakentaa datavetoisia malleja betonin karbonatisoitumisen ja kloridirasituksen sekä hygrotermisen suorituskyvyn ennustamiseen.
Pehmittimillä iso merkitys
Taffese keräsi kaikkia mallejaan varten pitkän aikavälin dataa kolmesta eri kenttäkokeesta.
Karbonatisoitumista ennustetaan integroidulla mallilla, jossa käytetään neuroverkkoja sekä tehostettuihin kokoonpanomenetelmiin perustuvia päätöspuita.
Malli arvioi kloridien tunkeutumiseen vaikuttavien tekijöiden – kuten soran raekoon, pehmittimien määrän ja laadun sekä käytettyjen sementtimateriaalien – merkitystä monista eri näkökulmista.
Uuden mallin suorituskyky paljastui vertailussa paremmaksi kuin vanhojen menetelmien. Se osoitti muun muassa pehmittimen ja ilman koostumuksen merkittävät vaikutukset karbonatisoitumiseen.
Betoninvalmistajille ja rakennusten kunnossapitäjille
Myös hygrotermisen suorituskyvyn malli toimi hyvin ja tunnisti pinnan suojausmenetelmät, jotka varjelevat betonia korroosiolta sekä kemiallisilta ja roudan aiheuttamilta vaurioilta.
Taffesen mukaan kaikki uudet mallinnusmenetelmät ovat luotettavia ja helposti toistettavia, mikä auttaa ennakoivien kunnossapitosuunnitelmien tekemisessä.
Mallit auttavat myös yrityksiä optimoimaan sekoitussuhteita betoninvalmistuksessa niin, että teräsbetonirakenteet kestävät entistä paremmin sekä karbonatisoitumista että kloridirasitusta.
Taffesen väitöskirja Data-Driven Method for Enhanced Corrosion Assessment of Reinforced Concrete Structures tarkastetaan Turun yliopistossa 18.6.2020.
Sinua voisi kiinnostaa myös:
Uusi työkalu kertoo betonin kosteudesta ja kestävyydestä
Betonin hiilijalanjälki kutistuu
Ekobetoni on vihreämpi vaihtoehto
Suomalaiskoulu syntyy hiilineutraalista betonista
Uusi ekosysteemi haluaa betonin kiertämään uudisrakennuksiin
