Yleisimpien mittausten tekemisestä ja niiden tulkinnasta

Yleisimpien mittausten tekemisestä ja niiden tulkinnasta

Betonirakenteiden mittaukset

Betonirakenteiden mittaukset voidaan karkeasti jakaa selvitysvaiheen mittauksiin sekä laadunvalvontamittauksiin. Molemmissa tapauksissa käytetään usein samaa mittausmenetelmää.

Betonirakenteiden yleisimmin käytettyjä mittausmenetelmiä ovat:

1. Betonipeitemittaus

  • mitataan betoniraudoitteen suojana olevan betonikerroksen (suojabetonikerroksen) paksuus. Mittaustarkkuus nykyisillä laitteilla on hyvä. Käytetään sekä kuntotutkimuksissa että valmiiden tuotteiden laadunvalvonnassa.
  • normimääräys suojabetonikerroksille ulkoilmassa on tavanomaisissa rakenteissa 25 mm, maata vasten olevissa betonirakenteissa 50 mm, lisäksi on eri rasitusolosuhteisiin muita peitevaatimuksia.

2. Betonin vetolujuusmittaus, tartuntavetolujuusmittaus

  • mitataan betonialustan lujuutta (pakkasrapautumisen esiintymistä) tai asennetun tuotteen tartuntalujuutta alustaansa. Käytetään sekä kuntotutkimuksissa, työn toteutusvaiheessa kartoitusmittauksena että tehtyjen korjausten laadunvalvonnassa.
  • paikkausten ja pinnoitusten tartuntalujuuksille on olemassa ohjearvot (bY 41).

3. Kloridipitoisuusmittaus

  • määritetään betonirakenteen kloridipitoisuus.
  • klorideja (suolaa) on käytetty eri syistä aiempina vuosina betonin valmistuksessa. Lisäksi käyttöolosuhteet saattavat aiheuttaa kloridirasituksen betonirakenteille.
  • kloridirasitus aiheuttaa voimakkaan betoniterästen korroosion (ruostumisen) ja sen korjaaminen on erittäin vaikeaa.
  • käytetään kuntotutkimuksissa sekä myös työmaalla olosuhdekartoituksissa.
  • suhteellisen kallis ja aikaa viepä laboratoriotutkimus.

4. Karbonatisoitumissyvyyden mittaus

  • mitataan ilman hiilidioksidin ja betonin keskinäisten kemiallisten reaktioiden aiheuttama betonin emäksisyyden aleneminen (pH-arvo). Tällä on tärkeä merkitys korjaussystematiikkaa suunniteltaessa.
  • käytetään pääasiassa kuntotutkimustoimenpiteenä, mutta voidaan käyttää myös työmaalla olosuhdekartoitukseen.
  • suojahuokossuhteen määritys.
  • määritetään betonin pakkasenkestävyyttä.
  • voidaan käyttää sekä kuntotutkimuksissa että valmiiden rakenteiden laadunvalvonnassa.
  • aikaa viepä ja suhteellisen kallis tutkimus.

5. Kosteusmittaus

  • selvitetään yleensä rakenteen päällystyskelpoisuutta
  • pintakosteusmittaus saattaa antaa väärän tuloksen

6. Raudoitteiden paikannus

  • määritetään betoniraudoitteiden sijainti rakenteessa
  • käytetään asennus- ja purkutöissä
  • betonipeitemittauksen sovellus

Kosteusvauriomittaukset

Rakenteiden kosteutta voidaan mitata useilla eri menetelmillä, mutta päämenetelmiä on kaksi:

1. pintakosteusmittaus

2. rakennekosteusmittaus

Pintakosteusmittaus tehdään ainetta rikkomattomin menetelmin (kuntoarviot, kosteusvaurioiden karkeat kartoitukset). Kosteusmittarit mittaavat alustan sähkönjohtavuuden muutoksia (rakenteen kosteuspitoisuus vaikuttaa sen sähkönjohtavuuteen).

Pintakosteusmittauksen tarkoituksena on löytää ympäristöstä poikkeavat kosteusarvot. Pintakosteusmittauksella ei voida määrittää suoraan rakenteen kosteuspitoisuutta (eräitä poikkeuksia lukuun ottamatta). Pintakosteusmittari reagoi mm. lattialämmityksen sähkökaapeleihin, rakenteiden nurkkien tiivistykseen käytettyihin alumiinifoliopintaisiin tiivistysnauhoihin, vesi- ja lämpöjohtoihin rakenteissa jne. Pintakosteusmittari ei voi myöskään kertoa, onko kosteus asennetun vesieristeen etu- vai takapuolella (toinen on kosteusvaurio, toinen ei). Pintakosteusmittarien lukemien tulkintaan on siis suhtauduttava suurella harkinnalla. Rakenteiden purkupäätös voidaan vain hyvin harvoin antaa suoraan pintakosteusmittauksen perusteella. Mittaajan on myös tunnettava käyttämänsä laitteiden ominaisuudet muiden mittausmenetelmien perusteella.

Rakennekosteusmittaus on kuntotutkimuksiin kuuluva mittausmenetelmä. Se tehdään aina rakenteeseen poratusta reiästä (ainetta rikkova menetelmä). Rakennekosteusmittaus antaa tarkan ja varman tiedon rakenteen kosteuspitoisuudesta. Menetelmällä mitataan rakenteen huokosissa olevan ilman vesisisältöä.

Kiviainespohjaisten (erityisesti betonin) ja muiden rakenteiden mittausjärjestelyt poikkeavat toisistaan. Kiviainespohjaisissa rakenteissa mittaus tehdään 1-3 vuorokautta mittausreiän poraamisen jälkeen. Mittauksen suorittamiseen liittyy joukko huolellisesti tehtäviä esivalmistelutoimenpiteitä. Myös rakennekosteusmittaukseen liittyy virhemahdollisuuksia, jotka on tunnettava.

Kuivaus-punnitus -menetelmä antaa täysin yksiselitteisen vastauksen tutkittavan näytteen kosteuspitoisuudesta. Menetelmä vaatii laboratoriolaitteet, ja sitä käytetään suhteellisen harvoin (ehkä liiankin harvoin). Menetelmässä punnitaan näyte ennen käsittelyä. Sitten se kuivataan standardin määrittelemissä olosuhteissa täysin kuivaksi ja punnitaan uudelleen. Punnitusarvojen erotuksena saadaan rakenteeseen sitoutuneen kosteuden määrä mitattua tarkasti.

Sisäilma- ja mikrobimittaukset

Kun selvitetään mikrobien esiintymistä rakennuksissa, yleisimpiä menetelmiä ovat materiaalinäyte (toimitetaan rakenteesta irrotettu palanen tutkittavaksi), sivelynäyte (tutkittavaa aluetta sivellään erityisellä näytetikulla, joka toimitetaan tutkittavaksi), teippinäyte (tartutetaan teippiin ainesosia tutkittavan alueen pinnasta laboratorioon toimitettavaksi) sekä ilmanäyte (kerätään tutkittavasta huonetilasta näyte, yleisimmin Andersen-kerääjällä). Keräysnäyte tutkitaan laboratoriossa.

Materiaalinäytteet ja vastaavat voidaan ottaa koska tahansa. Ilmanäytteen ottamista rajoittaa sen sijaan vuodenaika. Mikäli ilmanäytteestä halutaan luotettava, se tulee ottaa talvikaudella, jolloin ulkoilman sieni-itiöpitoisuudet ovat niin olemattomat, etteivät ne voi vaikuttaa huonetilasta otettuun näytteeseen. Kesäaikana ulkoilmassa esiintyy samoja mikrobilajeja, joita kosteusvaurioituneista rakennuksista etsitään.

Mikäli ilmanäyte joudutaan ottamaan epäedulliseen vuodenaikaan, on ehdottomasti otettava ulkoilmasta riittävät vertailunäytteet vertailujen tekemiseksi.

Toistaiseksi ei ole pystytty kehittämään ”mittaria”, saman tyyppistä osoitinlaitetta kuin esim. kosteusmittari on, jolla voitaisiin ilmasta suoraan mitata mikrobien esiintyminen, lajisto ja määrä.

Sisäilmasta voidaan mitata myös mm. hiilidioksidi-, radon- ja erilaisten haihtuvien yhdisteiden (VOC) pitoisuuksia. Radonmittaus tehdään eräänlaisella näytepurkilla usean vuorokauden ajan ja toimitetaan tutkittavaksi. Haihtuvien yhdisteiden mittaus on monimutkaista ja kallistakin, eikä sitä käytännössä voida tehdä yleismittauksena, vaan on oltava ennakkokäsitys, mitä yhdisteitä ollaan etsimässä.

Tärkeätä on huomata, että kun selvitetään syitä huonona koettuun sisäilman laatuun, ei päällimmäisenä suinkaan ole homeiden etsiminen. Olennaisia selvitettäviä asioita ovat ilmanvaihto, vallitsevat lämpötilat, käytetyt materiaalit ominaisuuksineen, tilojen käyttötarkoitus ja käyttötottumukset, kosteusvaurioiden muut seuraukset mikrobiongelmien lisäksi, muut ympäristön olosuhteet jne. Lisäksi ongelmat saattavat itse asiassa johtua aivan muista tekijöistä kuin asunnosta, vaikka ongelmat tuntuvatkin kohdistuvan juuri siihen. Ongelma saattaa kuitenkin olla lähtöisin harrastuksista, työpaikasta tai muusta ulkoisesta lähteestä.

Lämpötilamittaukset

Lämpötiloja mitataan sekä ilmasta että materiaaleista. Liian korkea lämpötila aiheuttaa erilaisia ärsytys- ja muita oireita. Suositukset asuintilojen ja työpaikkojen lämpötiloista löytyvät Sisäilmayhdistyksen internetsivuilta sekä painetusta julkaisusta Sisäilmaohje. Sisäilmaohjeessa lämpötiloille on määritetty yleiset suositus- ja minimiarvot sekä poikkeamarajat esim. nurkan lämpötiloille.

Kodissa tavanomaisesti käytetyillä lämpö- ja kosteusmittareilla ei saada luotettavia mittaustuloksia. Syynä on näiden mittalaitteiden laatu ja kalibroinnin puute. Olosuhteiden selvityksissä mittaukset tulee tehdä ammattikäyttöön tarkoitetuilla mittareilla.

Mittauksia voidaan tehdä ilmasta, pintakosketusmittareilla ja infrapunamittareilla. Pintakosketusmittari mittaa vain hyvin pienen pisteen lämpötilaa. Se on siten altis virheille mitattavan pisteen valinnasta johtuen. Infrapunamittari on ainoa terveysviranomaisten hyväksymä mittausmenetelmä.

Lämpötilaolosuhteita arvioitaessa on huomattava, että kylmänä vuodenaikana huonetilan sisustuksella on voimakas vaikutus ulkoseinien ja nurkkien lämpötiloihin. Lämpö siirtyy lämmönlähteestä (lämmityspatterista) kahdella tavalla: suoralla säteilyllä sekä ilman kierron mukana. Jos molemmat lämmön siirtymisen tavat estetään kalusteilla tai muilla esteillä, ”varjoon” jäävä alue jäähtyy voimakkaasti (sisätiloissakin kovalla pitkäaikaisella pakkasella jopa miinusasteille). Vika ei tällöin ole rakenteissa vaan aiheutetuissa olosuhteissa. Kosteusvauriot ja mikrobien esiintyminen on yleistä tällaisissa olosuhteissa.

Vetomittaukset

Kylmänä vuodenaikana ulkoilman virtaus sisään aiheuttaa oleskeluvyöhykkeellä vedon tunteen. Kylmän pinnan (esimerkiksi ikkunan) aiheuttama säteily koetaan myös vetona, vaikka kylmän ilman virtausta sisään ei olisi lainkaan.

Vedon aiheuttaja voidaan selvittää ilmanliikemittauksena, jota täydennetään lämpötilamittauksin. Ilmavuodot esim. ikkunoiden puiteraoista on helppo mitata ilmanliikemittarilla.

Pinnoitteiden paksuusmittaukset

Erilaisille pinnoitteille asetetaan usein muitakin vaatimuksia kuin vain ulkonäkö. Pinnoitteen paksuudella on oleellinen merkitys mm. palosuojauksissa, korroosiosuojauksissa, vesitiiviysvaatimuksissa jne.

Kalvon paksuus voidaan mitata metallialustoilta nykyisillä sähköisillä mittareilla riippumatta alustan metallin laadusta. Paksuimmat kalvovaatimukset ovat palosuojauksilla. Sähköiset mittarit eivät riko pinnoitetta.

Muilta alustoilta mitattaessa on käytettävä muita menetelmiä. Lähes poikkeuksetta ne rikkovat mitattavan pinnoitteen. Yleinen sovellus on erikoisveitsen ja tarkkuusmikroskoopin yhdistelmä: tekemällä tutkittavaan pintaan sen läpi ulottuva viilto ja mittaamalla viiltopinnan leveys suhteessa terän viiltokulmaan, voidaan suoraan mitata kalvon paksuus.

Tähystykset

Erityisesti teollisuuden eri alueilla mutta myös talonrakennusalalla on joskus tilanteita, joissa on päästävä näkemään rakenteen sisään tekemättä suurta tähystysaukkoa. Tällöin voidaan käyttää tähystyslaitetta, endoskooppia. Jäykkä endoskooppi on omalla valolähteellä varustettu ohut ”putki”, jonka tähystyspäässä on silmäluuppi ja toisessa päässä linssi, josta tähystyspäähän syötetty valo peilien ohjaamana suuntautuu ulos, ja jonka läpi voidaan silmäluupista tähystää millainen valaistu rakenne on. Tähystysvarsia tehdään erilaisille katselukulmille (suora tähystys – 90º kulma).

Vaikeisiin kohteisiin on myös valokuituoptiikkaan perustuvia taipuisia endoskooppeja, joilla voidaan tähystää mutkittelevien rakenteiden taakse. Lisävarusteena endoskooppeihin on saatavana myös kamera- yms. liitäntöjä, jolloin tähystystulos voidaan myös dokumentoida.

Endoskoopit vaativat 5 – 15 mm kokoisen reiän rakenteeseen. Jos tutkittava rakenne on täytteellinen, ei endoskopoinnista ole juurikaan hyötyä.