Rakenteiden liittäminen eri aikoina valettujen teräsbetonirakenteiden välillä on yleinen tilanne. Se voi johtua joko rakenteellisesta muutostarpeesta tai vahingosta, jossa tartuntateräkset on jäänyt asentamatta. Erityisen yleisiä harjaterässovellukset ovat korjausrakentamisessa niin talonrakentamisen kuin infrarakentamisen puolella.

Harjasterästartunnat voidaan toteuttaa juotoslaasteilla tai kemiallisilla ankkurimassoilla, joilla varmistetaan tartuntaterästen ankkurointi olemassa olevaan rakenteeseen. Käytännössä ainoat toimivat ratkaisut ovat juotoslaasti tai kemiallinen ankkurimassa, joilla varmistetaan jälkiasennettujen tartuntaterästen ankkurointi aiemmin valettuun rakenteeseen. Kemiallisia ankkurimassoja käytetään erityisesti rakenteellisissa sovelluksissa, joissa suunniteltu kuorma on siirrettävä turvallisesti olemassa olevaan rakenteeseen.

Vaikka kemiallinen ankkurimassa ja injektiolaasti vaikuttavat ensi silmäyksellä samankaltaisilta – kemiallisia tuotteita, jotka ympäröivät raudoituksen poratussa reiässä betonissa – ne eroavat toisistaan merkittävästi useista syistä. Teknologioita voidaan vertailla eri näkökulmista, kuten:

• Standardien ja hyväksyntöjen mukaisuus
• Turvallisuus
• Tuottavuus
• Luotettavuus

Kun näitä osa-alueita tarkastellaan tarkemmin, niin kemiallinen ankkurimassa päihittää juotoslaastin kaikilla osilla, kun tavoitteena on betonin ja betonin välinen liitos olemassa olevien rakenteiden vahvistamiseksi tai laajentamiseksi. Ratkaisevassa roolissa ovat oikeat suunnittelumenetelmät ja kemiallisen ankkurimassan valinta.

Injektiomassan ja injektiolaastin perusero

Ennen vertailua on tärkeää selventää muutama perusasia. Juotolaastilla tarkoitetaan esisekoitettuja kaksikomponenttisia tuotteita, jotka käyttäjän on sekoitettava (käsin tai koneellisesti) ennen käyttöä. Komponentit toimitetaan yleensä erillisissä astioissa, ja sekoituksen jälkeen laasti kaadetaan porattuun reikään. Injektiolaasteja käytetään tyypillisesti ei-rakenteellisten elementtien välisten rakojen tai saumojen täyttämiseen, kuten:

• tiili- tai kivimuuraukset
• laattojen väliset saumat

Kuva.1: Juotoslaastin sekoitus ja kaato asennusreikään.

Kemiallisilla ankkurimassoilla tarkoitetaan kaksikomponenttisia tuotteita (hartsi ja kovete), jotka toimitetaan esitäytetyissä patruunoissa (esim. Hilti HIT-RE 500, HIT-HY 200-A/R, HIT-HY 170).
Sekoitus tapahtuu puristimeen kiinitetyllä sekoituskärjellä, jossa massan komponentit sekoittuvat oikeassa suhteessa. Massa injektoidaan porattuun reikään käyttöohjeiden mukaisesti. Edistykselliset akkupuristimet mahdollistavat massan annostelun millilitran tarkkuudella, mikä vähentää hukkaa, parantaa tuottavuutta ja helpottaa käsittelyä. Oikean massan määrän voi näppärästi laskea mobiilisovelluksella, jonne syötetään tiedot porareiästä ja vaarnasta, jolloin tarvittu massan määrä saadaan laskettua tarkasti.

Kuva 2: Akkupuristin massan säädöllä ja massan menekkilaskuri

Harjaterässovelluksissa syvät porareiät ovat tyypillisiä ja yhtenä haasteena on saada tasainen tartunta harjateräksen ja porereiän välille koko matkalta. Mikäli kemiallista ankkuriamssaa ei injektoida porareiän pohjasta alkaen, niin reikään voi helposti jäädä ilmataskuja, joissa ei ole tartuntaa lainkaan. Syvien reikien täyttö ilman ilmataskuja tehdään käyttämällä nousutulppaa ja jatkoletkua, jotka liitetään puristimeen. Tämä varmistaa, että tartunnalla saavutetaan sille suunniteltu kestävyys.


 

Kuva 3: Kaaviokuva noustulpan toimintaperiaatteesta ja toteutuskuva nousutulpan ja jatkoletkun kanssa injektoinnista.

Keskeisimmät erot kemiallisen ankkurimassan ja juotoslaastin välillä on koottu alla olevaan taulukkoon:

Injektiomassojen pätevöintiprosessin merkitys

Kun suunnitellaan turvallisuuskriittisiä rakenteita sekä niiden kiinnityksiä, on tunnistettava pari keskeistä tekijää. Ensin määritetään suunnitteluperusteet, eli mitkä tekijät vaikuttavat rakenteeseen ja millaisia kuormia rakenteen kautta kiinnityksille kohdistuu. Tämän jälkeen voidaan suorittaa asianmukainen mitoitus, jotta varmistetaan, että rakenteen kapasiteetti on vähintään yhtä suuri kuin kuormitusvaatimus.
Jotta suunnittelu olisi yhdenmukaista kansainvälisten standardien kanssa, on osoitettava, että koko jälkiasennettujen tartuntaterästen järjestelmä – injektiomassa ja raudoitus, sekä asennusmenetelmä – on suorituskyvyltään verrattavissa valuun jätettyihin harjateräksiin. Tämä tarkoittaa kuorma-siirtymäkäyttäytymisen todentamista eri olosuhteissa teknisen dokumentaation kautta, eli esimerkiksi ETA-hyväksynnän mukaan. Vain tällaiset todistetusti pätevät järjestelmät voidaan mitoittaa suunnittelustandardien mukaisesti. Lisäksi on varmistettava, että erityiset kuormitustilanteet, kuten seismiset vaikutukset ja palokuorma on huomioitu.
Vahvat pätevöintikriteerit jälkiasennettujen raudoitusten arviointiin, suunnitteluun ja asennukseen rakenteellisissa liitoksissa ovat olemassa vain kamiallisille ankkurimassoille. Juotoslaasteilla ei ole rakenteellista käyttöhyväksyntää.

Taulukko esittää pääasialliset testaukset kemiallisten ankkurimassojen ja juotoslaastien välillä.

Vain kemiallisia ankkurimassoja voidaan käyttää rakenteellisiin liitoksiin

Kuvitellaan tilanne, jossa suunnittelet betonin ja betonin välistä liitosta, esimerkiksi laatan ja seinän liitosta. Olet mitoittanut koko rakenteen ja raudoituksen Eurokoodin mukaisesti. Löydät juotoslaastin, jota on jollain tavalla testattu betonin korjaukseen tai täyttötarkoituksiin, mutta järjestelmää ei ole testattu uuden rakenteellisen betoniosan liittämiseksi olemassa olevaan. Ehkä löydät tuotteen teknisestä tietolehdestä tietoa sen tartuntalujuudesta. Mutta ilman tarkkoja kolmannen osapuolen testauksesta saatuja arvoja on vaikeaa tietää, että suunnittelemasi tai asentamasi liitos injektiolaastilla kestää - erityisesti ajan kuluessa.
Vastaus on yksinkertainen: et voi tietää. Emme voi yksinkertaisesti mitoittaa liitosta juotoslaastijärjestelmällä, jos sen suorituskykyä ei ole määritetty erityisesti jälkiasennettujen tartuntaterästen sovelluksiin, joissa betoniosat liitetään rakenteellisesti. Tässä verrataan käytännössä omenoita ja appelsiineja.

Koska Hilti tarjoaa laajan valikoiman pätevöityjä ratkaisuja rakenteellisiin liitoksiin, haluamme helpottaa käyttäjiä valitsemaan parhaan ratkaisun, joka on optimoitu heidän sovellukseensa. Tämä tehdään tarjoamalla SPEC2SITE-ratkaisuja (injektiomassoilla), jotka varmistavat:

• Tuottavuus – Insinööreille, arkkitehdeille ja suunnittelijoille ratkaisumme tekevät määrityksistä suorituskykyisempiä ja kustannustehokkaita. Urakoitsijoille ne nopeuttavat ja yksinkertaistavat työmaan käytäntöjä.
• Turvallisuus – Hyväksytyt järjestelmämme varmistavat oikean asennuksen, myös haastavissa kohteissa, täyttäen suunnittelumääräykset. Tämä tuo mielenrauhaa ja turvallisempia rakennuskäytäntöjä.
• Kestävyys – Kestävämpiä ratkaisuja vähemmällä materiaalinkäytöllä ja CO₂-päästöjen vähentämisellä suunnitteluoptimoinnin avulla.

Suunnittelu PROFIS Engineering -ohjelmistolla

Aloita täysin standardien mukaiset ja turvalliset betoni-betoni liitossuunnitelmat käyttämällä Hiltin omaa ohjelmistoa PROFIS Engineering:iä nopeiden, tehokkaiden ja luotettavien ratkaisujen saavuttamiseksi. PROFIS auttaa sinua saamaan standardien mukaiset ratkaisut useiden kansallisten ja alueellisten normien, kuten Eurokoodin mukaisesti. Voit laskea tartuntateräksen upotussyvyyden monenlaisissa sovelluksissa, kuten jatkoksissa, uusissa rakenteissa ja mantteloinnissa, käyttäen testattuja kemiallisia ankkurimassoja nykyaikaisten suunnittelukoodien ja standardien mukaisesti.