Betonielementit
Betonielementtejä eli betonisia valmisosia käytetään kaikentyyppisessä talonrakentamisessa. Elementeistä kooten voidaan tehdä omakoti- ja rivitaloja, asuinkerrostaloja, toimisto-, liike- ja julkisia rakennuksia sekä teollisuuden ja maatalouden halleja. Runkojärjestelmistä yleisimpiä ovat pilarit-palkit-laatat -järjestelmä sekä kantavat seinät-laatat -järjestelmä. Esijännitetty ontelolaatta on edullisin rakenne rakennusten ala-, väli- ja yläpohjissa. Hallimaisiin rakennuksiin soveltuvat harjaTT-laatat, jotka toimivat samalla sekä primääri- että sekundäärirakenteena.
Betonisilla seinäelementeillä voidaan toteuttaa kestäviä ja edullisia julkisivuratkaisuja. Betoniset väliseinät puolestaan täyttävät ilman lisäeristyksiä niin nykyiset palo- kuin ääniteknisetkin vaatimukset. Betonielementit ovat laadultaan erittäin korkeatasoisia, mikä perustuu osaltaan laatuvalvottujen raaka-aineiden kuten sementin, kiviaineksen, betoniteräksen ja teräsosien käyttöön.
Elementtirakentamisen historia
Elementtitekniikkaa tutkittiin maailmalla jo ennen toista maailmansotaa, ja kiinnostus kasvoi voimakkaasti sodan jälkeisenä uudelleenrakentamisen aikana, jolloin kysyntä tehokkaille ja taloudellisille rakentamisen ratkaisuille oli erityisen kovaa.
Suomessa betoniteollisuutta alettiin kehittää elementtiteknologian avulla 1940- ja 50-lukujen vaihteessa. Ensimmäiset julkisivuelementit kiinnitettiin Viljo Revellin suunnittelemaan Palace-taloon, joka valmistui Helsingin olympialaisten alla vuonna 1952. Tunnetuimpia varhaisia täyselementtirakennuksia puolestaan on Aarne Ervin suunnittelema Helsingin Yliopiston Porthania-rakennus vuodelta 1957.
Vuosina 1968-1970 Suomessa kehitettiin asuinrakentamista varten avoin BES-järjestelmä, joka perustui kantaviin pääty- ja väliseiniin, ei-kantaviin sandwich-ulkoseiniin ja välipohjina käytettäviin pitkälaattoihin. BES-järjestelmässä standardoitiin betonielementit ja niiden liitosdetaljit siten, että urakoitsijat saattoivat hankkia valmisosia samaan rakennukseen useilta toimittajilta. BES-järjestelmä mahdollisti 1970-luvun alkupuolen vilkkaan asuntotuotannon, mutta visuaalinen puoli jäi tuolloin vähemmälle huomille ja aikakauden talot muistetaankin ennen muuta laatikkomaisuudestaan.
1980-luvulla elementtijärjestelmien standardointi jatkui toimitila- ja teollisuusrakentamisen puolelle, kun laadittiin Runko-BES-aineisto. Siinä pilari-palkkirungolle koottiin mittajärjestelmä, rakenneosien mitta- ja tyyppisuositukset sekä liitosdetaljit. 80-luvulta lähtien alkoi lisääntyä myös ns. tuoteosakauppa, jossa elementtiteollisuus otti aiempaa suuremman toimitusvastuun.
1990-luvulle mentäessä betonirakenteet monimuotoistuivat. Jo tuolloin oli nähtävissä muutosta rakentamisen asenteissa, ja arkkitehtuuri, koko rakennuksen ominaisuudet, elinkaarikustannukset sekä ympäristövaikutukset alkoivat yhä enemmän vaikuttaa alan kehitykseen. Sama suuntaus jatkuu yhä.
2000-luvulla betonielementtien kehitys on jatkunut ja ratkaisuja on löydetty kasvaviin vaatimuksiin. BES- ja Runko-BES-järjestelmät ovat edelleen käytössä, ja kuitubetonit sekä julkisivuelementtien pintavaihtoehtojen kehitys luovat uusia mahdollisuuksia elementtien käyttöön.
Valmistustekniikan kehitys
Betonielementtien valmistus vaati alkuaikoina paljon käsityötä, mutta vähitellen koneita ja laitteita alettiin hyödyntää prosessissa enemmän. Muottikalusto on muuttunut teräskalustoksi ja betoniasemat ovat automatisoituneet. Nosturikapasiteetit rajoittivat aluksi elementtikokoja, mutta nykyisin ei ole konsti eikä mikään saada 100 tonnia painava elementti ulos tehtaasta.
Pisimmälle on kehitetty ontelolaattojen pitkälle automatisoitu valmistusprosessi, seinäelementtien kiertomuottilinjat, väliseinäelementtien valmistus sekä harkkojen, putkien ja pihakivien valutekniikka. Itsestään tiivistyvän eli IT-betonin ja tärypöytien käyttö on vähentänyt käsityönä tehtävää betonin tiivistämistä. Muotilla tehtävää raudoitustyötä on myös saatu vähennettyä käyttämällä esivalmistettuja raudoituksia.
Elementtirakentamisen edut
Betonivalmisosarakentamisella on monia etuja, jotka liittyvät etenkin prosessin sujuvuuteen. Kun ratkaisut ovat vakioituja, ei yllätyksiä synny.
Elementtirakentamisessa toteutus aikatauluineen on suunniteltavissa tarkasti etukäteen, rakentaminen on pilkottavissa itsenäisiin tuoteosatoimituksiin ja eri tuoteosat voidaan suunnitella kokonaisuudeksi. Edellä mainittujen lisäksi keskeinen etu on edullisuus: kun rakennusaika lyhenee ja materiaalien hukka voidaan minimoida, syntyy säästöjä. Myös täydentävien töiden määrää voidaan vähentää, kun valmisosat ovat mittatarkkoja, pinnat mahdollisimman valmiita ja tuotteen esivalmistusaste korkea.
Työntekijöiden näkökulmasta keskeistä on, että työskentely tapahtuu sisällä ja työmaatoiminnot on mahdollista vakioida ja mekanisoida.
