Maantiivistämisessä

Lataa raportin tulostettava versio tästä

maantiivistaminen

Maantiivistäminen talonrakentamisessa

Koulutusmateriaalin käyttö

  • Tämä koulutusmateriaali sisältää pääotsikot maantiivistämisen eri aihepiireistä
  • Päästäksesi lukemaan koulutumateriaalin taustalla olevan syventävän tiedon, paina linkin sisältävää painiketta:

Sisältö

  1. Maantiivistämisen merkitys
  2. Maan tiivistymiseen vaikuttavat tekijät
  3. Laadunvarmistus maantiivistämisessä
  4. Miten vältän virheet
  5. Itsemittaava tiivistyskalusto
  6. Vajaalaatuisuuden vaikutuksia
  7. Maan tiivistäminen pakkasolosuhteissa
  8. Kaluston valinta
  9. Työturvallisuus
  10. Miten varmistan oman ja muiden turvallisuuden
  11. Perehdytys ja työnopastus
  12. Maantiivistämisteknologian suomia mahdollisuuksia
  13. Lisätietoja

Maantiivistämisen merkitys

  • Maantiivistys luo turvallisen perustan minkä tahansa kantavan rakenteen tai rakennuksen alaiselle maarakenteelle
    • Rakennuksen perustuksen tehtävä on siirtää rakennuksen kuormat maarakenteeseen -> kantava ja tiivis maarakenne kestää rakennuksen kuorman ilman haitallista painumista
  • Laatuvaatimukset maantiivistämiselle:
    • Tontin maaperän mukaan
    • Tontille rakennettavan rakenteen vaatimusten mukaan

OIKEIN TEHTY MAANTIIVISTYS VARMENTAA LOPPUTUOTTEEN LAADUN JA TURVALLISUUDEN

  • Maantiivistämisen laatuvaatimuksia ovat tiiviusaste, kantavuus ja kantavuussuhde
    • Tiiveysaste on rakenteen kuivairtotiheyden vertaamista parannetulla Proctor-kokeen tuloksena saatuun maa-ainekselle ominaiseen maksimikuivairtotiheyteen
    • Kantavuus kuvaa maarakenteen jäykkyyttä
    • Kantavuussuhde kuvaa sitä onko maassa jälkitiivistymispotentiaalia
  • Tyypilliset talonrakennustöissä tehtävät maarakenteet jaetaan kolmeen vaativuusluokkaan
    1. Perustusten ja lattioiden alaiset rakenteet sekä liikennealueet
      -tiiviysaste > 95 %, kantavuussuhde <= 2,2
    2. Perustusten ja anturoiden vierustyöt, penger-, salaoja- ja putkikaivannon täytöt
      -tiiveysaste > 90 %, ei kantavuussuuhdevaatimusta
    3. Viheraluetäytöt
      - ei tiiveysaste- tai kantavuusvaatimusta

Maan tiivistymiseen vaikuttavat tekijät - maa-aines

maa-aines

  • Rakeisuusjakauma, rakeiden muodot, orgaanisen aineksen pitoisuus, hienoainepitoisuus ja vesipitoisuus
  • Maa-aines luokitellaan sen rakeisuuden perusteella
      • Hieno maa: siltti ja savai
      • Karkea maa: hiekka ja sora
      • Hyvin kareka maa: kivet ja lohkareet
    • Murskattu maa-aines kuvataan rakeisuusrajojen mukaan, esim. #8-32 mm
  • Tiivistettävän maakerroksen alapuolinen maa-aines

Maantiivistymiseen vaikuttavat tekijät - tiivistyskalusto

  • Massa ja dynaaminen täry
    • Dynaamisessa täryssä vaikuttaa massan lisäksi täryiskun energia
      • Tiivistykseen vaikuttaa staattinen massa, pinta-ala, täryn amplitudi sekä taajuus
    • Pelkästään staattiseen massaan perustuvaa tiivistämistä käytetään harvoin
      • Tiivistykseen vaikuttaa massa sekä kosketuspinta-ala
  • Tavallisesti käytetyt laitteet: täryjuntat, tärylevyt ja täryjyrät
  • Kalusto ja maa-aines määrittävät tiivistettävän kerrospaksuuden ja yliajokertojen määrän suhteessa

kuva4-taryjyra

kuva2-taryjuntta

Pölynhallinta ja maantiivistäminen -koulutusaineistot

kuva3-kumipyorajyra

Laadunvarmistus maantiivistämisessä (1/2)

  • Lopputuloksen mittaus
    • Laboratoriokokein testataan maaperän toteutunut tiiviysaste ja/tai kantavuus
    • Levykuormitus-, Proctor-, volymetri-, radiometri- (Toxler) sekä pudotuspainolaitekoneet
  • Työtapatarkkailu
    • Tiivistyskoneen ylityskertojen määrä tiivistettäessä tietyllä tiivistyskalustolla tiettyä maa-ainesta tietyn kerrospaksuuden verran
  • Kantavuutta itsemittaava tiivistyskalusto
    • Vaatii aina työkohdekohtaisen kalibroinnin

Pölynhallinta ja maantiivistäminen -koulutusaineistot

Pölynhallinta ja maantiivistäminen -koulutusaineistot

Laadunvarmistus maantiivistämisessä (2/2)

  • Lopputulosmenetelmää käytetään:
    • Perustusten alustäytöissä, maanvarastein lattioiden alustäytöissä , suodatinkerroksen täytöissä, jakavan kerroksen täytöissä , kantavan kerroksen täytöissä
  • Työtapatarkkailumenetelmää käytetään:
    • Eräissä maanvarasten lattioiden alustäytöissä, perustusten, seinien ja muurien vierustäytöissä , putkijohtojen tasauskerros ja ympärystäytöissä, rumpuhen arina ja ympärystäytöissä , pengertäytöissä, puisto-, maisema- yms. täytöt

Miten vältän virheet?

  • Tunne tiivistettävä maa
    • Tunnista maapohja ja tiivistettävän alueen pohjan laatu
    • Varmista tiivistettävän materiaalin käyttökelpoisuus
    • Varmista, että maa-aineksen levitys on tasaista ja että kerrospaksuus ei kasva suunniteltua suuremmaksi
    • Valmistaudu maan kosteuttamiseen
  • Valitse työkohteelle oikeanlainen kalusto
    • Laajoilla ja yhtenäisillä kentillä (>100m2) täryjyrä
    • Kentillä (<100m2) ja peruskaivannoissa tärylevy
    • Ahtaissa tiloissa täryjuntta
    • Varmista, että tiivistyskalusto on asianmukainen
  • Huolehdi, että tiivistystä edeltävät työvaiheet ovat tehty ja dokumentoitu
    • Kaivannot ovat suljettu ja kaapeleiden sijainnit dokumentoitu
  • Varmista ja dokumentoi laatu
    • Tarkasta, että kaadot ovat suunnitelmien mukaiset

Itsemittaava tiivistyskalusto - edut

  • Kantavuusmittarilla varustettu tärylevy
    • Säästää ylimääräisiltä ylityskerroilta -> työtehokkuus kasvaa
    • Laite ilmaisee tiivistyksen heikon kohdat, joita käyttäjä ei ehkä muuten saisi selville
    • Vältytään ylitiivistemiseltä
  • Kantavuusmittarin käytön lisähyödyt jyrissä
    • Tietokonepohjaisella tiiveyden mittauslaitteistolla voidaan luoda tarkka dokumentointiaineisto, josta selviää kaikkien ylityskertojen tiivistystulos, paikannus, varoitus ylitiivistymisestä
    • Tiivistyön tilaajalla on tietokopohjaisen tiiveydenmittauslaitteiston antaman dokumentaation perusteella mahdollisuus varmistaa työn laatu
      • Mahdollisuus varustaa jyrä tulostimella, joka parantaa dokumentointia ja työn tuloksen läpinäkyvyyttä
    • Jyrän hytissä kuljettajalla on edessään värinäyttö, jossa kuljettaja voi seurata ja noudattaa tietokoneen antamia ohjeita tiivistystyötä kohtaan
    • Lähitulevaisuudessa voidaan esimerkiksi työmaan toimistolla seurata reaaliajassa kunkin jyrän tiivistystyötä työmaalla
    • Tietokonepohjaista tiiveydenmittauslaitteistoa käytetään jo yleisesti esim. Saksassa, Itävallassa, Sveitsissä ja Ruotsissa. Näissä maissa suurimmassa työkohteissa ko. laitteiston käyttö on vaatimus työmaalle pääsemiseksi.

Itsemittaava tiivistyskalusto - käyttö laadunvarmistamisessa (1/2)

kuva9-lopputulos

  • Satunnaisin lopputuloskokein määritetty tiivistettävän alueen kantavuus jättää mahdollisuuden vajaalaatuisuudelle, mikäli tiivistyksen aikana ei tunnisteta kaikkia kentä heikoimpia kohtia

Itsemittaava tiivistyskalusto - käyttö laadunvarmistamisessa (2/2)

kuva10-integroitu

  • Olosuhteiden pysyessä vakiona, voidaan itsemittaavalla tiivistyskalustolla saada aikaan laadukkaampi lopputulos
    • Koneen kalibrointi välttämätön
    • Kentän heikoimpien kohtien laatu tulee varmistaa lopputulosmenetelmin

Vajaalaatuisuuden vaikutuksia

  • Jälkitiivistymispotentiaali
  • Epätasainen alusta ja painaumat
  • Kantavuuserot liikennöitävällä alueella
  • Ylitiivistäminen

vajaalaatuisuuden-vaikutuksia1

Pölynhallinta ja maantiivistäminen -koulutusaineistot

vajaalaatuisuuden-vaikutuksia2

Pölynhallinta ja maantiivistäminen -koulutusaineistot

Maan tiivistäminen pakkasolosuhteissa

  • Tiivistettävä maa-aines ei saa sisältää:
    • Lunta tai jäätä, jäätyneitä maakokkareita tai muuta jäätynyttä materiaalia.
    • Lunta tai jäätä, sisältävää maa-aineista tiivistettäessä maarakenne ei säilytä työn aikana saavutettua kantavuutta.
  • Ohje:
    • Varmista, että tiivistettävä materiaali soveltuu talvitiivistykseen eli se on routimaton.
    • Kaiva kaivanto lopulliseen syvyyteen vasta juuri ennen täyttöä tai rakenteen asentamista. Tiivistä maa välittömästi kaivun jälkeen.
    • Käytä tiivistämiseen mahdollisimman raskasta jyrää, joka levittää maa-aineksen ja tiivistää sen samanaikaisesti.
    • Ohenna tiivistettävää kerrospaksuutta 30-60 % kesätiivistykseen verrattuna.
    • Mikäli tiivistystä ei suoriteta heti täytön jälkeen, täyttökohteen jäätyminen tulee estää lämmöneristein tai lämmityksen avulla. Maan suosituskosteus on pakkasella maksimissaa 3 %.
  • Laadunvarmistus talvella
    • Laadunvarmistus tehdään tiiviysastetta käyttäen. Tiiviysaste on kantavuusmittausta luotettavampi talvikäytössä.
    • Työtapatarkkailuna laadunvarmistus on tehtävissä ainoastaan jos maamateriaalin käyttäytyminen tarkalleen tunnetaan tiivistysolosuhteissa kyseessä olevalle kalustolle.

Kaluston valinta ja valintatyökalu

  • Optimaalisen kaluston valintaan vaikuttaa olosuhdetyötekijät ja käyttökohde
    • Tiivistyskohteen vaativuusluokka (perustuksen alainen tai viheralue)
    • Tiivistettävä maa-aines - tavallinen tiivistyskalusto suunniteltu talonrakentamiseen sopiville materiaaleille
  • Kaluston valinnassa huomioidaan työturvallisuus sekä kustannustaso
    • Huomioi kalustonvalinnassa erityisesti työntekijään kohdistuva tärinäaltistus
  • Kaluston valinta määrittää kerrospaksuudet sekä yliajokerrat
  • Maarakenteiden rakentamisessa on käytettävä sellaisia menetelmiä ja välineitä, että saavutetaan tasalaatuiset ja suunnitelmissa esitettyjä vaatimuksia vastaavat maarakenteet

kalustonvalinta-kuva

Työturvallisuus

  • Maantiivistämisen suurimmat ristitekijät ovat:
    • Kaatuvan tai peruuttavan ajoneuvon alle jääminen
    • Kaivannon reunan sortuminen
    • Kaivannon seinistä irtoavien kivien tai maalohkareiden alle jääminen
    • Täryttimien aiheuttamat ruhjevammat
    • Tiivistyössä syntyvä melu
  • Tiivistyksen yhteydessä on huomioitava erityisesti käytöstä aiheutuva:
    • Pölyaltistus
    • Koneista aiheutuva käsi- ja vartalotärinä
    • Koneen ja rakenteen väliin puristuksiin jääminen
  • Lainsäädäntö asettaa tärinälle suurimmat sallitut raja-arvot, joita ei tule ylittää

taulukko-tyoturvallisuus

Miten varmistan oman ja muiden turvallisuuden?

  • Työn tekijän tulee olla perehtynyt maantivistämiseen
  • Koneiden työskentelyalueella ei saa oleskella
  • Käytä ensisijaisesti tärinälle vähän altistavaa kalustoa
  • Varmista, että kalusto on asianmukainen. Älä käytä viallista kalustoa
  • Käytä aina kuulon ja hengityksen suojausta
    • Huomioi myös sivullisten altistus melulle ja pölylle
    • Järjestä sisätiloissa tiivistäessä asiallinen pölynesto esimerkiksi kastelemalla
  • Kiinnitä huomio hyvään työasentoon, suorista välillä selkäsi
  • Käytä tiivistyskaluston nostossa apuna konetta
  • Käytä ahtaissa tiloissa ensisijaisesti täryjunttaa. Varmista, että täryjyrällä ja tärylevyllä on riittävä kääntymistila ahtaissa paikoissa
  • Radiometrisiä laadunmittauksia saa suorittaa ainoastaan siihen koultuksen saaneet henkilöt

Perehdytys ja työnopastus

PEREHDYTYS
työntekijän saama opastus ennen itsenäisen työskentelyn aloittamista työmaalla tai uusilla laitteilla ja menetelmillä

TYÖNOPASTUS
työn aikana annettavaa opastusta ja ohjausta

TAVOITE, ETTÄ TYÖNTEKIJÄ

  • Tuntee työmaan ja organisaation
  • Tiedostaa vaarat ja osaa toimia oikein tapaturman sattuessa
  • Tuntee turvallisuusmääräykset ja -ohjeet
  • Ymmärtää tarvittavien henkilön-suojaimien käytön merkityksen
  • Tietää, kuka antaa tarvittaessa lisäopetusta ja ohjausta
  • Tuntee maantiivistyksen työvaiheet ja niiden merkityksen rakentamisen kannalta
  • Tuntee käytettävät koneet ja niiden turvalaitteet

Maantiivistämisteknologian suomia mahdollisuuksia

  • Maailmalla on käytössä useita teknologioita ja tiivistämismenetelmiä, jotka ovat Suomessa vielä hyödyntämättä
    • 1970-luvulla kehitetyt itsemittaavat kantavuusmittarit
    • 1990-luvulla kehitetty GPS-teknologiaan perustuva tiivistysmittauksen paikkaan sitominen
  • Kalusto
    • Täryiskua suuntaavaat jyrät (Vario tai oskiloivat-jyrät)
    • Maantiivistysmittausteknologian kehitys
      • Yleistyvässä määrin aletaan käyttää jatkuvatoimisia tiiviystarkkailumittareita ja -järjestelmiä (ks. Tiivi-projekti sekä Radan eristys- ja välikerrosten tiiviys- ja kantavuustutkimus)
  • Kehitystrendit
    • Kauko-ohjaus
    • Koneohjaus
    • Täryiskun suuntaus
  • Kehitystarpeita
    • Maantiivistäminen on vaativa työnvaihe, joka vaatii suunnittelijoilta, esimiehiltä ja työn tekijältä perehtymisestä ja työnvaiheen tuntemista
    • Paljon käytettyjen työtapatarkkailutaulukoiden päivitys
      • Taulukoissa koneita, joita ei enää käytetä
      • Taulukot tehty 1970-luvun koneiden ominaisuuksien mukaan

Linkkiluettelo

Tarkempaa tietoa saat seuraavista linkeistä:

Hyödyllistä tietoa

Aineiston on toteuttanut
  • Teknologian tutkimuskeskus VTT
    Tuomas Laitinen ja Jouko Törnqvist

yhteistyossa2

Hankkeeseen ovat myötävaikuttaneet seuraavat yhteistyökumppanit
  • Työsuojelurahasto
  • Teknisen Kaupan ja Palveluiden yhdistys ry
  • Talonrakennusteollisuus ry
  • Talon rakennuskonepäälliköt ry
  • YIT Kalusto Oy
  • Rotator Oy
  • Cramo Finland Oy