Betonikuutioita ja -lieriöitä hyllyillä. — Betonilaboratorion koenäytteitä. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Takaisin

Betonitutkimusta Oulujoella

Betoni- ja geoteknisen toimiston vaiheita

Betoni- ja geoteknisen toimiston konttoritilat sijoitettiin vuonna 1956 tyhjäksi jääneeseen ”vanhaan konttoriin”, jossa tekivät työtään johto ja tutkimusmestarit. Myös kenttätyövälineet sijoitettiin tänne. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Oulujoella voimalaitosten maapatojen ja betonirakenteiden suuruusluokka arvioitiin jo suunnitteluvaiheessa niin mittavaksi, että tarvittiin aivan uusi malli ratkaista rakennus- ja turvallisuustekniset kysymykset. Emoyhtiö Imatran Voima Oy:ssä katsottiin, että paras tieto ja osaaminen saavutetaan tehokkaimmin perustamalla Betoni- ja Maalaboratorio (BML) Ouluun. Yksikkö siirrettiin vuonna 1949 Oulujoki Oy:n omistukseen ja Muhoksen Pyhäkoskelle tekemään ennen kaikkea vesirakentamiseen liittyvää betonitutkimusta. Yksikön nimeksi tuli Betoni- ja Geotekninen toimisto (BGT). Toimiston tehtävänä oli betonin tutkimus ja valmistuksen valvonta sekä maaperätutkimukset.

Toiminta alkoi aluksi vaatimattomissa tiloissa Pyhäkosken korjaamorakennuksessa. Laboratoriotilat sijaitsivat kellarikerroksessa ja toimistot toisessa kerroksessa. Välissä oli konekorjaamo. Kun toiminta laajeni ja yksikön status muuttui keskuslaboratorioksi, työntekijämäärä kasvoi ja tilantarve tuli akuutiksi. Itse laboratoriolle rakennettiin alueelle uudet tilat ja konttoripuoli pääsi omaan rakennukseen, niin sanottuun ”vanhaan konttoriin”.

Vuonna 1956 Pyhäkoskelle valmistui uusi betonilaboratorio moderneine koestuslaitteineen. Se oli alansa johtava koestuslaitos, joka ensisijaisesti palveli Oulujoen vesivoimalaitosten rakentamista, myöhemmin muutakin betonirakentamista. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Betonilaboratorion pohjapiirros. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Toimisto oli alansa johtava yksikkö maassamme ja loi perustan Suomen nykyisille vesi- ja valmisbetonirakentamisen ja patoturvallisuuden normeille. Tutkimus perustui myös ulkomaiseen - lähinnä amerikkalaiseen - osaamiseen ja kokemukseen jättipatojen rakentamisesta. Täällä Oulujoella tutkimus poiki paljon uusia rakennusmenetelmiä ja kansainvälistä arvostusta. Voi melkein sanoa, että Suomeen kehittyi tuolloin ”pieni Nokia”. IVO sai kokonaisia voimalaurakoita Neuvostoliitosta ja jopa Afrikasta.

Betoni- ja Geoteknisen toimiston muutettua Ouluun sille rakennettiin täysin ajanmukaiset ja hulppeat tilat. Samalla nimi muuttui Betonilaboratorioksi, jonka asiakkaita olivat lähes kaikki Pohjois-Suomessa toimivat rakennusliikkeet. Betonirakentamisessa alkoi eräänlainen ”kultakausi”. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Oulujoen voimalaitokset rakennettiin valmiiksi 1950-luvun lopulla. Vuonna 1967 koko toimisto muutti Ouluun, missä oli paremmat edellytykset yhteistyölle Oulun yliopiston ja VTT:n kanssa. Yksikkö siirtyi samalla takaisin Imatran Voiman omistukseen. Betonitestausten ohella geoteknisiä tutkimuksia jatkettiin ympäri Suomea, eritoten Lapissa yhdessä muiden IVO:n tutkimusyksiköiden kanssa. Tutkijoita ja työntekijöitä oli Oulun yksikössä noin 30. Myöhemmin keskuslaboratorio liitettiin Valtion Teknisen Tutkimuslaitoksen (VTT) Oulun yksikön alaisuuteen.

Mitä betonilaboratoriossa tehtiin?

Kun voimalaitosta suunniteltiin, yksi ensimmäisistä toimenpiteistä oli paikallisen betoniaseman rakentaminen. Joskus samasta pisteestä ruokittiin useampaa, lähialueella olevaa rakennustyömaata, kuten Jylhämä-Nuojualla. Betoniaseman edellytyksenä oli toimivan kuljetuskaluston suunnittelu ja hankkiminen.

Eritoten tässä tehtävässä toimi betonitoimisto: se suunnitteli massa-asemat ja niiden toiminnan ja logistiikan. Samalla toimisto kartoitti ennalta sopivien maa-ainesten saannin mahdollisimman läheltä työmaata. Tuohon aikaan käytettiin kiviaineksena paljon luonnon materiaaleja kuten soraa ja ”rompoolia”.

Maa-aineksen tuli olla koostumukseltaan tietyt kriteerit täyttävää ja kelpoisuus selvisi maaperätutkimusten ja analyysien avulla. Tästä betonin raaka-aineesta tulikin yksi kriittinen tekijä lopputuotteen valmistuksessa. Mitä lähempää kunnollista maa-ainesta oli saatavilla sen parempi. Kun kelvollinen kiviaines lähialueelta loppui, sitä oli haettava kauempaa, joskus kymmenien kilometrien päästä. Esimerkiksi Pyhäkoskella osa sorasta tuotiin 25 km päästä Pikkaralan harjusta, Utasella Tervavaarasta ja Jylhämässä Syrjävaarasta.

Kuriositeettina mainittakoon, että Muhoksella Repokankaasta raavittiin laajalta alueelta voimalaitostarpeisiin kaikki peruskallion päällä oleva irtosora, ennen kuin ruvettiin louhimaan ja murskaamaan kalliota sepeliksi. Kun Utasen voimalan alakanavaa rakennettiin, syntyi valtavat määrät kalliolouhosta, joka murskattiin Sotkajärven Saviniemessä eri kokoisiksi murskeiksi ja se oli mitä mainiointa raaka-ainetta betoniin. Sepeliä tuli niin paljon, että sitä myytiin liki 20 vuotta Valtionrautateille ratapohjiksi, betonifirmoille raaka-aineiksi ja teiden rakennusaineiksi.

Toinen tärkeä osa-alue oli tutkia valmiin betonin koostumus, lujuus sekä veden ja pakkasen kestävyys. Näitä kokeita tehtiin valtava määrä yhden voimalaitoksen rakentamisen aikana. Sodan jälkeen betoniraudan laatu oli heikohkoa ja sitä ei tahtonut saada mistään. Kuitenkin vaatimukset olivat kovat ja missään vaiheessa ei vaatimuksia voinut höllentää. Piti tehdä paljon lujuuskokeita, että päästiin sopivan kestäviin lopputuloksiin eli betonista valettuihin pylväisiin ja patoseiniin.

Uudet tutkimustilat olivat väljät ja siistit. Huippututkimukselle oli hyvät edellytykset. Oikealla betonin lujuusmittauksia tekevä puristin ja keskellä teräksien vetolujuutta mittaava koje. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Kolmas iso huolen aihe oli sementin laatu ja saatavuus. Näkemykseni on, että noihin aikoihin syntyi Suomessa monta sementtitehdasta. Laboratoriossa tehtiin päivä toisensa jälkeen koeseoksia oikean sementin löytämiseksi ja sopivan seossuhteen saavuttamiseksi. Paraisten kalkkitehdas oli ensimmäisiä, jotka tekivät laajaa yhteistyötä voimalaitosrakentajien kanssa.

Betonihuoneessa valmistettiin koekuutiot ja -kartiot sekä testattiin ojarumpuelementtien kestoa. Koekappaleet koodattiin ja numeroitiin tarkasti ja varastoitiin. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Suuri osa laboratorion tehtävistä oli valmisbetonin ja betonirautojen testausta. Testausmenetelmät oli osin kopioitu muualta maailmasta, mutta paljon kehitettiin omia ratkaisuja betonin lujuuden ja vedenkestävyyden testaamiseksi. Jokaisesta isosta betonierästä oli saatava pikaisesti ominaisuudet selville ja tarvittaessa muutettava massan koostumusta. Tällainen menettely johti vähitellen siihen, että osa yksikön nuorista tutkijoista teki gradun, diplomityön tai väitöskirjan aiheena ”luja betoni”. Samalla luotiin betonirakentamiselle normistot ja ohjeet.

Koenäytteitä -betonikuutiota ja -lieriöitä- säilytettiin halutuissa olosuhteissa, kunnes tulokset oli saatu koottua. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Kesätöissä betonilaboratoriossa

Kesällä 1961 sain mahdollisuuden työskennellä tutkimuslaboratoriossa ihan ”oikeesti” palkan edestä. Ensimmäinen duunipaikka innosti. Menin eräänä maanantaiaamuna jo ennen työmaapillin huutamista uuden labran eteen ja seurailin kun ensimmäiset työntekijät valuivat työmaalle. Jouduimme odottamaan hieman, kun kaikilla ei ollut avainta tiloihin. Tutun vanhemman työntekijän tultua paikalle pääsimme sisälle. Mestarit tulivat hieman myöhemmin. Työtekijät kokoontuivat pukuhuoneisiin vaihtamaan työvaatteet päälle. Minä jameksissani en tiennyt sellaiseen varautua. Kävin mestarin puhuttelussa. Siellä sanottiin vain yleispiirteisesti, mitä tullaan tekemään ja pyydettiin seuraamaan vanhempaa laboratoriomiestä. Ja niin kirjoitin työsopimuksen alle. Poika päästettiin työn kimppuun.

Sisätilat olivat erittäin siistit, jopa steriilin oloiset. Lähes kaikilla oli käskynjaon jälkeen ”oma paikka”, johon sinä päivänä sijoittua. Minä pääsin tutun muhoslaisen kaverin völjyyn. Ensimmäinen päivä meni paikkoihin tutustuessa. Käytiin läpi kaikki yleisimmät koneet ja laitteet sekä erikoistilat. Lisäksi tutustuttiin ulkona ja eri puolella voimalaitosaluetta käytössä oleviin varasto- ja muihin tiloja. Alkoi koko kesän kestävä, mielenkiintoinen pesti.

Alkuvaiheessa kokeet olivat yksinkertaisia mutta tarkoituksenmukaisia. Betonin hyviä ominaisuuksia olivat ”sopiva notkeus ja kosteus.” Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Ensimmäisinä päivinä seulottiin seitsemän tuntia betonisoraa erikokoisiin jakeisiin. Oli kiintoisaa nähdä, miten karkea sorakin sisälsi hienoja maa-aineksia. Sekoittamalla näitä sementtiin veden kanssa päästiin erilaisiin kestävyyksiin valmiissa betonissa. Labrassa niistä tehtiin koe-eriä betonilieriöitä sekä kuutioita ja mitattiin niiden ominaisuuksia. Niistä tehtiin puristus-, murtumis-, vedenläpäisy- ja kuivumisominaisuustestejä. Oli jännää, kun ei ollut koskaan tuommoisia kappaleita tehnyt muusta, kuin hiekkalaatikolla hiekasta ja joskus savesta. Betoni on parhaimmillaan kivikovaa, mutta kyllä se yleensä noilla kymmentonnisilla koestuskoneilla lopulta murtui. Kaikki koetulokset piti tietysti pilkulleen saada kirjatuksi ylös ja se oli koulupojalle keskittymistä vaativa työ.

Koestuksia tehtiin myös teräksellä. Betonirauta laitettiin kahden leuan väliin. Sitä vedettiin tai taivuteltiin, kunnes se katkesi tai murtui. Siitä tiedettiin, minkälaista rautaa voitiin laittaa betonivalujen sisään missäkin paikassa. Rautojen tehtävä on tukea rakenteita ja kantaa yläpuolisia massoja.

Pyhäkoskellakin oli korkeimmat valut yli 55 m, joten rakenteilta vaadittiin erittäin suurta kantavuutta. Sen lisäksi korkeiden vesimassojen työntövoima sivuille oli padossa valtava. Muistan joskus Kieksin vanhan isännän sanoneen, että ”yhtään tiiltä ei jää padossa paikalleen, kun Pyhäkosken massiivinen kevättulva tulee täydellä voimalla”. Hän ei tiennyt, että huippuinsinöörit suunnittelivat parhaalla tietämyksellään ja opeillaan Suur-Pyhän voimalaitoksen kestämään kaksinkertaisen tulvan.

No mitä muuta tein sinä kesänä? Yksi tärkeimmistä asioista oli kirjata valtavasti tuloksia ja kokeita ylös usein valmiisiin kaavakkeisiin, joita insinöörit ja laboratoriomestarit tulkitsivat. Aikoinaan niiden perusteella tehtiin ohjeita ja työkuvauksia eri tarkoituksiin ja jopa rakennusmääräyksiä. Näin kirjoitettiin aikoinaan myös patoturvallisuusohjeiden ensimmäiset rivit - ohjeiden, joita vieläkin paljolti noudatetaan.

Yksi ”työ”, jota olisin halunnut ainakin jonkun päivän tehdä, oli maastotutkimukset. Maastotiimi liikkui isohkolla moottoriveneellä, milloin järvenselkiä, milloin joen virtavesiä tekemässä pohja- ja rantakartoituksia. Maastossa tiimit myös liikkuivat paljon jalkaisiin ja usein kerralla viikkosotalla. Työmatkat ulottuivat ympäri Suomea painottuen kuitenkin 60-luvulla Pohjois-Suomeen ja Lapin perukoille. Tällöin he toimivat osin yhteistyössä Imatran Voiman kartoitusyksikön ja vesilaboratorion kanssa.

Maastotöissä käytettin keskimoottorista pulpettivenettä, joka tässä on etsimässä Säräisniemen kirkon vanhoja kirkonkelloja Oulujärvellä, minne niiden epäiltiin upotetun ryöstön yhteydessä. Kelloja ei löytynyt kaikuluotauksella eikä muullakaan tekniikalla, joten ne ovat edelleen hukassa. Kuva: Fortum Oyj:n arkisto

Työpaikan henkilöstö oli huippuporukkaa. Johtoryhmästä tunsin suuren osan siviilistä, kun johtaja Jukka Vuorinen asui naapurissa ja muutkin esimiehet lähistöllä. Moni labralainen oli tuttuja jalkapallo- tai tenniskentiltä. Vaikka koko työporukka oli Oulujoki Oy:n leivissä, he olivat hieman ”omaa sakkia”, koska he olivat muuhun yhtiön väkeen verrattuna keskimäärin paljon nuorempia. Itse perusrakentajat olivat sodasta palanneita jermuja, kun taas labran pojat olivat vasta koulusta päässeitä junioreita tai opiskelijoita. Toki työnjohdossa oli joku kokeneempikin.

Henki työmaalla oli hyvä. Se, että ylin johto oli päivisin fyysisesti eri rakennuksessa, loi mahdollisuuden oman huumorin kehittymiselle. Vitsit lensivät ja huumori kukkia rehotti. Saatettiin esimerkiksi lyödä vetoa yksinkertaisista asioista kuten siitä, kannatko tonnin sepeliä sisään tunnissa? Mutta perinteistä veikkausta harrastettiin joka viikko oikein porukalla: joskus voitettiinkin ja kaikki voittokupongit liimattiin taukotilan seinälle. Siihen kohtaan kehkeytyi aikojan saatossa melkoinen tapetti.

Kesä oli antoisa monessa mielessä. Oli mahtavaa, kun sai tienata omaa rahaa. Toisaalta oppi, mitä työnteko todellisuudessa on. Se oli sellainen TET-jakso, joka muistuu mieleen aina. Ne opit jotka sieltä sain, auttoivat myöhemmässä työelämässä. Kesän lopulla ajelin jo ylpeästi omalla, uudella mopolla muiden kylän poikien kanssa. Se oli Hopeasiipi De Lux!

Muhoksella 6.4.2021

Matti Pulkka

PS. Kerrottakoon vielä yksi kuriositeetti toimiston alkutaipaleelta. Muistan, kun BML porasi tai oikeammin porautti ”öljyä” maaperästä Limingan Tupoksessa. Muhoksen Pyhäkosken alapuolella oli jo jonkin aikaa tutkittu Muhoksen savimuodostumaa ja heräsi uteliaisuus, kuinka syvä tuo savikivikerros Oulujoen eteläpuolella on. Tupoksessa porattiin siis syvä reikä, josta odotettiin ainakin löytyvän kaasulähteitä, jos ei öljyä. Kumpaakaan ei tullut vastaan, mutta peruskallio löytyi liki kilometrin syvyydestä. Se oli siihen aikaan Suomen syvin porattu reikä.