Elementin päälle valettua rakenteellista pintabetonia voidaan käyttää mm.
- Lisäämään rakenteen hyötykuormaa, joko koko laataston alueella tai paikallisesti esim. reikien ympäristössä ja keskitettyjen kuormien kohdalla sekä korjausrakennuskohteissa.
- Kohdissa, joissa LVI- ja sähköputkitusten sekä kiinnitysten vuoksi joudutaan käyttämään paikallisesti matalampaa elementtilaattaa.
- Lisäämään laataston jäykkyyttä.
- Parantamaan palonkestävyyttä, kun laatasto voidaan suunnitella osittain tai täysin jatkuvaksi ja ulokelaatoissa.
- Parantamaan vesitiiveyttä ja laataston ääneneristysominaisuuksia.
Pintabetonin avulla voidaan tasata laattojen käyristymäeroja. Se vähentää myös laatan pyrkimystä taipua ylöspäin. Tämä koskee erityisesti laattoja, joissa tarvitaan suurta esijännitystä.
Rakenteissa, joissa pintabetonia käytetään vesitiiveyden varmistamiseksi päällysteenä, laataston pinnan tasaamiseen jne., voidaan pintabetoni yleensä ottaa huomioon myös kantokykyä lisäävänä tekijänä.
Pintabetonia käyttäen laatat voidaan suunnitella osittain tai kokonaan jatkuviksi rakenteiksi. Käytettäessä ontelolaattoja jatkuvissa rakenteissa leikkauskestävyyden aleneminen negatiivisen momentin alueella on otettava huomioon. Yläpinnan raudoitus voidaan sijoittaa pintabetoniin. Tavallisesti osittainen jatkuvuus on taloudellisin ratkaisu.
Pintabetonin kustannus riippuu etupäässä betonin laadusta, mahdollisesta pintabetonin raudoituksesta ja tartuntaa parantavien menetelmien käytöstä. Yleensä liittovaikutuksen hyödyntäminen ei merkittävästi lisää pintabetonin kustannuksia, mutta pintabetonilta ja saumalta vaaditaan hyvä tartunta alustaan.
Kuorilaatta
Kuorilaatta on ohut, jännitetty elementtilaatta, joka yhdessä laatan päälle valettavan paikallavalun kanssa toimii liittorakenteena. Liittovaikutus paikallavalun kanssa saadaan aikaan ansailla ja betonipintojen välisellä tartunnalla. Kuorilaatan suositus ovat 100, 120, 150 ja 180 mm, myös muun paksuisia kuorilaattoja voidaan valmistaa.
Kuorilaattarakenteen eräänä perusajatuksena on ollut yhdistää elementtitekniikan ja paikallavalun hyvät puolet. Kuorilaatta toimii paikallavalun muottina, jota ei tarvitse poistaa. Se antaa samalla tehdasvalmiin sileän alapinnan ja valmiin alapinnan raudoituksen.
Helpon käsittelyn ja edullisuuden vuoksi kuorilaatat + paikallavalu korvaa monissa tilanteissa paikallavalulaatan, mikäli tarvittavaa nosturikapasiteettia on saatavissa rakennuspaikalle.
Kuorilaattoja käytetään pysäköinti-, teollisuus-, varasto- ja asuntorakentamisessa sekä kohteissa, joissa on tarvetta erikoissovelluksille. Laatasto soveltuu ala-, väli ja yläpohjarakenteisiin.
Asuinrakennuksissa käytettävä kuorilaatan paksuus on yleensä 100 mm, mikä vaatii yleensä työnaikaisen tuennan. Käyttämällä ohutta, taipuisaa kuorilaattaa ja työnaikaista tuentaa saadaan yksittäisten kuorilaattaelementtien käyristymä- ja taipumaerot tasattua. Kuorilaattoja voidaan käyttää ontelolaatastoissa kohdissa, joissa tulee erilaisia kiinnityksiä esim. parvekkeista.
Paikoitustaloissa valitaan kuorilaatan paksuus siten, että laatta kestää paikallavalun painon, eikä sitä tarvitse tukea paikallavalun ajaksi. Paikoitustaloissa laatan alapinnan tasaisuudella ja hammastuksilla ei ole samanlaista merkitystä kuin asuinrakennuksissa, joten laattaelementin ei tarvitse olla niin taipuisa. Sopiva kuorilaatan paksuus paikoitustaloissa on 120, 150 tai 180 mm.
Paikoitustalojen tyypillisessä kuorilaattaratkaisussa pilarijaoksi valitaan 5000 mm ja jännebetonipalkit sijoitetaan pysäköintiruutujen suuntaisesti. Palkkien jännemitaksi muodostuu tällöin noin 17000 mm ja kuorilaattojen jännemitaksi 5000 mm. Tekemällä liittopalkista harjapalkki 1:50 kallistuksin saadaan tasojen peruskaadot kuntoon ja samalla palkille lisäkorkeutta eniten rasitettuun poikkileikkaukseen.
Kuorilaattajärjestelmä on rakenteeltaan kaksinkertainen liittorakenne, missä jännebetonipalkit toimivat pintavalun kanssa liittorakenteena palkkien suunnassa ja kuorilaatat pintavalun kanssa toisessa suunnassa kuvan 4 mukaisesti. Palkit ovat staattiselta toiminnaltaan vapaasti tuettuja yksiaukkoisia liittopalkkeja. Kuorilaattarakenne on vastaavasti useampiaukkoinen, jatkuva, yhteen suuntaan raudoitettu laatasto. Pintalaatan paksuus ja raudoitus suunnitellaan tapauskohtaisesti jännemittojen ja kuormitusten mukaan. Liikuntasaumajako kuorilaattojen suunnassa on normaalisti 20...25 metriä.
Teollisuusrakennuksissa suuret kerroskorkeudet rajoittavat usein työnaikaisten tukien käyttöä. Tämän vuoksi pyritään siihen, että kuorilaattoja ei tarvitse paikallavalun aikana tukea. Teollisuusrakennuksissa laatastoille tulevat kuormat voivat olla hyvinkin suuria, joka usein edellyttää laatalta suurta kokonaispaksuutta. Massiivisena betonilaattana kuorilaattarakenteen pistekuorman kestävyys on hyvä. Teollisuusrakennuksissa käytettävät kuorilaattapaksuudet ovat yleensä 120, 150 tai 180 mm. Paikallavalun paksuus voi olla jopa 300...500 mm. Tarvittaessa paikallavalu voidaan tehdä useammassa valukerroksessa.
Ontelolaatta
Onteloliittolaattarakenne muodostuu ontelolaatasta ja sen päälle työmaalla valetusta pintabetonista. Onteloliittolaatassa pintabetoni toimii rakenteessa puristuspinnan osana lisäten laataston jäykkyyttä ja kuormituskestävyyttä.
Liittolaattana toimivaa ontelolaattaa ei tarvitse pintabetonin valuvaiheessa tukea pidemmilläkään jänneväleillä, sillä ontelolaatan kantokyky on riittävä valun aikaiselle kuormalle.
Ontelolaatan ja pintabetonin välillä ei käytetä tartuntateräksiä. Onteloliittolaatalle suoritetuissa kokeissa on pintalaatan tartunta todettu riittäväksi ilman tartuntoja.
Onteloliittolaatan käyttöalue on kuorilaattaa pidemmillä jänneväleillä eli 4...17 m ontelolaatan tyypistä riippuen.
Pidemmillä jänneväleillä liittovaikutuksen käyttö ei lisää sallittua kuormaa pelkkään ontelolaattaan verrattuna. Pidemmillä jänneväleillä käyttötilassa laatan halkeilu tai taipuma rajaa sallitun kuorman. Tämä voi ylittyä jo pelkällä ontelolaatan ja pintabetonin painolla.
Esimerkiksi 200 mm paksun ontelolaatan päälle valettu 50 mm:n pintabetoni kasvattaa laatan sallittua kuormaa 24 %:lla laatan jännevälin ollessa 6 m. Jännevälin ollessa 7 m lisäys on 17 % ja 8:n jännevälillä 6%. Kun laatan jänneväli on suurempi kuin 8,5 m, pintabetonin paino ylittää pelkän ontelolaatan sallitun kuorman.
Parhaiten liittolaatta soveltuu tapauksiin, joissa hyötykuorma on suuri tai laatastoa rasittavat pyöräkuormat. Onteloliittolaatta on edullisimmillaan kohteissa, joihin pintabetoni tulee joka tapauksessa jo jostain muusta syystä. Liittolaatta on edullinen laatastoissa tai laataston niissä osissa, joissa tarvitaan tilaa putkivedoille tai kiinnityksille (esim. parvekkeet). Liittolaatalla voidaan paikallisesti lisätä ontelolaatan kantokykyä esim. aukkojen pielissä tai paikallisten pistekuormien kohdalla. Ulokelaatoissa yläpinnan raudoitus voidaan sijoittaa pintabetoniin, uloketta on tuettava työnaikaisesti ennen kuin pintabetoni on kovettunut ja rakenne toimii liittorakenteena.
Pintabetoni lisää laattojen välisten saumojen leikkauskestävyyttä. Laatastosta tulee tällöin jäykempi ja yhtenäisempi levy. Rengasraudoitus ja muu saumaraudoitus voidaan liittolaatassa sijoittaa myös pintabetoniin. Liittolaatta lisää myös laataston pistekuorman kestävyyttä ja parantaa pistekuorman jakautumista silloin, kun pintabetoni on raudoitettu. Pienemmän taipuman ansiosta tiiliseinät voidaan sijoittaa vapaammin laataston päälle.
TT- liittolaatta
TT-laatan päälle tuleva pintabetoni voidaan ottaa huomioon lujuuslaskelmissa mitoittamalla TT-laatta ja päällevalu yhdessä toimivana liittorakenteena. Yhteistoiminnan ansiosta laatalla on pituussuunnassa suurempi kuormituskestävyys ja pienemmät taipumat kuin pelkällä TT-laatalla. Myös poikittaissuunnassa laattaosa ja pintalaatta voidaan sijoittaa liittorakenteena, jolloin esim. laattaosa saadaan kestämään suurempia pistekuormia.
Kun pintabetoni toimii TT-laatan kanssa liittorakenteena, saadaan liittorakenteen kapasiteetti pelkän TT-laatan kapasiteetista kertoimella
k=1+0.4*h1/h,
missä h1 on päällevalun paksuus jännevälin keskellä (h1<_100 mm)
h on TT-laatan korkeus
Liittorakenteena toimivan TT-laatan pinta on karhennettu. Yleensä pintabetonin tartunta on riittävä ilman tartuntaraudoitusta. Jos laatalle tulee pyöräkuormia, käytetään laattojen reunalla tartuntalenkkejä.
Pintabetonia käytettäessä TT-laatastosta saadaan yhtenäinen levy.
TT- liittolaatan käyttökohteita ovat yleensä varasto- ja teollisuusrakennusten välipohjat.