Fie că sunt structuri din beton sau beton armat, acestea sunt în mare parte elemente cu o durată lungă de viață. Dacă excludem structurile auxiliare sau structurile de construcții și de construcții civile, acestea sunt întotdeauna structuri portante sau structuri de mare importanță. În plus față de inspecțiile regulate, în unele cazuri este necesar să le diagnosticați. Cand si cum?
De ce ar trebui să diagnosticăm structurile de beton (de fier)? Există mai multe motive pentru a efectua diagnostice. Motivul poate fi suspiciunea capacității portante reduse și a siguranței periclitate. În acest caz, se observă de obicei manifestări vizuale ale unor erori sau chiar eșecuri ale structurii clădirii - îndoiri excesive, fisuri, scurgeri sau ieșiri de apă sau (dacă dispozitivele de măsurare/sondele au fost încorporate în structură), deformările obișnuite sunt observate la nivelul inferior subliniază.
Al doilea grup comun de motive pentru efectuarea diagnosticului este inspecțiile regulate și planificarea întreținerii. Acestea includ, de exemplu, verificări ale stării podurilor sau a învelitorilor din beton de ciment. Al treilea motiv îl reprezintă motivele economice, atunci când, de exemplu, se estimează durata de viață reziduală a structurii și se pregătește un plan de afaceri/plan de investiții, deci este necesar să aflăm care este starea tehnică reală a structurii clădirii, indiferent dacă se menține natura operațiunii sau adaptarea la noi utilizări.
Ultima opțiune, dar la fel de utilizată, este de a evalua siguranța și capacitatea de a transporta sarcini specifice, cum ar fi o clădire expusă efectelor focului sau de a determina cauzele prăbușirii clădirii. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că trebuie acordată o atenție sporită diagnosticării cauzelor sau consecințelor acestora.
Clienții care necesită diagnosticarea structurilor de beton (de fier) trebuie, de obicei, să obțină informații despre cauza defecțiunii și despre durata de viață reziduală a structurii (structurilor) clădirii. În unele cazuri, răspunsul la întrebarea dacă structura clădirii este sigură, resp. dacă poate transfera în siguranță anumite sarcini preconizate după adaptarea clădirii.
Cum ar trebui să aibă loc lucrările pregătitoare și diagnosticul în sine?
Un algoritm dovedit de pași metodologici de diagnosticare ar trebui să fie întotdeauna utilizat pentru diagnostic, care ar trebui să facă parte din sau să prevină orice remediere. În timpul interviului inițial cu clientul, se obțin informații de bază despre motivul diagnosticării, construcția, împărțirea clădirilor, domeniul de lucru și, nu în ultimul rând, termenele. Aceasta este de obicei urmată de o consultare internă operațională cu privire la capacitatea de a licita pentru contract (în special în ceea ce privește termenele limită).
Suprafața parcării CBIII acoperă în Zvolen
În cazul unui rezultat pozitiv, se va conveni o inspecție inițială a structurii (construcție și exploatare aferentă). În timpul acestuia, unul sau doi experți cooperanți în problema expunerilor specifice (de exemplu, în problema chimiei proceselor de fermentație în cazul diagnosticării rezervoarelor instalațiilor de biogaz) vor afla sfera de lucru și expertiza preconizate. Sponsorul este apoi informat despre rezultatele constatărilor. Pentru a accelera proiectarea unei soluții adecvate, echipa va solicita, de obicei, documentația proiectului cu privire la proiectarea reală (sau starea planificată, dacă este o adaptare a operației). După inspecție, oferta de prețuri va fi procesată cu scopul preconizat al activității de diagnostic.
Garaje subterane ale unei clădiri multifuncționale din Bratislava
Domeniul de activitate al diagnosticului nu este definitiv datorită faptului că nu este posibil să se determine în prealabil varianța rezultatelor și omogenitatea materialului în structura clădirii. În principiu, ar trebui indicat un domeniu de lucru puțin mai mare decât se aștepta „dacă totul merge bine” pentru a elimina riscul creșterii prețurilor. Oferta de prețuri este prezentată cu indicarea prețurilor unitare pentru teste individuale. Aceasta înseamnă că, dacă nu se justifică prevederile pentru numărul de teste, clientului i se facturează un preț proporțional redus.
Structură de beton deteriorată de îngheț
După acceptarea ofertei de preț, documentația (pregătită) a proiectului este preluată imediat și începe pregătirea lucrărilor in situ. Va fi creată o echipă definitivă de experți. Când se cunoaște componența echipei, începe să fie planificată activitatea de diagnosticare (una sau mai multe etape). Acestea sunt, de asemenea, legate de finalizarea diferitelor cursuri de instruire la sediul clientului și echipamentul permiselor de intrare, fotografierea etc. Acest lucru ar trebui luat în considerare în special în zonele industriale. La începutul activității de diagnostic, experții selectează site-urile testelor distructive, respectiv. prelevarea de probe și tehnicienii le vor marca. Apoi vor începe prelevarea de probe sub supravegherea constantă a cel puțin unuia dintre experți. Între timp, experții efectuează teste sau măsurători nedistructive și documentează starea structurii clădirii în cauză.
Alcalinitatea mediului înconjurător armăturii corodante a pervazului podului
Deja în timpul măsurătorilor, este posibilă controlul operativ al echipei de tehnicieni în ceea ce privește numărul și poziția probelor prelevate. După finalizarea diagnosticului in situ, testele de laborator ale probelor prelevate sunt (de obicei) continuate. Echipa de experți va defini procedura cronologică a testelor pentru a maximiza gradul de utilizare a probelor prelevate. După implementarea lor, o echipă de experți analizează rezultatele și sintetizează rezultatele testelor nedistructive și distructive. Expertul principal rezumă concluziile din raportul final și prezintă concluziile diagnosticului la o discuție/revizuire internă. Documentul procesat este apoi prezentat clientului.
Reabilitarea structurii tavanului cu lamele de carbon
Uneori, se întâmplă ca clientul să solicite, de asemenea, o propunere de remediere sau o estimare a costurilor. Într-un astfel de caz, se va pregăti o propunere-cadru pentru procedura de remediere cu avertismentul că soluția (soluțiile) de remediere specifică trebuie verificată pe parcele de testare (eșantioane). Desigur, este posibil să se estimeze prețul, dar din nou ar trebui luat în considerare în această etapă cu o ușoară creștere, pentru a evita o surpriză neplăcută în cererea reală a companiilor de remediere.
Creșterea rezistenței la perforare a plăcii de tavan
În funcție de structura în cauză, este din beton armat sau armat, se disting proprietățile care sunt decisive pentru funcționalitate și, de asemenea, evaluarea (tab.). Am ales în mod deliberat termenul „evaluare”. Vom folosi un exemplu pentru a explica. Dacă există o cerință pentru a evalua rezistența și modulul de elasticitate al betonului structurii clădirii (vârstă considerabilă) sau după un incendiu, avem puține alegeri și acești parametri trebuie obținuți prin metode indirecte - de ex. duritate și ultrasunete. Pe baza acestora, parametrii proprietăților evaluate sunt obținuți utilizând relații de corelație cunoscute generale (sau proprii - specificate).
Metode de diagnostic
Există o serie de metode de diagnosticare și testare care pot fi împărțite în ceea ce privește utilizarea (in situ, adică pe teren sau în laborator). În special, metodele nedistructive sunt aplicate direct structurii clădirii, cum ar fi: măsurători de precizie și dimensiuni ale structurilor clădirii, metode de încercare a durității pentru determinarea rezistenței la compresiune; măsurarea modulului dinamic de elasticitate (sau adâncimea fisurii din beton) prin metodă cu ultrasunete, măsurarea grosimii stratului de acoperire a armăturii și localizarea poziției armăturii (prin diferite metode în funcție de precizia necesară), determinarea densitate aparentă, resp. umiditatea așa-numita metoda troxler, determinarea densității betonului prin metoda Torrent, determinarea prezenței diferitelor substanțe chimice pe suprafața unei structuri a clădirii prin intermediul indicatorilor, măsurarea (pe termen lung) a condițiilor limită ale mediului înconjurător, măsurarea umidității suprafeței beton prin metoda capacitiva; măsurarea pH-ului (adâncimea de carbonatare) a betonului prin metoda de găurire în structura clădirii folosind un indicator adecvat (de exemplu, fenolftaleină) și măsurarea vibrațiilor și/sau deformărilor structurii clădirii sub o anumită sarcină.
În laborator, este de obicei oportun să se efectueze teste de control asupra proprietăților mecanice importante pe probele prelevate. Aceste proprietăți depind de natura și utilizarea structurii clădirii (de exemplu, rezistența la compresiune pe structurile de bare verticale și rezistența la tracțiune în structuri orizontale). În condiții de laborator, sunt determinate, de asemenea, densitățile în vrac (importante, de exemplu, pentru determinarea sarcinii permanente), modulul dinamic de elasticitate, secțiunea transversală efectivă reziduală a armăturii și conținutul de clorură din beton.
Rezultatele ambelor grupuri de metode trebuie analizate și corelate în funcție de diferitele caracteristici comune ale structurii, funcționării sau încărcării clădirii. Cu alte cuvinte, este necesar să se efectueze o sinteză a constatărilor. O caracteristică a unei structuri a clădirii poate fi schema statică, armarea și/sau defecțiunea existentă, care predetermină mecanismul de scurtare a duratei de viață reziduale. Conform acestui mecanism, este necesar să se evalueze în continuare starea actuală din evoluția actuală a defectului și să se obțină o predicție a realizării unei anumite stări nesatisfăcătoare.
Determinarea adâncimii de carbonatare prin găuri
În unele cazuri, această condiție poate fi definită de client, de exemplu, prin abaterea maximă de la planeitatea locală, care va permite în continuare funcționarea. Cu toate acestea, dacă este vorba, de exemplu, de construcția unei piste de macara, atunci starea nesatisfăcătoare este definită prin intermediul stărilor limită. Uneori rezistența betonului la efectele apei (sau rezistența la îngheț) poate fi decisivă, alteori zona efectivă (ne corodată) a armăturii în secțiunea transversală a betonului și capacitatea portantă statică. Prin urmare, viața reziduală trebuie să fie prevăzută cu privire la un număr mare de condiții la graniță.
La sfarsit
Diagnosticul structurilor de beton (de fier) și posibila remediere ulterioară este o activitate solicitantă asociată cu cerințe ridicate de calificare, fond tehnic suficient și capacitate de resurse umane a contractorului său. Etapele metodologice descrise constituie condiția prealabilă de bază pentru diagnosticarea cu succes și mai târziu și pentru remedierea. Recomandăm investitorilor să asigure supravegherea calității construcției sau cel puțin auditul calității construcției în timpul renovării.
Scriind. Jana Olšová, Facultatea de Inginerie Civilă STU și Bria Invenia, p. r. o., Bratislava, Dr. Peter Briatka, MBA, COLAS Slovacia, Košice
foto: arhiva autorilor
- Bilčík, J. - Cesnak, J.: Tulburări și reconstrucții ale sistemelor portante. Durată de viață, defecțiuni și reconstrucții ale structurilor portante din beton și zidărie, STU, Bratislava, 1998.
- TP05/2002: Prognozarea impactului defecțiunilor asupra capacității de încărcare a podurilor și determinarea duratei de viață reziduale a podurilor. Manual metodologic, Administrația rutieră slovacă, aprilie 2002.
- Diem, P.: Zerstorungsfreie Prufmethoden fur das Bauwesen (Metode de testare nedistructive în construcții). Bauverlag, Wiesbaden și Berlin, 1982.
- Pavlík, A. - Doležel, J.: Investigarea nedistructivă a structurilor de beton. SNTL Praga, Praga, 1977.
- Křístek, R.: Modele matematice de carbonatare a mortarului de beton și var. Universitatea de Tehnologie Brno, Facultatea de Construcții Civile, Departamentul de Chimie, Brno, 2003.
- Matoušek, M.: Influența dioxidului de carbon aerian asupra structurilor de beton. În: Durata de viață a structurilor portante ale clădirilor din beton și ale caselor prefabricate. ČVTS, Brno, 1975, p. 89-92.
- Janotka, I. - Krajči, Ľ.: Determinarea gradului de carbonatare a betonului. Institutul de Inginerie Civilă și Arhitectură SAS, Bratislava, 2001.
- Likeš, J. - Laga, J.: Tabelele statistice de bază. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Praga, 1978.
- Jílek, M.: Limite de toleranță statistică. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Praga, 1988.
Articolul a fost publicat în revista Stavebné materiály 6/2017.