Независимо дали са бетонни или стоманобетонни конструкции, те са предимно елементи с дълъг експлоатационен живот. Ако изключим спомагателните конструкции или конструкции на сгради и строителни конструкции, те по принцип винаги са носещи конструкции или конструкции от голямо значение. В допълнение към редовните проверки, в някои случаи е необходимо да ги диагностицирате. Кога и как?
Защо трябва да диагностицираме (железни) бетонни конструкции? Има няколко причини да се направи диагностика. Причината може да е подозрение за намалена носеща способност и застрашена безопасност. В този случай обикновено се наблюдават визуални прояви на някаква грешка или дори повреда на строителната конструкция - прекомерни завои, пукнатини, течове или изтичане на вода или (ако в конструкцията са вградени измервателни устройства/сонди) се наблюдават обичайните деформации при по-ниски стрес.
Втората често срещана група причини за извършване на диагностика са редовните инспекции и планирането на поддръжката. Те включват например проверки за състоянието на мостове или циментобетонни покрития. Третата причина са икономически причини, когато например се изчислява остатъчният живот на конструкцията и се изготвя бизнес план/инвестиционен план, така че е необходимо да се установи какво е реалното техническо състояние на строителната конструкция, дали поддържането естеството на операцията или адаптирането към нови цели.
Последният, но еднакво използван вариант е да се оцени безопасността и способността да се носят специфични товари, като например сграда, изложена на въздействието на пожар, или да се определят причините за срутване на сграда. Трябва обаче да се отбележи, че трябва да се обърне повишено внимание на диагностиката на техните причини или последици.
Клиентите, които се нуждаят от диагностика на (железни) бетонни конструкции, обикновено трябва да получат информация за причината за повредата и за остатъчния живот на строителната (ите) конструкция (и). В някои случаи отговорът на въпроса дали строителната конструкция е безопасна, респ. дали може безопасно да прехвърля определени очаквани товари след адаптацията на сградата.
Как трябва да протичат подготвителната работа и самата диагностика?
За диагностика винаги трябва да се използва доказан алгоритъм от диагностични методологични стъпки, който трябва да бъде част от или да предотврати евентуално отстраняване. По време на първоначалното интервю с клиента се получава основна информация за причината за диагностиката, конструкцията, разделението на сградите, обхвата на работата и не на последно място сроковете. Това обикновено е последвано от оперативна вътрешна консултация относно възможността за наддаване за поръчката (особено по отношение на сроковете).
Повърхността на покритието на паркинга CBIII в Зволен
В случай на положителен резултат ще бъде договорена първоначална проверка на конструкцията (строителство и свързаните с нея експлоатация). По време на него един до двама съдействащи експерти по въпроса за специфичните експозиции (например по въпроса за химията на ферментационните процеси в случай на диагностика на резервоари за инсталации за биогаз) ще разберат очаквания обхват на работа и експертиза. След това спонсорът се информира за резултатите от констатациите. За да ускори проектирането на подходящо решение, екипът обикновено ще изисква проектна документация на действителния проект (или планираното състояние, ако това е адаптация на операцията). След проверката ценовото предложение ще бъде обработено с очаквания обхват на диагностичната работа.
Подземни гаражи на многофункционална сграда в Братислава
Обхватът на диагностичната работа не е окончателен поради факта, че не е възможно предварително да се определи дисперсията на резултатите и хомогенността на материала в строителната конструкция. По принцип трябва да се посочи малко по-голям обхват от очакваното „ако всичко върви добре“, за да се елиминира рискът от повишаване на цените. Ценовата оферта е представена с посочване на единични цени за отделни тестове. Това означава, че ако разпоредбата за броя на тестовете не е оправдана, на клиента се фактурира пропорционално намалена цена.
Бетонна конструкция, повредена от замръзване
След приемане на ценовото предложение незабавно се поема (подготвената) проектна документация и започва подготовката на работа на място. Ще бъде създаден окончателен екип от експерти. Когато съставът на екипа е известен, започва да се планира диагностична работа (един или повече етапи). Те са свързани и с приключването на различни обучения в помещенията на клиента и оборудването на разрешителни за влизане, фотографиране и др. Това трябва да се вземе предвид особено в индустриалните зони. В началото на диагностичната работа експертите съответно избират места за деструктивни тестове. вземане на проби и техниците да ги маркират. След това те ще започнат вземането на проби под постоянния надзор на поне един от експертите. Междувременно експертите извършват неразрушителни тестове или измервания и документират състоянието на въпросната строителна конструкция.
Алкалност на околната среда около корозиращата армировка на перваза на моста
Още по време на измерванията е възможно оперативно да се контролира екипът от техници по отношение на броя и позицията на взетите проби. След приключване на in situ диагностиката (обикновено) продължават лабораторните тестове на взетите проби. Екипът от експерти ще определи хронологичната процедура на тестовете, за да увеличи максимално използваемостта на взетите проби. След тяхното изпълнение, екип от експерти анализира резултатите и синтезира констатациите от неразрушителни и разрушителни тестове. Водещият експерт обобщава констатациите в окончателния доклад и представя заключенията от диагностиката на вътрешна дискусия/преглед. След това обработеният документ се представя на клиента.
Рехабилитация на таванната конструкция с въглеродни ламели
Понякога се случва клиентът също да изисква предложение за отстраняване или оценка на разходите. В такъв случай се изготвя рамково предложение за саниращата процедура с предупреждението, че конкретният (ите) разтвор (и) за саниране трябва да бъде проверен на тестови площи (проби). Разбира се, възможно е да се изчисли цената, но отново трябва да се обмисли на този етап с леко увеличение, за да се избегне неприятна изненада в реалното търсене на саниращи компании.
Повишаване на устойчивостта на пробиване на таванната плоча
В зависимост от това дали въпросната конструкция е направена от неармиран или стоманобетон, се разграничават свойствата, които са решаващи за функционалността и по този начин и оценката (табл.). Умишлено сме избрали термина „оценка“. Ще използваме пример за обяснение. Ако има изискване за оценка на якостта и модула на еластичност на бетона на строителната конструкция (значителна възраст), или след пожар, имаме малък избор и тези параметри трябва да бъдат получени чрез косвени методи - напр. твърдост и ултразвук. Въз основа на тях параметрите на оценяваните свойства се получават чрез използване на известни общи (или собствени - определени) корелационни отношения.
Диагностични методи
Съществуват редица диагностични и тестови методи, които могат да бъдат разделени по отношение на употребата (in situ, т.е. на полето или в лабораторията). По-специално, неразрушаващите методи се прилагат директно върху строителната конструкция, като: измервания на точността и размерите на строителните конструкции, методи за изпитване на твърдост за определяне на якостта на натиск; измерване на динамичния модул на еластичност (или дълбочината на пукнатината в бетона) чрез ултразвуков метод, измерване на дебелината на покриващия слой на армировката и локализиране на позицията на армировката (чрез различни методи според необходимата точност), определяне на обемна плътност, респ. влажност т.нар метод на troxler, определяне на плътността на бетона по торент метод, определяне на присъствието на различни химични вещества на повърхността на строителната конструкция посредством индикатори, (дългосрочно) измерване на граничните условия на околната среда, измерване на повърхностната влажност на бетон по капацитивен метод; измерване на рН (дълбочина на карбонизация) на бетона чрез пробиване в строителната конструкция с помощта на подходящ индикатор (например фенолфталеин) и измерване на вибрации и/или деформации на строителната конструкция при определен товар.
В лабораторията обикновено е целесъобразно да се извършват контролни тестове за важни механични свойства на взетите проби. Тези свойства зависят от естеството и използването на строителната конструкция (напр. Якост на натиск върху вертикални конструкции на пръти и якост на опън при огъване в хоризонтални конструкции). В лабораторни условия се определят и обемни плътности (важни например за определяне на постоянното натоварване), динамичен модул на еластичност, остатъчна ефективна площ на напречното сечение на армировката и съдържание на хлорид в бетона.
Резултатите от двете групи методи трябва да бъдат анализирани и свързани в зависимост от различните общи характеристики на строителната конструкция, експлоатация или товар. С други думи, необходимо е да се извърши синтез на констатациите. Характеристика на строителната конструкция може да бъде нейната статична схема, армировка и/или съществуваща повреда, която предопределя механизма за съкращаване на остатъчния живот. Съгласно този механизъм е необходимо допълнително да се оцени текущото състояние от текущото развитие на повредата и да се изведе прогноза за постигане на определено незадоволително състояние.
Определяне на дълбочината на карбонизация чрез дупки
В някои случаи това състояние може да бъде дефинирано от клиента, например чрез максималното отклонение от локалната плоскост, което все пак ще позволи работа. Ако обаче това е, например, конструкцията на кранова пътека, тогава незадоволителното състояние се определя чрез гранични състояния. Понякога устойчивостта на бетона към въздействието на вода (или устойчивост на замръзване) може да бъде решаваща, друг път ефективната (не корозирала) зона на армировка в бетонното напречно сечение и статичната носеща способност могат да бъдат решаващи. Следователно остатъчният живот трябва да бъде предвиден по отношение на голям брой гранични условия.
Накрая
Диагностиката на (железни) бетонни конструкции и възможното последващо възстановяване е трудна дейност, свързана с високи изисквания за квалификация, достатъчен технически опит и капацитет на човешките ресурси на изпълнителя. Описаните методологични стъпки формират основната предпоставка за успешна диагностика, а по-късно и саниране. Препоръчваме на инвеститорите да осигурят надзора върху качеството на строителството или поне одита на качеството на строителството по време на ремонта.
Писане. Jana Olšová, Факултет по строителство STU и Bria Invenia, p. r. о., Братислава, д-р Петер Бриатка, MBA, COLAS Словакия, Кошице
снимка: архив на авторите
- Bilčík, J. - Cesnak, J.: Нарушения и реконструкции на носещи системи. Живот, повреди и реконструкции на носещи бетонни и зидани конструкции, STU, Братислава, 1998.
- TP05/2002: Прогнозиране на въздействието на повредите върху товароносимостта на мостовете и определяне на остатъчния живот на мостовете. Методологически наръчник, Словашка пътна администрация, април 2002 г.
- Diem, P.: Zerstorungsfreie Prufmethoden fur das Bauwesen (Методи за неразрушаващо изпитване в строителството). Бауверлаг, Висбаден и Берлин, 1982 г.
- Pavlík, A. - Doležel, J.: Неразрушително изследване на бетонни конструкции. SNTL Прага, Прага, 1977.
- Křístek, R.: Математически модели на карбонизиране на бетон и варов разтвор. Технологичен университет в Бърно, Строителен факултет, Катедра по химия, Бърно, 2003.
- Matoušek, M.: Влияние на въздушния въглероден диоксид върху бетонни конструкции. В: Живот на носещите конструкции на бетонни сгради и сглобяеми къщи. ČVTS, Бърно, 1975, стр. 89-92.
- Janotka, I. - Krajči, Ľ.: Определяне на степента на карбонизация на бетона. Институт за строителство и архитектура SAS, Братислава, 2001.
- Likeš, J. - Laga, J.: Основни статистически таблици. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Прага, 1978.
- Jílek, M.: Статистически граници на толерантност. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Прага, 1988.
Статията е публикувана в списание Stavebné materialály 6/2017.