Будь то бетонні або залізобетонні конструкції, вони в основному є елементами з тривалим терміном служби. Якщо виключити допоміжні споруди або споруди будівель та споруди цивільного будівництва, то вони, в принципі, завжди є несучими конструкціями або спорудами великого значення. На додаток до регулярних перевірок, в деяких випадках необхідна їх діагностика. Коли і як?
Чому ми повинні діагностувати (залізо) бетонні конструкції? Існує кілька причин робити діагностику. Причиною може бути підозра на зниження несучої здатності та загрозу безпеці. У цьому випадку зазвичай спостерігаються візуальні прояви якоїсь помилки або навіть руйнування будівельної конструкції - надмірні вигини, тріщини, витоки або відтоки води або (якщо в конструкцію були вбудовані вимірювальні прилади/зонди) звичайні деформації спостерігаються на нижчих стреси.
Друга поширена група причин для проведення діагностики - це регулярні перевірки та планування технічного обслуговування. Сюди входять, наприклад, перевірка стану мостів або цементно-бетонних покриттів. Третя причина - це економічні причини, коли, наприклад, оцінюється залишковий ресурс конструкції та готується бізнес-план/план інвестицій, тому необхідно з’ясувати, яким є реальний технічний стан будівельної конструкції, чи підтримується характер операції або адаптації до нового використання.
Останній, але однаково вживаний варіант - оцінити безпеку та здатність переносити певні навантаження, наприклад будівлю, що зазнала впливу вогню, або визначати причини обвалення будівлі. Однак слід зазначити, що підвищену увагу потрібно приділяти діагностиці їх причин або наслідків.
Клієнти, які потребують діагностики (залізо) бетонних конструкцій, як правило, повинні отримати інформацію про причину руйнування та про залишковий ресурс будівельної конструкції (будівель). У деяких випадках відповідь на питання, чи безпечна будівельна конструкція, відповідно. чи може він безпечно передати певні очікувані навантаження після пристосування будівлі.
Як повинна проходити підготовча робота та сама діагностика?
Для діагностики завжди слід використовувати перевірений алгоритм діагностичних методологічних етапів, який повинен бути частиною чи запобіганням будь-яким виправленням. Під час первинної співбесіди із замовником отримується основна інформація про причину діагностики, будівництво, розподіл будівель, обсяг робіт і, нарешті, але не менш важливе, терміни. За цим, як правило, слідують оперативні внутрішні консультації щодо можливості подання заявок на контракт (особливо з точки зору термінів).
Покриття покриття автостоянки CBIII у Зволені
У разі позитивного результату буде узгоджено первинний огляд конструкції (будівництво та супутні експлуатації). Під час нього один-два співпрацюючі експерти з питань конкретного впливу (наприклад, з питання хімії процесів бродіння у разі діагностики резервуарів біогазових установок) дізнаються очікуваний обсяг робіт та досвід. Потім спонсор повідомляється про результати висновків. Для того, щоб пришвидшити розробку відповідного рішення, команда зазвичай вимагає проектну документацію фактичного проекту (або запланованого стану, якщо це адаптація операції). Після перевірки цінова пропозиція буде оброблена з очікуваним обсягом діагностичної роботи.
Підземні гаражі багатофункціональної будівлі в Братиславі
Обсяг діагностичної роботи не є остаточним через те, що заздалегідь неможливо визначити дисперсію результатів та однорідність матеріалу в будівельній конструкції. В принципі, слід вказати дещо більший обсяг робіт, ніж очікувалося, "якщо все піде добре", щоб виключити ризик підвищення ціни. Цінова пропозиція представлена із зазначенням одиничних цін на окремі тести. Це означає, що якщо надання кількості випробувань не виправдане, клієнту виставляється рахунок пропорційно зниженою ціною.
Конструкція бетону, пошкоджена морозом
Після прийняття цінової пропозиції негайно береться (підготовлена) проектна документація і починається підготовка робіт на місцях. Буде створена остаточна група експертів. Коли склад групи відомий, починає плануватися діагностична робота (один або кілька етапів). Вони також пов’язані з проведенням різних тренінгів у приміщенні клієнта та облаштуванням дозволів на в’їзд, фотографуванням тощо. Це слід враховувати, особливо в промислових районах. На початку діагностичної роботи фахівці вибирають місця деструктивних випробувань, відповідно. відбір проб, а технічні працівники повинні їх позначити. Потім вони розпочнуть відбір зразків під постійним наглядом принаймні одного з експертів. Тим часом експерти проводять неруйнівні випробування або вимірювання та документують стан відповідної будівельної конструкції.
Лужність середовища навколо корозійної арматури виступу мосту
Вже під час вимірювань можна оперативно контролювати команду техніків за кількістю та положенням відібраних зразків. Після завершення діагностики in situ лабораторні дослідження відібраних зразків (зазвичай) продовжуються. Команда експертів визначить хронологічну процедуру випробувань, щоб максимально використати відібрані зразки. Після їх проведення група експертів аналізує результати та синтезує результати неруйнівних та руйнівних випробувань. Провідний експерт узагальнює висновки у підсумковому звіті та подає висновки діагностики на внутрішнє обговорення/огляд. Потім оброблений документ представляється замовнику.
Реконструкція стельової конструкції вуглецевими ламелями
Іноді трапляється, що замовник також вимагає пропозицію щодо виправлення або кошторис витрат. У такому випадку слід підготувати рамкову пропозицію процедури санації із попередженням про те, що конкретне рішення санації (варіанти) повинно (i) перевірятися на випробувальних ділянках (зразках). Звичайно, можна оцінити ціну, але знову ж це слід розглянути на цьому етапі з невеликим зростанням, щоб уникнути неприємного сюрпризу в реальному попиті компаній, що займаються санацією.
Підвищення стійкості до проколів стельової плити
Залежно від того, чи зроблена дана конструкція з неармованого чи залізобетонного, розрізняють властивості, які є визначальними для функціональності, а отже, і оцінки (табл.). Ми свідомо обрали термін "оцінка". Для пояснення ми використаємо приклад. Якщо є вимога оцінити міцність і модуль пружності бетону будівельної конструкції (значний вік), або після пожежі, у нас мало вибору, і ці параметри потрібно отримувати непрямими методами - наприклад твердість та ультразвук. На їх основі параметри оцінюваних властивостей отримують за допомогою відомих загальних (або власних - визначених) співвідношень кореляції.
Методи діагностики
Існує ряд методів діагностики та тестування, які можна розділити за використанням (in situ, тобто в польових умовах або в лабораторії). Зокрема, неруйнуючі методи застосовуються безпосередньо до будівельної конструкції, такі як: вимірювання точності та розмірів будівельних конструкцій, методи випробування на твердість для визначення міцності на стиск; вимірювання динамічного модуля пружності (або глибини тріщини в бетоні) ультразвуковим методом, вимірювання товщини покривного шару арматури та локалізації положення арматури (різними методами відповідно до необхідної точності), визначення об’ємної щільності, відповідно вологість т. зв метод трокслера, визначення густини бетону методом Торрента, визначення присутності різних хімічних речовин на поверхні будівельної конструкції за допомогою індикаторів, (довгострокове) вимірювання граничних умов навколишнього середовища, вимірювання поверхневої вологості бетон ємнісним методом; вимірювання рН (глибини карбонізації) бетону методом свердління в будівельну конструкцію за допомогою відповідного індикатора (наприклад, фенолфталеїну) та вимірювання вібрацій та/або деформацій будівельної конструкції при певному навантаженні.
У лабораторії зазвичай доцільно проводити контрольні випробування на важливі механічні властивості на відібраних зразках. Ці властивості залежать від характеру та використання будівельної конструкції (наприклад, міцність на стиск у конструкціях вертикальних брусків та міцність на розрив у горизонтальних конструкціях). В лабораторних умовах також визначаються насипні щільності (важливі, наприклад, для визначення постійного навантаження), динамічний модуль пружності, залишкова ефективна площа перерізу арматури та вміст хлориду в бетоні.
Результати обох груп методів потрібно аналізувати та зв’язувати відповідно до різних загальних особливостей будівельної конструкції, експлуатації або навантаження. Іншими словами, необхідно виконати узагальнення висновків. Особливістю будівельної конструкції може бути її статична схема, армування та/або існуюча руйнування, що зумовлює механізм скорочення залишкового ресурсу. Відповідно до цього механізму, необхідно додатково оцінити поточний стан з поточного розвитку несправності та отримати прогноз досягнення певного незадовільного стану.
Визначення глибини карбонізації дірками
У деяких випадках цей стан може бути визначений замовником, наприклад, шляхом максимального відхилення від місцевої рівності, що все одно дозволить працювати. Однак якщо це, наприклад, будівництво кранової колії, то незадовільний стан визначається за допомогою граничних станів. Іноді стійкість бетону до впливу води (або морозостійкість) може бути вирішальною, інколи ефективна (некорозійна) площа арматури в перерізі бетону та статична несуча здатність. Тому залишковий термін служби слід передбачити з урахуванням великої кількості граничних умов.
В кінці
Діагностика (залізо) бетонних конструкцій та можлива подальша санація - це складна діяльність, пов’язана з високими кваліфікаційними вимогами, достатнім технічним досвідом та людськими можливостями підрядника. Описані методологічні етапи становлять основну передумову для успішної діагностики, а згодом і для відновлення. Ми рекомендуємо інвесторам забезпечити нагляд за якістю будівництва або принаймні аудит якості будівництва під час реконструкції.
ТЕКСТ: Ing. Яна Ольшова, будівельний факультет СТУ та Bria Invenia, с. р. о., Братислава, д-р Пітер Брятка, MBA, COLAS Словаччина, Кошице
фото: архів авторів
- Більчик, Дж. - Чеснак, Дж.: Порушення та реконструкція несучих систем. Термін служби, поломки та реконструкції несучих бетонних та кладочних конструкцій, СТУ, Братислава, 1998.
- TP05/2002: Прогнозування впливу відмов на вантажопідйомність мостів та визначення залишкового ресурсу мостів. Методичний посібник, Словацьке управління дорожнього руху, квітень 2002 р.
- Diem, P.: Zerstorungsfreie Prufmethoden fur das Bauwesen (Методи неруйнівного контролю в будівництві). Бауверлаг, Вісбаден і Берлін, 1982.
- Павлік, А. - Долежал, Дж.: Неруйнівне дослідження бетонних конструкцій. SNTL Прага, Прага, 1977.
- Крістек, Р.: Математичні моделі карбонізації бетону та вапняного розчину. Технологічний університет Брно, будівельний факультет, хімічний факультет, Брно, 2003.
- Матушек, М.: Вплив повітряного вуглекислого газу на бетонні конструкції. В: Життя несучих конструкцій бетонних будівель та збірних будинків. ČVTS, Брно, 1975, с. 89-92.
- Янотка, І. - Крайчі, Ľ.: Визначення ступеня карбонізації бетону. Інститут будівництва та архітектури SAS, Братислава, 2001.
- Likeke, J. - Laga, J.: Основні статистичні таблиці. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Прага, 1978.
- Йілек, М.: Статистичні межі толерантності. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Прага, 1988.
Стаття була опублікована в журналі Stavebné materiály 6/2017.