Akár beton, akár vasbeton szerkezetek, ezek többnyire hosszú élettartamú elemek. Ha kizárjuk a járulékos építményeket vagy az építményeket, valamint a mélyépítéseket, akkor azok elvileg mindig nagy teherbírású vagy nagy jelentőségű építmények. A rendszeres ellenőrzések mellett bizonyos esetekben diagnosztizálni is szükséges. Mikor és hogyan?
Miért kellene diagnosztizálni a (vas) betonszerkezeteket? A diagnosztikának számos oka van. Ennek oka lehet a csökkent teherbírás és a veszélyeztetett biztonság gyanúja. Ebben az esetben általában az épületszerkezet hibájának vagy akár meghibásodásának vizuális megnyilvánulásai figyelhetők meg - túlzott kanyarok, repedések, szivárgások vagy vízkiáramlások, vagy (ha mérőeszközök/szondák épültek a szerkezetbe) a szokásos alakváltozásokat alsó hangsúlyozza.
A diagnosztika elvégzésének második általános oka a rendszeres ellenőrzések és a karbantartási tervezés. Ide tartozik például a hidak vagy a betonburkolatok állapotának ellenőrzése. A harmadik ok gazdasági okok, amikor például becsülik a szerkezet hátralévő élettartamát és elkészítenek egy üzleti tervet/beruházási tervet, ezért meg kell deríteni, hogy mi az épületszerkezet valódi műszaki állapota, fenntartása a művelet jellege vagy az új felhasználásokhoz való alkalmazkodás.
Az utolsó, de ugyanolyan gyakran használt lehetőség az adott teher - például a tűz hatásának kitett épület - biztonságának és hordozásának felmérése, vagy az épület összeomlásának okainak meghatározása. Meg kell azonban jegyezni, hogy fokozott figyelmet kell fordítani okaik vagy következményeik diagnosztizálására.
A (vas) betonszerkezetek diagnosztikáját igénylő ügyfeleknek általában információt kell szerezniük a meghibásodás okáról és az épületszerkezet (ek) hátralévő élettartamáról. Bizonyos esetekben a válasz arra a kérdésre, hogy az épületszerkezet biztonságos-e, ill. hogy az épület átalakítása után képes-e biztonságosan átvinni bizonyos várható terheléseket.
Hogyan történjen az előkészítő munka és maga a diagnózis?
A diagnosztikához mindig a diagnosztikai módszertani lépések bevált algoritmusát kell használni, amelynek részét kell képeznie vagy meg kell akadályoznia a helyreállítást. Az ügyféllel folytatott első interjú során alapvető információkat szereznek a diagnosztika okáról, az építésről, az épületek felosztásáról, a munkakörről és nem utolsósorban a határidőkről. Ezt általában operatív belső konzultáció követi a szerződésre való licitálás lehetőségéről (különösen a határidők tekintetében).
A Zvolenben található CBIII parkoló burkolatának felülete
Pozitív eredmény esetén a szerkezet (az építés és a kapcsolódó üzemeltetés) kezdeti ellenőrzéséről egyeztetnek. Ennek során egy-két együttműködő szakértő a specifikus expozíciók kérdésében (pl. A fermentációs folyamatok kémiai kérdésében a biogázüzem tartályainak diagnosztikája esetén) megtudja a várható munkakört és szakértelmet. Ezután a támogatót tájékoztatják a megállapítások eredményeiről. A megfelelő megoldás megtervezésének felgyorsítása érdekében a csapat általában megköveteli a tényleges terv (vagy a tervezett állapot, ha a művelet adaptációja) projektdokumentációját. Az ellenőrzést követően az árajánlat a diagnosztikai munka várható körével kerül feldolgozásra.
Pozsonyban egy multifunkcionális épület földalatti garázsai
A diagnosztikai munka köre nem végleges, mivel nem lehet előre meghatározni az eredmények szórását és az anyag homogenitását az épületszerkezetben. Elvileg a vártnál valamivel nagyobb munkakört kell megjelölni "ha minden jól megy" az áremelkedés kockázatának kiküszöbölése érdekében. Az árajánlatot az egyedi tesztek egységárának feltüntetésével mutatjuk be. Ez azt jelenti, hogy ha a tesztek számára vonatkozó rendelkezés nem indokolt, az ügyfélnek arányosan csökkentett árat számláznak.
A fagytól károsodott betonszerkezet
Az árajánlat elfogadása után azonnal átveszik a (elkészített) projektdokumentációt, és megkezdődik az in situ munka előkészítése. Végleges szakértői csoportot hoznak létre. Amikor a csapat összetétele ismert, megkezdődik a diagnosztikai munka (egy vagy több szakasz) megtervezése. Ezek kapcsolódnak a kliens telephelyén zajló különféle képzések elvégzéséhez, valamint a belépési, fényképezési stb. Engedélyek felszereléséhez is. Ezt különösen az ipari területeken kell figyelembe venni. A diagnosztikai munka kezdetén a szakértők kiválasztják a destruktív vizsgálatok helyeit, ill. mintavételt és a technikusok megjelölik azokat. Ezután legalább egy szakértő állandó felügyelete mellett megkezdik a mintavételt. Eközben a szakértők roncsolásmentes vizsgálatokat vagy méréseket végeznek, és dokumentálják a kérdéses épületszerkezet állapotát.
A környezet lúgossága a híd párkányának korrodáló megerősítése körül
Már a mérések során lehetőség van a technikusok csapatának operatív irányítására a vett minták száma és elhelyezkedése szempontjából. Az in situ diagnózis befejezése után a vett minták laboratóriumi vizsgálatait (általában) folytatják. A szakértői csoport meghatározza a tesztek időrendjét, hogy maximalizálja a vett minták használhatóságát. Megvalósításuk után egy szakértői csoport elemzi az eredményeket, és szintetizálja a roncsolásmentes és romboló tesztek eredményeit. A vezető szakértő összefoglalja a megállapításokat a zárójelentésben, és a diagnosztika következtetéseit belső megbeszélésbe/felülvizsgálatba terjeszti. A feldolgozott dokumentumot ezután bemutatják az ügyfélnek.
A mennyezetszerkezet rehabilitációja szénlamellákkal
Néha előfordul, hogy az ügyfélnek javaslatot kell tennie helyreigazításra vagy költségbecslésre is. Ilyen esetben a kármentesítési eljárásra vonatkozó keretjavaslatot kell készíteni azzal a figyelmeztetéssel, hogy a konkrét helyreállítási megoldást (megoldásokat) a parcellákon (mintákon) ellenőrizni kell. Természetesen meg lehet becsülni az árat, de ebben a szakaszban megint mérlegelni kell enyhe emeléssel, hogy elkerüljük a kármentesítő vállalatok valós keresletének kellemetlen meglepetését.
A mennyezet födémjének szúrási ellenállásának növelése
Attól függően, hogy a kérdéses szerkezet vasalatlan vagy vasbetonból készült-e, megkülönböztetjük azokat a tulajdonságokat, amelyek meghatározóak a funkcionalitás és ezáltal az értékelés szempontjából (tab.). Szándékosan választottuk az "értékelés" kifejezést. Egy példát használunk a magyarázatra. Ha követelmény van az épületszerkezet betonjának szilárdságának és rugalmassági modulusának (jelentős életkor) felmérésére, vagy tűz esetén, akkor kevés a választásunk, és ezeket a paramétereket közvetett módszerekkel kell megkapni - pl. keménység és ultrahangos. Ezek alapján az ismert tulajdonságok paramétereit ismert általános (vagy saját által megadott) korrelációs összefüggések felhasználásával kapjuk meg.
Diagnosztikai módszerek
Számos diagnosztikai és vizsgálati módszer létezik, amelyek felhasználási szempontból feloszthatók (in situ, azaz terepen vagy laboratóriumban). Különösen a roncsolásmentes módszereket alkalmazzák közvetlenül az épületszerkezetre, például: az épületszerkezetek pontosságának és méreteinek mérése, keménységi vizsgálati módszerek a nyomószilárdság meghatározására; a dinamikai rugalmassági modulus (vagy a beton repedésmélységének) mérése ultrahangos módszerrel, az erősítő burkolóréteg vastagságának mérése és az erősítés helyzetének lokalizálása (különféle módszerekkel a kívánt pontosság szerint), a térfogatsűrűség meghatározása páratartalom ún troxler módszer, beton sűrűség meghatározása Torrent módszerrel, különféle vegyi anyagok jelenlétének meghatározása az épületszerkezet felszínén indikátorok segítségével, (a környezet hosszú távú) határfeltételeinek mérése, a beton kapacitív módszerrel; a beton pH-jának (szénsavasodás mélysége) mérése az épületszerkezetbe történő fúrás módszerével megfelelő indikátor (pl. fenolftalein) alkalmazásával, valamint az épületszerkezet rezgéseinek és/vagy alakváltozásainak mérése bizonyos terhelés mellett.
A laboratóriumban célszerű a fontos mechanikai tulajdonságokra vonatkozó ellenőrző vizsgálatokat elvégezni a vett mintákon. Ezek a tulajdonságok az épületszerkezet jellegétől és felhasználásától függenek (pl. Függőleges rúdszerkezetek nyomószilárdsága és vízszintes szerkezetek hajlító húzószilárdsága). Laboratóriumi körülmények között meghatározzák az ömlesztett sűrűségeket (fontos például az állandó terhelés meghatározásához), a dinamikus rugalmassági modulust, a vasalás maradék effektív keresztmetszeti területét és a beton kloridtartalmát is.
Mindkét módszercsoport eredményeit elemezni kell, és össze kell kapcsolni őket az épület szerkezetének, működésének vagy terhelésének különböző közös jellemzői szerint. Más szavakkal, szükséges elvégezni a megállapítások szintézisét. Az épületszerkezet jellemzője lehet statikus sémája, megerősítése és/vagy meglévő meghibásodása, amely előre meghatározza a maradék élettartam rövidítésének mechanizmusát. E mechanizmus szerint tovább kell értékelni az aktuális állapotot a hiba jelenlegi alakulása alapján, és előrejelzést kell levezetni egy bizonyos nem kielégítő állapot eléréséről.
A szénsavas mélység meghatározása lyukakkal
Bizonyos esetekben ezt a feltételt az ügyfél meghatározhatja, például a helyi síkosságtól való maximális eltérés alapján, amely továbbra is lehetővé teszi a működést. Ha azonban például egy daru pályájának megépítéséről van szó, akkor a nem kielégítő állapotot határállapotok határozzák meg. Előfordul, hogy a beton vízzel szembeni ellenállása (vagy fagyállósága) meghatározó lehet, máskor a beton keresztmetszetében a vasalás hatékony (nem korrodált) területe és a statikus teherbírás lehet meghatározó. A fennmaradó élettartamot ezért számos peremfeltételre tekintettel kell megjósolni.
A végén
A betonszerkezetek diagnosztikája (vas) és az esetleges utólagos helyreállítás igényes tevékenység, amely a vállalkozó magas szintű képesítésével, megfelelő műszaki hátterével és emberi erőforrás-kapacitásával kapcsolatos. A leírt módszertani lépések a sikeres diagnosztika és később a helyreállítás alapfeltételét képezik. Javasoljuk a befektetőknek, hogy biztosítsák az építkezés minőségének felügyeletét, vagy legalább a felújítás során ellenőrizzék az építkezés minőségének ellenőrzését.
Szövegezés. Jana Olšová, az STU Építőmérnöki Kar és Bria Invenia, p. r. o., Pozsony, Dr. Peter Briatka, MBA, COLAS Szlovákia, Kassa
fotó: szerzők archívuma
- Bilčík, J. - Cesnak, J.: A teherhordó rendszerek rendellenességei és rekonstrukciói. A teherhordó beton- és falazószerkezetek élettartama, meghibásodásai és rekonstrukciói, STU, Pozsony, 1998.
- TP05/2002: A meghibásodások hatásának előrejelzése a hidak teherbírására és a hidak hátralévő élettartamának meghatározása. Módszertani kézikönyv, Szlovák Közúti Igazgatóság, 2002. április.
- Diem, P.: Zerstorungsfreie Prufmethoden fur das Bauwesen (Roncsolásmentes vizsgálati módszerek az építkezésben). Bauverlag, Wiesbaden és Berlin, 1982.
- Pavlík, A. - Doležel, J.: Betonszerkezetek roncsolásmentes vizsgálata. SNTL Prága, Prága, 1977.
- Křístek, R.: A beton és a mészhabarcs karbonizációjának matematikai modelljei. Brünni Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar, Kémiai Tanszék, Brno, 2003.
- Matoušek, M.: A légi szén-dioxid hatása a betonszerkezetekre. In: Betonépületek és előre gyártott házak tartószerkezeteinek élettartama. ČVTS, Brno, 1975, p. 89-92.
- Janotka, I. - Krajči, Ľ.: A beton karbonizációs fokának meghatározása. Építőmérnöki és Építészeti Intézet SAS, Pozsony, 2001.
- Likeš, J. - Laga, J.: Alapstatisztikai táblázatok. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Prága, 1978.
- Jílek, M.: Statisztikai toleranciahatárok. SNTL - Nakladatelství technické literatury, Prága, 1988.
A cikk a Stavebné materiály magazinban jelent meg 6/2017.