• Nie Znaleziono Wyników

Dobór rozwiązania materiałowo- -technologicznego naprawy

W dokumencie Etyka inżyniera (Stron 81-84)

W  zdecydowanej większości przy-padków uszkodzenia konstrukcji są typowe i obejmują przede wszystkim zarysowania i  spękania powierzchni elementów betonowych oraz uszko-dzenia otuliny zbrojenia, połączone z jego korozyjnym uszkodzeniem.

Jednakże w  celu zapewnienia trwałości naprawy konieczne jest

Tabl. 2 Ι Zasady naprawy i ochrony betonu wg PN-EN 1504-9

Oznaczenie Zasada Metody postępowania

PI Protection against Ingress

Ochrona przed wnikaniem (ochrona przed penetracją czynników agresywnych)

■ Impregnacja

■ Powłoki ochronne

■ Iniekcja rys

■ Przekształcenie rys w złącza

■ Zastosowanie okładzin lub membran izolujących MC

Moisture Control

Kontrola zawilgocenia/osuszenie (zapewnienie niskiej wilgotności betonu w celu spowolnienia

procesów korozji)

■ Impregnacja/hydrofobizacja

■ Powłoki ochronne

■ Okładziny

■ Ochrona elektrochemiczna CR

■ Zaprawy i betony naprawcze

■ Torkretowanie

■ Wymiana skorodowanych elementów

SS Structural Strengthening

Wzmocnienie konstrukcji

■ Wymiana i/lub dodanie zbrojenia (pręty, płyty, taśmy, maty)

■ Iniekcja

■ Zwiększenie przekroju

■ Sprężanie elementów konstrukcji PR

Physical Resistance

Odporność na czynniki fizyczne ■ Impregnacja

■ Powłoki lub okładziny ochronne RC

Resistance to Chemicals

Odporność na czynniki chemiczne ■ Impregnacja

■ Powłoki ochronne

Oznaczenie Zasada Metody postępowania

RP Preserving or

Restoring Passivity

Ochrona lub przywrócenie stanu pasywnego stali zbrojeniowej

■ Zwiększenie grubości otuliny

■ Wymiana betonu

■ Realkalizacja elektrochemiczna

■ Elektrochemiczne usunięcie chlorków

IR Increasing Resistivity

Zwiększenie oporności otuliny ■ Osuszenie elementu

■ Impregnacja

■ Powłoki, okładziny ochronne CC

Cathodic Control

Kontrola procesów katodowych ■ Ograniczenie dostępu tlenu przez impregnację, zastosowanie powłoki lub okładziny

CP Cathodic Protection

Ochrona katodowa ■ Przyłożenie potencjału

elektrycznego – zewnętrzne źródło prądu

■ Zabezpieczenie powłokowe stali zbrojeniowej

■ Zabezpieczenie stali inhibitorem korozji

■ Dodatek inhibitorów korozji do betonu

Tabl. 3 Ι Zasady i metody ochrony zbrojenia przed korozją wg PN-EN 1504-9

technologie

przeprowadzenie diagnostyki kon-strukcji mającej na celu nie tylko sprawdzenie rzeczywistego stanu betonu i  zbrojenia w  elemencie, ale przede wszystkim ustalenie przyczyn pojawienia się uszkodzeń. Schemat postępowania na etapie diagnostyki przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1 Ι Schemat postępowania przy ocenie stanu konstrukcji w celu doboru właściwej tech-nologii naprawy wg PN-EN 1504

Co bardzo istotne, po diagnozie stanu zachowania konstrukcji w normie PN--EN 1504-9 nakreślone zostały zasa-dy naprawy i ochrony zbrojenia i beto-nu. Jednakże wybór właściwej zasady naprawy jest kluczowym elementem, decydującym o  powodzeniu projektu.

Norma PN-EN 1504-9 podaje

sche-mat faz typowych projektów napraw-czych, których dobór uzależniony jest w  głównej mierze od diagnozy stanu zachowania konstrukcji – rys. 2.

Do realizacji napraw i  zabezpieczeń, zgodnie z prezentowaną powyżej me-todyką, konieczny jest zestaw mate-riałów naprawczych i  zabezpiecza-jących, który obejmuje podstawowe grupy, takie jak (wg PN-EN 1504-1):

■ materiały do kotwienia zbrojenia;

■ powłoki do zabezpieczania po-wierzchni zbrojenia i innych elemen-tów stalowych w konstrukcji;

■ materiały do zapewnienia optymal-nej przyczepności między materia-łem naprawczym a  naprawianym – warstwy sczepne;

■ systemy zapraw i betonów reprofi-lacyjnych;

■ powłoki i okładziny ochronne.

Ponadto, co jest bardzo istotne, w  normie PN-EN 1504-3 zdefinio-wano pojęcie napraw niekonstruk-cyjnych (naprawy powierzchniowe, których celem jest tylko przywró-cenie kształtu i  estetyki elementu) i  konstrukcyjnych. Normowa defini-cja naprawy konstrukcyjnej obejmuje nie tylko klasyczne przywrócenie lub zwiększenie nośności elementu, ale za naprawę konstrukcyjną uznaje się także ogół zabiegów przywracających integralność i trwałość konstrukcji.

W  normie PN-EN 1504-3 sformuło-wano podstawowe wymagania doty-czące wyrobów do napraw konstruk-cyjnych i  niekonstrukkonstruk-cyjnych, dla których wprowadzono po dwie klasy tych materiałów (tj. klasa R1 i  R2 – naprawy niekonstrukcyjne, i  klasa R3 i R4 dla napraw konstrukcyjnych) – tabl. 4.

Należy podkreślić, że z doborem wyro-bu lub systemu naprawczego wiąże się pojęcie kompatybilności materiałów na-prawianego i naprawczego. O ile jesz-cze do niedawna przez pojęcie kompa-tybilności rozumiano podobieństwo pod

Rys. 2 Ι Fazy typowych projektów naprawczych wg PN-EN 1504-9

Cecha Norma

Wymaganie

Naprawa konstrukcyjna Naprawa niekonstrukcyjna

R4 R3 R2 R1

Wytrzymałość na ściskanie [MPa] PN-EN 12190 ≥ 45 ≥ 25 ≥ 15 ≥ 10

Zawartość chlorków [%] PN-EN 1015-17 ≤ 0,05

Przyczepność [MPa] PN-EN 1542 ≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8

Zmiany objętości

skurcz/pęcznienie PN-EN 12617-4 przyczepność po badaniu [MPa] –

≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8

Odporność na karbonatyzację PN-EN 13295 dk

betonu kontrolnego MC (0,45) –

Moduł sprężystości [GPa] PN-EN 13412 ≥ 20 ≥ 15 –

Kompatybilność cieplna część 1

zamrażanie–odmrażanie PN-EN 13687-2 przyczepność po 50 cyklach [MPa] sprawdzenie wizualne po 50 cyklach

≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8

Kompatybilność cieplna część 2

zraszanie PN-EN 13687-2 przyczepność po 30 cyklach [MPa] sprawdzenie

wizualne po 30 cyklach

≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8

Kompatybilność cieplna część 4

cykle suszenia PN-EN 13687-4 przyczepność po 30 cyklach [MPa] sprawdzenie

wizualne po 30 cyklach

≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8

Tabl. 4 Ι Podstawowe wymagania użytkowe dotyczące wyrobów do napraw konstrukcji betonowych i żelbetowych wg PN-EN 1504-3

technologie

kątem wytrzymałości, o  tyle obecnie uważa się, że materiały są kompaty-bilne, jeżeli wykazują podobieństwo pod względem bliskości modułów spręży-stości i współczynnika rozszerzalności cieplnej. Nadto materiał naprawczy po-winien się charakteryzować zminimali-zowanym skurczem i  współczynnikiem pełzania.

W  normie PN-EN 1504-5 pojawiają się po raz pierwszy w polskiej litera-turze normowej wymagania dotyczą-ce iniekcji betonu. Iniekcja jest często wykorzystywana w  naprawach kon-strukcji do:

■ scalania rys i pęknięć,

■ wypełnień strukturalnych,

■ wytworzenia izolacji pionowej i  po-ziomej,

■ uszczelnienia dylatacji.

Norma PN-EN 1504-5 wprowadza następujące kategorie wyrobów iniekcyjnych:

F − wyroby iniekcyjne do przenoszą-cego siły wypełniania rys, pustek i szczelin w betonie, które mogą two-rzyć połączenie z powierzchnią beto-nu i przenosić siły;

D − wyroby iniekcyjne do elastyczne-go wypełniania rys, pustek i szczelin w  betonie, które mogą się dostoso-wywać do kolejnych odkształceń;

S − wyroby iniekcyjne dopasowujące się przez pęcznienie do wypełniania rys, pustek i szczelin w betonie, wy-roby te w stanie utwardzonym mogą wielokrotnie pęcznieć na skutek ad-sorpcji wody, przy czym woda jest wiązana przez składnik wyrobu iniek-cyjnego.

Rodzaje stosowanych środków iniek-cyjnych:

■ zaczyny i zaprawy cementowe i poli-merowo-cementowe,

■ żywice: epoksydowe, poliuretanowe, akrylowe, poliakryloamidowe.

Dobór rodzaju iniektu zależy od:

■ przyczyny powstania rysy (skurcz, przeciążenia, korozja zbrojenia);

■ rozwartości rysy (≤ 0,1 mm – inie-kcja wysokociśnieniowa, ≤ 0,5 mm – iniekcja średniociśnieniowa, ≥ 0,5 mm – iniekcja grawitacyjna, ≥ 3 mm – iniekcja cementowa);

■ stanu wilgotnościowego materiału (suchy, wilgotny, wypływ wody bez lub pod ciśnieniem);

■ charakteru nieciągłości (rysy o sta-łej lub zmiennej rozwartości).

W dokumencie Etyka inżyniera (Stron 81-84)