Diagnostika staveb
ING. PAVEL MEC
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA STAVEBNÍCH HMOT A DIAGNOSTIKY STAVEB
Průzkumy území a staveb
Geotechnický průzkum Stavebně historický průzkum Stavebně technický průzkum Průzkum před demolicí stavby
Geotechnický průzkum Výběr a předběžné posouzení vhodnosti staveniště a všech důsledků výstavby Podklady pro návrh konstrukce a hodnocení základových poměrů stavby (vlastnosti základových půd včetně, hydrogeologický průzkum, podzemní prostory, zlomy, pukliny, navážky)
Zdroj: Beneš, I.: Geotechnický průzkum pro zakládání staveb, Realizace staveb 1/2007
Stavebně historický průzkum Zkoumá vznik, provedení a historické hodnoty jednotlivých částí objektu. ● Výstupem jsou
základní informace o architektonickém a historickém vývoji stavby, pasport budovy s vyznačením historických prvků.
Zdroj: SHP zámku v Bílovci
Stavebně technický průzkum Cílem je shromažďování a hodnocení informací na základě přezkoumání dokumentace, prohlídky a zkoušek . Toto hodnocení je prováděno za účelem ověření spolehlivosti existujících konstrukcí z hlediska jejich budoucího využití.
Zahrnuje: Předběžný průzkum
kontrolu rozměru, orientační zkoušky a hodnocení, vyhledání kritických míst, osazení měřících základen, stanovení dalšího postupu průzkumu v alternativách, plán průzkumu, okamžitá opatření.
Aplikace tzv. vyhledávacích metod: Vizuální prohlídky konstrukcí Například sledování vlhkosti, koroze, destrukce stavebních částí
Zahrnuje: Podrobný průzkum
ověření zatížení a prostředí, zaměření průzkumu na kritická místa, zjištění fyzikálně – mechanických vlastností materiálu.
Využívají se především průkazní metody: Posouzení konstrukčních prvků z hlediska únosnosti Stanovení materiálových vlastností – destruktivně nebo nedestruktivně
Doplňkový průzkum
Slouží ke zpřesnění údajů: použití dalších zkušebních metod, zkoušky celé konstrukce,
nebo se zaměřuje na krátkodobé sledování např. sledování rozdílu vad a poruch v zimním a letním období.
Závěr průzkumu
Obsahuje celkové hodnocení konstrukce. Návrh opatření: konstrukčních: obnova: oprava, modernizace, demolice.
provozních: monitorování, změna v užívání.
Prognóza životnosti materiálu, dílců a nosných konstrukcí, stavebního objektu.
Průzkum před odstraněním stavby Konstrukční řešení objektu, tuhost spojení prvků Hodnocení stavebních materiálů, dílců a konstrukcí z hlediska dalšího využití Výskyt nebezpečného odpadu ze zdravotních a ekologických hledisek Okolí stavby a jeho ohrožení bouracími pracemi (statické, hygienické, ekologické)
Stavebně technický průzkum VYUŽITÍ DIAGNOSTICKÝCH METOD
Diagnostické metody Vizuální prohlídka Volba diagnostických metod podle druhu zkoumané konstrukce (historická x běžná). Základní dělení: Destruktivní (invazivní) metody– nevratně poškozují konstrukce – odběr vzorků pro laboratorní zkoušky, vrty, vpichy, vtisky apod. Nedestruktivní (neinvazivní) metody Měření na stavbě nebo v laboratoři
Studium dokumentace o stavbě
Zdroj: SHP zámku v Bílovci
Prohlídka konstrukcí
Vizuální prohlídka – smyslové diagnostické metody Přístrojové optické diagnostické metody
Vizuální prohlídka Záznam projevů degradace – trhliny, projevy zvýšené vlhkosti, napadení biologickými škůdci, uvolnění spojů apod. Poloha nálezů zaznamenána do výkresu sond Stanovení rozměrů a roztečí prvků
Optické přístroje - endoskopy Nepřístupná místa se kontrolují také pomocí optických přístrojů. Typy optických přístrojů: boroskop ; fibroskop; videoskop.
Druhy vad podle jejich vzniku – důl Stachanov Výrobní vada Štěrkové hnízdo
Trhlina vzniklá během používání konstrukce
Trhliny V místech, kde dochází k největšímu namáhání konstrukce (je překročena mezní únosnost). Při hodnocení trhlin musíme vycházet z jejich charakteru Nutno určit především důvod vzniku trhliny Měříme velikost a zda je trhlina stále aktivní Podle měření pak navrhujeme opatření
Staticky významná trhlina – důl Stachanov
Trhliny v překladech – zámek Bílovec
Trhliny v omítkách 1. PP – zámek Bílovec
Měření trhlin
Počáteční šířka se stanovuje optickými metodami případně radiačními metodami. Při měření deformací a aktivity trhlin je možné pracovat s celou konstrukcí nebo měřit jen relativní posuvy části konstrukce pomocí: mechanických přístrojů; elektrických přístrojů; Videometod apod. Zdroj: http://www.uni-max.cz
Vlhkost Obsah vody v materiálů Obvykle negativně působící Snižuje pevnosti, odolnost, má výrazný vliv na napadení hmyzem a houbami Typickým projevem jsou vlhkostní mapy.
Netěsnosti svislých svodů – zámek Bílovec
Vzlínání vody – zámek Bílovec
Zvýšená vlhkost v 1. PP – zámek Bílovec
Měření vlhkosti Elektrická odporová metoda - založeno na rozdílné elektrické vodivosti materiálu o různé vlhkosti. V praxi se často používá hrotový vlhkoměr. Vážková metoda – přesné výsledky
Degradace stavby
Degradační materiálů Degradační dílců Degradace konstrukcí
Degradace materiálů Obecně je rychlost a intenzita degradačních procesů dána strukturou materiálu (pórovitost, měrný povrch atd.), která ovlivňuje transport chemických látek a vlhkosti. Degradace dělíme dle charakteru působení jednotlivých činitelů na: fyzikální; chemickou; biologickou.
Fyzikální degradace materiálu Vojenská nemocnice Olomouc
Kalová jímka
Koroze betonu – chemická měkké vody, tzv. vody hladové způsobují – vyluhování jeho rozpustných složek. kyseliny, louhy a jejich soli reagují s cementovým tmelem a vytváří chemické sloučeniny způsobující destrukci síranové a chloridové vody způsobují vznik a rozpínavých sloučenin Atmosférická koroze – karbonatace (působení CO2 a sulfatace (působení SO2).
Karbonatace betonu Hloubka karbonatace
Stanovení hloubky karbonatace
Následná koroze výztuže u opěrné zdi
Karbonatace především způsobuje korozi betonářské výztuže
Koroze kovů Chemické látky – reakce –O2, vzdušný CO2, SO2 Elektrochemická koroze Typy koroze: Rovnoměrná Nerovnoměrná
Měření korozních úbytků – vliv na únosnost ocelové konstrukce
Biologická degradace Biologičtí činitelé se obvykle nacházejí v místech zvýšené vlhkosti a zvyšují účinek vlhkostní degradace. Při biologické degradaci se mohou organismy živit organickým materiálem (dřevo). Některé druhy mikroorganismů narušují povrch a vytvářejí biologické povlaky (zvětšují množství vody importované do materiálu).
Biologické napadení u dřeva Dřevokazný hmyz Tesařík krovový
Dřevokazné houby Dřevomorka domácí
(Zdroj: http://www.sanace-dreva.cz)
Zdroj: http://www.coleman.cz
Biologická degradace Betonu
Kamene
Stanovení pevnostních charakteristik Pevnost konstrukcí závisí na pevnostech jednotlivých materiálových složek a jejich vzájemném působení. Degradované materiál vykazuje nižší pevnost, tuhost a tvrdost. Destruktivní stanovení pevností: na celých prvcích nebo menších vzorcích (např. jádrových vývrtech); dostatečně přesné výsledky; nevýhodný fyzický zásah do konstrukce.
Nedestruktivní stanovení pevností – tvrdostí: po odkrytí povrchových úprav; metody vrypové, vtiskové, vnikací, odrazové, aj.; větší počet výsledků, orientační, od výsledků destruktivních zkoušek se mohou lišit.
Destruktivní metody stanovení pevnosti
Tvrdoměrné metody
Zdroj: http://www.geolab.sk, http://www.strojirenstvi.wz.cz
Resistograph Lokální stanovení degradace prvku
Princip spočívá ve stanovení vrtného odporu proti vnikání ocelové jehly s průměrem špičky 3 mm do zkoušeného materiálu. Tato hodnota je stanovena na základě záznamu energie potřebné pro udržení konstantní vrtné rychlosti. 140
Odpor vrtání [Nm.s.rad-1]
120 100 80 60 40 20 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Vzdálenost [cm] Zdroj: http://www.imlusa.com
14
15
16
17
18
19 20
Děkuji za pozornost!
