3/2014 SANACE, REKONSTRUKCE A DIAGNOSTIKA

Transkript

1 3/2014 SANACE, REKONSTRUKCE A DIAGNOSTIKA

2 SPOLEČNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ ČASOPIS CO NAJDETE V TOMTO ČÍSLE SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, Praha 5 tel.: , fax: svcement@svcement.cz 12 / ARCHITEKTURA BEZ KOMPROMISŮ HISTORIE VELETRŽNÍHO PALÁCE 20/ ROTTERDAMSKÁ GALERIE KUNSTHAL PO REKONSTRUKCI DIAGNOSTIKA TRHLIN V BETONOVÝCH A ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍCH /38 SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, Praha 4 tel.: svb@svb.cz SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, Brno tel.: , fax: mobil: ssbk@ssbk.cz / STAVEBNĚ TECHNICKÝ PRŮZKUM JE TO POTŘEBA? /9 25/ DIAGNOSTIKA PORÚCH CESTNÝCH BETÓNOVÝCH TUNELOV BAŤŮV INSTITUT VE ZLÍNĚ KONVERZE BUDOV 14 A 15 REKONSTRUKCE CHLADICÍCH VĚŽÍ V ELEKTRÁRNĚ PRUNÉŘOV II /30 ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, Praha 1 tel.: fax: cbsbeton@cbsbeton.eu

3 OBSAH CONTENT ÚVODNÍK Jiří Dohnálek / 2 TÉMA HODNOTENIE A DIAGNOSTIKA BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ Juraj Bilčík, Vladimír Priechodský / 3 STAVEBNĚ TECHNICKÝ PRŮZKUM JE TO POTŘEBA? Zdeněk Vávra / 9 SANACE A REKONSTRUKCE ARCHITEKTURA BEZ KOMPROMISŮ HISTORIE VELETRŽNÍHO PALÁCE Radomíra Sedláková, Václav Kučera / 12 ROTTERDAMSKÁ GALERIE KUNSTHAL PO REKONSTRUKCI Jitka Prokopičová / BAŤŮV INSTITUT VE ZLÍNĚ KONVERZE BUDOV 14 A 15 Juraj Sonlajtner, Jakub Obůrka, Radim Hejný / 25 REKONSTRUKCE CHLADICÍCH VĚŽÍ V ELEKTRÁRNĚ PRUNÉŘOV II Jan Soukup / 30 MATERIÁLY A TECHNOLOGIE DIAGNOSTIKA PORÚCH CESTNÝCH BETÓNOVÝCH TUNELOV Ján Kucharík / 34 DIAGNOSTIKA TRHLIN V BETONOVÝCH A ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍCH Jiří Dohnálek / 38 VÝVOJ METODY PRO NEDESTRUKTIVNÍ STANOVENÍ TLOUŠŤKY VNITŘNÍ STĚNY TUNELU Jaroslav Mikula, Leonard Hobst / 44 VĚDA A VÝZKUM SLEDOVÁNÍ KVALITY BETONŮ PŘI EXTRÉMNÍM ZATÍŽENÍ Petr Štěpánek, Lubomír Vítek, Jaroslav Školař, Stanislav Šťastník, Petr Cikrle, Martin Zlámal, Petr Žítt / 48 SLEDOVÁNÍ ANOMÁLNÍHO ROZMÍSTĚNÍ DRÁTKŮ V KALIBRAČNÍCH VZORCÍCH DRÁTKOBETONU POČÍTAČOVOU TOMOGRAFIÍ Leonard Hobst, Petr Bílek, Ondřej Anton, Tomáš Zikmund / 54 OŠETROVANIE ČERSTVÉHO BETÓNU 12. FOTOGRA METRICKÉ OVERENIE PÔSOBENIA PARAFÍNOVEJ MEMBRÁNY Peter Briatka, Peter Makýš / 58 AUTOGENNÍ SMRŠŤOVÁNÍ A JEHO MĚŘENÍ OD OKAMŽIKU ULOŽENÍ BETONU Miroslav Kratochvíl, Ivailo Terzijski, Jaroslav Kadlec, Lukáš Zvolánek / 64 NORMY JAKOST CERTIFIKACE ZÁSADY ZOSILŇOVANIA BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ LEPENOU CFRP VÝSTUŽOU Juraj Bilčík, Katarína Gajdošová / 68 STATICKÝ MODUL PRUŽNOSTI BETONU V TLAKU DLE ČSN ISO 6784 A ČSN EN Dalibor Kocáb, Petr Misák, Petr Cikrle, Tereza Komárková, Bronislava Moravcová / 74 AKTUALITY MAURITSHUIS V HAAGU OPĚT OTEVŘEN REKONSTRUOVANÝ A ROZŠÍŘENÝ / 24 SYMPOZIUM SANACE 2014 / 52 CONCRETE (recenze) / 53 TECHNOLOGIE BETONU 2014 / 53 REŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ / 57, 63 ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČBS ČSSI V ROCE 2014 / 61 VZPOMÍNKA NA ING. JAROSLAVA VÁCHU / 73 CONCRETE REPAIR TO EN 1504 (recenze) / 73 FAILURES IN CONCRETE STRUCTURES (recenze) / 79 SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA / 80 FIREMNÍ PREZENTACE 12 TH ISCR / 8 Betonconsult / 67 Betosan / 71 Dlubal Software / 75 ČBS ČSSI / 4. strana obálky ROČNÍK: čtrnáctý ČÍSLO: 3/2014 (vyšlo dne ) VYCHÁZÍ DVOUMĚSÍČNĚ VYDÁVÁ BETON TKS, S. R. O., PRO: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI Sdružení pro sanace betonových konstrukcí VYDAVATELSTVÍ ŘÍDÍ: Ing. Michal Števula, Ph.D. ŠÉFREDAKTORKA: Ing. Jana Margoldová, CSc. PRODUKCE: Ing. Lucie Šimečková REDAKČNÍ RADA: prof. Ing. Vladimír Benko, PhD., doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, prof. Ing. Petr Hájek, CSc. (před seda), prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo předseda), Ing. Jan Hrozek, Ing. Jan Hutečka, Ing. arch. Jitka Jadrníčková, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný, doc. Ing. Jiří Kolísko, Ph.D., doc. Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Milada Mazurová, doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. arch. Jiří Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA, prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír Veselý, prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. GRAFICKÝ NÁVRH: 3P, spol. s r. o. Staropramenná 21, Praha 5 SAZBA: 3P, spol. s r. o. Staropramenná 21, Praha 5 ILUSTRACE NA TÉTO STRANĚ: Mgr. A. Marcel Turic TISK: Libertas, a. s. Drtinova 10, Praha 5 VYDAVATELSTVÍ A REDAKCE: Beton TKS, s. r. o. Na Zámecké 9, Praha 4 Redakce a inzerce: redakce@betontks.cz Předplatné (i starší výtisky): predplatne@betontks.cz ROČNÍ PŘEDPLATNÉ: základní: 720 Kč bez DPH, 828 Kč s DPH snížené pro studenty a nově i seniory nad 70 let: 270,- Kč bez DPH, 311 Kč s DPH pro slovenské předplatitele: 28 EUR bez DPH, 32,20 EUR s DPH (všechny ceny jsou včetně balného a distribuce) Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E ISSN Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1, čj. 704/2000 ze dne Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. FOTO NA TITULNÍ STRANĚ: Veletržní palác, strop vstupní pasáže, foto: Tomáš Tamchyna BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace. 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 1

4 ÚVODNÍK EDITORIAL DIAGNOSTIKA OBOR MEZI TECHNIKOU, PRÁVY A PSYCHOLOGIÍ (PSYCHIATRIÍ) Podle české Wikipedie slovo diagnóza znamená soustavné určování a klasifikaci nějakého obvykle nežádoucího stavu, zejména nemoci, případně i poruchy či poškození. Metodami a prostředky diagnózy se zabývá diagnostika. Jak již naznačuje uvedená definice, je nejčastěji spojována s medicínskými obory, ale setkáváme se s ní stále častěji v oborech dalších, zejména technických. Běžně se používá v automobilovém opravárenství. Diagnostické laboratoře vystupují v detektivních a scifi filmech a vytvářejí v publiku představu, že vhodně zvolenou diagnostickou metodou lze stanovit prakticky cokoliv. Technické prostředky stavební diagnostiky jsou v tomto směru výrazně skromnější a podstatně závisí na ceně jednotlivých zkušebních postupů. Návrh stavební diagnostiky je tak většinou spíše soubojem mezi očekáváním objednatele, který pokud možno z jedné zkoušky požaduje stanovení všech potřebných údajů, a samotným diagnostikem, který si je vědom, že četnost zkoušek je podstatným parametrem, určujícím průkaznost a použitelnost výsledků. Technická stránka diagnostiky je však tou nejjednodušší a nejsnadnější činností s ohledem na poměry, které v současném stavebnictví panují. Proto se neubráním potřebě jednoduché diagnózy samotného stavebnictví. Pro ně je typická synergie řady procesů, z nichž alespoň tři si dovolím pojmenovat. Prvním dominantním aspektem je přebytek nabídky stavebních kapacit nad poptávkou, což vyvolává neúměrný a často absurdní tlak na cenu. Z toho vyplývají často nekorektní technická řešení, o nichž dopředu účastníci tuší, že nebudou zcela vyhovující. Zlevňování projektů i výběr nejlevnějších podzhotovitelů vytváří situaci, kdy výsledné řešení lze diplomaticky charakterizovat pouze jako značně kompromisní. V kontextu s tímto procesem zároveň probíhá neustálý masivní nárůst norem a technických podmínek všeho druhu. Snaha formálně zpřísňovat kvalitová kritéria je však často velmi kontraproduktivní. V množství norem a technických podmínek se běžně neorientují ani samotní autoři či specialisté v daném oboru a běžný projektant či zhotovitel, jehož hlavní náplní je reálná produkce, tak velmi často nestíhá absorbovat neustálý přísun nových a nových požadavků. Ty jsou navíc často ve vzájemném rozporu vzhledem k tomu, že technické normalizační komise CENu navzájem nijak své výstupy nekoordinují. V kontextu s tímto procesem je současně snaha snižovat personální náklady, takže fluktuace pracovníků a zeštíhlování stavebních firem jsou průvodním jevem. Řada učebních oborů zanikla či zaniká a při provádění stavebních objektů se tak stále častěji naráží na zcela nekompetentní osoby. Současně ale i odborně erudovaným osobám chybí čas na nezbytné sebevzdělávání a studium stovek či tisíců stran nových norem. Z reklamování vad všeho druhu se tak stává vědecká disciplína, na které se úspěšně podílejí jak investoři, tak i pracovníci reklamačních oddělení firem. Diagnostika v této často velmi nepřehledné situaci má tedy rozměr nikoliv pouze technický, ale současně i právní, velmi často psychologický či psychiatrický. Nedílnou součástí diagnostiky proto musí být i diagnostika motivace jednotlivých účastníků stavebního procesu, ale i jejich psychického profilu a odborné způsobilosti. Velmi často se to projevuje při hodnocení takových skutečností, které souvisí se vzhledem konstrukcí a nejsou kvantitativně měřitelné, ani jednoznačně normami definované. Pokud mají účastníci stavebního procesu na vzniklý problém dopředu jednoznačný názor, daný často především jejich finanční motivací, nemá smysl shromažďovat jakákoliv data a informace, protože jednou ze stran jsou vždy odmítnuta. Naopak vždy povzbudivým zjištěním je, když účastníci jsou kompetentní a své cíle sledují korektními prostředky. Pak má smysl provádět diagnostiku, která může přinést zúčastněným informace či objasnit vzniklé vady či jejich příčiny. Diagnostika je tedy stejně jako ostatní technické obory vždy mezioborovou disciplínou a výjimečná je pouze tím, že může být pro stavebnictví cenným zdrojem zpětné vazby, tedy poučením o tom, která technická řešení a s jakou pravděpodobností fungují či nefungují. Přitom samotná diagnostika je komplexním oborem, který vyžaduje kromě přiměřené teoretické průpravy i dlouhodobé zkušenosti, přesnou znalost používaných metod, jejich možností i schopnost uživatele výsledky následně interpretovat a dávat je do kontextu s dalšími skutečnostmi. Nikoliv nevýznamným aspektem je pak objektivita prováděných zkoušek, resp. jejich výstupů. Stavební zkušebnictví a stavební diagnostika až na naprosté výjimky nesplňují elementární požadavky na objektivitu testů. Pokusy (testy) dvakrát naslepo či třikrát naslepo nejsou ve stavebním zkušebnictví obvykle možné. Ten, kdo provádí zkoušku, obvykle tuší, co je dobrým či špatným výsledkem, často i se všemi konsekvencemi pro zúčastněné strany. Představa, že zkušebník nezná objednatele zkoušek ani jeho vztah k objektu zkoušek, je obtížně realizovatelná. V lékařských testovacích programech proto jsou za objektivní považovány pouze ty pokusy a studie, kde ani účastníci experimentů ani jejich aktéři z řad lékařů nevědí, komu je podávána účinná látka (lék) a tzv. placebo. Nejnovější zkušenost však vnášejí pochybnosti i nad vědeckou platností téměř všech dvojnásobně slepých testů s nahodilým rozmístěním účastníků do skupin. Ukazuje se, že řada z nich funguje pouze proto, že to lidé očekávají, nikoliv proto, že by tyto léky vyvolaly v lidském těle jakýkoliv reálný chemický účinek. V jednom takovémto experimentu se jednalo o vystavení dolních končetin testovaných osob vysokým teplotám, a to až do bodu bolesti s následnou nitrožilní aplikací léku proti bolesti. Poté byla intenzita bolesti vyhodnocena. O aplikaci léku testované osoby věděly a úroveň bolesti byla podle očekávání značně nižší. Jenže když bylo následně testovaným lidem řečeno, že byl přísun léku zastaven, bolest se vrátila zpátky na původní úroveň, kdy žádné léky nedostávaly, a to i přesto, že jim byly stejné léky stále nitrožilně podávány. Jinak řečeno je to právě mysl pacienta, která rozhoduje o účinnosti léku proti bolesti, nikoliv chemický účinek léku sám o sobě. Jeden z odborníků, který komentoval tyto výsledky, konstatoval, že to zcela jasně ukazuje na nespolehlivost lékařských testů, které neberou v úvahu očekávání testovaných osob. I z tohoto zorného úhlu je tedy třeba stavební diagnostiku posuzovat a přát jí, aby se oprostila od všech vnějších vlivů a stala se co možná nejobjektivnějším zdrojem informací pro projektanty a zhotovitele. doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc. Betonconsult, s. r. o. 2 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

5 HODNOTENIE A DIAGNOSTIKA BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ ASSESSMENT AND DIAGNOSTICS OF CONCRETE STRUCTURES TÉMA TOPIC Juraj Bilčík, Vladimír Priechodský Napriek intenzívnemu výskumu a vývoju v oblasti technológií, uspokojivá diagnóza aktuálneho stavu konštrukcie alebo prijateľná predpoveď jej životnosti stále nie sú samozrejmosťou. Na stanovenie aktuálneho stavu existujúcich stavieb sa používajú deštruktívne, polodeštruktívne a nedeštruktívne skúšobné metódy. V príspevku sa uvádzajú vybrané metódy skúšania betónu na stanovenie vlastností betónu a stavu konštrukcie. Despite of intensive research and development on technologies, a satisfactory diagnosis of the real degree of health or an accurate prediction of service life is still not obvious. In order to properly assess the present degree of health destructive, semi-destructive and non-destructive testing methods are being used. The paper introduces selected test methods for the determination of concrete properties and state of the structure. Väčšina stavieb postavených v období povojnovej industrializácie Slovenska alebo hromadnej panelovej výstavby v Československu sa dostala do veku, keď dosahujú alebo prekračujú návrhovů životnosť (obr. 1). Táto skutočnosť, spolu so zanedbaním údržby, najprv v dôsledku nedostatku stavebných kapacít, neskoršie financií na opravy a rekonštrukcie, sa výrazne prejavuje na ich technickom stave. Navyše v nevyhovujúcom stave sa nachádzajú aj stavby, ktoré vznikli podstatne neskôr, dokonca aj tie, ktoré boli postavené v posledných rokoch... Uvedené stavby evidentne vyžadujú opravu, resp. rekonštrukciu. Úspeš nosť týchto zásahov je podmienená aj zhodnotením aktuálneho stavu nosnej konštrukcie. Stanovenie zásad hodnotenia existujúcich konštrukcií je nevyhnutné, pretože vychádza z odlišnej koncepcie, ako je navrhovanie nových konštrukcií a vyžaduje znalosti prekračujúce rozsah návrhových noriem. Problematikou hodnotenia existujúcich konštrukcií sa zaoberá ČSN (STN) ISO [1], ktorá v celom rozsahu nahradila zrušenú ČSN (STN) [2]. Táto norma poskytuje všeobecné požiadavky a postupy hodnotenia existujúcich konštrukcií, ktoré vychádzajú zo zásad spoľahlivosti konštrukcií a následkov ich porúch [3]. CIELE A POSTUP HODNOTENIA EXISTUJÚCICH KONŠTRUKCIÍ Ciele hodnotenia existujúcej konštrukcie sa stanovia na základe konzultácií medzi objednávateľom a zhotoviteľom. Najčastejšie sa jedná o tieto ciele: overenie uskutočniteľnosti prestavby alebo možnosti predĺženia životnosti stavby, overenie spoľahlivosti na priame a nepriame zaťaženia (napr. na seizmické účinky, mimoriadne zaťaženia) požadované štátnym orgánom, poisťovňou, vlastníkom atď., zistenie stupňa a rozsahu porušenia konštrukcie v dôsledku pôsobenia časove závislého zaťaženia (napr. korózia, únava) alebo mimoriadneho zaťaženia. Vzhľadom na rôznorodosť cieľov hodnotenia, konštrukčných systémov, technológií a materiálov neexistuje podrobný návod na hodnotenie existujúcich stavieb. Všeobecný vývojový diagram postupu hodnotenia existujúcich konštrukcií je zobrazený na obr. 2. Hodnotenie sa začína štúdiom dokumentácie a prehliadkou stavby. V prípade, že sú nejasnosti o účinkoch zaťaženia, vlastnostiach konštrukcie alebo materiálov, nasleduje podrobné hodnotenie. Inžiniersky úsudok, praktické skúsenosti a konzultácie s vlastníkom o obsahu a rozsahu výstupov sú predpokladom pre dosiahnutie cieľov hodnotenia. Navrhovanie betónových stavieb sa sústreďuje predovšetkým na účinky priameho zaťaženia na bezpečnosť a používateľnosť konštrukcií. V posledných rokoch sa zohľadňujú aj účinky nepriameho, mimoriadneho a environmentálneho zaťaženia. Dlhodobý účinok environmentálneho zaťaženia (fyzikálne, chemické a biologické účinky prostredia) spôsobuje degradáciu betónu a výstuže. Hodnotenie z hľadiska medzných stavov trvanlivosti podľa ISO [4] vyžaduje realistické a dostatočne presne definované environmentálne zaťaženia, materiálové vlastnosti a degradačné modely. Takýto komplexný prístup k hodnoteniu konštrukcií je vhodný na významné stavby infraštruktúry a stavby s veľkým ohrozením života alebo životného prostredia (trieda spoľahlivosti RC3). Pri statickej analýze (overenie odolnosti) sa použije aktuálny stav konštrukcie a vlastností nosných materiálov. Za týmto účelom sa robí v požadovanom rozsahu diagnostika. DIAGNOSTIKA VLASTNOSTÍ MATERIÁLOV A STAVU KONŠTRUKCIE Diagnostika je súbor činností robených za účelom spresnenia a rozšírenia informácií získaných z dokumentácie a prehliadky stavby. Slúži na overenie vlastností materiálov, identifikovanie, klasifikovanie a kvantifikovanie chýb a porúch. Dôležité je nielen komplexné zmapovanie porúch, ale aj predpoveď ich vývoja v čase [5]. Diagnostické metódy používané na prieskum betónových konštrukcií možno rozdeliť do týchto hlavných skupín: vizuálne metódy, skúšobné metódy na stanovenie fyzikálnych vlastností betónu a ocele, skúšobné metódy na určenie stupňa korózneho narušenia betónu a ocele, skúšobné metódy na identifikáciu výstuže (polohy, priemeru a krytia), skúšky integrity konštrukcie zaťažovacie skúšky konštrukcie, resp. metódy registrujúce okamžitú alebo dlhodobú odozvu konštrukcie na vyvodené statické alebo dynamické zaťaženie. V ďalšom texte sa uvádzajú stručné informácie o vybraných skúšobných metódach. Komplexnejšie údaje o skúšobných metódach na diagnostikovanie betónových konštrukcií je možné získať z literatúry [6], [7], [8]. Vizuálna prehliadka Základnou a najdôležitejšou časťou diagnostiky je vizuálna prehliadka posudzovanej stavby, ktorá umožňuje kontrolu geo metrického tvaru a rozmerov nosných prvkov, zistenie a lokalizovanie porúch, ktoré vznikajú alebo sa prejavujú na povrchu konštrukcie. Kvalita vizuálnej prehliadky je významne ovplyvnená prístupom ku konštrukcii a skúsenosťami pracovníka. Vizuálna prehliadka je neodmysliteľnou úvodnou časťou každého prieskumu, málo sa však využíva ako 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 3

6 TÉMA TOPIC 1 Obr. 1 Prvá panelová budova v Československu stojí v Bratislave (1956) Fig. 1 The first large panel system building in Czechoslovakia was built in Bratislava (1956) Obr. 2 Vývojový diagram postupu hodnotenia existujúcich konštrukcií [1] Fig. 2 Flowchart of the assessment process of existing structures [1] 2 Rozdelenie skúšobných metód Na diagnostiku vlastností a stavu materiálov sa používajú priame (deštruktívne) alebo nepriame (polodeštruktívne a nedeštruktívne) skúšobné metódy. Aby sa dal správne vyhodnotiť aktuálny stav konštrukcie, vlastnosti alebo degradácia nosných materiálov, treba poznať možnosti jednotlivých skúšobných metód. Polodeštruktívne metódy sú vhodné na stanovenie hĺbky prenikania agresívnych látok do betónu, napr. použitím malých jadrových vývrtov alebo vŕtania, ktoré výraznejšie neporušuje nosnú konštrukciu. Nedeštruktívne metódy sa osvedčujú napr. na zisťovanie údajov o konštrukcií (polohy výstuže alebo hrúbky betónovej krycej vrstvy, prípadne zisťovanie dutín v betóne apod.) [9]. Nedeštruktívne metódy umožňujú stanovenie hľadanej vlastnosti bez poškodenia stavebného materiálu alebo nosného prvku. Ich prednosťou je, že umožňujú opakované merania na rovnakom mieste, a tým registráciu zmien v čase a štatistické vyhodnotenie. Zásadný nedostatok nedeštruktívnych metód je, že sa meria pomocná charakteristika, ktorá je s požadovanou charakteristikou v určitej závislosti. Preto je presnosť nedeštruktívnych skúšok obmedzená. Na druhej strane treba objektívne konštatovať, že v posledných rokoch boli najväčšie pokroky dosiahnuté práve v oblasti nedeštruktívnych metód. Rozsah príspevku neumožňuje podrobnejšie informovať o týchto metódach skúšania. Stav poznania a očakávaný vývoj v oblasti nedeštruktívnych metód skúšania poskytuje napríklad literatúra [10], [11] (nebo čl. str. 44, pozn. redakce). K uplatneniu deštruktívnych metód dochádza vtedy, ak použitie nepriamych metód nevedie k požadovanému cieľu, alebo sa žiada presnejšie stanovenie vyšetrovaných charakteristík. Často je účelná kombinácia deštruktívnych a nedeštruktívnych metód. Pomocou deštruktívnej metódy sa mô- po iadavky/potreby špecifikácia cie ov hodnotenia scenáre pôsobenia konštrukcie predbe né hodnotenie štúdium dokumentácie a iných podkladov predbe ná prehliadka predbe né overenie rozhodnutie o predbe ných opatreniach odporú anie na podrobné hodnotenie nie podrobné hodnotenie? áno podrobné vyh adanie a preskúmanie dokumentácie podrobná prehliadka a skúšky materiálov stanovenie za a ení stanovenie vlastností konštrukcie statická analýza konštrukcie overenie spo ahlivosti áno alšia prehliadka? nie periodické prehliadky správa o výsledkoch hodnotenia údr ba posudok a rozhodnutie áno vyhovujúca spo ahlivos? nie opatrenia konštruk né prevádzkové obnova oprava monitorovanie modernizácia zmena v pou ívaní demolácia samostatná prevencia, ktorá môže bez väčších nákladov včas odhaliť poruchy v tom najranejšom štádiu. 4 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

7 TÉMA TOPIC Tab. 1 Prehľad skúšobných metód na vyšetrovanie betónu v betónových konštrukciách [6] Tab. 1 Overview of test methods for investigation of concrete in concrete structures [6] Sledovaná hodnota Pevnosť Modul pružnosti (MP) Štruktúra: chybné miesta pórovitosť hutnosť nasiakavosť plynopriepustnosť rozptýlenie vlákien Dutiny Vlhkosť Trhliny: poloha šírka zmeny šírky hĺbka Spôsob vyšetrovania Nedeštruktívny Polodeštruktívny alebo deštruktívny Skúšobná metóda Skúšobná metóda Zásah do konštrukcie Pevnosť v tlaku Pevnosť v ťahu Pevnosť v priečnom ťahu Jadrový vývrt Pevnosť v ťahu za ohybu Tvrdomerná Ultrazvuk Ultrazvuk (dynamický MP) Vizuálna obhliadka Mobilný mikroskop Akustická emisia Poklep (akustické trasovanie) Ultrazvuk Skúška plynopriepustnosti Magnetická indukcia (oceľové vlákna) Ultrazvuk Akustická emisia Termografia Akustické trasovanie Meranie odporu Meranie vodivosti Mikrovlny Dielektrická konštanta Infračervená termografia Obhliadka Trhlinový mikroskop Ultrazvuk Akustická emisia Sadrová značka Deformeter Karbonatácia --- Vylamovacia Vyťahovacia Odtrhovacia Skúška v tlaku (statický MP) Kapilárna nasiakavosť Hutnosť Výbrus (mikroskop) Posúdenie výlomkov Skúška vodonepriepustnosti Skúška plynopriepustnosti Vymeranie Gravimetria Rozptyl neutrónov Zaznamenanie rozvoja trhlín Nástrek indikátora Stanovenie ph roztoku Obsah chloridov --- Chemická analýza Flourescenčná rtg. analýza Nástrek indikátora Teplota Teplomer vo vyvŕtanej diere Termočlánok Chemická analýza Chemické a fázové zloženie --- RTG difrakčná analýza Komplexná termická analýza Poškodenie povrchu Jadrový vývrt Jadrový vývrt Vŕtanie Odstránenie betónu Jadrový vývrt Odber zlomkov Navŕtanie Jadrový vývrt Odstránenie betónu Jadrový vývrt Odber výlomkov Odber prachu z vŕtania Jadrový vývrt Odber výlomkov Odber prachu z vŕtania Odber vzorky Tab. 2 Prehľad skúšobných metód na vyšetrovanie betonárskej výstuže v konštrukciách [6] Tab. 2 Overview of test methods for investigation of reinforcement in concrete structures [6] Sledovaná hodnota Mechanické charakteristiky: pevnosť v ťahu ťažnosť lámavosť únavová pevnosť zloženie Spôsob vyšetrovania Nedeštruktívny Polodeštruktívny alebo deštruktívny Skúšobná metóda Skúšobná metóda Zásah do konštrukcie --- Vodíková krehkosť --- Trhliny Korózia Poloha Priemer Krytie Stav Súdržnosť výstuže vysoko nad debnením Ultrazvuk Akustická emisia Elektródový potenciál Akustická emisia Elektromagnetická skúška Akustická emisia Termografia Radiografia Röntgenografia Poklep (akustické trasovanie) Ťahová skúška Skúška ohybom Únavová skúška Chemická analýza Chemická analýza Ťahová skúška Ťahová skúška Výbrus (mikroskop) Endoskop Vizuálna obhliadka Priame meranie Odmeranie Odber vzorky Odber vzorky Odber vzorky Navŕtanie Obnaženie výstuže Navŕtanie Obnaženie výstuže Jadrový vývrt Obnaženie výstuže Navŕtanie žu spresniť všeobecné kalibračné vzťahy nedeštruktívnych metód. Odoberanie vzoriek a skúšobné metódy nesmú výraznejšie znížiť spoľahlivosť konštrukcie a musia byť v súlade s príslušnými normovými (technickými) dokumentmi. Oprava pri odbere vzoriek porušených prvkov sa urobí okamžite po odbere. Prehľad o skúšobných metódach na vyšetrovanie betónu, betonárskej a predpínacej výstuže v betónových konštrukciách poskytujú tab. 1, 2 a 3. Stanovenie pevnosti betónu Stanovením pevnosti betónu na hotovej konštrukcii (monolit alebo prefabrikát) sa zaoberá ČSN (STN) EN [13]. Táto norma uvádza spôsoby zisťovania pevnosti betónu a jeho zatriedenie do pevnostnej triedy v zmysle ČSN (STN) EN [14]. Norma vychádza z predpokladu, že výsledky skúšok pevnosti betónu na odobratých vzorkách (vývrtoch) sú objektívne (referenčné). Nepriame skúšky, realizované pomocou tvrdomeru, ultrazvuku alebo vytrhávania oceľových tŕňov, poskytujú alternatívy k skúškam na vzorkách, alebo môžu slúžiť na doplnenie údajov z limitovaného počtu jadrových vývrtov. Skúšaním betónu v konštrukciách sa zaoberá aj súbor EN noriem rady 12504, ktoré v štyroch častiach rozoberajú metodiku: skúšok pevnosti betónu v tlaku na vývrtoch [15], rovnorodosti betónu skúškou tvrdosti odrazovými tvrdomermi [16], pevnosti povrchových vrstiev odtrhovou skúškou [17], rovnorodosti betónu na základe merania rýchlosti ultrazvukového impulzu [18]. Pri pridávaní nových materiálov na povrch existujúcich konštrukcií (reprofilačné malty, nátery, lamely, tkaniny apod.) treba kontrolovať aj kvalitu betónového podkladu, resp. prídržnosť pridaných materiálov k betónovému povrchu. Pevnosť v ťahu povrchových vrstiev betónu, resp. prídržnosť pridaných materiálov k podkladu sa stanovuje odtrhovou skúškou podľa ČSN (STN) EN 1542 [19]. Stanovenie dynamického modulu pružnosti betónu Modul pružnosti patrí k základným charakteristikám betónu. Výrazne ovplyvňuje deformačné vlastnosti betónu a teda aj deformácie betónových konštrukcií. Okrem statického modulu pružnosti, ktorý sa určuje na základe skúškami zis- 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 5

8 TÉMA TOPIC Tab. 3 Metódy na vyšetrovanie dodatočne predpätej výstuže [12] Tab. 3 Methods for investigation of post-tensioned reinforcement [12] Metóda Deštruktívna Nedeštruktívna Hodnotenie Ultrazvuk Prežarovanie Elektromagnetické vlny Odkryť Navŕtať Gama Lineárny Infračervené kotvenie + endoskop Reflexia Prezvučenie Radar žiarič urýchľovač Používateľnosť Výpovedná hodnota?? Spoľahlivosť?? Náklady Prácnosť Legenda: Možnosť použitia: Výpovedná hodnota, resp. spoľahlivosť: Náklady, resp. prácnosť: + pre všetky typy predpätia dobrá priemerná nízka malé priemerné vysoké pre predpínacie káble tených napätí a pretvorení vzorky [20] (viz čl. str. 74, pozn. redakce), sa používa aj dynamický modul pružnosti. Ten sa stanovuje najčastejšie rezonančnými a ultrazvukovými metódami. Dynamický modul pružnosti zodpovedá približne začiatočnému dotyčnicovému modulu pružnosti pri statickom stanovení, a je teda vyšší ako sečnicový modul pružnosti (približne o 10 až 40 %), ktorý sa určuje pri skúšaní vzoriek pod tlakovým napätím. V odbornej literatúre možno nájsť viaceré empirické vzťahy medzi obomi modulmi pružnosti [21]. Tie však nie sú univerzálne, platia iba pre posudzovaný betón. Prednosťou dynamického modulu pružnosti je rýchlosť a jednoduchosť stanovenia. Nevýhodou je nižšia presnosť a spoľahlivosť nameraných hodnôt. Meranie vlhkosti betónu Vlhkosť zohráva významnú úlohu pri fyzikálnych, chemických, elektrochemických a biologických mechanizmoch porušovania betónu, korózii výstuže a možnosti aplikácie sanačných materiálov. Vlhkosť betónu môže byť meraná na základe rôznych fyzikálnych princípov. Najpresnejšie je gravimetrické stanovenie vlhkosti betónu, pri ktorom sa polodeštruktívne odoberú vzorky povrchových vrstiev, nepriepustne uzavreté sa transportujú do laboratória, kde sa vzorky zvážia s presnosťou na 0,01 g. Následne sa vysušia pri teplote +105 C do ustálenej hmotnosti. Zo zistených rozdielov hmotností sa vypočíta vlhkosť betónu. Metódu možno modifikovať tak, že odobrané vzorky sa pomocou digitálnych váh zvážia priamo v teréne. Princíp gravimetrickej metódy je opísaný v ČSN (STN) [22]. Pre rýchle a orientačné meranie vlhkosti je možné použiť aj prístroje merajúce vlhkosť betónu priamo na konštrukcii. Patrí sem napr. prístroj, ktorý pracuje na princípe nedeštruktívneho merania impedancie. Pri meraní sú do betónu vysielané nízkofrekvenčné signály, pričom sa merajú zmeny impedancie vyvolané vlhkosťou betónu. Prístroj je kalibrovaný pre vlhkosť betónu v rozpätí od 0 do 6 % [23]. Vyšetrovanie trhlín Rozvoj trhlín sa môže sledovať prostým okom, lupou, mikroskopom alebo videotechnikou. Zvlhčenie povrchu betónu vodou a jeho sušenie uľahčujú sledovanie trhlín v betóne. Okrem opisu rozvoja, resp. obrazu trhlín a dĺžky trhlín, je dôležité zaznamenať aj ich šírku a hĺbku. Šírka trhlín na konštrukcii sa zisťuje príložným šírkomerom alebo mikroskopom. Zmenu šírky trhlín je možné registrovať napr. pomocou príložného deformetra s presnosťou 0,001 mm. Pre meranie krátkodobých zmien šírok trhlín možno použiť indukčný snímač dĺžok. Na zistenie hĺbky trhliny je vhodný ultrazvuk alebo jadrové vývrty priemeru 50 mm. Trhlina v oblasti vývrtu sa vopred zainjektuje epoxidovou živicou, aby pri vŕtaní a odoberaní vývrtu nedošlo k zmene šírky a hĺbky trhliny. Ďalšie dôležité údaje pre analýzu príčin vzniku a sanáciu trhlín môžu byť: čas vzniku trhliny a informácia, či je trhlina suchá alebo vlhká, resp. aktívna alebo pasívna [24]. (podrobně v článku na str. 38, pozn. redakce) Stanovenie hĺbky karbonatácie betónu a podmienok pre koróziu výstuže Karbonatácia betónu je spojená s poklesom ph na hodnotu menšiu ako 9, pri ktorej sa stráca stabilita pasivujúceho povlaku na výstuži a v prítomnosti vlhkosti sú vytvorené podmienky pre jej koróziu. Postup karbonatácie betónu, resp. pokles hodnoty ph sa môže stanoviť: potenciometricky meraním ph-metrom, acidobázickými indikátormi. Na meranie ph-metrom je vhodné použiť jadrový vývrt s prie merom 30 až 50 mm. Priečnym rezaním valca sa získajú vzorky betónu s rozdielnou vzdialenosťou od povrchu. Po homogenizácii (drvenie a mletie) sa navážka zmieša s destilovanou vodou a suspenzia sa niekoľko hodín dôkladne mieša. Po sedimentácii sa ph-metrom meria hodnota ph roztoku. Operatívne sa hodnoty ph zisťujú acidobázickými indikátormi, ktoré menia sfarbenie v závislosti od ph prostredia. Najčastejšie sa používa roztok fenolftaleínu, ktorým sa postrieka čerstvá lomová plocha [25]. Sfarbenie betónu umožňuje zistiť oblasti betónu, ktoré majú vyššiu hodnotu ph ako 9. Oblasť farebného prechodu z bezfarebnej na purpurovo červenú sa zmeria a zaznamená do 30 s od postriekania. Hrúbka betónovej krycej vrstvy sa môže zistiť elektromagnetickými indikátormi výstuže. Ak sa porovná hĺbka karbonatácie s hrúbkou betónovej krycej vrstvy, je možné väčším počtom meraní pomocou metód matematickej štatistiky predpovedať pravdepodobnosť korózie výstuže. Overenie výsledkov možno urobiť lokálnym obnažením výstuže. Stanovenie obsahu chloridov Chloridové ióny sú iniciátorom a akcelerátorom korózie oceľovej výstuže v betóne, a preto je ich koncentrácia v krycej vrstve dôležitý parameter odolnosti a životnosti betónových konštrukcií. STN EN [26] uvádza dve metódy na stanovenie celkového obsahu (voľné + viazané) v kyseline rozpustných chloridov v zatvrdnutom betóne. Táto informácia je určená na odhad rizika korózie oceľovej výstuže spôsobenej chloridmi. Pre obe metódy sa môže použiť prach zachytený pri 6 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

9 TÉMA TOPIC vŕtaní alebo iné vhodné laboratórne vzorky, ktoré sa podrobia chemickej analýze. Referenčnými metódami chemickej analýzy betónu na stanovenie obsahu chloridov sú Volhardova metóda alebo potenciometrická titrácia. Alternatívne možno stanoviť obsah chloridov v betóne (komerčne dodávanou) súpravou Rapid Chloride Test [27]. Práškové vzorky sa získajú vŕtaním alebo mletím zatvrdnutého betónu. Vzorka sa zmieša s primeraným množstvom extrakčnej kvapaliny a trepe päť minút. Pomocou kalibrovanej elektródy ponorenej do roztoku sa stanoví množstvo chloridových iónov v percentách hmotnosti betónu. VYHODNOTENIE EFEKTÍVNOSTI DIAGNOSTICKÝCH METÓD Pri diagnostike vlastností stavebných materiálov nie je podstatný fyzikálny princíp používanej metódy, ale jej celková efektívnosť daná tromi kritériami: presnosť, rýchlosť a cena. Presnosť metódy je pre výsledok diagnózy často rozhodujúca. To sa týka najmä nepriamych metód, ktoré k interpretácii merania potrebujú kalibračný vzťah. Používanie týchto metód bez spresnených kalibračných vzťahov môže spôsobiť chyby. Preto by mal užívateľ poznať štatistické tolerančné medze kalibračného vzťahu, jeho smerodajnú odchýlku, prípadne ďalšie parametre. Používanie všeobecných vzťahov by malo byť iba dočasné, resp. výnimočné, aby sa vždy vedelo, s akou presnosťou sa hľadaný parameter určuje. Rýchlosť stanovenia má z praktického hľadiska nie menej zásadný význam. Úžitkovú hodnotu prieskumu spoluvytvára práve rýchlosť urobenia a vyvodenia záverov. Preto sa často uprednostňujú aj menej presné metódy, ktoré však operatívne poskytujú výsledky (tvrdomerné skúšky, kolorimetrické určovanie ph betónu apod.). Obr. 3 Schéma klasifikácie monitorovacích metód a cieľov pre stavebné objekty [30] Fig. 3 Classification scheme of monitoring methods and objectives for building objects [30] Cena merania má veľký význam najmä pri výberových konaniach, kde je často jediným kritériom. VYŠETROVANIE DYNAMICKEJ ODOZVY STAVEBNEJ KONŠTRUKCIE V období všeobecného znižovania nákladov predstavuje skúšanie konštrukcií nedeštruktívnou skúškou založenou na snímaní a vyhodnocovaní dynamických charakteristík konštrukcie (globálna diagnostika) novú alternatívu. Podnetom na rozkmitanie konštrukcie môže byť dopravné zaťaženie (mosty), vplyvy prostredia (vietor, seizmicita) alebo externý budič kmitania. Stav nosnej konštrukcie a jeho prípadné zmeny sa prejavujú v jeho dynamickej charakteristike (dynamickej odozve) to znamená v relevantných dynamických parametroch (vlastná frekvencia, tvar a intenzita kmitania, vývoj dynamickej tuhosti apod.). Nedeštruktívnym meraním dynamického chovania je možné identifikovať poruchy nosnej konštrukcie a vyhodnotiť ich účinok na odolnosť konštrukcie [28], [29]. MONITOROVANIE STAVEBNÝCH OBJEKTOV Monitorovanie je časté alebo súvislé pozorovanie stavu konštrukcie, ktoré predstavuje vyššiu úroveň diagnostikovania, umožňujúcu presnejšie stanovenie vlastností a stavu konštrukcie a nosných materiálov. V záujme komplexného konceptu zabezpečenia kvality významných stavieb infraštruktúry sa už v plánovacej fáze navrhujú metódy a prístroje na integrované pozorovanie konštrukcie. Kontinuálné a systematické monitorovanie kritických oblastí umožňuje aktívne manažovanie životnosti stavebných objektov a minimalizáciu nákladov na ich udržiavanie. Monitorovanie má okrem čisto ekonomického zdôvodnenia aj rad ďalších výhod. V prvom rade je to objektivizácia vizuálnej prehliadky, ale aj verifikácia a validácia inovatívnych stavebných materiálov a technológií. Významným vedľajším účinkom je priebežná aktualizácia a doladenie numerických a mechanických predpokladov nosného systému a materiá- Monitorovanie stavebných objektov 3 asový harmonogram Odoberanie vzoriek Objekt Úkaz Prístroje Odozva kontinuálne synchrónne pomalé konštrukcia most akcia elektrické statická periodické asynchrónne rýchle stavebný prvok tunel za a enie optické dynamická necyklické vyvolané udalo materiál oporný múr environm. parametre akustické krátkodobá ojedinelé spriahnutie priehrada reakcie mechanické dlhodobá iné vysoká budova pretvorenia geodetické šírenie porúch iné starnutie iné poruchy 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 7

10 TÉMA TOPIC Literatúra: [1] ČSN (STN) ISO 13822: Zásady navrhovania konštrukcií. Hodnotenie existujúcich konštrukcií 2012 [2] ČSN (STN) : Navrhovanie a posudzovanie stavebných konštrukcií pri prestavbách, 1986 [3] Marková J.: Pravděpodobnostní postupy hodnocení spolehlivosti existujících konstrukcí podle ISO Beton TKS 1/2005, s [4] ISO 13823: General principles on design of structures for durability, 2008, s. 46 [5] Kucharík J.: Katalóg porúch mostných objektov na diaľniciach a cestách, Technický predpis SSC 2003, s. 24 [6] Jungwirth D., Beyer E., Grübl P.: Dauerhafte Betonbauwerke. Düsseldorf, Beton Verlag 1986, s. 255 [7] Drochytka R. a kol.: Technické podmínky pro sanace betonových konstrukcí TP SSBK III. SSBK 2012, s. 256 [8] Bilčík J., Dohnálek J.: Sanace betonových konstrukcí, JAGA 2003, s. 151 [9] Niva J. at al: Technical Committee on Diagnosis Methodologies of Structural Health of Concrete Structures Utilizing Advanced Inspection Techniques. Committee Report: JCI-TC101A, 2012, s. 25 [10] Hoła J., Schabowicz K.: State-of-the-art non-destructive methods for diagnostic testing of building structures anticipated development trends. Archives of Civil and Mechanical Engineering, No. 3/2010, s [11] Štainbruch J., Anton O., Kordina T.: Rozvoj použití georadaru při diagnostice železobetonových konstrukcí. Beton TKS, 3/2011, s [12] Kniess H.-G.: Verfahren zur Untersuchung von Spanngliedern. Mitteilungen der Bundesanstalt für Wasserbau, 1986, Nr. 58, s [13] ČSN (STN) EN 13791: Stanovenie pevnosti betónu v tlaku v konštrukciách a v betónových prefabrikátoch, 2012 [14] ČSN (STN) EN 206-1: Betón. Časť 1: Špecifikácia, vlastnosti, výroba a zhoda, 2009 [15] STN EN : Skúšanie betónu v konštrukciách. Časť 1: Vzorky z jadrového vŕtania. Odber, preskúmanie a skúška pevnosti v tlaku ( ), 2010 [16] STN EN : Skúšanie betónu v konštrukciách. Časť 2: Nedeštruktívne skúšanie. Stanovenie tvrdosti odrazovým tvrdomerom ( ), 2013 [17] STN EN : Skúšanie betónu. Časť 3: Odtrhová skúška ( ), 2005 [18] STN EN : Skúšanie betónu. Časť 4: Určenie rýchlosti ( ), 2005 [19] ČSN (STN) 1542: Výrobky a systémy na ochranu a opravu betónových konštrukcií Skúšobné metódy. Meranie prídržnosti pri odtrhových skúškach [20] ČSN (STN) EN 6784: Beton. Stanovenie statického modulu pružnosti v tlaku, 1993 [21] Unčík S., Ševčík P.: Modul pružnosti betónu. BetónRacio, Trnava 2008 [22] ČSN (STN) : Stanovení vlhkosti, nasákavosti a vzlínavosti betonu, 1989 [23] [24] Bilčík J., Hudoba I.: Vyšetrovanie betónových konštrukcií porušených trhlinami. Beton TKS, 2/2002, s [25] ČSN (STN) EN 14630: Výrobky a systémy na ochranu a opravu betónových konštrukcií. Skúšobné metódy. Skúšanie hĺbky karbonatizácie v zatvrdnutom betóne fenolftaleínovou metódou, 2007 [26] STN EN 14629: Výrobky a systémy na ochranu a opravu betónových konštrukcií. Skúšobné metódy. Stanovenie obsahu chloridov v zatvrdnutom betóne, 2007 [27] RCT.pdf [28] Veit-Egerer R., Jeřábek Z., Hubka M.: Posuzování životního cyklu v každé fázi života nosných konstrukcí, Beton TKS, 3/2010, s [29] Tomko M., Demjan I.: Experimentálna modálna analýza železobetónovej budovy od účinkov železničnej dopravy. Konstrukce 5/2011, s [30] Santa U., Bergmeister K.: Zustandsüberwachung und Bewertung von Betontragwerken. Beton- und Stahlbetonbau Spezial 2005, s lov použiteľných pri adaptívnych modeloch predpovedania životnosti. Základom statickej odolnosti a trvanlivosti je vývoj kontinuálneho monitorovacieho konceptu sledovania nosných prvkov a ich interakcie. Hlavný problém je identifikácia rôznych typov meraní, ktoré musia byť implementované do globálneho monitorovacieho systému. Na obr. 3 je schéma klasifikácie hlavných veličín, ktoré treba pri hodnotení monitorovania zohľadniť. ZÁVERY Pre preventívnu stratégiu udržiavania stavieb je včasné odhalenie chýb a porúch hlavné hľadisko ich úspešného manažovania. Pri diagnostikovaní existujúcich konštrukcií sa kladú na skúšobné metódy často až protichodné požiadavky: majú byť presné, rýchle a lacné, navyše minimálne poškodzovať nosnú konštrukciu. Týmto nárokom najlepšie vyhovujú polodeštruktívne skúšobné metódy, resp. kombinácia deštruktívnych a nedeštruktívnych metód. V posledných rokoch sa u významných stavieb presadzujú aj dynamické metódy skúšania integrity a monitorovanie konštrukcie. Diagnostika nosných konštrukcií vyžaduje skúseného odborníka, aby sa zamedzilo chybám alebo dezinterpretácií výsledkov. V tomto kontexte má tento príspevok poskytnúť všeobecný (a nutne neúplný) prehľad o hodnotení a diagnostikovaní betónových konštrukcií. Uvedený zoznam literatúry a noriem uľahčí prístup k ďalším informáciam. prof. Ing. Juraj Bilčík, PhD. Katedra betónových konštrukcií a mostov Stavebná fakulta STU Bratislava Radlinského 11, Bratislava juraj.bilcik@stuba.sk tel.: Ing. Vladimír Priechodský, PhD. Centrálne laboratóriá SvF STU Technická 5, Bratislava vladimir.priechodsky@stuba.sk tel.: Innovative Solutions Benefiting Society 12 TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CONCRETE ROADS 2014 September 23 26, 2014 Prague, Czech Republic Rádi bychom se s vámi setkali v Praze na 12 th International Symposium on Concrete Roads Více informací naleznete na ISCR2014_inz185x40.indd :54 8 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

11 TÉMA TOPIC STAVEBNĚ TECHNICKÝ PRŮZKUM JE TO POTŘEBA? CONSTRUCTION AND TECHNICAL SURVEYS ARE THEY NEEDED? Zdeněk Vávra Předmětem článku je upozornění na problematiku stavebně technických průzkumů jako takovou a připomenutí, že pomíjení diagnostiky konstrukcí může být krátkozraké. The article wants to bring attention to the problems of construction and technical surveys on their own and show, how short-sighted such diagnostics neglecting could be. 1 Stavebně-technický průzkum, neboli diagnostika, stávajících konstrukcí je poměrně známou, potřebnou a využívanou disciplínou v oboru stavebnictví. Je tomu opravdu tak? Je i není. Znalosti a povědomí o potřebě, rozsahu i možnostech stavebně-technického průzkumu jsou velmi rozdílné. Problematika stavebně technického průzkumu je poměrně široká a zasahuje do oblastí projektové činnosti, terénních zkoušek, zkoušek v laboratoři a vyžaduje poměrně široké spektrum teoretických znalostí. Vedle toho je zde řada problematických okolností, které je nutné správně interpretovat a ne vždy k tomu stačí mít výše uvedené teoretické znalosti a data z provedených zkoušek ať už z terénu, nebo laboratoře. Vyžaduje to i celou řadu zkušeností, které lze získat pouze s časem a s množstvím konstrukcí, které daný odborník viděl a hodnotil. KDE TO ZAČÍNÁ? Stavebně technické obory na školách jsou zaměřeny na různé druhy stavební činnosti. O vlastnostech materiálů a konstrukcí se hovoří, ale jedná se obvykle o konstrukce nové a vlastnosti materiálu jsou použity pro návrh konstrukce. Materiály jsou sledovány při průkazních, ověřovacích, kontrolních zkouškách apod. Koroze materiálu a související problematika je zmiňována teoreticky. Do větší hloubky se zachází ve speciálních kurzech, nebo modulech, případně diplomových a disertačních pracích. Z výše popsaného vyplývá, že obecné povědomí o rekonstrukcích staveb a s tím spojeným stavebně-technickým průzkumem je povrchní a to nejen u absolventů. Potencionální investoři, stejně jako projektanti, by měli usilovat alespoň o elementární znalost problematiky stavebně-technických průzkumů, aby je mohli fundovaně požadovat, zadávat i oponovat. K dispozici jsou odborné postgraduální kurzy, které se této problematice věnují. Obr. 1 Zadání míst pro diagnostiku Fig. 1 Setting the location for diagnostics Obr. 2 Příklady zkoušek: a) odběr jádrových vývrtů, b) odtrhová zkouška pro určení pevnosti v tahu povrchových vrstev, c) mřížková zkouška přídržnosti nátěru Fig. 2 Examples of tests: a) collecting the cores, b) pull-off test to set tensile strength in surface layers, c) sieve test of the layers bond strength 2a 2b 2c 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 9

12 TÉMA TOPIC 3a 3b Obr. 3 Výsledky zkoušek: a) alkalická reakce kameniva v betonu zjištěná uranylovou indikační metodou, b) riziko elektrochemické koroze výztuže bez vnějších projevů, c) a d) segregace kameniva na vzorku betonu Fig. 3 Results of the tests: a) alkali reaction of the aggregate in concrete found by uranic indicative method, b) risk of the electrochemical reinforcement corrosion without external expression, c) and d) aggregate segregation in concrete sample 3c 3d DIAGNOSTIKA JE PRVNÍ KROK Z povahy věci je potřeba ke každé rekonstrukci přistupovat individuálně, protože stav dané konstrukce je s vyšší, nebo nižší pravděpodobností nejasný. Proto by každá rekonstrukce, sanace nebo oprava, měla být prováděna až po provedení stavebně-technického průzkumu. Návrh, resp. projekt sanace musí vycházet z co nejpřesnějších znalostí o stávající konstrukci. Těmito znalostmi není míněna pouze dostupná výkresová dokumentace, nebo zaměření stávajícího stavu. Ty jsou samozřejmě součástí přípravy, ale mimo to je potřeba ověřit, zda předpoklady, které jsou uvedeny v projektové dokumentaci, odpovídají skutečnosti. A tuto jistotu by měl dodat projektantovi stavebně- -technický průzkum. Projektant, ve spolupráci s investorem, resp. objednatelem, si musí ujasnit, co je předmětem rekonstrukce (sanace) a v souvislosti s prováděnými pracemi určit, jaké informace o konstrukci potřebuje. Je nutné zvážit, do jaké míry může stávající stav konstrukce ovlivnit předpokládané práce, které jsou součástí sanace. Následně je, v ideálním případě, proveden stavebně-technický průzkum na základě potřeb projektanta. Získané informace jsou využity pro co nejpodrobnější, nebo nejpřijatelnější návrh sanace a potažmo i pro její realizaci. V této chvíli přichází na řadu ekonomické hledisko. Logicky je nutné nalézt kompromis mezi technickým řešením a jeho náklady. Rozsah stavebně-technického průzkumu není z pohledu technického, resp. statistického, nikdy dostatečný. Je však nutné si uvědomit, že přesnost stanovených parametrů jednotlivých materiálů a potažmo konstrukcí je tím vyšší, čím širší je statistická skupina zjištěných hodnot. JAK TO VE SKUTEČNOSTI JE? Bohužel v současnosti je zvykem přikládat větší váhu právě ekonomické stránce. Přístupy k problematice průzkumu jsou zhruba tři základní. Ten nejhorší přístup spočívá v tom, že diagnostika neproběhne vůbec a nikdo na ni ani nepomyslí. Obvykle se to týká tzv. malých konstrukcí, nebo konstrukcí, které jsou tzv. v pořádku. Současně se to týká konstrukcí novějších a těch, ke kterým je dostupná projektová dokumentace. To samozřejmě nemusí být problém, ale rozhodnout o tom by měl ten, kdo ponese riziko ohledně návrhu oprav, nebo úprav. Současně je potřeba si uvědomit, že při realizaci oprav by mohly nastat neočekávané situace, které v nejlepším případě budou znamenat neočekávané vyšší náklady na opravu. V horším případě je nucen realizátor dílo provést na nižší úrovni tak, aby případná překvapení, která projekt nezohlednil, dokázal opravit v mezích vlastní cenové nabídky. Rozumný realizátor by měl nedostatek informací zohlednit, jinak se může na dané akci dostat do finančních potíží a zaplatí více náklady on. To se projeví na soutěžené ceně i na kvalitě díla, a tím pádem to nakonec zaplatí investor, kterému se nechtělo financovat stavebně-technický průzkum. Druhým přístupem je zohlednění diagnostiky, ale spíše z důvodu specifikace zakázky jako celku, kde se s diagnostikou počítá. Obvykle dojde k vyčlenění maximální ceny na stavebně-technický průzkum předem, bez ohledu na to, co bude předmětem oprav nebo úprav. Pak záleží na tom, jak dokáže realizátor průzkumu optimalizovat jeho rozsah, aby získal dostatek informací a dokázal je interpretovat. Jedná se například o rozložení zkoušek mezi destruktivní a nedestruktivní stanovení pevnosti materiálu. Destruk- 10 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

13 TÉMA TOPIC 4a 4d 4b 4c Obr. 4 Ukázky někdy neočekávaných zjištěni: a) Insteg výztuž v místě, kde byla předpokládána hladká výztuž jiným rozměrů a množství, b) nedostatečné zhutnění betonové desky, c) neplánovaný odvod kouře a ohořelý spodní líc desky uvnitř komůrky mostu, d) ponechané bednění v komůrce mostu, s kolečkem plným zatvrdlého betonu, nářadí Fig. 4 Examples of sometimes unexpected findings: a) Insteg reinforcement, where smooth reinforcement of different size and amount was expected, b) insufficient compacting of the concrete slab, c) not expected smoke outlet and burnt bottom side of the slab inside the bridge chamber, d) left formwork inside the bridge chamber, with a wheelbarrow, tools od začátku dojde k optimalizaci rozsahu stavebně-technického průzkumu. Projektant má dostatek podkladů k návrhu zamýšlených prací a realizátor stavby může přesněji odhadnout pracnost stavby, spotřebu materiálů a další parametry. Výsledkem je obvykle reálné ocenění stavby s minimalizací více nákladů. Vzhledem k tomu, že má realizátor k dispozici přesnější podklady a má i zpřesněnou představu o způsobu provádění, je pravděpodobnější, že i průběh stavby bude bezproblémový. tivní zkoušky jsou vždy finančně náročnější, a je tedy nutné je vhodně doplnit zkouškami nedestruktivními, aby informací bylo dostatek a byly dostatečně vypovídající. Je potřeba také informovat objednatele o míře přesnosti takového průzkumu a případně o tom, že není možné za danou částku relevantní informace získat. V současné době je tento přístup, který je možné považovat za jakousi z nouze ctnost, nejčastější. Ideálním přístupem je situace, kde je rozumný, třeba i nepoučený, investor, který má důvěru k projektantovi. Současně je zde poučený projektant, který ví, co je v dané situaci potřeba ověřit a jaké jsou technické možnosti pro provedení průzkumu. Také má představu o nutném rozsahu prováděného průzkumu. Tuto představu probere s investorem a je schopen ji podpořit technickými argumenty a prosadit si ji. Dojde k poptávce, případně výběru dodavatele stavebně-technického průzkumu a to v rozsahu, který dá projektantovi odpovědi na jeho otázky. Takový přístup zajistí, že již ZÁVĚR Tento článek nechce popisovat návrhy sanace, její způsoby, nebo rozsah stavebně-technického průzkumu. Předmětem článku je upozornit na problematiku stavebně-technických průzkumů jako takovou a předestřít, jak může být pomíjení diagnostiky konstrukcí krátkozraké. Bez stavebně-technického průzkumu jsou možnosti způsobu a rozsahu sanačního zásahu omezené, málo přesné, a to jak v oblasti návrhu, tak v oblasti realizace. Také bylo výše zmíněno, že tato omezení vedou k zdražování díla i k poklesu jeho kvality, a to je věc, která neprospívá žádnému ze zúčastněných. Proto je vhodné vzít stavebně-technický průzkum na vědomí a umožnit tím lepší provedení všech jednotlivých kroků sanačního zásahu. Ing. Zdeněk Vávra Betosan, s. r. o. Na Dolinách 23, Praha 4 vavra.z@betosan.cz 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 11

14 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION ARCHITEKTURA BEZ KOMPROMISŮ HISTORIE VELETRŽNÍHO PALÁCE ARCHITECTURE WITHOUT COMPROMISE THE HISTORY OF THE VELETRŽNÍ PALÁC (GRAND FAIR PALACE) 1a Radomíra Sedláková, Václav Kučera 1b Rok 2014 byl vyhlášen rokem Veletržního paláce. Palác dostavěný v roce 1928 byl na svou dobu obrovskou stavbou v tak razantním, nekompromisním funkcionalistickém stylu, která neměla v Evropě obdobu. Jeho dlouhá historie byla v roce 1974 málem ukončena následkem velkého požáru a složitého hašení. Po detailních průzkumech a hodnocení stupně poškození budovy bylo zjištěno, že objem konstrukcí, které bude nutno vybourat a nahradit novými není tak vysoký, jak se původně předpokládalo. Bylo proto rozhodnuto, že nosné konstrukce budou opraveny a budova bude zachována. Palác, který byl postaven pro veletrhy a výstavy, je v současnosti sídlem Národní galerie was declared the year of the Veletržní palace. The building, completed in 1928, was at that time a grand construction in non-compromise functionalist style; there was no comparable building in the whole Europe. Its long history almost came to an end in 1974 when a great fire occurred in the building and fighting the disaster took several days. After detailed research and assessment of the damage it came to the solution that the volume of structures needed to be replaced is not as big as had been predicted, therefore it was decided to repair the load bearing structures and save the building. The palace, built for big fairs and exhibitions, houses now the National Gallery. Veletržní palác je dnes stavbou, o které se dost často mluví. Většinou však především ve spojitosti s tím, že v něm sídlí Sbírka moderního a současného umění Národní galerie v Praze. Málokdy se mluví o stavbě jako takové, byť by si to zasloužila. Od data otevření letos uplyne nekulatých 86 let, a přesto právě rok 2014 byl vyhlášen rokem Veletržního paláce. Nejen proto, že je to letos právě čtyřicet let ode dne, kdy málem přestal existovat, zničen velkým požárem a složitým hašením. Je to ovšem také devadesát let od chvíle, kdy se začal psát jeho zajímavý příběh. Právě v roce 1924 vypsala Společnost Pražských vzorko- 12 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

15 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 2 Obr. 1a, b Budova bývalých Pražských vzorkových veletrhů v pražských Holešovicích Fig. 1a, b The former Prague sample fairs building in Holešovice Obr. 2 Původní návrh Veletržní City, z plánovaných pěti pavilonů byl postaven pouze jeden (levý dolní roh) Fig. 2 The original plan for Veletržní City, of the 5 planned pavilions only 1 was completed (left bottom corner) Obr. 3 a) Půdorys 1. NP, b) příčný řez Fig. 3 a) Layout of the 1 st above-ground floor, b) cross section Obr. 4 Průběh výstavby na konci třicátých let 20. století Fig. 4 Construction process at the end of the 1930s 3a 3b vých veletrhů soutěž na svou novou veletržní čtvrť. Pozvala k ní šest architektů dostatečně rozmanitého zaměření. Na podzim stejného roku si vybrala tři návrhy, které doporučila k dalšímu rozpracování. Výrazně funkcionalistický, či spíše puristický návrh Oldřicha Tyla, dekorativní návrh Aloise Dryáka a poněkud tradicionalistický projekt Josefa Fuchse. Přitom konstatovala, že pro dobrý výsledek se architekti mohou spojit, nebo pracovat odděleně, nebo vytvořit dvojici (a je jedno jakou). Dala jim ovšem na další kolo jen dva měsíce, což při velikosti areálu bylo setsakramentsky málo. V závěru roku 1924 si vybrala projekt, v němž se spojili Oldřich Tyl a Josef Fuchs (obr. 2). A hned jim zadala zpracování konkrétního projektu Prvního veletržního paláce. (Už víme, že ten zůstal jediným, společnosti došly peníze.) V roce 1925 se začala stavět tři podzemní podlaží, která budovala firma Nekvasil. Na sklonku roku stavbu převzala firma Karel Skorkovský a v roce 1928 byla stavba hotova a na podzim se v ní mohl konat první veletrh (obr. 3 a 4). 4 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 13

16 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 5 6 Je však nutno také připomenout, že veletrhy se v Praze konaly již od roku 1920, probíhaly vždy na jaře a na podzim na starém Výstavišti. A v době, kdy se stavěl první palác, si Společnost P. V. V. koupila i další pozemky směrem k Výstavišti a vystavovala na nich v provizorních pavilonech. Obrovský Veletržní palác tak byl významným rozšířením veletržních aktivit. Pravda, první veletrh se konal jen v jeho třech podlažích, ostatní se dodělávala ještě celý další rok. Ale palác byl dostavěn, byl otevřen a těšil se velkému zájmu vystavovatelů, návštěvníků a také architektů. Tak veliká stavba v tak razantním, nekompromisním funkcionalistickém stylu se v Evropě nevyskytovala. Kupodivu se zachovalo málo dobových architektských vyjádření, pouze hodnocení, které v roce 1929 vyslovil při své návštěvě Prahy Le Corbusier a které nebylo bez ostnu závisti nad tím, že Praha má to, o čem on sní, aniž by měl možnost realizace. Jeho hodnocení je to velká stavba, ale ještě to není architektura, jako by zájem architektů o tuto unikátní stavbu omezilo. Je to veliká stavba a je to kvalitní architektura, to víme dnes docela bez váhání. Architektura až na podstatu jednoduchá navenek jen pásy oken a pásy parapetů, ozvláštněné je mírným zasunutím v parteru a nezbytným ustoupením v posledních dvou podlažích, to je doprovázeno zvláštní částí na severním konci, kde je jen holá stěna s čtvercovými, křížem dělenými okny, skoro tovární objekt; výtvarnou hodnotu této části ovšem byla schopna ocenit až 70. léta Interiér je založen na podobně malém počtu jednotlivých prvků: hranaté sloupy, překlady s náběhy a příčně mezi nimi trámy, pak už je stropní desky. To vše v železobetonu. K tomu už jen skleněné výplně místo příček A především dva ojedinělé prostory: původně Strojní, dnes Velká dvorana (obr. 5), rozlehlá přibližně 80 a 40 m a vysoká 15 m, kolmo k ní přes příčné křídlo připojená Malá dvorana (obr. 6), která je malá půdorysně (asi m), zato vysoká přes sedm podlaží. Tento kontrast dvou hlavních prostorů je něco, čím je Veletržní palác dodnes oslňující. Výstavní křídla byla soustředěna na obvodu, kolem Velké dvorany byla patra trojtraktová, prostřední, asi 8 m široký trakt patřil pasážím (obr. 7), boční trakty, hluboké asi 5 m, patřily výstavním kójím. Kolem Malé dvora- 14 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

17 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 7 ny měly být původně kanceláře, ovšem hned od počátku byl zájem tam vystavovat, byť ochoz byl jen jednostranný na galerii, zato výstavní kóje byly přehledné po celé výšce stavby. Používám-li k označení rozměrů dvoran slova přibližně nebo asi, odpovídá to neuvěřitelné geometrii této ohromné stavby. Pozemek, na němž Veletržní palác stojí, má dosti nepravidelný půdorys. Přesto na první pohled stavba vypadá velmi pravidelně, jak zvenku, tak zevnitř. Stavitelé, a tady nepoužívám slovo architekti záměrně, neb to musel být především špičkový statik, který dokázal takovou konstrukci do detailu spočítat. Tady se pracovalo s přesností méně než 5 mm, což při železobetonové konstrukci a rozměrech stavby není tak úplně jednoduché. (Statiky paláce byly tak významné osobnosti železobetonech konstrukcí jako Karel Skorkovský, Ladislav Zeithammer a Stanislav Bechyně). K výjimečnostem stavby pat- 8a 8b 9 Obr. 5 Velká dvorana Fig. 5 The Grand Hall Obr. 6 Malá dvorana Fig. 6 The Lesser Hall Obr. 7 Typická pasáž Fig. 7 Typical passage Obr. 8 Kavárna v posledním podlaží, a) interiér, b) venkovní terasa s výhledem na Prahu Fig. 8 Café on the top floor, a) interior, b) terrace with a view Obr. 9 Kinosál Fig. 9 Movie theatre 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 15

18 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION ří i její výška se svými 35 m to byl na svou dobu mrakodrap, ovšem díky rozlehlosti, cca dvou bloků si to je málokdo dodnes uvědomuje. (Velikost je skryta i v počítání podlaží mezi přízemím a prvním patrem je vloženo mezipatro a mezanin, pak následuje šest běžných pater a na severní straně ještě jednopodlažní nástavba.) Po dokončení stavby byl zpracován Vyúčtovací plán. Na něm lze dobře sledovat zajímavou geometrii stavby aby vypadala pravidelně, je zcela nepravidelná. Mění se šířka jednotlivých traktů (rozdíl mezi severem a jihem je v jednom křídle více než 1 m), mění se osové vzdálenosti jednotlivých sloupových polí, na několika místech bylo nutno změnit směr křídla, ovšem tak, aniž by to návštěvník zaznamenal. Rohová pole mají zcela nepravidelný půdorys přibližně čtverce o stranách 5,3 5,4 5,5 5,6 m. Složitost geometrie domu vedla k tomu, že západní fasáda má dokonce jasně viditelné zaoblení na severním konci. Zaměření, které dělali architekti Stavoprojektu Liberec před začátkem rekonstrukce v 70. letech, má s tímto plánem zcela shodné míry. Nezvyklá je také rozmanitost půdorysu sloupů, ty se liší od toho, jakou polohu v konstrukci mají, jaké nesou zatížení. Jiné měly sloupy nesoucí zatížení jeřábové dráhy Velké dvorany, jiné sloupy v Malé dvoraně (které mají menší únosnost), lišily se i sloupy v rámci jednoho křídla. Bylo to od mm až po mm v přízemí. Směrem vzhůru se sloupy stávaly ještě subtilnějšími, v posledním podlaží byly některé sloupy jen mm. Je škoda, že při rekonstrukci po požáru tato subtilnost nemohla být zachována. Na dobu svého vzniku, na to, že šlo o první takto rozměrnou stavbu s ryze železobetonovou konstrukcí, to byl nejen architektonicky, ale stejně tak staticky ojedinělý jev. POŽÁR Budova bývalých Pražských vzorkových veletrhů v Holešovicích vyhořela v srpnu Přibližně za dva měsíce po požáru byla budova policií a hasiči uvolněna pro zjištění jejího poškození. Příčinou požáru bylo později označeno samo- Obr. 10 Na snímku z katastrální mapy vynikne velikost Veletržního paláce při porovnání se sousedními budovami Fig. 10 The size of the Palace in comparison with other buildings in the neighbourhood on the detail of the cadastral plan Obr. 11 Prostory budovy po požáru v srpnu roku 1974, poškozené stropní konstrukce a sloupy, hromady suti a popela na podlaze Fig. 11 The building after the fire in 1974, damaged floor structure and columns, piles of debris and ashes on the floor Obr. 12a, b Nejhorší poškození stropních konstrukcí byla v místech pracovních spár Fig. 12a, b The worst damage of the floor structures was round the construction joints 12a 12b 16 BETON technologie konstrukce sanace 3/2014

19 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION vznícení fermeží nasáklých bavlněných čisticích prostředků v šatnách lakýrníků ve čtvrtém nadzemním podlaží. Protože bývalý veletržní palác sloužil v době požáru jako kancelářská budova a dělicí příčky byly ze spalného materiálu, bylo požární zatížení vysoké a požár měl ničivé účinky. Po destrukci oken v horních podlažích došlo v budově ke komínovému efektu, a požár se rozšířil na celou budovu. S poškozením tak rozsáhlé budovy požárem nebyly žádné zkušenosti. Poškozená budova má půdorys cca m, osm nadzemních, střešní nástavbu a dvě podzemní podlaží. Na snímku z katastrální mapy (obr. 10) vynikne velikost Veletržního paláce při porovnání se sousedními budovami. Nosná konstrukce objektu je monolitická, železobetonová. Stropní konstrukce jsou trámové typu Henebique, sloupy jsou obdélníkového nebo čtvercového průřezu. Množství požárem zasažených nosných prvků bylo řádově desítky tisíc. Jak vypadaly prostory budovy po požáru je vidět na obr. 11. Poškozené stropní konstrukce a sloupy a hromady suti a popela na podlaze. Nejhorší poškození stropních konstrukcí byla v místech pracovních spár (obr. 12a, b) a v místech dilatací budovy, které byly provedeny jako kloubové spoje (obr. 13). POSOUZENÍ KONSTRUKCE Posouzením stavu konstrukce bylo pověřeno Ministerstvo stavebnictví, které mělo ve své gesci kromě jiných organizací také Technický a zkušební ústav stavební v Praze a Výzkumný ústav pozemních staveb Praha. Tyto dva ústavy byly mi- Obr. 13 Poškození v místech dilatací budovy, které byly provedeny jako kloubové spoje Fig. 13 Damaged articulated joints at the building dilatation Obr. 14 Pevnost betonu se zjišťovala většinou jádrovými vývrty, kterých bylo v konečné fázi téměř 150 kusů Fig. 14 Strength of concrete was tested mostly by cores, almost 150 were executed Obr. 15 Náběh průvlaku s fotografickými deskami, na které se výztuž snímala Fig. 15 Haunched girder with photographic plates that were recording the reinforcement Obr. 16 V některých částech konstrukce bylo nutno poškozené prvky vybourat, pokud možno bez poškození výztuže, a znovu vybetonovat Fig. 16 In some parts it was necessary to remove the damaged elements, if possible without damaging the reinforcement, and concrete the elements again 3/2014 technologie konstrukce sanace BETON 17

20 SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION nisterstvem určeny, aby posoudily stav nosných konstrukcí po požáru a míru jejich poškození. Zároveň Ministerstvo stavebnictví určilo Průmstav Praha, n. p., aby zajistil nejnutnější stavební práce při údržbě budovy. Vstupní informace o budově vypracoval ve velmi krátkém čase Ing. Vladimír Machač, který popsal základní parametry stavby, známé údaje o jejím vzniku a jejím využití a tehdy dostupné informace o intenzitě požáru. Byl to velmi cenný materiál, protože umožnil alespoň rámcovou představu o problematice, kterou je třeba řešit. Na podnět vedení výše uvedených ústavů byla vytvořena pracovní skupina, do které se záhy také zapojili odborníci z pražské stavební fakulty a Stavebního ústavu, nyní Kloknerova ústavu ČVUT v Praze. Předsedou této pracovní skupiny se stal prof. Antonín Jílek, v té době vedoucí Katedry betonových konstrukcí Stavební fakulty ČVUT v Praze. Protože některé části konstrukce byly natolik narušené, že hrozilo jejich zřícení, bylo v prvé řadě nutno takto porušené části zabezpečit, aby budova mohla být vyklizena. Na základě vizuální prohlídky členů komise byly určeny části konstrukcí, které následně pracovníci kladenských dolů zabezpečili dřevěnými podpěrami. Kladenské doly byly přizvány proto, že jejich pracovníci měli zkušenosti s prováděním výdřevy ve ztížených podmínkách. Jedna z prvých a nejdůležitějších otázek, kterou pracovní komise řešila, byla, zda budovu lze opravit, nebo zda bude nutné její odstranění. K provedení podrobnější analýzy podložené statickými výpočty nebylo dost podkladů a ani se nevědělo, jak tyto podklady v krátké době získat. V době realizace budovy nebyly v Československu stavební normy pro navrhování nosných konstrukcí. První československé normy pro návrhy betonových a železobetonových staveb jsou až z roku Před tímto datem se v Českých zemích používaly předpisy rakouské z roku 1911, které byly, ještě před rokem 1918, částečně změněny. Jaká je pevnost betonu v konstrukci nezasažené požárem a jaká betonářská ocel se používala, bylo možné odhadnout na několika málo prvcích, které nebyly požárem zasaženy. Odhadnout pevnost v požárem zasažených částech konstrukce nebylo bez zkoušek vůbec možné. Člen komise Ing. Jiří Krchov ze Stavebního ústavu navrhl pro vést posouzení konstrukce jako celku tak, že by se zjistil počet prvků, které by bylo třeba podle odborného odhadu odstranit, a porovnal s počtem prvků, které by bylo možno ponechat, nebo jednoduše opravit. Členové komise byli poučeni a na vybraných poškozených prvcích bylo demonstrováno, jak postupovat při hodnocení, aby výsledky prohlídek byly pokud možno srovnatelné. Použity byly jednotné formuláře pro záznamy. Členové komise pracovali ve dvojicích a během cca osmi týdnů byl tento průzkum proveden. Výsledek ukázal, že objem konstrukcí, které bude nutno vybourat a nahradit novými není tak vysoký, jak se původně předpokládalo. Komise proto vypracovala zprávu pro Ministerstvo stavebnictví, ve které doporučilo, aby nosné konstrukce byly opraveny a budova se zachovala. S přihlédnutím k tomuto doporučení a možná i k jiným neveřejným okolnostem bylo rozhodnuto budovu zachovat. V roce 1978 byla budova dána pod správu Ministerstva kultury, které ji vyčlenilo pro použití Národní galerie. OPRAVA NOSNÉ KONSTRUKCE Stavoprojekt Liberec byl pověřen vypracováním projektu pro zajištění stability stavby a později byl určen generálním 17a projektantem celé stavby. Část projektantů pracovala přímo na stavbě, což výrazně přispělo ke spolupráci všech zúčastněných. Vlastní práce na obnově nosné konstrukce mohly začít, stále však chyběla stavební firma, která by práce realizovala. Teprve v srpnu roku 1984 nastoupila polská firma Budimex, která měla dostatek pracovníků pro velké množství ruční práce potřebné na očištění a dobetonávky, nyní bychom řekli reprofilaci jednotlivých poškozených prvků. Na základě zkoušek betonu v několika místech a zkušeností byla odhadnuta poměrně nízká pevnost betonu a výztuže s tím, že v případě potřeby se hodnoty zpřesní. Na základě předpokládaného využití jednotlivých prostor se začalo postupně s posuzováním jednotlivých částí stavby. Jako statik přímo na stavbě pracoval Ing. Jan Přikryl a z Liberce velmi často dojížděl Ing. Zdeněk Patrman. Těsná spolupráce projektanta, zkušebního ústavu a stavby byla při rekonstrukci nezbytná, protože ani velmi podrobný stavebně technický průzkum nemohl odhalit všechny okolnosti, které se mohou na stavbě vyskytnut a následně stavbu ohrozit. Zjišťování charakteristik použitých materiálů, tj. pevnosti betonu a výztuže pokračovalo paralelně s projektováním oprav a jejich realizací. Pevnost betonu se zjišťovala většinou jádrovými vývrty (obr. 14), kterých bylo v konečné fázi téměř BETON technologie konstrukce sanace 3/2014