Diagnostika staveb ING. PAVEL MEC VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA STAVEBNÍCH HMOT A DIAGNOSTIKY STAVEB

Transkript

1 Diagnostika staveb ING. PAVEL MEC VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA STAVEBNÍCH HMOT A DIAGNOSTIKY STAVEB

2 Průzkumy území a staveb Geotechnický průzkum Stavebně historický průzkum Stavebně technický průzkum Průzkum před demolicí stavby

3 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

4 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

5 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.

6 Předběžný průzkum Zahrnuje: 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

7 Podrobný průzkum Zahrnuje: 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

8 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.

9 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.

10 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)

11 Stavebně technický průzkum VYUŽITÍ DIAGNOSTICKÝCH METOD

12 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

13 Zdroj: SHP zámku v Bílovci Studium dokumentace o stavbě

14 Prohlídka konstrukcí Vizuální prohlídka smyslové diagnostické metody Přístrojové optické diagnostické metody

15 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

16 Optické přístroje - endoskopy Nepřístupná místa se kontrolují také pomocí optických přístrojů. Typy optických přístrojů: boroskop ; fibroskop; videoskop.

17 Druhy vad podle jejich vzniku důl Stachanov Výrobní vada Štěrkové hnízdo Trhlina vzniklá během používání konstrukce

18 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

19 Staticky významná trhlina důl Stachanov

20 Trhliny v překladech zámek Bílovec

21 Trhliny v omítkách 1. PP zámek Bílovec

22 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:

23 Vlhkost Obsah vody v materiálů Obvykle negativně působící Snižuje pevnosti, odolnost, má výrazný vliv na napadení hmyzem a houbami Typickým projevem jsou vlhkostní mapy.

24 Netěsnosti svislých svodů zámek Bílovec

25 Vzlínání vody zámek Bílovec

26 Zvýšená vlhkost v 1. PP zámek Bílovec

27 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

28 Degradace stavby Degradační materiálů Degradační dílců Degradace konstrukcí

29 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.

30 Fyzikální degradace materiálu Vojenská nemocnice Olomouc Kalová jímka

31 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 CO 2 a sulfatace (působení SO 2 ).

32 Karbonatace betonu Hloubka karbonatace Následná koroze výztuže u opěrné zdi Stanovení hloubky karbonatace Karbonatace především způsobuje korozi betonářské výztuže

33 Koroze kovů Chemické látky reakce O 2, vzdušný CO 2, SO 2 Elektrochemická koroze Typy koroze: Rovnoměrná Nerovnoměrná Měření korozních úbytků vliv na únosnost ocelové konstrukce

34 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).

35 Biologické napadení u dřeva Dřevokazný hmyz Tesařík krovový (Zdroj: Dřevokazné houby Dřevomorka domácí Zdroj:

36 Biologická degradace Betonu Kamene

37 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.

38 Destruktivní metody stanovení pevnosti

39 Zdroj: Tvrdoměrné metody

40 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. Odpor vrtání [Nm.s.rad -1 ] Vzdálenost [cm] Zdroj:

41 Děkuji za pozornost!