Vady a poruchy betonových konstrukcí JIŘÍ KOLÍSKO jiri.kolisko@cvut.cz Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 1
Něco definic úvodem Vada - týká se úvodního stavu výrobku či dodávky před zahájením užívání. Vady lze označit za zjevné nebo skryté. Porucha vzniká působením vnějších činitelů v průběhu užívání. Vada může být příčinou poruchy. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 2
Něco definic úvodem Vadou se rozumí nedostatek vlastností výrobku či dodávky zboží, které jsou stanoveny: právním předpisem (např. norma), a/nebo vlastností ve smlouvě sjednaných, a/nebo vlastností obvyklých. NOZ 2016-2099 (1) Věc je vadná, nemá-li vlastnosti stanovené v 2095 a 2096. Za vadu se považuje i plnění jiné věci. Za vadu se považují i vady v dokladech nutných pro užívání věci. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 3
4
Něco definic úvodem Poruchou se rozumí každá negativní změna objektu, konstrukce, prvku, materiálu proti původnímu stavu, která zhoršuje jejich základní vlastnosti (mechanické, požární odolnosti, ochrany zdraví ). Za původní stav se považuje okamžik prvního uvedení do užívání. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 5
Jiří Kolísko, Kloknerův ústav ČVUT v Praze, 6 Jednatelské dny BETOTECH ČMB 23-24.1.2014
Členění vad a poruch betonu a konstrukcí Zjevné Skryté - vnitřní povrchové TRHLINY,ŠTĚRKOVÁ HNÍZDA, BAREVNÉ KAVERNY,MAKROPÓRY NEHOMOGENITY VÝLUHY A ZMĚNY BAREVNOSTI MECHANICKÉ VLASTNOSTI ŠTĚRKOVÁ HNÍZDA, KAVERNY MAKROPÓRY A PÓRY DEGRADACE KRYTÍ VÝZTUŽE POVRCHU VLIVEM PŮSOBENÍ PROSTŘEDÍ ALKALICKÁ REAKCE NADMĚRNÉ DEFORMACE DESTRUKCE KONSTRUKCE DISTRIBUCE PÓRŮ SPACING FAKTOR NÍZKÁ KOROZNÍ ODOLNOST (MRÁZ, ASR, CHEMIKÁLIE) Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 7
Trhliny Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 8
Trhlinami nazýváme poruchy v betonu či správkovém materiálu, které narušují jeho souvislost. Kromě možného nepříznivého vlivu na tuhost průřezu trhliny také umožňují průnik kapalných i plynných médií (voda, oxid uhličitý, kyslík, ionty solí atd.) do větších hloubek a větší rychlostí než obvyklým průsakem. Tím mohou přispět k rychlejší degradaci jak betonu, tak zejména ke korozi výztuže. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 9
Členění trhlin dle příčiny vzniku Konstrukční trhliny (statické) vznikají vlivem stálých a nahodilých statických i dynamických zatížení působících na konstrukce. V řadě případů jsou předvídatelné a lze i výpočtem vyčíslit jejich šíři. Nekonstrukční trhliny (nestatické) jsou výslednicí vlastností samotné hmoty a okolních podmínek v okamžiku aplikace (smršťovací, expanzní) a mají náhodný charakter. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 10
11
Kurz ZAPA 15.2.2011 12
Konstrukční trhliny jsou predikovatelné a obvykle se jimi zabývá statický výpočet. Nekonstrukční trhliny vznikají náhodně a jejich vznik lze pouze odhadovat. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 13
Trhlina není vždy vadou či poruchou Návrhové normy s trhlinami počítají Limitní šíře trhlin obou typů se stanovuje od charakteru prostředí - venkovní nebo vnitřní, působení chloridů, mrazu atd. od typu konstrukce strop, mostní konstrukce, nádrž, požadavku na těsnost nádrže na kapaliny, izolace spodní stavby tzv. bílá vana, od vyztužení prostý beton, železobeton, předpjatý beton. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 14
Maximální šíře trhlin w max se stanovuje dle předpisů nebo také dle smluvních ujednání w max = 0 mm např. u venkovních předpjatých konstrukcí se soudržnou výztuží (dekomprese) w max = 0,2 mm např. pro železobetonové prvky ve venkovních prostředích (XF) jako komíny, mosty atd. w max = 0,3 0,4 mm např. pro železobetonové prvky pozemních staveb v prostředích X0, či prostředích XC1 (nemá vliv na životnost) až XC4, XD1, XD2 Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 15
Nekonstrukční trhliny Kde se berou? Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 16
Nekonstrukční trhliny lze členit dle dominantního vlivu vzniku na plastické smršťovací trhliny vlivem odparu vody, plastické smršťovací trhliny vlivem odlučování vody a sedání směsi, smršťovací trhliny vlivem vysychání, smršťovací trhliny vlivem hydratace (autogenní smršťování), teplotní trhliny vyvolané hydratačním teplem, expanzní trhliny vlivem koroze výztuže nebo betonu, vlivem alkalické reakce kameniva. Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 17
18
Příklad poměrného přetvoření čerstvého betonu bezprostředně po uložení Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 19
Charakteristické poměrné přetvoření ztvrdlého betonu při uložení na vzduchu 0,00 Poměrné přetvoření e [ ] -0,10-0,20-0,30-0,40-0,50 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 Kloknerův ústav, ČVUT v Praze Čas [dny] 20
21
Kurz ZAPA 15.2.2011 22
Kurz ZAPA 15.2.2011 23
Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 24
Projev mikrotrhliny při zkoušce vodotěsnosti a vliv na podlahovou stěrku Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 25
Teplotní pole při betonáži masivního trámu 1,3x2 m - okamžik maxima teplot Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 26
Součinitel teplotní roztažnosti a = cca 10. 10-6 DL = Dt. a. L Příklad Dt = 30 C L = 1 000 mm DL = 30. 10. 10-6. 1000 = 0,3 mm Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 27
Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 28
29
30
Kurz ZAPA 15.2.2011 31
Tradiční odběr vzorku
S netradičním výsledkem
34
Barevné nehomogenity, kaverny, makropóry, nerovnosti Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 35
Kurz ZAPA 15.2.2011 36
Kurz ZAPA 15.2.2011 37
Kurz ZAPA 15.2.2011 38
39
40
Kurz ZAPA 15.2.2011 41
Kurz ZAPA 15.2.2011 42
Kurz ZAPA 15.2.2011 43
Kurz ZAPA 15.2.2011 44
Poruchy betonu korozními vlivy Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 45
Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 46
47
48
49
Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 50
Skrytá materiálovává vada způsobí poruchu 51
Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 52
Skrytá materiálovává vada způsobí poruchu Kurz ZAPA 15.2.2011 53
Závěr? Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 54
55
Děkuji Vám za pozornost Kloknerův ústav, ČVUT v Praze 56