Upload
lynguyet
View
292
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
14.2.2014
1
TRAJNOST BETONSKIH KONSTRUKCIJA
Jelena Bleiziffer
XVI. tečaj Stručnog usavršavanja TVZ-a15.2.2014.
ZoG
� Svaka građevina, ovisno o svojoj namjeni, mora biti projektirana i izgrađena na način da tijekom svog trajanja ispunjava temeljne zahtjeve za građevinu te druge zahtjeve, odnosno uvjete propisane ovim Zakonom i posebnim propisima koji utječu na ispunjavanje temeljnog zahtjeva za građevinu ili na drugi način uvjetuju gradnju građevina ili utječu na građevne i druge proizvode koji se ugrađuju u građevinu.
14.2.2014
2
ZoG
� Temeljni zahtjevi:
7. Održiva uporaba prirodnih izvora� Građevine moraju biti projektirane, izgrađene i
uklonjene tako da je uporaba prirodnih izvora održiva, a posebno moraju zajamčiti sljedeće:� 1. ponovnu uporabu ili mogućnost reciklaže
građevine, njezinih materijala i dijelova nakon uklanjanja
� 2. trajnost građevine� 3. uporabu okolišu prihvatljivih sirovina i sekundarnih
materijala u građevinama.
TPBK
� Tehnička svojstva betonske konstrukcije moraju biti takva da tijekom trajanja građevine uz propisano, odnosno projektom određeno izvođenje radova na izradi betonske konstrukcije i održavanju betonske konstrukcije, ona podnese sve utjecaje uobičajene uporabe i utjecaje okoliša, tako da tijekom građenja i uporabe predvidiva djelovanja na građevinu ne prouzroče:� rušenje građevine ili njezinog dijela,� deformacije nedopuštena stupnja,� oštećenja građevnog sklopa ili opreme zbog deformacije
betonske konstrukcije,� nerazmjerno velika oštećenja građevine ili njezinog dijela u
odnosu na uzrok zbog kojih su nastala.
14.2.2014
3
Trajnost betonskih konstrukcija
• Sposobnost posjedovanja zahtijevane razine sigurnosti i uporabljivosti u određenom vremenskom razdoblju
Trajnost konstrukcija
• Sposobnost podnošenja vanjskih djelovanja uz određeni koeficijent sigurnosti, dakle s većom ili manjom rezervom
Sigurnost konstrukcije
• Sposobnost udovoljavanja zahtjevima namjene
Uporabljivost konstrukcije
2000.1993.
Nedovoljna trajnost betonskih konstrukcija
Velika ulaganja za zadržavanje sigurnosti i uporabljivosti
iznad minimuma
14.2.2014
4
� Kvalitetan beton
� Koncipiranje konstrukcije
� Konstruiranje pojedinosti (detalja)
TRAJNOST BETONSKE
KONSTRUKCIJE
TRAJNOST BETONA
TEHNIČKA SVOJSTVA BK
ProjektiranjeIzvođenje
prema TPBK
postižu se
Održavanjeprema TPBK
očuvaju se
14.2.2014
5
� Uzrok:� Nedovoljna pozornost posvećena trajnosti u PROJEKTU KONSTRUKCIJE
� Nedovoljna pozornost posvećena pitanju trajnosti tijekom IZVOĐENJA KONSTRUKCIJE
� NEREDOVITO ODRŽAVANJE ILI NJEGOV POTPUNI IZOSTANAK tijekom uporabe konstrukcije
Nedovoljna trajnost
Projektiranje
Izvođenje
Održavanje
Trajnost betonskih konstrukcija
14.2.2014
6
Tehnički propis za betonske konstrukcije (TPBK)Narodne novine, br. 139/09, 14/10, 125/10 i 136/12
HRN EN 1992Opća pravila i zgrade: HRN EN 1992-1-1:2013 + NA:2013
Požar: HRN EN 1992-1-2:2013 + NA:2013
Mostovi: HRN EN 1992-2:2013 + NA:2013
Spremnici: HRN EN 1992-3:2013 + NA:2013
HRN EN 1990, 1991, 1997, 1998
Projektiranje
MGIPU
� Tehnički propis za betonske konstrukcije(„Narodne novine“ broj 139/09., 14/10., 125/10., 136/12.)
Obzirom da je skup nizova normi HRN EN 1990., HRN EN 1991, HRN EN 1992, HRN EN 1997 i HRN EN 1998 dostupan zajedno s nacionalnim dodacima za primjenu od 30. travnja 2013. godine, projekti betonskih konstrukcija mogu se izrađivati u skladu s tim nizovima normi nakon toga datuma, a moraju se projektirati u skladu s tim nizovima normi nakon 30. lipnja 2013. godine. Glavni projekti izrađeni u skladu s hrvatskim prednormama na način određen Tehničkim propisom za betonske konstrukcije valjani su dokument za uprave i druge postupke odobravanja početka građenja te početak građenja do 31. prosinca 2013. godine.
14.2.2014
7
Uporabni vijek građevine
� Uporabni vijek građevine � TPBK:
Ako normom na koju upućuje TPBK ili posebnim propisom nije drukčije propisano, uporabni vijek građevine je najmanje 50 godina.
� ZoG:
Projekti moraju sadržavati i podatke iz elaborata koji su poslužili kao podloga za njihovu izradu te projektirani vijek uporabe građevine i uvjete za njezino održavanje.
Trajnost betonskih konstrukcija
• Vremensko razdoblje tijekom kojega su nosivost, uporabljivost i druga zahtijevana svojstva iznad minimalno dopustive razine
Uporabni vijek
14.2.2014
8
sigu
rnos
t / u
pora
bljiv
ost
t
minimalno dopustiva
početna
uporabni vijek
KRITERIJ POSTAVLJEN OD DRUŠTVA ILI INVESTITORA
Temelj: usvajanje prosječnog predviđenog uporabnog vijeka
• Referentna vrijednost definirana u normi: 50 godina
• Svi zahtjevi dani u normi se odnose na ovu vrijednost:• Zahtjevi za projektiranje• Zahtjevi za beton• Zahtjevi za izvođenje radova• Zahtjevi za održavanje
Implicitno (opisno) projektiranje trajnosti
14.2.2014
9
Implicitno (opisno) projektiranje trajnosti
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Privremene konstrukcije
Zamjenjivi dijelovi
Poljoprivredne konstrukcije
Konstrukcije zgrada
Monumentalne građevine
10
2530
50
100Z
ah
tijev
an
i p
rora
čun
ski
rad
ni
vije
kHRN EN 1990
HRN EN 1992
� Osiguranje trajnosti�Gustoća i kvaliteta betona
� Debljina zaštitnog sloja
� Kontrola pukotina
� Pravila dana u HRN EN 1992-1-1
� Dodatne odredbe za mostove HRN EN 1992-2
� Dodatne odredbe za spremnike HRN EN 1992-3
14.2.2014
10
HRN EN 1992
� Osiguranje trajnosti�Gustoća i kvaliteta betona
� Debljina zaštitnog sloja
� Kontrola pukotina
� Pravila dana u HRN EN 1992-1-1
� Dodatne odredbe za mostove HRN EN 1992-2
� Dodatne odredbe za spremnike HRN EN 1992-3
Gustoća i kvaliteta zaštitnog sloja
� Vrijede sve odredbe HRN EN 206-1
� Odrediti razrede izloženosti
� Odabrati za mjerodavan razred izloženosti:�Minimalni sadržaj cementa
�Maksimalan vodocementni faktor
�Minimalni razred čvrstoće
� Dodatni zahtjevi: agregat otporan na smrzavanje, aeriranje betona, sulfatnootporni cement
14.2.2014
11
Razredi izloženostiPreporučene granične
vrijednosti
Oznaka razreda DjelovanjeMaxv/c
Min cement [kg/m3]
Razred čvrstoće
X0 Nema rizikaNema zahtjeva
Nema zahtjeva
C12/15
XC
1Karbonatizacija(H2O,CO2)
Suho ili u vodi 0,65 260 C20/252 Vlaga (stalna) 0,60 280 C25/303 Umjerena vlaga 0,55 280 C30/374 Vlaženje/sušenje 0,50 300 C30/37
XD1 Kloridi koji nisu
iz mora(H2O, Cl)
Umjerena vlaga 0,55 300 C30/372 Vlaga (stalna) 0,55 300 C30/373 Vlaženje/sušenje 0,45 320 C35/45
XS
1Kloridi iz mora(H2O, Cl)
Bez dodira s vodom
0,50 300 C30/37
2 U vodi 0,45 320 C35/45
3Plima/oseka,zapljuskivanje
0,45 340 C35/45
XF1)
1
Smrzavanje-odmrzavanje / + sol
Umjerenazasićenost vodom
0,55 300 C30/37
22)Umjerenazasićenost vodom +sol
0,55 300 C25/30
32)Visoka zasićenostvodom
0,50 320 C30/37
42)Visoka zasićenostvodom + sol
0,45 340 C30/37
Prvi razred izloženosti: X0
Pokriva većinu praktične primjene nearmiranog betona i armiranog betona u vrlo suhom zatvorenom prostoru
Osim za dulju
izloženost lošijim
uvjetima
Nearmirani elementi, bez izloženosti:
smrzavanjuabraziji
kemijskom djelovanju
Armirani elementi, vrlo suhi okoliš
(zatvoreni prostor s vrlo niskom
vlažnosti zraka)
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
14.2.2014
12
Drugi razred izloženosti: XC
Pokriva većinu praktične primjene betona u vanjskim uvjetima
(osim izloženosti djelovanju soli)
Suha sredinaStalno u vodi
Vlažna sredina, dugotrajni dodir
s vodom
Umjereno vlažna sredina
Naizmjenično vlažna i suha
sredina
XC1 XC2 XC3 XC4
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
Treći razred izloženosti: XD
Štetno djelovanje klorida
Soli iz zraka (bez kontakta s vodom)
Izravan kontakt s vodom koja sadrži
kloride
Naizmjenično vlaženje i isušivanje
Četvrti razred izloženosti: XS
Kloridi koji nisu iz mora
Kloridi iz mora
XD1 / XS1 XD2 / XS2 XD3 / XS3
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
14.2.2014
13
aU određenim uvjetima korištenja betona izbor klase ovisi o odredbama važećim na mjestu uporabe betona.
bPri korištenju mineralnih dodataka tipa II koji su uključeni u proračun količine cementa, udio klorida se izražava kao postotak klornih iona na masu cementa uvećan za ukupnu količinu mineralnog dodatka.
0,20 %Cl 0,20
0,10 %Cl 0,10Sadrži čelik za prednaprezanje
0,40 %Cl 0,40
0,20 %Cl 0,20Sadrži čeličnu armaturu ilidrugi ugrađeni metal
1,00 %Cl 1,0Ne sadrži čeličnu armaturu ni drugi ugrađeni metalosim nehrđajućih vodilica
Maksimalni udio Cl¯ na masu cementabKlasa sadržaja kloridaaUporaba betona
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
Peti razred izloženosti: XF
XF4XF3Visoka zasićenost vodom
XF2XF1Umjerena zasićenost vodom
Soli za odmrzavanje
Bez soli za odmrzavanje
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
14.2.2014
14
Šesti razred izloženosti: XA
Kemijsko djelovanje:iz podzemne vode
iz prirodnog tla
Laganoagresivna sredina
Umjereno agresivna sredina
Vrloagresivna sredina
XA1 XA2 XA3
RAZREDI IZLOŽENOSTIRAZREDI IZLOŽENOSTI
Prema “priznatim tehničkim pravilima”:
Prilog “H” TPBK
Betonske konstrukcije Betonske konstrukcije –– riješeni primjeririješeni primjeri
Prema važećim hrvatskim normama:
HRN ENV 1992-1-1
HRN EN 206-1
14.2.2014
15
HRN ENV 1992-1-1 � debljina zaštitnog sloja betona
HRN EN 206-1 � sastav i svojstva betona
Unutarnji elementi
HRN ENV 1992-1-1 � debljina zaštitnog sloja betona
HRN EN 206-1 � sastav i svojstva betona
Unutarnji elementi
(agr.)
14.2.2014
16
HRN ENV 1992-1-1 � debljina zaštitnog sloja betona
HRN EN 206-1 � sastav i svojstva betona
Vanjski vertikalnielementi
HRN ENV 1992-1-1 � debljina zaštitnog sloja betona
HRN EN 206-1 � sastav i svojstva betona
Vanjski horizontalni
elementi
14.2.2014
17
HRN ENV 1992-1-1 � debljina zaštitnog sloja betona
HRN EN 206-1 � sastav i svojstva betona
Elementi u dodiru s tlom
Prema “priznatim tehničkim pravilima”:
Prilog “H” TPBK
Prema važećim hrvatskim normama:
HRN ENV 1992-1-1
HRN EN 206-1
14.2.2014
18
Prema “priznatim tehničkim pravilima”:
Prilog “H” TPBK
Prema važećim hrvatskim normama:
HRN ENV 1992-1-1
HRN EN 206-1
Prema “priznatim tehničkim pravilima”:
Prilog “H” TPBK
Prema važećim hrvatskim normama:
HRN ENV 1992-1-1
HRN EN 206-1
14.2.2014
19
Most
Obalni zid
Betonski kolnik
Potporni zid
HRN EN 1992
� Osiguranje trajnosti�Gustoća i kvaliteta betona
� Debljina zaštitnog sloja
� Kontrola pukotina
� Pravila dana u HRN EN 1992-1-1
� Dodatne odredbe za mostove HRN EN 1992-2
� Dodatne odredbe za spremnike HRN EN 1992-3
14.2.2014
20
Debljina zaštitnog sloja
� Definicija� Zaštitni sloj je udaljenost između površine armature koja je najbliže površini betona i najbliže površine betona
� Određuje se NAZIVNA DEBLJINA zaštitnog sloja� Specificirati na nacrtima armature
� Koristiti u proračunu
nom min devcnom= cmin+ ∆cdev
Minimalna debljina zaštitnog sloja
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
nom min devcnom= cmin+ ∆cdev
14.2.2014
21
Minimalna debljina zaštitnog sloja
� Najmanja debljina zaštitnog sloja koja proizlazi iz uvjeta okoliša
Odrediti razred konstrukcije
Odrediti razred izloženosti
Odrediti debljinu zaštitnog sloja
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
RAZRED KONSTRUKCIJE
Kriterij
Razredi izloženosti
X0 XC1XC2XC3
XC4 XD1XD2XS1
XD3XS2XS3
Projektirani vijek uporabe 100 godina
+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2
Razred čvrstoće≥C30/37
-1≥C30/37
-1≥C35/45
-1≥C40/50
-1≥C40/50
-1≥C40/45
-1≥C45/55
-1
Pločasti konstr. element (izvedba nema utjecaj na položaj armature)
-1 -1 -1 -1 -1- -1 -1
Osigurana posebna kontrola kvalitete proizvodnje betona
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
14.2.2014
22
KO
RO
ZIJ
A
Razredi izloženosti
Korozija uzrokovana karbonatizacijom
Korozija uzrokovana kloridima
Korozija uzrokovana
kloridima iz mora
XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3
Indikativni razred čvrstoće
C20/25 C25/30 C30/37 C30/37 C35/45 C30/3
7 C35/45
OŠ
TEĆ
EN
JE
BE
TO
NA
Razredi izloženosti Nema rizika Smrzavanje/odmrzavanje Kemijsko djelovanje
X0 XF1 XF2 XF3 XA1 XA2 XA3
Indikativni razred čvrstoće
C12/15 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37 C35/45
Indikativni razredi čvrstoće
Min. debljina zaštitnog sloja - trajnost
ČELIK ZA ARMIRANJE(armatura u skladu s EN 10080)
Razred konstrukcije
RAZREDI IZLOŽENOSTI
X0 XC1XC2XC3
XC4 XD1XD2XS1
XD3XS2XS3
S1 10 10 10 15 20 25 30
S2 10 10 15 20 25 30 35
S3 10 10 20 25 30 35 40
S4 10 15 25 30 35 40 45
S5 15 20 30 35 40 45 50
S6 20 25 35 40 45 50 55
14.2.2014
23
Min. debljina zaštitnog sloja - trajnost
ČELIK ZA PREDNAPINJANJE
Razred konstrukcije
RAZREDI IZLOŽENOSTI
X0 XC1XC2XC3
XC4 XD1XD2XS1
XD3XS2XS3
S1 10 15 20 25 30 35 40
S2 10 15 25 30 35 40 45
S3 10 20 30 35 40 45 50
S4 10 25 35 40 45 50 55
S5 15 30 40 45 50 55 60
S6 20 35 45 50 55 60 65
Minimalna debljina zaštitnog sloja
� Dodatna sigurnost
� Preporuka = 0
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
14.2.2014
24
Minimalna debljina zaštitnog sloja
� Uporaba nehrđajućeg čelika
� Preporuka = 0
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
Minimalna debljina zaštitnog sloja
� Dodatna zaštita (npr. premazi)
� Preporuka = 0
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
14.2.2014
25
Minimalna debljina zaštitnog sloja
� Apsolutni minimum
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
Dodatna pravila
Umanjenje zaštitnog sloja na dodirnoj plohi dvaju betonskih elemenata
Obavezno uvećanje zaštitnog sloja u slučaju betoniranja na neravnu površinu
Obavezno uvećanje zaštitnog sloja u slučaju izloženosti betona habanju
cmin=max { cmin,b ; cmin,dur + ∆cdur,γ - ∆cdur,st - ∆cdur,add ; 10 mm }
14.2.2014
26
Dodirna ploha dvaju betonskih elemenata
ZAŠTITNI SLOJ DODIRNOJ PLOHI BETONSKA ELEMENTA
Dopušta se smanjenje zaštitnog sloja armature do kontaktne plohe s drugim betonskim elementom (betoniranim na licu mjesta ili predgotovljenim), ako su ispunjeni sljedeći zahtjevi:- radi se o betonskom elementu koji se betonira na licu
mjesta- razred čvrstoće ≥C25/30- površina betona je izložena vanjskim utjecajima kraće od
28 dana- kontaktna ploha je ohrapavljena
cmin≥ cmin,b
Betoniranje na neravnu površinu
BETONIRANJE NERAVNU POVRŠINU
Neravna površina s izloženim zrnima agreagata ili profilirana površina
cmin + 5 mm
Betoniranje izravno na pripremljeno tlo ili podložni beton
cmin ≥ 45 mm
Prethodni stupac daje
preporučene vrijednosti prema EN 1992-1-1, a ove vrijednosti se mogu izmijeniti u nacionalnom dodatku
Betoniranje izravno na tlo cmin ≥ 75 mm
14.2.2014
27
Izloženost habanjuBETON IZLOŽEN HABANJU (ABRAZIJI)
Posebna pozornost se posvećuje agregatu:vrsta agregata, veličina zrna i sl.
Povećava se debljina zaštitnog sloja za tzv. «žrtveni sloj» čija debljina ovisi o stupnju habanja.
XM1Umjereno habanje: npr. elementi industrijskih postrojenja izloženih prometu vozila s pneumatskim gumama na kotačima
cmin + 5 mm
XM2Znatno habanje: npr. elementi industrijskih postrojenja izloženi prometu viljuškara s pneumatskim ili tvrdim gumama na kotačima
cmin + 10 mm
XM3Ekstremno habanje: npr. elementi industrijskih postrojenja izloženi prometu viljuškara s gumenim ili čeličnim gumama na kotačima ili gusjeničara.
cmin + 15 mm
ili
Minimalna debljina zaštitnog sloja
nom min devcnom= cmin+ ∆cdev
PREPORUČENA VRIJEDNOST DOPUŠTENOG ODSTUPANJA U IZVEDBI ∆cdev(vrijednost ove veličine može se promijeniti nacionalnim dodatkom)
10 mm
DOPUŠTENO SMANJENJE PREPORUČENE VRIJEDNOSTI
Osigurana je kontrola kvalitete proizvodnje, uključujući mjerenje
debljine zaštitnog sloja10 mm ≥ ∆cdev≥ 5 mm Prethodni stupac daje
preporučene vrijednosti prema EN 1992-1-1, a ove vrijednosti se mogu izmijeniti u nacionalnom
dodatku
Osigurani su uređaji za precizno mjerenje i nesukladni elementi se odbacuju (npr. predgotovljeni
elementi)
10 mm ≥ ∆cdev≥ 0 mm
14.2.2014
28
HRN EN 1992
� Osiguranje trajnosti�Gustoća i kvaliteta betona
� Debljina zaštitnog sloja
� Kontrola pukotina
� Pravila dana u HRN EN 1992-1-1
� Dodatne odredbe za mostove HRN EN 1992-2
� Dodatne odredbe za spremnike HRN EN 1992-3
OGRANIČENJE ŠIRINE PUKOTINA wmax
Razred izloženostiAB i PB s
neinjektiranimkabelima
PB s injektiranim kabelima
KVAZI-STALNA KOMB. DJEL.
ČESTA KOMB. DJEL.
X0 Nema rizika0,4 mm 0,2 mm
XC
1
Karbonatizacija (H2O,CO2)
Suho ili u vodi2 Vlaga (stalna)
0,3 mm
0,2 mm + kontrola
rastlačenja pri kvazi-stalnoj
komb. djel.
Kabel min
25 mm unutar betona u tlaku
3 Umjerena vlaga
4 Vlaženje/sušenje
XD
1 Kloridi koji nisu iz mora (H2O, Cl)
Umjerena vlaga kontrola rastlačenja2 Vlaga (stalna)
3 Vlaženje/sušenje zahtijevaju se posebne mjere zaštite
XS
1Kloridi iz mora (H2O, Cl)
Bez dodira s vodom
0,3 mmkontrola
rastlačenja
Kabel min 25 mm
unutar betona u
tlaku2 U vodi
3Plima/oseka, zapljuskivanje
14.2.2014
29
Kontrola pukotina bez proračuna širine pukotina
Naprezanje u čeliku [MPa]
Maksimalni promjer šipke [mm]
wk=0,4 mm wk=0,3 mm wk=0,2 mm
160 40 32 25
200 32 25 16
240 20 16 12
280 16 12 8
320 12 10 6
360 10 8 5
400 8 6 4
450 6 5 -
Kontrola pukotina bez proračuna širine pukotina
Naprezanje u čeliku [MPa]
Maksimalni razmak šipki [mm]
wk=0,4 mm wk=0,3 mm wk=0,2 mm
160 300 300 200
200 300 250 150
240 250 200 100
280 200 150 50
320 150 100 -
360 100 50 -
14.2.2014
30
� Adekvatno u sljedećim slučajevima:� životni vijek značajno različit od 50 godina
� "specijalna" konstrukciji - manja vjerojatnost otkazivanja
� posebno agresivan / dobro definiran okliš
� očekuju se visoka kvaliteta izvedbe
� uvedena je strategija upravljanja i održavanja višeg stupnja
� bit će izgrađen značajan broj sličnih konstrukcija ili elemenata
� primijenit će se novi ili različiti materijali
Eksplicitno projektiranje trajnosti (prema ponašanju)
� MODELIRANJE KARBONATIZACIJE� Napredovanje fronte karbonatizacije tijekom vremena može se procijeniti izrazom:
� K koeficijent karbonatizacije, a ovisi o:
� efektivnoj difuziji CO2 u beton
� okolišu
� koncentraciji CO2 u samom betonu
� K približno 1,0-1,5 mm/god0,5, ali za beton vrlo loših svojstava i industrijski okoliš može povećati i do 7,0-8,0 mm/god0,5.
5,0Ktdc =
Modeli mehanizama degradacije
14.2.2014
31
� MODELIRANJE DJELOVANJA KLORIDA� Prodor klorida u beton – Fickov zakon difuzije
(+ promjena koeficijenta difuzije klorida s vremenom)
� Dci početni koeficijent difuzije (cm2/s), m empirijska konstanta.
� Koncentracija klorida u betonu na dubini x i u trenutku t bit će:
� Cs koncentracija klorida na površini, erf funkcija pogreške, m empirijska konst. (0,4-0,6)
� Odrediti vrijeme do početka korozije, uz Ccrit= 0,4%
( ) m
cic tDtD−=
( ) ( ) ( )( )
−−=
− 5,0112/1, mtDxerfCtxC
mcis
Modeli mehanizama degradacije
� MODELIRANJE NAPREDOVANJA KOROZIJE� promjena promjera armaturne šipke u trenutku t uzrokovana napredovanjem korozije može se procijeniti
� Di početni promjer šipke armature (mm)
� Ic brzina napredovanja korozije (µA/cm2) koja ovisi o vlažnosti i
koncentraciji agresivnih tvari, što otežava procjenu napredovanja korozije
cit tIDD 023,0−=
Modeli mehanizama degradacije
14.2.2014
32
� MODELIRANJE RAZVOJA PUKOTINE� analizira se unutarnji pritisak u betonu koji izazivaju produkti korozije. Predviđanje vremena do trenutka raspucavanja, nakon započinjanja korozije armature, određuje se prema sljedećoj jednadžbi:
� Wc kritična količina produkata korozije koji uzrokuju raspucavanje
� kP parametar koji uzima u obzir brzinu smanjenja presjeka čelika
pccr kWt 22
=
Modeli mehanizama degradacije
Granično stanje ?
Dotrajavanje moguće utvrditi nerazornim metodama ispitivanja
Stanje moguće analizirati primjenom monitoringa
Granična stanja
1
2
3
4
Depasivizacija čelika za armiranje
Raspucavanje
Raslojavanje zaštitnog sloja betona
Rušenje konstrukcije uslijed gubitka prionjivosti ili smanjenja poprečnog presjeka nosive armature
Razdobljepropagacije
Razdobljeinicijacije
1
2
3
4
Razdoblje izloženosti [godine]
Razdoblje inicijacije Razdoblje propagacije
Dotrajavanje moguće utvrditi nerazornim metodama ispitivanja
Stanje moguće analizirati primjenom monitoringa
Granična stanja
1
2
3
4
Depasivizacija čelika za armiranje
Raspucavanje
Raslojavanje zaštitnog sloja betona
Rušenje konstrukcije uslijed gubitka prionjivosti ili smanjenja poprečnog presjeka nosive armature
Razdobljepropagacije
Razdobljeinicijacije
14.2.2014
33
Probabilističko predviđanje uporabnog vijeka
R (t) – S (t) > 0
P [R (t) – S (t)] > 0
Probabilističko predviđanje uporabnog vijeka
R (t) – S (t) > 0
14.2.2014
34
Tehnički propis za betonske konstrukcije (TPBK)
Narodne novine, br. 139/09, 14/10, 125/10 i 136/12
Održavanje
ZoG
� održavanje građevine
� je izvedba građevinskih i drugih radova na postojećoj građevini radi očuvanja temeljnih zahtjeva za građevinu tijekom njezina trajanja, kojima se ne mijenja usklađenost građevine s lokacijskim uvjetima u skladu s kojima je izgrađena
14.2.2014
35
ZoG
� Vlasnik građevine odgovoran je za njezino održavanje.� Vlasnik građevine dužan je osigurati održavanje
građevine tako da se tijekom njezina trajanja očuvaju temeljni zahtjevi za građevinu te unapređivati ispunjavanje temeljnih zahtjeva za građevinu, energetskih svojstava zgrada i nesmetanog pristupa i kretanja u građevini.
� U slučaju oštećenja građevine zbog kojeg postoji opasnost za život i zdravlje ljudi, okoliš, prirodu, druge građevine i stvari ili stabilnost tla na okolnom zemljištu, vlasnik građevine dužan je poduzeti hitne mjere za otklanjanje opasnosti i označiti građevinu opasnom do otklanjanja takvog oštećenja.
ZoG
� Održavanje građevine te poslove praćenja stanja građevine, povremene godišnje preglede građevine, izradu pregleda poslova za održavanje i unapređivanje ispunjavanja temeljnih zahtjeva za građevine i druge slične stručne poslove vlasnik građevine, odnosno osoba koja obavlja poslove upravljanja građevinama prema posebnom zakonu mora povjeriti osobama koje ispunjavaju uvjete za obavljanje tih poslova propisane posebnim zakonom.
� Uvjete za održavanje i unapređivanje ispunjavanja temeljnih zahtjeva za građevinu, energetskih svojstava zgrada i nesmetanog pristupa i kretanja u građevini te način ispunjavanja i dokumentiranja ispunjavanja ovih zahtjeva i svojstava, propisuje ministar pravilnikom.
� Pitanja održavanja građevina koja nisu uređena ovim Zakonom uređuju se posebnim zakonom.
14.2.2014
36
ZoG
� Projekti moraju sadržavati i podatke iz elaborata koji su poslužili kao podloga za njihovu izradu te projektirani vijek uporabe građevine i uvjete zanjezino održavanje.
�Održavanje mora biti takvo da se tijekom trajanja građevine očuvaju tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi iz projekta i zahtjevi svih propisa
� Za konstrukcije izvedene u skladu s ranijim propisima, moraju se očuvati tehnička svojstva, ispunjavanje zahtjeva projekta i propisa u skladu s kojima je izvedena
TPBK
14.2.2014
37
� Hrvatske norme:
� HRN ISO 15686-1 Zgrade i druge građevine – Planiranje uporabnog vijeka – 1. dio Opća načela
� HRN ISO 15686-2 Zgrade i druge građevine – Planiranje uporabnog vijeka – 2. dio Postupci predviđanja vijeka uporabe
� HRN ISO 15686-3 Zgrade i druge građevine – Planiranje uporabnog vijeka – 3. dio Neovisne ocjene i pregledi svojstava
� HRN U.M1.046 Ispitivanje mostova pokusnim opterećenjem
� HRN U.M1.047 Ispitivanje konstrukcija visokogradnje pokusnim opterećenjem i ispitivanje do sloma
� HRN ISO 4866:1999 Mehaničke vibracije i udari -- Vibracije građevina -- Smjernice za mjerenje vibracija i ocjenjivanje njihova utjecaja na građevine (ISO 4866:1990+Amd 1:1994+Amd 2:1996)
� HRN EN 13791:2007 Ocjena in-situ tlačne čvrstoće u konstrukcijama i predgotovljenim betonskim dijelovima (EN 13791:2007)
� HRN EN 12504-1:2009 Ispitivanje betona u konstrukcijama -- 1. dio: Izvađeni ispitni uzorci -- Uzimanje, pregled i ispitivanje tlačne čvrstoće (EN 12504-1:2009)
� HRN EN 12504-2:2001 Ispitivanje betona u konstrukcijama -- 2. dio: Nerazorno ispitivanje -- Određivanje indeksa sklerometra (EN 12504-2:2001)
� HRN EN 12504-3:2005 Ispitivanje betona u konstrukcijama -- 3. dio: Određivanje sile čupanja (pull-out) (EN 12504-3:2005)
� HRN EN 12504-4:2004 Ispitivanje betona -- 4. dio: Određivanje brzine ultrazvučnog impulsa (EN 12504-4:2004)
� HRN EN 12390-1:2001 Ispitivanje očvrsloga betona -- 1. dio: Oblik, dimenzije i drugi zahtjevi za uzorke i kalupe (EN 12390-1:2000)
� HRN EN 12390-1/AC:2005 Ispitivanje očvrsloga betona -- 1. dio: Oblik, dimenzije i drugi zahtjevi za uzorke i kalupe (EN 12390-1:2000/AC:2004)
� HRN EN 12390-3:2009 Ispitivanje očvrsnuloga betona -- 3. dio: Tlačna čvrstoća ispitnih uzoraka (EN 12390-3:2009)«
TPBK: održavanje
� Vrlo široko područje:� pregledi / dijagnostika stanja / ocjena stanja i nosivosti
� radovi redovitog održavanja / popravci / sanacije
� planiranje / gospodarenje / odlučivanje
� Tehnički propis za betonske konstrukcije� Redoviti pregledi, u razmacima i na način određen projektom i u skladu s propisima
� Izvanredne preglede
� Izvođenje radova za zadržavanje ili povratak konstrukcije u stanje određeno projektom i u skladu s propisima
ODRŽAVANJE BETONSKIH KONSTRUKCIJAODRŽAVANJE BETONSKIH KONSTRUKCIJA
14.2.2014
38
PREGLEDI KONSTRUKCIJA
Predviđeno projektom:Vremenski razmaci
Način provedbe
Nakon izvanrednog događajaPo zahtjevu inspekcije
REDOVITI IZVANREDNI
TPBK
Utvrđivanje položaja i veličine napuklina i pukotinaUtvrđivanje drugih oštećenja bitnih za očuvanje mehaničke otpornosti i
stabilnosti
VIZUALNI PREGLED
Za konstrukcije u jako i umjereno agresivnom okolišu
UTVRĐIVANJE STANJA ZAŠTITNOG SLOJA
Za slučaj osnovnog djelovanjaAko se na temelju vizualnog pregleda pojavi sumnja
UTVRĐIVANJE PROGIBA GLAVNIH NOSIVIH ELEMENATA
Pregled mora obuhvaćati barem
14.2.2014
39
� Za zgrade javne i stambene namjene: 10 godina
� Za mostove: 2 godine
� Za industrijske, prometne, infrastrukturne i druge građevine koje nisu uključene u prve dvije kategorije: 5 godina
Minimalni razmaci redovitih pregleda
� izvješćima o pregledima i ispitivanjima betonske konstrukcije
� zapisima o radovima održavanja
� na drugi prikladan način
Projekt održavanja (servisna knjižica) građevine
Baza podataka u sustavu gospodarenja
Dokumentiranje aktivnosti održavanja
14.2.2014
40
� HRN EN 1504� Dio 1 do 10
� Proizvodi i sustavi za zaštitu i popravak betonskih konstrukcija -- Definicije, zahtjevi, kontrola kvalitete i vrednovanje sukladnosti
� HRN EN 1504-9: Proizvodi i sustavi za zaštitu i popravak betonskih konstrukcija – Definicije, zahtjevi, kontrola kvalitete i vrednovanje sukladnosti – dio 9: Opća načela za uporabu proizvoda i sustava
Zaštita i popravci
TRAJNOST BETONSKIH KONSTRUKCIJA
Jelena Bleiziffer
XVI. tečaj Stručnog usavršavanja TVZ-a15.2.2014.