40
14.2.2014 1 TRAJNOST BETONSKIH KONSTRUKCIJA Jelena Bleiziffer XVI. tečaj Stručnog usavršavanja TVZ-a 15.2.2014. 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.

Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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.

Page 2: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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.

Page 3: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 4: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 5: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 6: Bleiziffer – 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.

Page 7: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 8: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 9: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 10: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 11: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 12: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 13: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 14: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 15: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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.)

Page 16: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 17: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 18: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 19: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 20: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 21: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 22: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

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

Page 23: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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 }

Page 24: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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 }

Page 25: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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 }

Page 26: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 27: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 28: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 29: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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 -

Page 30: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 31: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 32: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 33: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 34: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 35: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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.

Page 36: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 37: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 38: Bleiziffer – Trajnost 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

Page 39: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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

Page 40: Bleiziffer – Trajnost betonskih konstrukcija

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.