TRAJNOST I ODRŽAVANJE KONSTRUKCIJA - gf.unmo.bagf.unmo.ba/resources/1/Downloads/Trajnost i odrzavanje konstrukcija... · • Opšta oštećenja - poslijedica dejstva okoline ili

TRAJNOST I ODRTRAJNOST I ODRŽŽAVANJE AVANJE KONSTRUKCIJAKONSTRUKCIJA

Pripremila: doc.dr. Merima Šahinagić - Isović

1

Osnovni pojmovi

Detaljni pregled konstrukcije se sastoji:

• Opšte klasifikacije oštećenja (identifikacija oštećenja)

• Osnovni uzroci pojave defekata i oštećenja (definisanje mogućih uzroka oštećenja)

2

Osnovni pojmovi

• Različita oštećenja betona i armature predstavljaju smetnju za normalno korištenje objekta

• Opasnost od pojave oštećenja i njihovog progresivnog razvoja, uticala je na to da se uzroci i posljedice oštećenja stalno istražuju, analiziraju i ocenjuju!

• U tom smislu, prvi korak je korišćenje proverenih klasifikacija oštećenja i njihovih uzroka

33

OPŠTA KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA

U građevinskoj praksi se najčešće koristi termin OŠTEĆENJE, koji obuhvata različite nedostatke izazvane spoljnjim opterećenjem i uslovima sredine, kao i ljudskim greškama pri projektovanju i građenju:

• Defekt - posljedica grešaka u fazi projektovanja i fazi izvođenja ili usled izbora neodgovarajućih materijala. Manifestuje se kao: betonsko gnijezdo, zone segregacije, nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona, geometrijska imperfekcija, itd.

• Oštećenje - posljedica incidentnih dejstava, mehaničkih uticaja, hemijske agresije i fizičkih uticaja (npr. zemljotres, eksplozija, bombardovanje, požar, preopterećenje, korozija, mraz, trenje, itd.). Manifestuje se u obliku: prslina, pukotina, raslojavanja, ljuskanja, otpadanja površinskih dijelova, udubljenja, rupa, mrlje, itd.

• Deterioracija - proces pogoršanja stanja betona ili konstrukcije izazvan uticajima iz okruženja ili uslijed sopstvenih unutrašnjih uticaja. Manifestuje se kao neko od nabrojanih oštećenja.

4


• Iako se oštećenja javljaju sa raznovrsnom tipologijom i promjenama tokom vremena, mogu se specificirati pojedini parametri, koji su najbitniji za njihovu klasifikaciju:– uzrok koji je doveo do pojave oštećenja– oblik pojave oštećenja (simptom, manifestacija, morfologija)– brzina nastajanja– veličina oštećenja– stepen opasnosti - procjena poslijedica koje može izazvati– opasnost od daljeg povećanja oštećenja – mogućnost popravke oštećenja

5


Prema veličini zahvaćene zone oštećenja se klasifikuju na:• Opšta oštećenja - poslijedica dejstva okoline ili uslova

eksploatacije na površinu betona i korozije armature, što umanjuje eksploatacioni vijek konstrukcije

• Lokalna oštećenja - najčešće poslijedica neodgovarajućih detalja

Oštećenja betona mogu biti vidljiva ili nevidljiva, i mogu se pojavljivati brzo ili polako.

U standardu "GOST 15476", predložen je jedan detaljansistem klasifikacije oštećenja u zavisnosti od uzroka,stepena oštećenja, oblika, brzine, vremena pojave itd.

6III predavanje

KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA PO STANDARDU GOST 15476

7


8


9


10

U našim propisima nije uvedena jedinstvena klasifikacijaoštećenja, pa se ona u praksi razlikuje od slučaja do slučaja.

KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJAprema Preporukama tehničkog komiteta TC 104 -RILEM

VRSTA OŠTEĆENJA

STEPEN OŠTEĆENJA

1 veoma slabo

2slabo

3umjereno

4ozbiljno

5veoma

ozbiljno

Prsline u prethodnon pregnutom betonu usled preopterećenja

Širina<0.05mm

Širina0.05-0.1mm

Širina0.1-0.3mm

Širina0.3-1mm

Širina1-3mm

sa lokalnimkrunjenjem

Prsline uarmiranombetonu usledpreopterećenja

Širina<0.1mm

Širina0.1-0.3mm

Širina0.3-1mm

Širina1-3mm

Širina>5mm

sa izraženimkrunjenjem

Prsline unearmiranombetonu

Širina<1mm

Širina1-10mm

Širina10-20mm

Širina20-25mm

Širina>25mm

sa krunjenjem

1111

KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJAprema Preporukama tehničkog komiteta TC 104 -RILEM

1212

OSNOVNI UZROCI POJAVE DEFEKATA I OŠTEĆENJA PO ACI

Mnogi faktori mogu izazvati pojavu oštećenjabetonskih konstrukcija ili doprinjeti progresivnom razvoju oštećenja. Oni se u najopštijem slučaju, prema "ACI - Concrete repair manual", mogu svrstati u:• Greške u polaznim predpostavkama i u samom proračunu

konstrukcije• Loše odabrani ili upotrebljeni neodgovarajući materijali• Loše izvođenje konstrukcije• Uticaji iz okruženja• Preopterećenje usled loše projektovane konstrukcije ili usled

promene korišćenja objekta• Incidentna dejstva, kao što su požar, zemljotres, poplava, udar• Neodgovarajuće sanacije (popravke)

13

OSNOVNI UZROCI POJAVE DEFEKATA I OŠTEĆENJA PO CIB W23

Prema "CIB W23" uzroci oštećenja mogu se klasifikovati na slijedeći način:• uticaji okoline i starenja betona: hemijska agresija koja izaziva

koroziju armature i/ili betona, karbonizacija, zamrzavanje i odmrzavanje, i dr.

• prinudne deformacije: diferencijalno slijeganje, termički efekti i vremenski uticaji (skupljanje i tečenje)

• izuzetni i incidentni uticaji: zemljotres, klizanje tla, vjetar,eksplozija, udar (od vozila, broda i dr.), incidenti uslijed prednaprezanja

• požar • preopterećenjeNabrojani uticajni faktori često mogu djelovati istovremeno, čime se proces deterioracije ubrzava, oštećenja povećavaju, a prepoznavanje uzroka - otežava.

14

Faktori koji utiču na vrstu i stepen deterioracije

• Relativna vlažnost sredine;• Temperatura sredine;• Okruženje (vrsta objekta);• Vrijeme nastanka defekata i oštećenja.

1515

Relativna vlažnost sredine

• Najveći broj procesa deterioracije zavisi od prisustva vode, odnosno od stanja vlažnosti sredine i betona.

• Uslijed kapilarne strukture pora, beton brže upija vodu iz okoline, a sporije se oslobađa vlage, pa je prosečna vlažnost betona uglavnom veća od prosječne vlažnosti sredine.

• Zbog toga vlažnost betona ima veći uticaj naproces deterioracije od vlage u atmosferi.

16

Relativna vlažnost sredine

• Relativna vlažnost sredine

17

Temperatura sredine

• Većina hemijskih reakcija se brže odvija na višim temperaturama.

• U najopštijem slučaju, povećanje temperature za 100°C udvostručuje brzinu hemijskih reakcija.

• To znači da će se pri ostalim istim uslovima, vrijeme dostizanja određenog stepena deterioracije prepoloviti, kada se temperatura poveća za 100°C.

18

Vrsta objekta - okruženja

• Agresivna dejstva okoline i tehnoloških procesa spadaju u grupu najčešćih destruktivnih uticaja koji djelujući na beton i armaturu bitno opredeljuju vijek trajanja objekta.

• Generalno se mogu svrstati u tri grupe:• Fizički uticaji• Hemijski uticaji• Biološki uticaji

19


20


21


22


• Kao rezultat interakcije sredina - objekat, može doći do pojave vrlo značajnih oštećenja.

• Ove pojave, bez obzira na mehanizam njihovog nastanka (usled fizičkih, hemijskih i/ili bioloških procesa), najčešće se definišu opštim nazivom KOROZIJA.

• Korozija se, po pravilu, prvo pojavljuje na površini betonskih konstrukcija, a zatim zahvata i unutrašnjost betona.

23

Vrijeme nastanka defekata i oštećenja

2424

Vrijeme nastanka defekata i oštećenja

2525

VRSTE OŠTEĆENJA (PRSLINA) KOJA SU POVEZANA SA GRAĐENJEM KONSTRUKCIJE

• Prsline uslijed plastičnog skupljanja (“plastic shrinkage cracks”)

• Prsline usljed “sjedanja” svježeg betona(“plastic settlement cracks”)

• Prsline usljed rane termičke kontrakcije (“early thermal contraction cracks”)

• Ispucala površina betona (“crazing”)• Prsline usljed dugotrajnog skupljanja pri

sušenju – hidrauličko skupljanje (“long-term drying shrinkage cracks”)

2626

DEFEKTI KOJI SU POSLJEDICA GRAĐENJA OBJEKTA

• Promjena boje• Geometrijske imperfekcije• Rupičasta površina• Betonska gnjezda• Segregacija• Odvaljivanje uglova i ivica dijelova površine

betona• Mala debljina zaštitnog sloja betona• Mrlje

2727

Defekti koji su posljedica građenja objekta

• Na izloženim betonskim površinama mogu se vidjeti i defekti usled grešaka pri građenju

• Neki od njih narušavaju samo vizuelni izgled konstrukcije, dok drugi mogu uticati na smanjenje trajnosti konstrukcije

• Najozbiljniji defekt je nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona

• Ovaj defekt se ne može utvrditi vizuelnim pregledom površine betona sve dok se ne pojave prvi znakovi oštećenja

28


• Karakteristične vrste defekata, njihovi uzroci i mogući efekti

29



30



31


• Ako je armatura veoma blizu površine tokom kompaktiranja, može doći do promjene boje na površini betona na mjestu šipki armature.

• Jedan od mogućih defekata koji se javljaju kao posledica grešaka u toku izvođenja višespratnih objekata je prerano skidanje oplate, koje može dovesti do pojave velikih ugiba.

32

PRSLINE IZAZVANE OPTEREĆENJEM KONSTRUKCIJE I PROPUSTI U PRORAČUNU KONSTRUKCIJE

• Preopterećenje konstrukcije u toku građenja

• Preopterećenje konstrukcije u toku eksploatacije

• Greške u projektovanju i detaljima

3333

PRSLINE IZAZVANE OPTEREĆENJEM KONSTRUKCIJE

• Preopterećenje konstrukcije u toku građenja(“construction overloads”):– Montaža, transport, skladištenje prefabrikovanih

elemenata– Predhodnonapregnuti elementi– Ubrzano očvršćavanje– Betoniranje na niskim temperaturama– Skladištenje materijala i opreme na izbetoniranom

dijelu konstrukcije

3434

PRSLINE IZAZVANE OPTEREĆENJEM KONSTRUKCIJE

• Preopterećenje konstrukcije u toku eksploatacije:– Prsline usljed savijanja (“flexural or bedning cracks”))– Prsline usljed smicanja (“sher cracks”)– Torzione prsline (“torsion cracks”)– Prsline usljed smicanja pri probijanju (“punching

shear cracks”)– Prsline usljed otkaza sidrenja (“cracks due to

anchorage failure”)– Prsline izazvane temperaturnim promjenama– Oštećenja uslijed udara (“impact damage”)– Deformacije (ugibi, pomjeranja)

3535

PRSLINE IZAZVANE PROPUSTIMA U PRORAČUNU KONSTRUKCIJE

• Greške u projektovanju i u detaljima:– Neadekvatni detalji armature u monolitnim i

prefabrikovanim elementima– Pogrešan izbor i / ili raspored armature– Spriječeno pomjeranje elementa konstrukcije izloženih

zapreminskim deformacijama usljed promjene temperature i vlažnosti

– Nedostatak odgovarajućih dilatacionih spojnica– Pogrešan proračun temelja

3636

Documents

TRAJNOST I ODRŽAVANJE KONSTRUKCIJA - gf.unmo.bagf.unmo.ba/resources/1/Downloads/Trajnost i odrzavanje konstrukcija... · • Opšta oštećenja - poslijedica dejstva okoline ili