TRAJNOST I ODRŽAVANJE KONSTRUKCIJA - gf.unmo.bagf.unmo.ba/resources/1/Downloads/Trajnost i...
-
Upload
truongkiet -
Category
Documents
-
view
253 -
download
2
Transcript of TRAJNOST I ODRŽAVANJE KONSTRUKCIJA - gf.unmo.bagf.unmo.ba/resources/1/Downloads/Trajnost i...
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
OPŠTA KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA
• 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
OPŠTA KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA
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
KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA PO STANDARDU GOST 15476
8
KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA PO STANDARDU GOST 15476
9
KLASIFIKACIJA OŠTEĆENJA PO STANDARDU GOST 15476
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
Vrsta objekta - okruženja
20
Vrsta objekta - okruženja
21
Vrsta objekta - okruženja
22
Vrsta objekta - okruženja
• 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
Defekti koji su posljedica građenja objekta
• Karakteristične vrste defekata, njihovi uzroci i mogući efekti
29
Defekti koji su posljedica građenja objekta
• Karakteristične vrste defekata, njihovi uzroci i mogući efekti
30
Defekti koji su posljedica građenja objekta
• Karakteristične vrste defekata, njihovi uzroci i mogući efekti
31
Defekti koji su posljedica građenja objekta
• 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