Vasbetonszerkezetek Diagnosztikája

Átírás

1 Vasbetonszerkezetek Diagnosztikája Dr. Salem Georges NEHME

2 Falazatok: Jellegzetes hibák Kivirágzás Kifagyás Kipattogzás Összerepedezés Túlégetés Gyenge égetés reedy_barrel.html

3 Égetés szín sókivirágzás

4 "kivirágzás" jelensége Oka:az oldható ásványi sók és a vízben oldható sók nedvesség hatására a felületen megjelennek, majd a nedvesség elpárolgásával a só a tégla felületén kikristályosodik, Probléma: esztétikai Tartóssági: a só higroszkopikus azaz vizet köt meg a levegő páratartamából, így tovább nedvesíti a felületet, ami málláshoz, levelesedéshez, leválásokhoz vezethet (kifagyások helyei), biológiai korrózió alapjául szolgálhat kivirágzás eredhet: a kerámiaanyag vízben oldható sótartalmától (égetésből visszamaradt anyagok), a habarcsok alkotóanyagainak oldható sótartalmától és szabad mésztartalmától, mely a téglaanyagok sótartalmának többszöröse. a hátfal anyagának vízben oldható sótartalmától

5 kifagyás Tégla pl. falburkoló viszonylag nagy, tömeg % vízfelvevő képességű, porózus szerkezetű anyag, A kifagyás a felület porlása, leveles hámlása által válik láthatóvá. A kifagyás lehet a gyártmány hibája, de lehet a hibás kivitelezés következménye is az előírt szigeteléssel tudja teljesíteni a fagyállósági követelményeket.

6 Kipattogzás és okai A téglaanyagok több kevesebb mennyiségben tartalmaznak meszet, pl. tengeri élőlények mészmaradványait (csigaház, kagylóhéj). A gyártás során kiválasztással és finomőrléssel a káros anyagok nagy részét eltávolítják vagy hatástalanítják. Előfordulhat, hogy őrölt mészszemcsék maradnak a burkolótégla anyagában. Ha a mészzárvány közvetlenül a burkolófelület közelében helyezkedik el, a nedvesség hatására létrejött térfogat növekedés következtében a burkoló felületből tölcsér alakú leválást okoz. Amennyiben a kipattogzás kisszámú, és a kipattogzott felület is kicsi, esztétikailag sem zavaró és a szerkezetet sem károsítja, az a kifagyásnak ellenáll. A nagyobb zárványok repedést, mállást okozhatnak. Gipsz szennyezés is hasonló kipattogzáshoz vezethet.

7 Forrásai

8 Roncsolásos Vizsgálat Szilárdsági vizsgálat Kifúrt magminta vizsgálata Kifűreszelt próbatest vizsgálata (csap kihúzási vizsgálat) Roncsolásmentes vizsgálat Ultrahangos vizsgálat Felületi keménység vizsgálat Radar vizsgálat Félroncsolásos vizsgálat Tapadószilárdsági vizsgálat

9 Beton minősítése MSZ 4719 és MSZ 4720 szerint (Roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálatokhoz) MSZ EN 206 1:2002 v. MSZ :2004 ÚT roncsolásos vizsgálathoz MSZ EN 13791:2007 (Roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálatokhoz, fúrt magmintákon és roncsolásmentes) ÚT :2002 (Roncsolásmentes vizsgálatok) Salem G. Nehme

10 Beton osztályok Régi szabvány (MSZ 4719) C35 16/KK vz4 f50 k10 Új szabvány (MSZ EN 206 1:2001; MSZ :2004) C35/45 kitéti Környezeti osztályok d max Konzisztencia pl. C35/45 XA2 XC3 XV2 (H) XF3 16 F3 Salem G. Nehme

11 Nyomószilárdsági osztály A legkisebb jellemző hengerszilárdság (A hengerszilárdság előírt jellemző értéke) f ck,cyl ; N/mm2 A legkisebb jellemző kockaszilárdság (A kockaszilárdság előírt jellemző értéke) f ck,cube ; N/mm2 C8/10 8 8, ,9~11 C12/ ,3~16 C16/ , ,7~22 C20/ , ,2~28 C25/ ,2~ ,6~33 C30/ ,6~ ,2~40 C35/ ,9~49 C40/ , ,35~54 C45/ ,9~ ,8~60 C50/ ,2~65 C55/ ,8~73 C60/ ,5~82 C70/ ,4~92 C80/ C90/ C100/

12 Nyomószilárdsági osztály (Könnyűbeton) A legkisebb jellemző hengerszilárdság (A jellemző hengerszilárdság előírt értéke) f ck,cyl; N/mm2 A legkisebb jellemző kockaszilárdság a (A jellemző kockaszilárdság előírt értéke a ) f ck,cube; N/mm2 LC8/9 8 9 LC12/ LC16/ LC20/ LC25/ LC30/ LC35/ LC40/ LC45/ LC50/ LC55/ LC60/ LC70/ LC80/ a Szabad használni más (előírt kockaszilárdsági jellemző) értékeket, ha ezek és a táblázatban megadott re-ferencia hengerszilárdságok közötti összefüggést elegendő pontossággal megállapították és dokumentálták

13 Nyomószilárdsági osztály A kockaszilárdság előírt jellemző értéke, ha a próbakockákat végig víz alatt tárolták, a 7. táblázat szerint f ck,cube, N/mm 2 A kockaszilárdság előírt jellemző értéke, ha a próbakockákat vegyesen, azaz 7 napos korig víz alatt, utána laborlevegőn, szárazon tárolták f ck,cube,h, N/mm 2 C8/ C10/ 1 osztály C12/ C16 C16/ C20 C20/ C25 C25/ C30 C30/ C35 C35/ C45/ 2 osztály C40/ C50 C45/ C55 C50/ C60 C55/ C70/ 3 osztály C60/ C75 C70/ C85 C80/ C95 C90/ C100/

14 Nyomószilárdsági osztály A hengerszilárdság előírt jellemző értéke, EN 13791:2007 szerint f ck,is, cyl, N/mm 2 C8/ C12/ C16/ C20/ C25/ C30/ C35/ C40/ C45/ C50/ C55/ C60/ C70/ C80/ C90/ C100/ A kockaszilárdság előírt jellemző értéke, EN 13791:2007 f ck,is, cube, N/mm 2

15 Schmidt kalapácsos vizsgálat Beton és más építőanyagok roncsolásmentes minőségellenőrzésére kész építményeken ill. előre gyártott elemeken. Ütőenergia 2,2 Nm, N/mm 2 nyomószilárdsághoz.

16 Hagyományos Schmidt kalapács digitális Schmidt kalapács regisztrálós

17 Előnyök Schmidt kalapácsos vizsgálat Könnyű Gyorsan lehet használni (több vizsgálat rövid időn belül) Minőségegyenletség (pl. pillérek bedolgozása, szétosztályozódás stb.) Hátrányok minden alkalom kell kalibrálni Becslés pontossága Karbonátosodott felületek (befolyásolja az eredményeket Kavicsos felületek

18 Befolyásoló tényezők

19 Befolyásoló tényezők Pép tartalom, Nedvességtartalom

20 Szilárdságbecslő függvények

21 Előnyök Ultrahangos vizsgálat Könnyű Gyorsan lehet használni (több vizsgálat rövid időn belül) minőségegyenletség Hátrányok minden alkalom kell kalibrálni Becslés pontossága Szerkezeti adottságok (födémek és falak széle, köpenyezett szerkezet, belső repedések) felület simássága, kenő anyag

22 Ultrahangos vizsgálat Az ultrahangos vizsgálat (lásd Út ) olyan roncsolásmentes vizsgáló eljárás, amely a betonban haladó ultrahang frekvenciás akusztikai hullám terjedési sebességének meghatározásán alapul. A longitudinális hullámimpulzus terjedési sebessége a betonszilárdság becslésére alkalmas mérőszám. A longitudinális hullám gerjesztése során az adót és a vevőt a beton ellentétes oldalához kell akusztikai csatolóanyag alkalmazásával illeszteni

23 adófej s Betontest Ultrahangos vizsgálat Longitudinális hullámimpulzus vevőfej A hullám terjedési sebességét (v) az adó és vevő fej távolságának (s) és a hullámimpulzus mért terjedési idejének (t) hányadosából számítjuk: v = s/t.

24 Beton nyomószilárdsága és ultrahang terjedési sebessége 200 mm es kocka (egyedi érték) Σ maximum 1,2 max. 3 tényező használható!

25

26 Repedéskeresés ultrahanggal

27

28 Repedéskeresés ultrahanggal

29 Roncsolás mentes vizsgálatok Ultrahangos vizsgálat logaritmik us lg f = 10 ( v 5760 ) ( 6,8 Δ ) = exponenciá lis f alakban alakban ( v 5760 ) ( 6,8 Δ ) , : ,407

30 és 150 mm élhosszúságú kockára átszámítva f 150 [( )( ) 4 ] v ,8 Δ ,407 = 1,03 10 Mivel f c,cube150 = 1,03 f c,cube200, 1,03 szorzó tényezőt (Szalai, 1982) és ΣΔ =0 t a számításaim során használtam. ΣΔ =0 esetén kapható az 5% valószínűségű alsó küszöbgörbe.

31 Beton technológiai adatok Δ Cementtartalom 0,2 d max 0 Száraz 0,5 Víz cement tényező 0,2 ΣΔ = 0,9

32 Egyedi mért idő, μs Átlag Vastagság Sebesség Summa Becsült szil. ÚT szerint Becsült szil. (MSZ szerint) érték mm m/s delta N/mm 2 N/mm 2 Víz 88,9 86,8 88,6 88, ,9 25,7 28,4 Víz 86,0 85,8 84,9 85, ,9 28,8 32,8 Víz 86,9 86,9 87,2 87, ,9 27,9 31,6 Víz 86,5 86,2 86,0 86, ,9 29,6 33,9 Víz 89,0 90,6 90,9 90, ,9 22,9 24,8 Átlag 87,5 87,3 87,5 87,4 358,1 4097,8 0,9 27,0 30,3 Bentonit 82,0 82,1 81,4 81, ,9 39,1 47,9 Bentonit 82,9 82,2 81,9 82, ,9 35,9 43,1 Bentonit 82,4 82,1 81,9 82, ,9 38,9 47,6 Bentonit 82,8 82,4 82,3 82, ,9 38,2 46,5 Bentonit 81,3 81,8 81,3 81, ,9 40,9 50,5 Átlag 82,3 82,1 81,8 82,1 358,1 4364,3 0,9 38,6 47,1 Vazelin 80,4 80,1 80,3 80, ,9 44,0 55,2 Vazelin 80,8 80,7 80,7 80, ,9 40,4 49,7 Vazelin 80,8 80,7 80,3 80, ,9 43,6 54,7 Vazelin 81,0 80,9 80,8 80, ,9 43,0 53,7 Vazelin 80,8 80,7 80,7 80, ,9 43,2 54,0 Átlag 80,8 80,6 80,6 80,6 358,1 4440,4 0,9 42,8 53,5 Zsír 80,0 79,9 79,9 79, ,9 45,1 57,0 Zsír 80,7 80,6 80,6 80, ,9 40,7 50,2 Zsír 80,0 80,4 80,1 80, ,9 45,1 56,9 Zsír 80,7 80,8 80,8 80, ,9 43,4 54,4 Zsír 80,4 80,2 80,2 80, ,9 44,7 56,4 Átlag 80,4 80,4 80,3 80,4 358,1 4456,6 0,9 43,8 55,0

33 logaritmikus alakban (Schmidt kalapács): lgf f c, cube200 c, cube200 = = 10 ( ) 0,345 lgr exponenciális alakban: + 1,805lgr [ ( ) ] 2 0,345 lgr + 1,805lgr 2,159+ Δ és 150 mm élhosszúságú kockára átszámítva f c, cube150 ahol a ΣΔ. becslés során figyelembe vehető betontechnológiai faktorok hatása miatti korrekciós tényező. 2 = 1,03 (10 2,159+ Δ [ ( ) ] 2 0,345 lg r + 1,805 lg r 2, 159+ Δ

34 Minősítés Kiértékelés

35

36 s i n 1 A szórás = = n 2 i átl i = 1 ( x x ) n A korrigált szórásnak (empirikus szórás, torzítatlan becslés) s = n i = 1 ( x x ) i n 1 tl 2 = = i x n 1 2 i = n x 2 i nx n átl 2 nx 1 tl 2

37

38 Wienerberger födémpalló, nem megfelelő zsugorodású együttdolgozó felbeton gátolt alakváltozás miatti repedések diagnosztikája. Roncsolásos vizsgálat Magminta vétel Mintavétel szilárdsági vizsgálathoz. Repedés: Átmenő e? Födém esetleges teherbírás csökkenése miatt.

39 Roncsolásos vizsgálat Magminta vétel Tájékoztat: egy ill többrétegű e rétegvastagságok, anyagok stb. Esetleges réteges szétválások

40 Fúrt magminták

41 Roncsolásos sos vizsgálati módszerekm Próbatest előkészítése nyomószilárdsági vizsgálatra: Sík oldalak párhuzamosra vágása kővágóval. Próbatest sík lapjainak kiegyenlítő réteggel való ellátása.

42 Fúrt magminta (MSZ EN Salem G. Nehme A nyomószilárdság vizsgálati eredmények n száma a csoportban 13791:2007) 1. feltétel 2. feltétel n eredmény átlaga (f cm ) (f cm -en f cm,is értendő) N/mm 2 Bármely egyedi vizsgálati eredmény (f ci ) N/mm 2 A 15 db fölött f cm,is f cm = f ck,is + 1,48 s f is,lowest f ck,is 4 B < 15 f cm,is f cm = = f ck + k f ci f ck 4 e) 10 to 14 k=5 7 to 9 k=6 3 to 6 k=7

43 Félroncsolásos vizsgálatok Tapadás vizsgálat Beton tapadószilárdsága 1,5 N/mm 2. Bevonatoké min. 0.5 N/mm 2.

44 Roncsolásmentes vizsgálatok Felületi keménységet mérő műszerek > szilárdságra következtetünk Schmidt kalapács (visszapattanási érték alapján) Betonok kövek Poldi kalapács (benyomódási nyom alapján) fémeknél Ultrahangos mérőműszerek Transzmissziós Reflexiós Betonoszkóp: betonok minősége Fémek pl. falvastagsága Stb. Rétegvastagság vizsgálatok Fémes/nemfémes bevonatok Stb. Röntgen (laborban), radar, endoszkóp

45 Vaskeresés, roncsolásos acélbetétek feltárása véséssel

46 Poldi kalapács, helyszíni alkalmazása dinamikus mérés Acélbetét minőségének meghatározása meglévő szerkezeteknél Brinell vizsgálat paramétereinek megadása pl. 185 HB 5/750/20: 185 HB 5 / 750/ 20 keménységi keménységi golyó terhelő terhelés mérőszám vizsgálat átmérő erő [kp] ideje [s] A vizsgálat időtartama: Acél: 15 s AlCu: 30 s Pb: 180 s Minél puhább az anyag annál tovább vizsgáljuk. CSAK SZAKÍTÓSZILÁRDSÁGOT becsülhetünk.

47 Vaskeresés, roncsolásmentes Gyorskeresés Betonacél kiosztása Pontos keresés Betonacél elhelyezkedése kiosztása mélysége (betonfedés) átmérője

48 Vaskereső, Ferroscan

49 Vaskeresés

50 Radiográfia vizsgálat különféle anyagokban folytonossági hiányok, anyagtöbbletek kimutatására (hézag keresés, rétegrend) fémek, műanyagok hegesztési varratainak vizsgálatára fém és műanyag öntvények vizsgálatára csomagok, levelek ellenőrzésére (vám) szállítmányok átvilágítására (teherautók) kész, félkész termékek vizsgálatára (konzervipar, autóipar) egyéb vizsgálatok (bűnüldözés)

51 Endoszkópok HEINE termék

52 Karbonátosodási vizsgálat Vésővel eltávolítjuk a beton sarkának egy kis részét a vasakig Fenolftalein oldatot porlasztunk a betonra Ha a betonfelület színe lila lesz, akkor nem karbonátosodott a beton, ha nem változik a színe akkor karbonátosodott.

53 Karbonátosodási vizsgálat

54 Porminta vétel Porminta vétel szennyezőanyagok pl. kloridion, szulfát mennyiségének kimutatásához

55 Porminta vétel, feltárás Pormintavétel betonösszetétel ill. szennyezők megállapítására Vaskeresés feltárással: átmérő, mélység ill. betonfedés

56 Porozitás mérése

57 A szilárd beton levegőtartalma MSZ EN :2000 vasbeton és feszített vasbeton szerkezetek tartóssága érdekében korlátozni kell a szilárd beton levegőtartalmát

58 Potenciálmérés korrózió vizsgálathoz

59

60 Konzisztencia osztályok EN 206 Konzisztencia osztályok az EN 206 szerint Roskadási osztályok (MSZ EN :2000) Osztály Roskadás (mm) Vebe osztályok (MSZ EN :2000) Osztály Vebe, (s) Osztály Tömörítési osztályok (MSZ EN :2000) Tömöríthetőségi fok (-) Terülési osztályok (MSZ EN :2000) Osztály Terülés, (mm) S1* V0* 31 C0 1,46 F1* 340 S V C1 1,45-1,26 F S V C2 1,25-1,11 F S4* V C3* 1,10-1,04 F S5* 220 V4 5-3 F * e tartományban kevéssé alkalmas (a megadott pren számok vizsgálati előírások) F6 630

61 Konzisztencia mérések összehasonlítása Kausay szerint ék z s s é n a épz T i ik t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta

62 A tartósság és a levegőtartalom 62

63 Bauxitbeton időszakos vizsgálata ÉSZ 69 T szabványtervezet és az ÉMI HSZ 605 házi szabvány szilárdsági kategóriái

64