BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

BI52 Diagnostika stavebních BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí konstrukcí

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně

v rámci bakalářských a magisterských studijních programů

CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292

Přednáška č. 3:Destruktivní zkoušení betonu v konstrukcích – jádrové vývrty

Ing. Petr Cikrle, Ph.D. 2008

PROGRAM PŘEDNÁŠKY:PROGRAM PŘEDNÁŠKY:

A. ÚVODA. ÚVODB. ZKOUŠENÍ BETONU NA VÝVRTECH B. ZKOUŠENÍ BETONU NA VÝVRTECH

DLE ČSN EN 12504-1DLE ČSN EN 12504-1C. JINÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ C. JINÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ

PEVNOSTI V TLAKU (ČSN 731317)PEVNOSTI V TLAKU (ČSN 731317)D. ODBĚRY VZORKŮ PRO CHEMICKÉ D. ODBĚRY VZORKŮ PRO CHEMICKÉ

ZKOUŠKY ZKOUŠKY E. ZÁVĚRE. ZÁVĚR

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcíBI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292

C. JÁDROVÉ VÝVRTY DLE C. JÁDROVÉ VÝVRTY DLE ČSN EN 12504-1ČSN EN 12504-1

ČSN EN 12504-1 Zkoušení betonu v ČSN EN 12504-1 Zkoušení betonu v konstrukcích – Část 1: Vývrty – Odběr, konstrukcích – Část 1: Vývrty – Odběr, vyšetření, a zkoušení v tlakuvyšetření, a zkoušení v tlaku

Vývrty získané jádrovým vrtákem jsou Vývrty získané jádrovým vrtákem jsou pečlivě vyšetřeny, upraveny zabroušením pečlivě vyšetřeny, upraveny zabroušením nebo koncováním a zkoušeny v tlaku nebo koncováním a zkoušeny v tlaku normovým postupem.normovým postupem.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odběr betonu ze sloupu – Odběr betonu ze sloupu – ØØ 100 mm 100 mm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odběr betonu z piloty – Odběr betonu z piloty – ØØ 100 mm 100 mm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


ODBĚRY VÝVRTŮ OBECNĚODBĚRY VÝVRTŮ OBECNĚ

Odběr vývrtu - vždy značný zásah do Odběr vývrtu - vždy značný zásah do konstrukcekonstrukce

Před vlastním provedením vývrtů je Před vlastním provedením vývrtů je nezbytné plně zvážit účel zkoušení a nezbytné plně zvážit účel zkoušení a hodnocení výsledných údajůhodnocení výsledných údajů

Počet vývrtů vychází z velikosti a členitosti Počet vývrtů vychází z velikosti a členitosti zkoumané konstrukce.zkoumané konstrukce.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Masivní, leč hustě vyztužený sloup – vývrt Masivní, leč hustě vyztužený sloup – vývrt ØØ 50 mm 50 mm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Umístění vývrtů na konstrukci se volí Umístění vývrtů na konstrukci se volí v návaznosti na konstrukční důsledky:v návaznosti na konstrukční důsledky:– odebrat z míst největšího tlakového namáhání;odebrat z míst největšího tlakového namáhání;– přednostně z míst, kde je minimum výztuže;přednostně z míst, kde je minimum výztuže;– ne v blízkosti spár nebo hran beton. prvků.ne v blízkosti spár nebo hran beton. prvků.

Označení a identifikace probíhá ihned po Označení a identifikace probíhá ihned po ukončení vrtání kdy se na vývrt označuje ukončení vrtání kdy se na vývrt označuje typ prvku, umístění a orientace vrtu.typ prvku, umístění a orientace vrtu.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Odběr betonu z trámu – Odběr betonu z trámu – ØØ 50 mm 50 mm


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


„„Výlov“ odvrtaného a odlomeného jádraVýlov“ odvrtaného a odlomeného jádra


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Průměr vývrtů: Průměr vývrtů: – co nejmenší, minimální zásah do konstrukce;co nejmenší, minimální zásah do konstrukce;– co největší kvůli struktuře betonu co největší kvůli struktuře betonu – pokud je pokud je velikost maximálního zrnavelikost maximálního zrna kamenivakameniva

(nikoliv frakce!) (nikoliv frakce!) větší než 1/3 průměru vývrtuvětší než 1/3 průměru vývrtu, má , má to značný vliv na zjištěnou pevnost. to značný vliv na zjištěnou pevnost.

Délka vývrtuDélka vývrtu pro pevnost v tlaku vychází z: pro pevnost v tlaku vychází z:– Dříve L v rozmezí (1 až 2) d;Dříve L v rozmezí (1 až 2) d;– Nyní zda se má provést srovnání s Nyní zda se má provést srovnání s krychelnoukrychelnou

pevností (pevností (L=1dL=1d) nebo ) nebo válcovouválcovou pevností ( pevností (L=2dL=2d).).


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


POPIS VÝVRTŮPOPIS VÝVRTŮOznačení vzorku, části konstrukce;Označení vzorku, části konstrukce;

Orientace vzhledem ke konstrukci.Orientace vzhledem ke konstrukci.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


POPIS VÝVRTŮPOPIS VÝVRTŮVyznačení hloubky, nesmazatelné označení Vyznačení hloubky, nesmazatelné označení

uprostřed i na koncích uprostřed i na koncích


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


POPIS VÝVRTŮPOPIS VÝVRTŮ

Posouzení kameniva: Posouzení kameniva: – druh (těžené, drcené);– přibližné složení frakcí;– největší velikost zrna na povrchu vzorku;– stejnoměrnost rozložení po výšce vývrtu;– jiné vlastnosti;


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


POPIS VÝVRTŮPOPIS VÝVRTŮ Zhutnění betonu:Zhutnění betonu:

– vizuálně určením velikosti kaveren, dutin a pórů. vizuálně určením velikosti kaveren, dutin a pórů. – stanoví se celková charakteristika (rozlišuje se stanoví se celková charakteristika (rozlišuje se

beton bez pórů, málo pórovitý, pórovitý, velmi beton bez pórů, málo pórovitý, pórovitý, velmi pórovitý, mezerovitý),pórovitý, mezerovitý),

– počet dutin a kaveren, počet dutin a kaveren, – rozměry největší dutiny (kaverny). rozměry největší dutiny (kaverny).

Poloha výztuže - množství, směr, hloubka, Poloha výztuže - množství, směr, hloubka, rozměry a druh výztuže. rozměry a druh výztuže.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Jádrové vývrty ze sloupů, fJádrové vývrty ze sloupů, fcc = 5 až 10 MPa = 5 až 10 MPa


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Jádrové vývrty ze sloupů, fJádrové vývrty ze sloupů, fcc = 0 až 5 MPa = 0 až 5 MPa


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Jádrové vývrty z masivních opěrJádrové vývrty z masivních opěr


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


PEVNOST BETONU V TLAKUPEVNOST BETONU V TLAKU

ČSN EN 12390-1 Zkoušení ztvrdlého betonuČSN EN 12390-1 Zkoušení ztvrdlého betonu


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Jak se má těleso porušitJak se má těleso porušit


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Jak se nemá Jak se nemá těleso těleso porušitporušit


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Pevnost betonu v tlaku fc v MPa je dána vztahem

cc A

Ff

F je maximální zatížení při porušení, v N;Ac je průřezová plocha zkušebního tělesa, v mm2;

Je-li štíhlost válce = 1,0 a průměr válce 150 mm nebo 100 mm, pak se výsledek nemusí přepočítávat a je považován za shodný s krychelnou pevností


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Alternativní výpočet pevnosti v tlaku Alternativní výpočet pevnosti v tlaku

dle ČSN 73 1317dle ČSN 73 1317

Průměr d ≠ 150 mm - přepočet na d = 150mm; – (d= 50 mm, d= 100 mm)

Štíhlost ≠ 2 - přepočet na = 2;– ( = 1 až 2)

Přepočet z válcové na krychelnou pevnost;


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


≠ 2 = 2

d ≠ 150 d = 150

fc,cubefc,cyl


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Pevnost betonu v tlaku na válcích fc,cyl v MPa se určí ze vztahu

fF

Ac cyl c cy cy d, , ,

c,cy je opravný součinitel pro štíhlost

válce ≠ 2 (ČSN 73 1317); cy,d je opravný součinitel pro průměr

válce d ≠ 150 mm (Kloknerův ústav ČVUT v Praze) ;


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Hodnoty součinitelů štíhlosti c,cy : Je-li štíhlost = 2,0 pak c,cy = 1,00 Je-li štíhlost = 1,5 pak c,cy = 0,95 Je-li štíhlost = 1,3 pak c,cy = 0,92 Je-li štíhlost = 1,1 pak c,cy = 0,88 Je-li štíhlost = 1,0 pak c,cy = 0,85

Hodnoty součinitelů průměru cy,d :

Je-li průměr d = 150 mm, pak cy,d = 1,00 Je-li průměr d = 100 mm, pak cy,d = 0,95 Je-li průměr d = 50 mm, pak cy,d = 0,91


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Pevnost betonu v tlaku na krychlích fc,cube v MPa

f fc cube c cu c cyl, , ,

cy,cu je součinitel pro přepočet válcové pevnosti

na krychelnou pevnost (ČSN 73 1317);

fc,cyl

[MPa]4,0 až 25 25,1 až 35 35,1 až 50 50,1 až 60

cy,cu 1,25 1,20 1,15 1,10


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Hodnoty součinitelů štíhlosti cy,cu :

fc,cyl

[MPa]4,0 až 25 25,1 až 35 35,1 až 50 50,1 až 60

cy,cu 1,25 1,20 1,15 1,10


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklad výpočtu: ve cvičeníPříklad výpočtu: ve cvičení

Příklad šťastného diagnostika:Příklad šťastného diagnostika:


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Mikrovývrty – v podstatě NDT metoda Mikrovývrty – v podstatě NDT metoda


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


KARBONATACE BETONUKARBONATACE BETONU

Chemický proces, působením Chemický proces, působením COCO22 dochází ke změnám v dochází ke změnám v

betonubetonu

pH čerstvého betonu 12 – 12,5pH čerstvého betonu 12 – 12,5

pH větší než 9,5pH větší než 9,5 - reaguje - reaguje fenoftaleinfenoftalein, , beton beton zfialovízfialoví

pH menší než 9,2 – pH menší než 9,2 – žádná žádná reakcereakce


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklady hloubky karbobatace betonuPříklady hloubky karbobatace betonu


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


OBSAH CHLORIDŮ V BETONUOBSAH CHLORIDŮ V BETONU

U konstrukcí vystavených solení (mosty, U konstrukcí vystavených solení (mosty, vozovky apod.).vozovky apod.).

Odběr vzorků za sucha!!! (rozpuštění solí). Odběr vzorků za sucha!!! (rozpuštění solí). Ve více výškových i hloubkových úrovních. Ve více výškových i hloubkových úrovních. Homogenizace vzorků – více vrtů na Homogenizace vzorků – více vrtů na

jednom místě, bere se prášek.jednom místě, bere se prášek.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


DĚKUJI ZA POZORNOST !DĚKUJI ZA POZORNOST !


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Documents

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí