Πρόληψη κατάρρευσης μπαλκονιών από οπλισμένο σκυρόδεμα με μεθόδους μη καταστροφικού ελέγχου

09:45 - 16/10/2024

Ένα από τα προβλήματα που ταλαιπωρούν τα μπαλκόνια από σκυρόδεμα είναι η διάβρωση / οξείδωση. Ο μη Καταστροφικός Έλεγχος ανήκει στις πιο σημαντικές ομάδες μεθόδων ελέγχου ασφαλείας. Σε αυτό το άρθρο ο Σπύρος Γεωργουλόπουλος, NDT Business Manager της εταιρίας TREE COMPANY CORPORATION ΑΕΒΕ εξηγεί γιατί η υιοθέτηση της εν λόγω τεχνολογίας είναι το κλειδί για ένα ασφαλές κατασκευαστικό περιβάλλον.

Σπύρος Γεωργουλόπουλος NDT Business Manager TREE COMPANY CORPORATION ΑΕΒΕ

Τα τελευταία χρόνια, τα περιστατικά σε όλον τον κόσμο αλλά και στην Ελλάδα έχουν υπογραμμίσει με τραγικό τρόπο τους πιθανούς κινδύνους της γήρανσης των μπαλκονιών από σκυρόδεμα. Αυτές οι δομές έχουν γίνει αιτία αυξανόμενης ανησυχίας και σοβαρής πρόκλησης ατυχημάτων. Καθώς τα κτίρια από οπλισμένο σκυρόδεμα γερνούν υφίστανται μια φυσική διαδικασία φθοράς. Ο οπλισμός εντός του σκυροδέματος μπορεί να διαβρωθεί – οξειδωθεί, οδηγώντας σε δομική φθορά και τελικά κατάρρευση.

Τα μπαλκόνια εκτίθενται σε συνεχείς και συχνά ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες όπως υγρασία, θερμικές μεταβολές και διάβρωση, οι οποίες επιταχύνουν τη φθορά του σκυροδέματος και του οπλισμού. Κατά την πάροδο του χρόνου το φαινόμενο της ανθράκωσης και η διείσδυση χλωριδίων μπορούν να οδηγήσουν σε διάβρωση των χαλύβδινων ράβδων οπλισμού, με αποτέλεσμα τη σταδιακή αποδυνάμωση της δομής.

Η φθορά του οπλισμένου σκυροδέματος είναι αόρατη στην πάροδο του χρόνου καθώς εξελίσσεται εντός του υλικού. Ρωγμές, ξεφλούδισμα και άλλα ορατά σημάδια που θα αποκαλύψει ένας εξωτερικός οπτικός έλεγχος είναι συνήθως καθυστερημένοι δείκτες πιο σοβαρών υποκείμενων προβλημάτων και σημαντικών βλαβών. Εδώ λοιπόν αναδεικνύεται η μεθοδολογία εφαρμογής του μη καταστροφικού ελέγχου (Non-destructive Testing – NDT) ως πολύτιμο εργαλείο για την προληπτική συντήρηση όλων των κατασκευών.

O μη καταστροφικός έλεγχος συνίσταται σε μια συλλογή μεθοδολογιών και τεχνικών που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των ιδιοτήτων υλικών, εξαρτημάτων ή συστημάτων χωρίς να προκαλείται καμία ζημιά στα προαναφερθέντα. Για μπαλκόνια από οπλισμένο σκυρόδεμα, οι μεθοδολογίες NDT προσφέρουν έναν ισχυρό εργαλείο αξιολόγησης της δομικής τους ακεραιότητας. Ο συνδυασμός των διαφορετικών μεθοδολογιών θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να γίνει σαφής η πλήρης εικόνα του φαινομένου.

Ακολούθως αναλύονται οι μεθοδολογίες που προτείνονται από τη Screening Eagle – Proceq, την παγκόσμια ηγέτη σε επιστημονικά όργανα μη Καταστροφικού Ελέγχου, για τη διαφύλαξη της ασφάλειας και της μακροζωίας των μπαλκονιών από σκυρόδεμα.

Εκτίμηση της ομοιομορφίας και της θλιπτικής αντοχής του σκυροδέματος

Αρχικά, είναι σημαντικό να εκτιμηθεί η ομοιομορφία και η θλιπτική αντοχή του μπαλκονιού από σκυρόδεμα. Η περιοχή θα πρέπει να διαιρεθεί σε μικρά κελιά και κάθε κελί θα μετρηθεί με ένα κρουσίμετρο όπως το rebound Hammer Schmidt OS8200 ή ένα σύστημα απεικόνισης υπερήχων όπως το Pundit PD8050. Από τη δοκιμή ομοιομορφίας, ο μηχανικός μπορεί να προσδιορίσει τη θέση με το χαμηλότερο αποτέλεσμα δοκιμής που σημαίνει την πιο αδύναμη περιοχή της πλάκας σκυροδέματος. Ολοκληρώνοντας τη συγκεκριμένη διαδικασία, μπορεί να εξεταστεί το ενδεχόμενο λήψης πυρήνων για εκτίμηση αντοχής σε θλίψη σύμφωνα με τα πρότυπα EN13791.

Η θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος μπορεί εύκολα να μετρηθεί χρησιμοποιώντας ένα κρουσίμετρο όπως το rebound Hammer Schmidt OS8200. Η τιμή μέτρησης συσχετίζεται με τη θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος, παρέχοντας μια γρήγορη εκτίμηση της κατάστασής του. Συγκρίνοντας τις τιμές με καθιερωμένα πρότυπα, είναι δυνατό να επιτευχθεί ακριβής εκτίμηση της θλιπτικής αντοχής του σκυροδέματος.

Μέτρηση πάχους σκυροδέματος

Το επόμενο βήμα είναι η μέτρηση του πάχους της πλάκας σκυροδέματος σε διαφορετικές περιοχές. Η μέτρηση του πάχους είναι χρήσιμη για την αξιολόγηση της συνολικής κατάστασης του μπαλκονιού και τον εντοπισμό πιθανών αποκολλήσεων ή κενών. Με αυτή τη μέθοδο μπορεί να εκτιμηθεί εάν το σκυρόδεμα είναι ομοιογενές ή μη και επιπλέον μπορεί να υποδεικνύει τυχόν κρυμμένες ρωγμές.

Ο έλεγχος πάχους μπορεί να γίνει με το σύστημα απεικόνισης υπερήχων PD8050 ή με τεχνολογία μέτρησης ταχύτητας κύματος Pundit PI8000. Τα αποτελέσματα του ελέγχου εμφανίζονται σε πραγματικό χρόνο.

Μέτρηση της Κάλυψης και της Διαμέτρου του Οπλισμού

Ένα άλλο σημαντικό βήμα ελέγχου του μπαλκονιού είναι η μέτρηση του καλύμματος του οπλισμού. Το κάλυμμα του οπλισμένου σκυροδέματος είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την ασφάλεια και την αντοχή στο χρόνο. Μη επαρκή επίπεδα καλύμματος οπλισμού οδηγεί σε αυξημένη πιθανότητα διάβρωσης. Οι μετρητές Κάλυψης και Διαμέτρου του Οπλισμού όπως το Profometer PM8000 χρησιμοποιούνται για τον ακριβή προσδιορισμό του πάχους του καλύμματος από σκυρόδεμα πάνω από τις χαλύβδινες ράβδους οπλισμού.

Το Profometer PM8000 βοηθά στον εντοπισμό περιοχών όπου η διάβρωση μπορεί να είναι ανησυχητική λόγω του μικρού πάχους καλύμματος οπλισμού και της ταχείας ενανθράκωσης. Το όργανο χρησιμοποιείται με την τοποθέτηση του αισθητήρα στην επιφάνεια του σκυροδέματος και τη λήψη μετρήσεων για τον προσδιορισμό της θέσης και την εκτίμηση της διαμέτρου του οπλισμού. Αποτυπώνοντας τη θέση του οπλισμού και το πάχος του καλύμματος, οι μηχανικοί μπορούν να εντοπίσουν περιοχές που είναι πιο επιρρεπείς στη διάβρωση.

Απεικόνιση της διάταξης του οπλισμού

Η γνώση της διάταξης του οπλισμού εντός της πλάκας σκυροδέματος δίνει τη δυνατότητα στοχευμένων επιθεωρήσεων περιοχών που είναι επιρρεπείς στη διάβρωση, όπως άκρες και γωνίες. Η κακή τοποθέτηση του οπλισμού μπορεί να μειώσει τη φέρουσα ικανότητα και να προκαλέσει δομική αστοχία. Για να αποκτήσετε μια ολοκληρωμένη εικόνα της διάταξης των διαφορετικών επιπέδων οπλισμού που δεν μπορούν να απεικονιστούν με το μετρητή Κάλυψης και της Διαμέτρου του Οπλισμού, η μεθοδολογία του ground penetrating radar (GPR) χρησιμοποιείται ως αποτελεσματική λύση.

Το Proceq GPR GP8000 μπορεί να δημιουργήσει λεπτομερείς οπτικές αναπαραστάσεις της πρώτης και δεύτερης σειράς οπλισμού με μία μόνο σάρωση. Με τα αποτελέσματα να είναι άμεσα ορατά στην οθόνη του iPad σε υψηλή ανάλυση, οι κρίσιμες αποφάσεις μπορούν να ληφθούν πιο γρήγορα. Ο μηχανικός μπορεί απλά να μετακινήσει το GPR κατά μήκος του σκυροδέματος και μπορεί να φτάσει έως τα 150 εκατοστά βάθος σάρωσης. Είναι επίσης δυνατό να αναπτυχθεί ένας Χάρτης Επιδείνωσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό επεξεργασίας και ανάλυσης GPR Insights. Αυτός ο χάρτης βοηθά στον εντοπισμό περιοχών του μπαλκονιού με μεγάλη πιθανότητα φθοράς.

Ανακάλυψη περιοχών με μεγάλη πιθανότητα ενεργού διάβρωσης

Η έγκαιρη ανίχνευση της διάβρωσης είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της δομικής αστοχίας. Αυτό μπορεί να γίνει εύκολα και γρήγορα χρησιμοποιώντας την πιο ολοκληρωμένη λύση τεχνολογίας half-cell και το πλέον σύγχρονο όργανο Profometer PM8500. Με το συγκεκριμένο όργανο μπορούμε να εντοπίσουμε περιοχές με μεγάλη πιθανότητα διάβρωσης.

Ο προσδιορισμός των σημείων με την υψηλότερη πιθανότητα διάβρωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί ταχύτατα κάνοντας σάρωση με το ηλεκτρόδιο τροχού και οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων και του θερμικού χάρτη άμεσα στην οθόνη του iPad. Κελί προς κελί, ο μηχανικός μπορεί να εντοπίσει τις περιοχές που είναι πιθανό να έχουν ενεργή διάβρωση.

Επίσης, μπορούν να συγκριθούν τα αποτελέσματα με αυτά του μετρητή Κάλυψης και Διαμέτρου του Οπλισμού Profometer PM8000, καθώς οι περιοχές με μικρότερο πάχος κάλυψης οπλισμού συχνά ταιριάζουν με τις περιοχές με υψηλή πιθανότητα διάβρωσης.

Προστασία και αποκατάσταση: Επενδύοντας στην πρόληψη

Η συντήρηση των μπαλκονιών δεν πρέπει να είναι μια επείγουσα δράση που αναλαμβάνεται μετά από φθορές αλλά μέρος ενός τακτικού προγράμματος επιθεώρησης και συντήρησης. Ο μη καταστροφικός έλεγχος μπορεί να αποτελέσει το θεμέλιο για την ανάπτυξη προληπτικών στρατηγικών διαχείρισης, διασφαλίζοντας την ασφάλεια των χρηστών του κτιρίου και την προστασία των περιουσιακών στοιχείων. Επιπλέον, η εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων αποκατάστασης, όπως η χρήση ειδικών επενδύσεων και υλικών προστασίας, μπορεί να παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των μπαλκονιών. Η έγκαιρη παρέμβαση δεν προστατεύει μόνο την κατασκευή αλλά και το περιβάλλον καθώς μειώνει την ανάγκη για εκτεταμένες και δαπανηρές επισκευές.

Συμπεράσματα

Η σημασία του μη καταστροφικού ελέγχου στα μπαλκόνια από σκυρόδεμα είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της δομικής ακεραιότητας και της ασφάλειας των κατασκευών. Ενσωματώνοντας αυτές τις μεθόδους στον τακτικό έλεγχο των κτιρίων, οι μηχανικοί και οι κατασκευαστές μπορούν να διασφαλίσουν ότι τα μπαλκόνια παραμένουν ασφαλή και λειτουργικά για πολλά χρόνια, μειώνοντας ταυτόχρονα τους κινδύνους καταστροφής και τα έξοδα συντήρησης. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας και της καινοτομίας μέσω του μη καταστροφικού ελέγχου είναι το κλειδί για ένα ασφαλέστερο και ανθεκτικότερο μέλλον στην κατασκευαστική βιομηχανία.