Έλεγχος διάβρωσης για τελική παραλαβή χαλύβδινου οπλισμού

Η διάβρωση οπλισμού είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να εντοπιστεί και αντιμετωπιστεί έγκαιρα. Οι παράγοντες που οδηγούν στην εξέλιξη του φαινομένου είναι αρκετοί. Η τακτική επιθεώρηση και ο έγκαιρος εντοπισμός τους βοηθά στη μακροχρόνια απόδοση των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα.

∗Μουζάς Αθανάσιος – Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός Α.Π.Θ. , υπ. Διδάκτωρ Δ.Π.Θ. , μέλος ΤΕΕ / Επικεφαλής μηχανικός Διασφάλισης Ποιότητας & Ελέγχου Ποιότητας Κτιριακών & Έργων Α.Π.Ε. / Ιδρυτής εταιρίας SPEAR  – Engineering Excellence.

Σε κάθε κατασκευαστικό έργο η τελική παραλαβή του τοποθετημένου χαλύβδινου οπλισμού είναι βαρύνουσας σημασίας. Πέραν των ελέγχων ευστάθειας, ακεραιότητας, γεωμετρίας των ράβδων και επάρκειας επικαλύψεων, ο χαλύβδινος οπλισμός είτε είναι εγκατεστημένος, είτε προορίζεται προς εγκατάσταση, πρέπει να ελέγχεται και για ύπαρξη προϊόντων διάβρωσης (οξειδίων σιδήρου), δηλαδή σκουριάς. Ειδικά σε αυτό θα μας βοηθήσει το υφιστάμενο κανονιστικό πλαίσιο της χώρας μας, δηλαδή ο Κανονισμός Τεχνολογίας Χαλύβων Οπλισμού Σκυροδέματος (ΚΤΧ 2008).Γενικά η ύπαρξη οξειδίων του σιδήρου στην επιφάνεια του χάλυβα, σε µικρές µεν ποσότητες βελτιώνει τη συνάφεια µεταξύ οπλισµού και σκυροδέµατος.Όμως από µια ποσότητα και επάνω τη µειώνει. Θεωρείται βλαπτική εκείνη η ποσότητα οξειδίων του σιδήρου η οποία δεν µπορεί να αφοµοιωθεί από το νωπό σκυρόδεµα µέσω της µετατροπής των οξειδίων σε φερριτική φάση (C₄AF). Η ποσότητα αυτή εξαρτάται από την σύσταση του τσιµέντου, και ιδίως από την περιεκτικότητα σε C₃A, καθώς και από το πορώδες του σκυροδέµατος. Με βάση θεωρητικούς υπολογισµούς, η ποσότητα οξειδίων του σιδήρου που µπορούν να αντιδρούν µε αµιγές τσιµέντο πόρτλαντ, κατά την παραπάνω διαδικασία, ανέρχονται σε 350 gr/m² (ή πάχος οξειδίων σιδήρου της τάξης των 150 µm).  Για τα συνήθη τσιµέντα (CEM ΙΙ) οι τιµές είναι µικρότερες, της τάξης των 300 gr/m².Αυτά αφορούσαν το θεωρητικό σκέλος, συνεπώς τώρα θα αναλυθεί το πρακτικό σκέλος.

Εάν λοιπόν σε χάλυβα εγκατεστημένο ή προς εγκατάσταση, διαπιστωθεί οπτικά διάβρωση, τοπική ή γενικευμένη τότε:

• λαµβάνονται 6 δείγματα ελάχιστου μήκους 25 cm
• σε κάθε δείγμα υπολογίζεται η μάζα των οξειδίων. Εάν η κάθε τιµή των µετρήσεων είναι µικρότερη από 300 gr/m² τότε η ελεγχόµενη ποσότητα γίνεται αποδεκτή. Εάν έστω και µία τιµή είναι µεγαλύτερη από 300 gr/m², γίνεται περαιτέρω έλεγχος για τη διαπίστωση βελονισµών. Ο έλεγχος των βελονισµών γίνεται µε τη µέθοδο µικροσκοπίας σύµφωνα µε το DIN 50905-Part 3. Για τον προσδιορισµό του κρίσιµου βάθους βελονισµών, hcrit, προτείνεται η εφαρµογή της παρακάτω ηµι-εµπειρικής σχέσης:  h_crit= 0,125 (d ^0,5 −1) όπου d η ονοµαστική διάµετρος της ράβδου σε mm και hcrit το κρίσιµο βάθος βελονισµών σε mm.

• Αν το βάθος των βελονισµών είναι µεγαλύτερο από το κρίσιµο βάθος, έστω και σε µία θέση, τότε η ελεγχόµενη ποσότητα απορρίπτεται. Εάν προσδιορισθεί βάθος βελονισμού µικρότερο από το κρίσιµο, ο χάλυβας µπορεί να χρησιµοποιηθεί υπό τις εξής προϋποθέσεις:
• Μηχανικός καθαρισµός των προϊόντων διάβρωσης ώστε η ποσότητά τους να γίνει µικρότερη από 300 gr/m²
• Αυξηµένα µέτρα προστασίας του οπλισµού από την διάβρωση, επειδή ακόµη και εάν µειωθούν τα προϊόντα της διάβρωσης σε τιµές μικρότερες από 300 gr/m², οι χάλυβες αυτοί παρουσιάζουν πλέον µεγαλύτερους ρυθµούς διάβρωσης από εκείνους που δεν είχαν υποστεί διάβρωση.

Οπτική εξέταση και έλεγχος διάβρωσης

Οι δοκιµές αυτές για τον έλεγχο της διάβρωσης θα εκτελούνται αποκλειστικά σε διαπιστευμένο εργαστήριο.

Για τον χάλυβα οπλισμού λοιπόν, σε ένα εργοτάξιο είτε μεγάλο, είτε μικρό, πρέπει να ακολουθούνται υποχρεωτικά τα παρακάτω:

1. Κατά την αποθήκευσή τους οι χάλυβες πρέπει να προστατεύονται από διάβρωση, µηχανικές φθορές, βλάβες ή πληγές και από οτιδήποτε θα µπορούσε να επηρεάσει τη συνάφειά τους µε το σκυρόδεµα και γενικότερα να αλλοιώσει τα χαρακτηριστικά τους.
2. Για την αποφυγή διάβρωσης κατά την αποθήκευση των χαλύβων, θα λαµβάνονται τουλάχιστον τα εξής προστατευτικά µέτρα:

• Τοποθέτηση πάνω σε κατάλληλα υποστηρίγµατα
• Εξασφάλιση αποστράγγισης του χώρου
• Αποφυγή επαφής µε νερό και χώµα
• Κατάλληλος προγραµµατισµός προµήθειας, διάθεσης, διαµόρφωσης και τοποθέτησης του χάλυβα, έτσι ώστε, να παραµένει, τόσο στον αποθηκευτικό χώρο όσο και στο εργοτάξιο, το ελάχιστο δυνατό χρονικό διάστηµα.

3. Η αποθήκευση επιβάλλεται να γίνεται σε στεγασµένους και επαρκώς προστατευµένους χώρους, ειδικά σε παραθαλάσσιο περιβάλλον (απόσταση από ακτή < 1km) και βιομηχανικές ζώνες και χώρους με υψηλή συγκέντρωση χημικών.
4. Κάθε φορά που οι χάλυβες µετακινούνται από τον χώρο αποθήκευσης, πρέπει να ελέγχονται για να διαπιστωθεί αν υπάρχει µεταβολή της κατάστασής τους. Συνήθως είναι αρκετός ο οπτικός έλεγχος.
5. Αν η χρονική περίοδος της αποθήκευσης είναι µεγαλύτερη από 3 µήνες, τότε ο έλεγχος θα γίνεται κάθε 3 µήνες. Αν οι γενικότερες συνθήκες είναι δυσµενείς (π.χ. παραθαλάσσιο περιβάλλον), ο έλεγχος θα γίνεται ανά 2 μήνες.
6. Η χρήση χαλύβων που είναι εκτεθειµένοι στο ύπαιθρο χωρίς προστασία για διάστηµα µεγαλύτερο από 6 µήνες επιτρέπεται µόνο µετά από τη διεξαγωγή ελέγχων (στην κατάσταση που βρίσκονται) για τη διαπίστωση της καταλληλότητας και της συµµόρφωσης τους.
7. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται σε ό,τι αφορά την προστασία από διάβρωση για τα διαµορφωµένα προϊόντα τα οποία εµφανίζουν µεγαλύτερο κίνδυνο διάβρωσης σε σχέση µε τα µη διαµορφωµένα. Για τον λόγο αυτό, ο χρόνος που µεσολαβεί από τη διαµόρφωσή τους µέχρι τη σκυροδέτηση δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 2 µήνες.

8. Πρέπει κατά τη µεταφορά οι χάλυβες να µην υφίστανται ρυπάνσεις, κακώσεις ή φθορές (µηχανικές) ή διάβρωση.

Ειδικότερα δεν επιτρέπεται:

• Η δηµιουργία πληγών και εγκοπών ή άλλων µηχανικών βλαβών
• Η επαφή µε ουσίες που πιθανώς προκαλούν µείωση της συνάφειας ή προβλήµατα διάβρωσης
• Η πρόκληση µόνιµων παραµορφώσεων που αλλοιώνουν τα χαρακτηριστικά των χαλύβων, όπως έχουν παραχθεί και περιγράφονται στην παραγγελία ή όπως έχουν διαµορφωθεί και περιγράφονται στο Τεχνικό ∆ελτίο Παράδοσης για εφαρµογή σε συγκεκριµένο έργο.
• Η καταστροφή ή αλλοίωση στοιχείων των πινακίδων ταυτότητας.

9. Η εκφόρτωση διαµορφωµένου οπλισµού µε ανατροπή απαγορεύεται αυστηρά, όπως και η χρήση γράσου κλπ. για τη διευκόλυνση αυτής.
10. Η παραγγελία των χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος, πρέπει να περιλαµβάνει κατ’ ελάχιστον τα εξής:

• Την προέλευση τους
• Την περιγραφή τους (µορφή, διαστάσεις, ονοµαστική διάµετρος κ.λπ.)
• Τις ποσότητες ανά κατηγορία και διάµετρο.
• Πιστοποιητικά, δελτία αποστολής, τεχνικά δελτία παράδοσης.

Εάν τα άνωθεν βήματα αγνοούνται, εκμηδενίζεται αυτόματα ο χρόνος έναρξης της διάβρωσης και πλέον στο χρόνο t₀ έχει επέλθει ήδη η φάση επώασης της διάβρωσης. Έτσι παραβιάζεται η επιτελεστικότητα του κατασκευαστικού έργου πολύ πριν το χρόνο ζωής σχεδιασμού και αυτό οδηγεί σε δυσμενείς οικονομικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Συνεπώς για να υπάρχει ουσιώδες νόημα στην τελική παραλαβή του εγκατεστημένου οπλισμού βάσει των εκάστοτε κανονιστικών διατάξεων (π.χ. ΕΚΩΣ 2000, Eurocodes κλπ.), ο χάλυβας πρέπει πρωτίστως να κριθεί κατάλληλος ως το πλέον βασικό δομικό υλικό που θα συνεργαστεί με το σκυρόδεμα σε όλη τη διάρκεια ζωής του έργου, όπως ακριβώς συμβαίνει και στο ανθρώπινο σώμα ανάμεσα στους μύες και στα κόκαλα.

Η SPEAR – Engineering Excellence είναι πιστοποιημένη εταιρία συμβούλων μηχανικών, που παρέχει εξειδικευμένες υπηρεσίες διασφάλισης & ελέγχου ποιότητας, επιθεώρησης και διαχείρισης κατασκευαστικών έργων, όπως κτιριακά, ενεργειακά, υποδομής και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς και υπηρεσίες εξειδικευμένων μελετών.