Stavebně technický průzkum je systematický proces zkoumání a hodnocení stávající stavby. Ať už je cílem zvýšit hodnotu nemovitosti, zajistit bezpečnost obyvatel, nebo pochopit stav nemovitosti, stavebně technický průzkum je v takových situacích klíčovým nástrojem. Potřebujete zpracovat průzkum existující stavby či diagnostikovat její poruchy?
Naši kvalifikovaní kolegové, kteří působí i na poli statiky, provádějí průzkumy staveb. Zakládáme si na propojení těchto dvou velmi blízkých oborů - statika pozemních staveb a stavebně-technické průzkumy.
Provádíme diagnostické a stavebně-technické průzkumy stavebních konstrukcí - mosty, inženýrské konstrukce, pozemní stavby, památkově chráněné objekty, podzemní stavby, vodohospodářské stavby atd.
Specializujeme se na komplexní diagnostiku železobetonových, ocelových, dřevěných a zděných konstrukcí, a to pomocí destruktivních, semidestruktivních (MDT) a nedestruktivních (NDT) metod.
Přehled diagnostických metod
Diagnostické metody lze rozdělit podle několika hledisek. V rámci skript budou probírány pouze metody nedestruktivní a seminedestruktivní. K dispozici je velká škála vybavení pro provádění nedestruktivních i destruktivních měření, zařízení pro odběr vzorků a jejich zkoušek a analýz.
Čtěte také: Keramické dlaždice Schmid
Nedestruktivní metody (NDT)
Nedestruktivní defektoskopie dávají výsledky se stejnou přesností. Tyto metody spočívají v tom, že se přímo měří skutečné požadované fyzikální veličiny (např. elektrické vlastnosti u měřeného materiálu) anebo moderaci rychlých neutronů na jádrech vodíku. Mezi nedestruktivní měření patří i měření přírodní radioaktivity a radonu v objektech. Patří sem:
- měření radonu - určení koncentrace radonu v půdě a obytných domech.
- tvrdoměrné metody - zjišťována různými fyzikálními principy, například korelačního vztahu mezi tvrdostí materiálu a jeho pevností. U některých tvrdoměrných metod se zkoušené místo upraví sbroušením, příp. vtiskem.
- nedestruktivní zjišťování polohy a krytí výztuže pomocí přístroje HILTI PS 300 Ferroscan, možný výstup i s 3D modelem vyztužení.
- nedestruktivní zjišťování pevnosti betonu v tlaku pomocí Schmidtova tvrdoměru.
- zjišťování tloušťky kovových prvků v rozmezí 0,8 mm - 250 mm pomocí ultrazvukového tloušťkoměru.
Semidestruktivní metody (MDT)
Semidestruktivní metody spočívají v tom, že materiál částečně poškodíme, například vrtáním, odtrhy apod. Tyto metody jsou pro stavební praxi významnější nežli metody ryze „nedestruktivní“. Patří sem:
- odtrhové zkoušky (tahové pevnosti podkladu, přídržnost finálních úprav k podkladu).
- provádění jádrových vývrtů, zjišťování pevnosti betonu v prostém tlaku (odběr vzorků včetně laboratorních zkoušek).
- zjišťování pevnosti zdiva z cihel plných pálených pomocí přístroje KV-3 (modernizovaná Kučerova vrtačka).
Další metody pro ověřování a diagnostiku:
- a) Metody tenzometrické slouží k měření velmi malých změn délek.
- b) K významným zkouškám patří trvanlivostní zkoušky. Zkouší všechny vlivy okolního prostředí působící na konstrukci.
- kamerové zkoušky (komíny, potrubí apod.).
- kopané sondy (ověřování hloubky založení objektu a geometrie základových konstrukcí, zjištění míry zhutnění zeminy).
- průzkumy dřevěných konstrukcí, měření vlhkosti dřevěných prvků, odběry vzorků a mykologické rozbory.
- zjišťování vlhkosti a zasolení zdiva (odběr vzorků včetně laboratorního rozboru).
- zjišťování přítomnosti azbestu ve stavbách (odběr vzorků včetně laboratorního rozboru).
- ověřování skladeb konstrukcí (střechy, fasády, terasy, spodní stavby, apod.).
- ověřování polohy, krycí vrstvy, dimenze a druhu betonářské výztuže sekanými sondami.
- zjišťování hloubky karbonatace povrchových vrstev pomocí fenolftaleinového testu.
Diagnostika historických zděných konstrukcí
Diagnostika cihelného zdiva zabudovaného v konstrukci není úplně jednoduchá. Je to dáno jednak značnou různorodostí zděných konstrukcí, u masivních konstrukcí heterogenitou zdiva (různé vlastnosti i skladba na povrchu a uvnitř) a v neposlední řadě dostupnými diagnostickými metodami. Cihelné zdivo je stavební hmotou výrazně kompozitní povahy. Při hodnocení zdiva je zapotřebí zohlednit další vlastnosti mající vliv na únosnost celé konstrukce. Na základě těchto vlastností se vypočte návrhová pevnost zdiva v tlaku fd.
Důležitý je postup, kdy se zvlášť určí pevnost v tlaku zdicích prvků fb a malty fm, vypočte se charakteristická pevnost v tlaku zdiva fk. Důležité je posouzení vazby zdiva a zjištění výskytu trhlin. Nakonec se zjistí vlhkost a salinita zdiva.
Čtěte také: Diagnostika plochých střech
Pevnost zdicích prvků
Pevnost v tlaku zdicích prvků se určuje podle ČSN EN 772-1+A1 jako průměrná pevnost v tlaku stanoveného počtu vzorků celých zdicích prvků. Minimální počet vzorků je šest, ale tento počet je v případě diagnostiky zděných konstrukcí třeba upravit dle velikosti konstrukce. Norma připouští rovněž zkoušet reprezentativní části zdicích prvků, např. vyrobených z jádrových vývrtů. Tato reprezentativní tělesa (např. krychle) se mají vyřezat z různých míst prvku (myšleno na okraji, uvnitř).
Tvrdoměrné metody zkoušení cihel jsou modifikací metod používaných pro beton, podle ČSN 73 1373 a ČSN 73 2011. Z odrazových tvrdoměrů byl pro účely zkoušení cihelných zdicích prvků vyvinut typ Schmidt LB.
Pro nalezení regresních křivek mezi veličinami stanovenými NDT metodami bylo potřeba pevnost vzorků stanovit také destruktivně. Pevnosti z destruktivního měření byly získány jako poměr maximálně dosažené síly k zatěžovací ploše. Zkušební soubor tvořilo celkem 180 zkušebních těles. Rozsah pevností od 6,5 do 42,7 MPa svědčí o dobře zvoleném zkušebním souboru. Metody tvrdoměru Silver Schmidt N i upravené vrtačky KV-3 se tedy jeví jako využitelné v praxi diagnostických průzkumů cihelného zdiva.
Pevnost malty
Pevnost malty lze stanovit různými způsoby - nedestruktivními metodami, jako jsou tvrdoměrné zkoušky, dále odběrem zkušebních vzorků nebo také chemickým rozborem. Podle ČSN EN 1015-11 lze také pevnost malty stanovit na zkušebních trámcích o rozměrech 160 × 40 × 40 mm, případně na tělesech vyrobených z odebraných vzorků malty.
Pevnost malty v tlaku na stávajících konstrukcích se však v praxi určuje zpravidla upravenou vrtačkou, mezi odbornou veřejností nazývanou „Kučerova vrtačka“. Původně se jednalo o upravenou ruční vrtačku. Následně byla vyvinuta elektrická „Kučerova vrtačka“ s označením PZZ 01, ta se však v praxi příliš neujala.
Čtěte také: Informace o diagnostice staveb Vysočina
Průzkum vlhkosti a salinity zdiva
Průzkum vlhkosti se může provádět destruktivním nebo nedestruktivním způsobem. Při destruktivním způsobu se odebírají vzorky zdiva pomocí elektrického vrtacího kladiva a sekáče. Vlhkost v odebraných vzorcích se zjišťuje v laboratoři gravimetricky (hmotnostní metodou).
Nedestruktivní průzkum vlhkosti zdiva, ale zejména omítek a potěrů, se provádí s využitím elektrických měřicích přístrojů. Přednostně se mají používat přístroje založené na principu měření elektrické kapacity, neboť jimi zjištěné výsledky nejsou ovlivňovány vodivými elektrolyty ve zdivu. Dosah běžně dostupných komerčních přístrojů je však poměrně malý, cca 2-4 cm. Při použití všech nedestruktivních metod je třeba výsledky porovnávat s obsahy vlhkosti zjištěnými hmotnostní analýzou v odebraných vzorcích.
V návrhu normy ČSN P 73 0610 z r. 2000 je uvedena klasifikace vlhkosti zdiva, vyvolaná účinky zemní vlhkosti, srážkové vody a kondenzující vlhkosti. Tato klasifikace se má vztahovat na konstrukce staveb určených pro pobyt osob, vyzděných z cihel pálených, vápenopískových nebo z kamenů, u nichž se předpokládá nasákavost vyšší než 10 % hmotnostních. Zmíněné hodnocení je poněkud zavádějící, odpovídá materiálům s nasákavostí cca 20 % (např. klasickým páleným cihlám nebo vápenné maltě).
Průzkum salinity je podle [9] zaměřen na druhy a obsah solí tvořících výkvěty - především chloridy, sírany a dusičnany. Pro objektivní analýzu se používají metody hmotnostní, titrační, iontová chromatografie a spektrometrie.
Diagnostika stropních konstrukcí
Vodorovné nosné konstrukce stavebních objektů přenášejí zatížení do svislých nosných konstrukcí, zajišťují prostorovou tuhost objektů a rozdělují objekt do jednotlivých horizontálních rovin (podlaží). Musí spolehlivě a bezpečně přenášet veškerá stálá a nahodilá zatížení a splňovat požadavky tepelně technické, zvukové a požární.
Cíle diagnostického průzkumu stropních konstrukcí zahrnují:
- Identifikovat konstrukční systém reálného provedení - statické schéma.
- Identifikovat geometrii nosné konstrukce.
- Ověřit skladbu a kvalitu materiálů nosné konstrukce.
- Identifikovat skladbu podlahového souvrství.
- Identifikovat skladbu podhledů.
- Posoudit příčiny vad a poruch (podlaha, NK, podhled).
Diagnostické metody pro stropní konstrukce
- Vizuální prohlídka vzdušných líců - horní (nášlapná vrstva), dolní (podhledová konstrukce).
- Akustická trasovací metoda: Principem metody je odposlech akustické odezvy zkoušeného souvrství při poklepu tvrdým předmětem. Poklep se vede na vzdušný líc konstrukce. Akustická odezva je pak následující: zvonivá, dunivá, křaplavá.
- Diagnostika z horního líce: Posouzení soudržnosti materiálů skladby podlahy pod nášlapnou vrstvou.
- Diagnostika z dolního líce: Posouzení soudržnosti materiálů podhledových omítek a přídržnosti k materiálu nosné konstrukce (celoplošné kontaktní omítky). Identifikace zavěšeného podhledu (sádrokarton, dřevěné podbití s rákosovou omítkou, atp.). Identifikace polohy, počtu a směru pnutí nosných prvků konstrukce.
- Radiografická nebo magnetická kontrola vyztužení.
- Endoskopická vizuální defektoskopie: Efektivní metoda pro bezdemontážní diagnostiku a defektoskopické prohlídky především v následujících případech:
- Inspekční prohlídka dolního líce nosných prvků stropní konstrukce nad stávajícím podhledem (prohlídky bočních stěn trámů a dolního líce desky resp. záklopu v mezitrámových a mezižeberních prostorách).
- Inspekční prohlídka vnitřních dutin keramických stropních vložek a desek.
- Inspekční prohlídka vnitřních částí dutinových železobetonových nebo předpjatých prefabrikátů.
- Zaměření geometrických parametrů konstrukčních prvků v nepřístupných částech stropního systému.
- Semidestruktivní metody - realizace sond z horního i dolního líce stropní konstrukce.
- Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí dle ČSN 73 2030: Posoudit spolehlivost stropní konstrukce v případě, že není možno bezpečně zjistit všechny potřebné parametry pro výpočet. Zatěžovací zkoušky mohou být do dosažení únosnosti konstrukce nebo bez dosažení únosnosti konstrukce.
- Při vyhodnocení se zkoušená konstrukce hodnotí z hlediska: mezních stavů únosnosti konstrukce a mezních stavů použitelnosti konstrukce.
- Konstrukce je spolehlivá z hlediska mezního stavu únosnosti, pokud poměr mezi trvalým a celkovým přetvořením konstrukce je menší než l1 (hodnoceno při odtížení z Gs+Vd na hodnotu Gs) a experimentální hodnota únosnosti je větší než výpočtová (požadovaná) hodnota únosnosti násobená součinitelem gexp.
- Konstrukce je spolehlivá z hlediska mezního stavu použitelnosti, pokud experimentální hodnota přetvárného účinku od zkušebního zatížení Gs+Vd je menší než odpovídající část mezní hodnoty přetvoření stanovené v normách pro navrhování nebo určená rozborem podmínek pro použití konstrukce, a jsou splněny další (dohodnuté) podmínky.
Typy stropních konstrukcí
Mezi vodorovné nosné konstrukce patří stropní konstrukce, ztužující pásy, překlady, průvlaky a střechy. Lze rozlišit několik tradičních typů:
- Kamenné klenby
- Cihelné klenby
- Dřevěné konstrukce:
- Povalové stropy
- Dřevěné trámové stropy
- Trámové (rákosníkové) stropy
- Traverzové stropy:
- Kleinovy stropy
- Koenenovy stropy
- Stropní konstrukce CSD HURDIS II
- Keramické stropy:
- Prefabrikované keramické nosníky
- Prefabrikované keramické desky
- Železobetonové stropy:
- Monolitické deskové
- Monolitické trámové
- Monolitické žebírkové (systém Hennebique)
- Monolitické hřibové
- Monolitické bezprůvlakové
- ŽB trámy a keramické desky
- Sklo - železobetonové
- Dutinové stropní panely (montované panelové, SPIROLL)
- Ocelové stropy:
- Plechové
Odborníci a spolupráce
Naši zaměstnanci mají dlouholeté zkušenosti a jsou autorizovanými inženýry ČKAIT v oboru Zkoušení a diagnostika staveb a drží oprávnění Ministerstva dopravy ČR pro Diagnostický průzkum silničních objektů. Spolupracujeme s našimi partnery z oboru statiky, geotechniky a geologie, z geodézie a s mostními prohlídkáři. Jsme tak připraveni nabídnou široké spektrum služeb. Zaměřujeme se mimo jiné i na korozi stavebních materiálů, kde kromě vlastních kapacit spolupracujeme s předními odborníky z výzkumných pracovišť při technických univerzitách a akademii věd.
Mezi naše kolegy a spolupracovníky patří:
- DOC. ING. LEONARD HOBST, CSC.
- PROF. ING. JIŘÍ ADÁMEK, CSC.
- ING. PETR CIKRLE, PH.D.
- ING. PAVEL SCHMID, PH.D.
- Ing. Tomáš Vymazal, Ph.D.
Rádi bychom poděkovali FAST VUT v Brně za účinnou pomoc při sestavování a kontrole skript.
tags: #schmid #cikrle #diagnostika #staveb