Δομικοί έλεγχοι

Μη καταστροφικοί και ημι-καταστροφικοί έλεγχοι δομικών στοιχείων



1. Δυναμικό Οπλισμού
 Έμμεσες ηλεκτροχημικές μέθοδοι είναι η μέτρηση δυναμικού χάλυβα και η μέτρηση αντίστασης σκυροδέματος με τις οποίες μπορεί να εκτιμηθεί η πιθανότητα διάβρωσης του χάλυβα. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι κατά το ASTM C 876-87, ανάλογα με το μέγεθος της διαφοράς δυναμικού (Ε) μπορεί να λεχθεί ότι:
Όταν Ε>-200mV με πιθανότητα 90% δεν συμβαίνει διάβρωση.
Όταν Ε<-350mV, με πιθανότητα 90% συμβαίνει διάβρωση,
Όταν -200mV < Ε < -350mV δεν είναι βέναιο αν συμβαίνει διάβρωση ή όχι. Το δυναμικό οπλισμού μπορεί να μετρηθεί με ειδική συσκευή χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια θειικού χαλκού. Η εφαρμογή είναι απλή και γρήγορη χωρίς να είναι ιδιαίτερα ακριβή. Απαιτεί όμως ειδίκευση στην εφαρμογή και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Από τα αποτελέσματα μπορεί να συνταχθεί μελέτη γαλβανικής προστασίας, καθοδικής προστασίας ή τοποθέτησης ανοδίων για την άρση του φαινομένου της διάβρωσης.

Μέτρηση δυναμικού διάβρωσης.




















2. Μέτρηση pH σκυροδέματος και ηλεκτρικής αντίστασης.
Μέσω της μέτρησης του pH στη μάζα του σκυροδέματος μπορούμε να διαπιστώσουμε εάν ο οπλισμός προστατεύεται πλέον από το προστατευτικό φιλμ της παθητικοποίησης του που δημιουργείται κατά τη σκυροδέτηση ενός στοιχείου. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει η διαβάθμιση του pH κατά βάθος σε ένα στοιχείο. Σε συνδυασμό με την ηλεκτρική αντίσταση του σκυροδέματος, το οποίο παίζει το ρόλο του ηλεκτρολύτη στη χημική αντίδραση της διάβρωσης, μπορούμε να εξάγουμε συμπεράσματα και μεθόδους για την άρση της. 

Μέτρηση pH σε πυρήνα σκυροδέματος διαμέτρου D=40mm, φαίνεται η διαβάθμιση κατά βάθος.


















3. Συγκέντρωση χλωριόντων  [Cl- ]
Η διείσδυση των χλωριόντων είναι μια διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε πλήρως ή μερικώς γεμάτους πόρους με νερό (υγρασία). Η ύπαρξη χλωριόντων στο σκυρόδεμα προέρχεται από ενδογενείς παράγοντες (πρόσμικτα ή αδρανή από παραθαλάσσιες περιοχές, αερομεταφερόμενα), τις περισσότερες φορές  όμως από εξωγενείς όπως η χρησιμοποίηση αλάτων τήξης χιονιού  στους δρόμους και  γέφυρες, διείσδυση στα λιμενικά έργα και στις παράκτιες κατασκευές καθώς το περιβάλλον είναι πλούσιο σε χλωριούχα άλατα.
 Τα χλωριόντα φθάνοντας στην εξωτερική επιφάνεια ενός δομικού στοιχείου, διεισδύουν στους πόρους του σκυροδέματος είτε μέσω διάχυσης είτε μέσω τριχοειδούς
απορρόφησης του επιφανειακού νερού στο οποίο διαλύονται, είτε με συνδυασμό
των δυο αυτών μηχανισμών και προκαλούν σημαντικότατες βλάβες στο χάλυβα.
Το κρίσιμο όριο της συγκέντρωσης των χλωριόντων προσδιορίζεται με την μέτρηση της ολικής συγκέντρωσης χλωριόντων στο σκυρόδεμα, με μέση τιμή 0.4 % (για τσιμέντο τύπου Portland) - 1 % (για ποζολανικά τσιμέντα) του βάρους του τσιμέντου. Μία ταχεία μέθοδος εύρεσης της συγκέντρωσης χλωριόντων είναι ο ψεκασμός με διάλυμα Νιτρικού Αργύρου 0,1Μ. (ΑgNO).

Ψεκασμός σκυροδέματος με διάλυμα ΑgNO3




















4. Κρουσιμέτρηση
Η μέθοδος του κρουσιμέτρου είναι μια μη καταστρεπτική μέθοδος εκτίμησης της αντοχής του σκυροδέματος, η οποία βασίζεται στη μέτρηση της επιφανειακής σκληρότητας των δομικών στοιχείων που εξετάζονται.
Με τη μέθοδο του κρουσιμέτρου εξετάζεται η ποιότητα του σκυροδέματος της εξωτερικής επιφάνειας των υφιστάμενων κατασκευών και σε βάθος μέχρι τα 30mm. Μέσω της μεθόδου αυτής γίνεται εκτίμηση της αντοχής του σκυροδέματος.
Η μέθοδος του κρουσιμέτρου αφορά στη μέτρηση μιας τιμής αναπήδησης ενός χαλύβδινου σφυριού σε σκληρυμένο σκυρόδεμα.

Οι κανονισμοί που ακολουθούνται είναι του ASTM C805-02.

Δοκιμή κρουσίμετρου σε υποστύλωμα



















5. Ανίχνευση οπλισμού με μαγνητικές μεθόδους
Με τη μέθοδο αυτή μπορεί να ανιχνεύεται, με χρήση ενός μαγνητόμετρου, ο οπλισμός του σκυροδέματος και να εκτιμάται με αρκετά καλή προσσέγγιση  το πάχος της επικάλυψης, ενώ μπορεί να εκτιμηθεί και η διάμετρος της ράβδου.
Τα μαγνητόμετρα βασίζονται στην αλληλεπίδραση των ράβδων οπλισμού και ενός χαμηλής συχνότητας, ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

Ανίχνευση οπλισμού σε υφιστάμενη πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος
















6. Προσδιορισμός του βάθους ενανθράκωσης
Η μέθοδος της μέτρησης του βάθους ενανθράκωσης βασίζεται στη μεταβολή του pH του σκυροδέματος ενός δομικού στοιχείου από την παρουσία του διοξειδίου του άνθρακα (CO2).
Η μέτρηση πραγματοποιείται με ψεκασμό, σε φρεσκοκομμένο πυρήνα σκυροδέματος, διαλύματος φαινολοφθαλεῒνης η οποία και χρωματίζει το μη ενανθρακωμένο σκυρόδεμα βυσσινί, ενώ παραμένει άχρωμη στη περιοχή του ενανθρακωμένου.

Τα πρότυπα που ακολουθούνται είναι το RILEM CPC-18/88 και το ΕΛΟΤ CR 12793:1997 par.7.4

Προσδιορισμός βάθους ενανθράκωσης















7. Μέτρησης της δύναμης αποκόλλησης σκυροδέματος (Pull-off Test)
Το pull-off test έχει σκοπό  την εκτίμηση της δύναμης που χρειάζεται για την αποκόλληση της επικάλυψης άκαμπτων επιφανειών όπως, μέταλλο, σκυρόδεμα ή ξύλο.
Η δοκιμή αυτή καθορίζει τη μέγιστη κάθετη δύναμη που μπορεί να αντέξει μια επιφάνεια πριν την αποκόλληση του επιστρωμένου υλικού ή και αν η επιφάνεια παραμένει άθικτη με επιβολή της παραπάνω δύναμης.
Η αποτυχία θα συμβεί στην πιο αδύναμη επιφάνεια της διεπιφάνειας που αποτελείται από το υπό δοκιμή κομμάτι, την κόλλα, την επιφάνεια επικάλυψης και το υπόστρωμα και θα αποκαλυφθεί από τη σπάσιμο της επιφάνειας.
Η δοκιμή κρίνεται απαραίτητη πριν από κάθε απόφαση μελέτης ενίσχυσης ώστε να μπορέσει να εξαχθεί συμπέρασμα για τον τρόπο επέμβασης και τα προδιαγραφόμενα υλικά. 

Οι κανονισμοί που ακολουθούνται είναι του ASTM D 4541-02.

Δοκιμή pull off για τον προσδιορισμό της διατμητικής αντοχής επιφάνειας σκυροδέματος















8. Μέτρηση της ταχύτητας των παλμών υπερήχων
Η μέτρηση της ταχύτητας των παλμών των υπερήχων των διαμηκών κυμάτων που διατρέχουν το σκυρόδεμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις ακόλουθες εφαρμογές:
- Προσδιορισμό της ανομοιομορφίας της μάζας του σκυροδέματος μέσα ή μεταξύ διαφορετικών τμημάτων.
- Εντοπισμό υφιστάμενων ρωγμών, κενών και άλλων ανωμαλιών και του σχετικού μεγέθους αυτών.
- Μέτρηση των αλλαγών στις ιδιότητες του σκυροδέματος, που λαμβάνουν χώρα με την πάροδο του χρόνου.
- Συσχέτιση ταχύτητας των υπερήχων και αντοχής για τον προσδιορισμό της ποιότητας του σκυροδέματος.
- Αποτίμηση του μέτρου ελαστικότητας και του δυναμικού λόγου του Poisson του υλικού.
Οι διαφορές που εντοπίζονται σε ένα σετ μέτρησης ταχύτητας υπερήχων κατά μήκος διαφορετικών μονοπατιών μέσα στη δομή του σκυροδέματος αντικατοπτρίζουν την μεταβολή της κατάστασης του σκυροδέματος.

Η δοκιμή μέτρησης της ταχύτητας των υπερήχων βάση των συστάσεων του προτύπου BS 1881:Part 203:1986.

Προσδιορισμός βάθους ρωγμής με υπέρηχους















9. Εξόλκευση ήλου
Η εξόλκευση ήλου είναι μια έμμεση μέθοδος προσδιορισμού της θλιπτικής αντοχή του σκυροδέματος. Ο ήλος εισάγεται στο σκυρόδεμα μετά από την εκτόξευση του από ειδικό πιστόλι. Ο ήλος έχει μήκος από 1-4cm και διάμετρο 4mm. Ο ήλος εξολκεύεται από το σκυρόδεμα με χρήση ειδικού εξολκέα ο οποίος φέρει δυναμόμετρο. Η δύναμη που καταγράφεται από το δυναμόμετρο συσχετίζεται με τη θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος.

Η δοκιμή εξόλκευσης ήλου σύμφωνα με όσα περιγράφονται στη διδακτορική διατριβή του  Λ. Λογοθέτη (1979) και στην έκδοση του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας με τίτλο «Μέθοδοι για την επιτόπου αποτίμηση των χαρακτηριστικών των υλικών» (Σπανός, Σπιθάκης, Τρέζος, 2006).


Δοκιμή εξόλκευσης ήλου















10. Πυρηνοληψία
Για την εκτίμηση της αντοχής του σκυροδέματος κατά τον έλεγχο των υφιστάμενων κατασκευών, συχνά είναι αναγκαία η λήψη πυρήνων. Οι πυρήνες αυτοί χρησιμοποιούνται για τη διεξαγωγή κάποιων έμμεσων μεθόδων.
Εκτός από την θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος με τη λήψη πυρήνων μπορούμε ακόμη να εξετάσουμε:
• Γενικότερα την ποιότητα του σκυροδέματος της κατασκευής.
• Τη θέση και το μέγεθος των ράβδων οπλισμού.
• Την ύπαρξη ρωγμών ή άλλων αστοχιών μέσα στη μάζα του σκυροδέματος.
• Το είδος των αδρανών.

Η λήψη δοκιμίων πραγματοποιείται σύμφωνα με τις οδηγίες της Εγκυκλίου Ε7/1997.

Λήψη κυλινδρικού δοκιμίου από δοκό

Protected by Copyscape Duplicate Content Tool