Ποιοτικός Έλεγχος Ενίσχυσης Κατασκευών µε Σύνθετα Υλικά ρ. Κώστας Π. Αντωνόπουλος Πολιτικός Μηχανικός ReTech S.A. Ηµερίδα «Ενίσχυση κτιρίων µε σύνθετα υλικά» ΤΕΕ Τρίτη 6 Νοεµβρίου 2007
Ποιοτικός Έλεγχος Συνθέτων Υλικών (Π.Ε.Σ.Υ.) Ο σκοπός του (Π.Ε.Σ.Υ.) είναι να παρακολουθεί και να επιβεβαιώνει ότι όλα τα στάδια της ενίσχυσης της κατασκευής µε σύνθετα υλικά εκτελούνται µε ορθό τρόπο όπως περιγράφονται στις προδιαγραφές του έργου, στις συστάσεις του προµηθευτή των υλικών και τους ισχύοντες τεχνικούς κανονισµούς της χώρας. Ο (Π.Ε.Σ.Υ.) πρέπει να εφαρµόζεται αυστηρά σε όλη τη διάρκεια της εφαρµογής της ενίσχυσης µε σύνθετα υλικά: - Παράδοση και αποθήκευση των υλικών στο έργο. - Συνθήκες έργου (καιρικές, καταλληλότητα υποστρώµατος). - Εφαρµογή των υλικών στις προς ενίσχυση επιφάνειες.
Αρχικός έλεγχος και αξιολόγηση Ταυτότητα συνθέτων υλικών (όπως: ονοµασία, τύπος προϊόντος, παραγωγός, κωδικοί παρτίδας, ηµεροµηνία λήξης ρητινών κ.τ.λ.). Στοιχεία που αφορούν στις µηχανικές ιδιότητες των υλικών (όπως: µέτρο ελαστικότητας, εφελκυστική αντοχή ινών, θερµοκρασία υαλώδους µεταπτώσεως κ.τ.λ.). Πληροφορίες που αφορούν στη µεταφορά και στην αποθήκευση των υλικών (όπως: χρόνος εργασιµότητας και εφαρµογής, αναλογίες ανάµειξης για τις ρητίνες, συνθήκες αποθήκευσης κ.τ.λ). Πληροφορίες υγιεινής και ασφάλειας (όπως: τοξικότητα υλικών, αναφλεξιµότητα κ.τ.λ.).
Ποιοτικός έλεγχος των παραδιδόµενων στο έργο συνθέτων υλικών Τα παραδιδόµενα υλικά είναι αυτά που προδιαγράφονται από τη µελέτη και παραδόθηκαν στο έργο σε άριστη κατάσταση. Πριν την εφαρµογή των συνθέτων υλικών πρέπει να γίνονται δειγµατοληπτικοί έλεγχοι (όπως: δοκιµές εφελκυσµού σε σύνθετα υλικά και ρητίνη, δοκιµές συγκολλησιµότητας ρητινής κ.τ.λ.). Να βεβαιώνεται ότι τα υλικά θα αποθηκευτούν σύµφωνα µε τις συστάσεις του κατασκευαστή σε ορθή συσκευασία και σε µη επιζήµιο περιβάλλον. Να βεβαιώνεται ότι εργολάβος εφαρµογής είναι πιστοποιηµένος από τον κατασκευαστή των υλικών. Να πραγµατοποιείται επίβλεψη στο έργο από ιπλ. Πολ. Μηχανικό µε γνώσεις περί συνθέτων υλικών.
Έλεγχος και καταγραφή των συνθηκών του έργου (πριν την επικόλληση συνθέτων υλικών) Καταλληλότητα υποστρώµατος (σκυρόδεµα): η εφελκυστική αντοχή του σκυροδέµατος από ενδεικτικές δοκιµές pull off (σύµφωνα µε τα πρότυπα EN 1542 ή ASTM D4541) > 1.5 MPa. «Ανωµαλίες» στην επιφάνεια του υποστρώµατος (σκυρόδεµα) θα πρέπει να είναι εντός συγκεκριµένων ορίων. Η σχετική υγρασία και θερµοκρασία ατµόσφαιρας και υποστρώµατος θα καταγράφονται κάθε ηµέρα εφαρµογής και θα υποδεικνύουν την εφαρµογή ή όχι των σύνθετων υλικών.
Ποιοτικός Έλεγχος κατά τη διάρκεια της εφαρµογής Έλεγχος (εξακρίβωση) της ορθής εφαρµογής των σύνθετων υλικών (εφαρµογή στην ορθή κατεύθυνση µε ευθυγραµµισµένες ίνες απόκλιση ευθυγραµµίας µεγαλύτερη από 8cm/m πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψιν ορθή αναλογία ινών ρητίνης, ορθή ανάµειξη και επάλειψη επιφάνειας µε εποξειδική ρητίνη). Έλεγχος (επιβεβαίωση) της οµαλής τελικής επιφάνειας και της συνέχειας των συνθέτων υλικών µετά την εφαρµογή τους. Έλεγχος (επιβεβαίωση) των µηχανικών χαρακτηριστικών του εφαρµοσµένου υλικού (ίνες και ρητίνη) σύµφωνα µε το πρότυπο ASTM D3039 δοκιµή εφελκυσµού (δοκιµή στο εργαστήριο). Έλεγχος (επιβεβαίωση) της ενδεδειγµένης εφελκυστικής αντοχής της διεπιφάνειας σύνθετου υλικού σκυροδέµατος).
Έλεγχος της διεπιφάνειας Ο έλεγχος της διεπιφάνειας µπορεί να γίνει είτε µε χρήση ελάχιστα καταστροφικών δοκιµών (PDT( PDT) είτε µε τη χρήση µη καταστροφικών δοκιµών (ΝDT( DT). ). Η χρήση των µη καταστροφικών δοκιµών ενδείκνυται σε κρίσιµες περιοχές µελών στις οποίες δεν θέλουµε καµία φθορά του σύνθετου υλικού. Ελάχιστα καταστροφικές δοκιµές (PDT) αντοχής της διεπιφάνειας (pull-off test) για προσδιορισµό της Μη καταστροφικές δοκιµές για τον προσδιορισµό (NDT) για των προσδιορισµό κενών (µέθοδος υπερήχων, µέθοδος υπέρυθρης φωτογράφησης, απλή ακουστική µέθοδος).
Ελάχιστα καταστροφικές δοκιµές Pull-off test Η πιο συνηθισµένη ελάχιστα καταστροφική δοκιµή για τον έλεγχο της αντοχής της διεπιφάνειας είναι η δοκιµή pull off (EN 1542 και ASTM D4541). Πραγµατοποιείται µερική κοπή στο σύνθετο υλικό, µέχρι βάθους 5mm µέσα στο σκυρόδεµα. Ένας µεταλλικός δίσκος (διαµέτρου 50mm mm) ) επικολλάται στο σύνθετο υλικό και εξολκεύεται σε απευθείας εφελκυσµό. Η δύναµη διαιρεµένη µε την επιφάνεια δίνει την άµεση εφελκυστική αντοχή της διεπιφάνειας.. Η δοκιµή είναι επιτυχηµένη όταν η αστοχία πραγµατοποιείται στο σκυρόδεµα χωρίς αποκόλληση του σύνθετου υλικού.
οκιµή Pull-off
Μη καταστροφικές δοκιµές (Απλή ακουστική µέθοδος) Η διαπίστωση των κενών πίσω από το σύνθετο υλικό συνήθως πραγµατοποιείται χτυπώντας ελαφριά στην επιφάνεια του µε ένα µικρό σφυρί µε σφαιρική µεταλλική κεφαλή. Τα κενά κατατάσσονται στις ακόλουθες τρεις κατηγορίες: Μικρές φυσαλίδες εγκλωβισµένου αέρα (1.5mm-3mm) δεν απαιτούν επισκευή. Αποκολλήσεις µικρότερες από 13cm1 2 είναι µερικώς αποδεκτές, (Αποκολλήσεις µεγαλύτερες από 13cm 2 πρέπει να επισκευάζονται). Κάθε αποκόλληση µεγαλύτερη από το 5% της επιφάνειας του ενισχυόµενου στοιχείου, πρέπει να αποκαθίσταται
ιαπίστωση και επισκευή κακοτεχνιών Κάθε κακοτεχνία (αποκολλήσεις ή ελαττωµατικό υλικό), θα πρέπει να διαπιστώνονται και να αποκαθίστανται σύµφωνα µε τις οδηγίες του προµηθευτή, εγκεκριµένες από τον Επιβλέποντα Μηχανικό. Θα πρέπει να καταγράφονται όλες οι θέσεις των κακοτεχνιών. Όλα τα κενά και οι αποκολλήσεις που δεν είναι εντός των επιτρεπτών ορίων, θα πρέπει να αναφέρονται στον Επιβλέποντα Μηχανικό. Αν υπάρχουν σηµαντικά κενά στα σύνθετα υλικά, θα πρέπει να αφαιρούνται και να επικολλούνται νέα. Εναλλακτικά µπορεί να γίνει ρητινένεση µε συµβατική ρητίνη, ώστε να γεµίσει το κενό.
οκιµές Εργαστηρίου Για κάθε ηµέρα εφαρµογής θα πρέπει να κατασκευάζονται δύο δείγµατα (διαστάσεων 30cm x 30cm), αποτελούµενα από δύο στρώσεις σύνθετων υλικών µε την κύρια διεύθυνση των ινών ίδια και για τις δύο στρώσεις. Σε κάθε δείγµα θα πρέπει να αναγράφεται ο κωδικός του και η ηµεροµηνία κατασκευής του και να συνοδεύεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες του εργοταξίου την ηµέρα της κατασκευής του, όπως η θερµοκρασία και η σχετική υγρασία. Από το δείγµα διαστάσεων 30cm x 30cm θα πρέπει να αποκόβονται 5 κουπόνια (διαστάσεων 19mm x 228mm) ) και να ελέγχονται οι ιδιότητες των υλικών κατά µήκος της κύριας διεύθυνσης των ινών. Από τη δοκιµή προκύπτουν µέσες τιµές για τα ακόλουθα (ASTM D3039): Μέγιστη εφελκυστική αντοχή Μέτρο ελαστικότητας % παραµόρφωση θραύσης
οκιµές Εργαστηρίου
i. ii. Φύλλο Ελέγχου i. Ηµεροµηνία και ώρα της εφαρµογής. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. Ατµοσφαιρική θερµοκρασία, σχετική υγρασία και γενικές παρατηρήσεις για την ατµόσφαιρα. Θερµοκρασία και σχετική υγρασία υποστρώµατος. Προετοιµασία της επιφάνειας επικόλλησης συνθέτων υλικών. v. Καθαρότητα επιφάνειας. Καταγραφή κωδικού παρτίδας και τοποθέτησή του στο έργο. vii. Καταγραφή αναλογιών ανάµειξης και χρόνων ανάµειξης. viii. Επιβεβαίωση των διαδικασιών εφαρµογής. Ιδιότητες των σύνθετων υλικών, όπως προέκυψαν από τις δοκιµές των κουπονιών x. Αποτελέσµατα από τις δοκιµές επί τόπου του έργου. x. xi. xii. Θέση και µέγεθος των αποκολλήσεων και των κενών αέρα. xii. Γενική εξέλιξη του έργου.
Ευχαριστώ!