Metody
Při stavebně technickém průzkumu využíváme následující metody a postupy:
1. Vizuální zhodnocení
V první řadě je důležité provedení vizuálního zhodnocení řešené stavby. Již během takového zhodnocení můžou být odhaleny choulostivá místa či poruchy, které by v rámci průzkumu neměly být přehlédnuty. Vizuální prohlídku provádíme od nejvyššího podlaží k nejnižšímu, abychom zároveň získali představu o tom, jakým způsobem je zatížení přenášeno z nejvyššího podlaží (střechy) až do základových konstrukcí. V rámci vizuální prohlídky se zároveň vyberou oblasti vhodné k ohledání. Taková místa se volí s ohledem na to, aby bylo možné efektivně a důkladně stanovit požadavky investora včetně následujících zkoumaných aspektů:
- Konstrukce krovu (šikmá střecha):
kontrola celistvosti střešního pláště, oblasti uložení dřevěných prvků, oblasti se známkami historického zatékání srážkové vody, zazděné části dřevěných prvků, stav dřevěných prvků v oblastech složitých detailů (vikýře, římsy, konzoly...), vlhkost materiálů…
- Konstrukce ploché střechy:
celistvost střešního pláště (hydroizolace), nosná konstrukce střechy, kontrola skladby střešního souvrství, stav střešního souvrství (kondenzace vodních par…), stav dřevěných prvků v oblastech složitých detailů (římsy, konzoly...)
- Vodorovné nosné konstrukce:
materiálové a konstrukční provedení, stav dřevěných prvků, stav dřevěných prvků v oblastech problémových detailů (konzoly, balkony, místnosti s vlhkým provozem…), nadměrné průhyby, trhliny, materiálové charakteristiky (beton, ocel, dřevo…)
materiálové a konstrukční provedení, vlhkost zdiva a betonu, salinita zdiva…
materiálové provedení, tvar a hloubka založení, základové poměry…
2. Sondy
Stavebně technické průzkumy a sondy potřebné k jejich provádění bychom mohli rozdělit do 2 hlavních skupin:
- nedestruktivní
- destruktivní.
Příznivější z hlediska zásahů i pracnosti provedení jsou samozřejmě zkoušky nedestruktivní, bohužel touto formou se velmi často dosahuje pouze orientačních výstupů a takovýto závěr pak může vést opět k prodražení budoucích nákladů. Proto se v rámci diagnostiky snažíme najít kompromis a průzkumy provádět, pokud možno kombinací těchto dvou metod. V dnešní době již existují vyspělé technologie, které jsou schopny takovýto záměr uskutečnit. Vhodným použitím správných kombinací metod je tedy možné minimalizovat náklady spojené s probíhajícím průzkumem a posléze i s případnými stavebními zásahy.
3. Pevnost betonu
K nedestruktivnímu zjištění pevnosti betonu v tlaku využíváme Schmidtův tvrdoměr typu 225 firmy ADA, který energií rázu odpovídá tvrdoměru typu N. Zkoušky jsou vyhodnoceny dle příslušného kalibračního vztahu udávaného výrobcem a ČSN 731373 – Tvrdoměrné metody zkoušení betonu. Při vyhodnocení výsledků zohledňujeme staří betonu a jeho vlhkost.
4. Karbonatace betonu
Karbonataci betonu zkoumáme s cílem identifikovat případné problémy s penetrací oxidu uhličitého do betonové konstrukce. Na vhodné zkušební betonové těleso se aplikuje roztok 1 g fenolftaleinu v 70 ml etylalkoholu zředěný destilovanou vodou do celkového objemu 100 ml, pomocí kterého lze určit přítomnost aktivní karbonatace v betonu – pokud se zkušební plocha, na kterou je roztok aplikován nezbarví do fialova (barva betonu zůstává beze změn), pak lze konstatovat již proběhlou karbonataci, pokud se zkušební plocha do fialova zbarví, beton se považuje za nezkarbonatovaný. Kromě koroze výztuže může mít karbonatace vliv také na beton. V důsledku karbonatace může beton vykazovat vyšší povrchovou pevnost, než je jeho skutečná, a proto je v případě prokázání přítomnosti karbonatace vhodné hodnoty pevnosti naměřené nedestruktivními tvrdoměrnými zkouškami redukovat.
V průběhu času se do betonu se vzduchem dostává CO2 a reaguje s Ca(OH)2 — portlanditem — obsaženým v betonu. Ca(OH)2 se rozkládá na CaCO3 a vodu. Jak postupuje CO2 do betonu, ubývá Ca(OH)2 a tím se snižuje pH krycí vrstvy.
Když pH betonu klesne pod hodnotu 9, rozpadne se vrstvička hutných oxidů železa mezi ocelí a betonem. Dojde k takzvané “depasivaci” výztuže. Tímto okamžikem má k výztuži přístup voda a kyslík a startuje koroze výztuže.
Obr. Struktura fenolftaleinu
Obr. Karbonatace betonu do hloubky 3O mm
5. Pevnost malty a zdících prvků
Ke zjištění pevnosti malty a keramických zdících prvků využíváme nedestruktivní metodu příklepového vrtání dle TZÚS Praha pomocí přístroje známého jako „Kučerova vrtačka“. Metoda je založena na vzájemném statisticky významném vztahu mezi pevností malty (případně zdiva) a odporem proti vnikání vrtáku při příklepovém vrtání touto vrtačkou s danými parametry. Pevnost se záhy vyhodnotí pomocí kalibračních vztahů mezi hloubkou daného vývrtu a pevností zkoušeného prvku (malta, zdivo).
Obr. Modernizovaná verze Kučerovy vrtačky KV-3
6. Mykologický průzkum
Mykologický průzkum probíhá formou prvotní vizuální prohlídky dotčených dřevěných konstrukcí, během které dojde k vytipování potenciálních míst napadených dřevokaznými škůdci, mezi taková místa mohou patřit například přilehlé oblasti místností s vlhkým provozem, střešní plášť ve špatném technickém stavu, či náročné stavební detaily, kde může docházet ke kondenzaci vodních par (balkony, zhlaví trámů apod.). V dalším kroku se provede odběr dřevěných vzorků společně s označením místa odběru. Vzorky se řádně označí, uchovají a následně dále předají na makroskopickou a mikroskopickou analýzu kvalifikované osobě.
Obr. Nález dřevokazné houby
Obr. Působení dřevokazného hmyzu
7. Nedestruktivní stanovení vlhkosti
Ke stanovení vlhkosti nedestruktivní metodou používáme zařízení, jež funguje na principu odporového měření. Tento typ měření umožňuje rychlé a jednoduché určení vlhkosti materiálů. Každý měřený bod je měřen ve 4 výškách a to ve 30 cm, 60 cm, 90 cm a 120 cm. Stanovení vlhkosti po výšce profilu stěny umožňuje sledovat průběh vlhkosti a určit tak její možnou příčinu.
Součástí stanovení vlhkosti stavebních materiálů je také stanovení teploty a vlhkosti prostředí, ve kterém se tyto materiály (konstrukce) nacházejí.
Obr. Stanovení vlhkosti zděné stěny po výšce ve 4 bodech
Tab. 1 – Klasifikace vlhkosti vzduchu ve vnitřním prostředí
Tab. 2 – Klasifikace vlhkosti zdiva
8. Salinita zdiva
Zjišťováním salinity zdiva se rozumí stanovení obsahu škodlivých minerálních látek – solí. Mezi nejvíce stavebně škodlivé minerální látky patří tři druhy solí: sírany, chloridy a dusičnany. Tyto látky se ve zdivu vyskytují v souvislosti s působením vlhkosti, jakmile do zdiva proniká vlhkost, dochází zároveň k transportu minerálních látek rozpuštěných ve vodě.
Přítomnost solí ve zdivu může mít hned několik negativních vlivů:
- Rozpuštěné soli se usazují v kapilární struktuře zdiva, zmenšují průměr kapilár a tím umožňují vzlínání vlhkosti do výšky. Samotná vlhkost zdiva má negativní vliv na materiálové charakteristiky a oslabuje celkovou únosnost.
- V důsledku vypařování vody ze zdiva dochází k usazování solí a jejich následné krystalizaci. Krystalizace v mezerách a pórech materiálů vyvíjí značný tlak, který může mít za následek nejenom destrukci omítek, ale samotného nosného prvku.
- V důsledku krystalizace vznikají solné výkvěty, které mohou být vhodným prostředím pro biologicky škodlivé činitele jako jsou bakterie, plísně, řasy.
9. Destruktivní tahová zkouška oceli
Pro destruktivní stanovení materiálových charakteristik oceli se z konstrukce odebere celkem 5(10) zkušebních těles, které dále předáváme na potřebné mechanické obrobení do požadované velikosti a tvaru. Následně se na vzorkách provede destruktivní tahová zkouška v akreditované laboratoři TZÚS Praha.
Obr. Tvar zkušebních tyčí [zdroj: TZUS]
Obr. Destruktivní tahová zkouška oceli
10. Hodnocení stavu konstrukce
Jednotlivé prvky nosné konstrukce třídíme dle jejich skutečného technického stavu do následujících tříd v závislosti na rozsahu degradace:
Tab. 3 – Stupnice závažnosti opotřebení [zdroj: Ing Karel Kubečka, Ph.D]