Analiza przyczyn zarysowań i korozji płyt balkonowych oraz ścian żelbetowych w nadbudowanym wielokondygnacyjnym budynku

• Autorzy: Jaśniok Mariusz , Jaśniok Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2020.3.2

Warianty tytułu

EN

Analysis of causes of cracks and corrosion of reinforced concrete walls and balcony slabs in a multistorey building with an upward extension

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę przyczyn uszkodzeń płyt i ścian żelbetowych dwóch najniższych, nieużytkowanych kondygnacji, wielorodzinnego budynku mieszkalnego, nadbudowanego niezgodnie z projektem o kilka pięter. Istniało podejrzenie, że znaczne zwiększenie obciążeń nadbudową jest przyczyną powstania rys na ścianach i stropach najniższych kondygnacji. Ponadto obawiano się, że penetrująca od 25-ciu lat przez rysy woda opadowa może być przyczyną korozji betonu i stali zbrojeniowej zmniejszającej nośność elementów konstrukcji. W ramach oceny stanu konstrukcji przeprowadzono badania wytrzymałościowe betonu, pomiary układu zbrojenia oraz badania właściwości ochronnych otulenia betonowego wobec stali zbrojeniowej. Wyniki badań uwzględnione w obliczeniach numerycznych modelu konstrukcji budynku pozwoliły jednoznacznie wskazać skurcz betonu jako przyczynę pęknięć płyt i ścian żelbetowych. Wykonanie nadbudowy nie było więc przyczyną uszkodzeń konstrukcji, a beton pomimo długotrwałego oddziaływania wód opadowych nie stracił swoich właściwości mechanicznych ani ochronnych wobec zbrojenia.

EN

This article presents an analysis of damage to reinforced concrete slabs and walls in two unoccupied lowest stories of the multi-family building with a few-storey upward extension incompatible with the design. A significant increase in loading caused by that extension was supposed to cause cracks in walls and floors at the lowest stories. Moreover, rainwater penetrating cracks for 25 years was expected to induce corrosion of concrete and reinforcing steel reducing the load capacity of structural members. Strength tests, measurements of the reinforcement and tests on protective properties of concrete cover to reinforcing steel were performed as part of evaluating conditions of the structure. Test results included in numerical calculations of the structure model, provided the clear finding that concrete shrinkage was the reason for cracks in reinforced concrete slabs and walls. Thus, the upward extension did not cause damage to the structure, and concrete maintained its mechanical and protective properties to reinforcement despite the long-term effect of rainwater.

Słowa kluczowe

PL

żelbet; korozja; rysy; skurcz; metoda elementów skończonych; MES

EN

reinforced concrete; corrosion; scratches; shrinkage; finite element method; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 3
• Strony: 72--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jaśniok Mariusz

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

autor

Jaśniok Tomasz

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] I. Maruyama and P. Lura. 2019. ‘Properties of early-age concrete relevant to cracking in massive concrete’, Cement and Concrete Research, vol. 123, no. May, p. 105770.
• [2] T. De Larrard, F. Benboudjema, J. B. Colliat, J. M. Torrenti, and F. Deleruyelle. 2010. ‘Concrete calcium leaching at variable temperature: Experimental data and numerical model inverse identification’, Computational Materials Science, vol. 49, no. 1, pp. 35–45.
• [3] L. N. Ma, Y. H. Zhao, and J. X. Gong. 2019. ‘Chloride Diffusivity of High-Performance Concrete due to Early-Age Shrinkage Cracking’, KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 23, pp. 5173–5182.
• [4] B. Klemczak and A. Żmij. 2019. ‘Reliability of standard methods for evaluating the early-age cracking risk of thermal-shrinkage origin in concrete walls’, Construction and Building Materials, vol. 226, pp. 651–661.
• [5] I. Khan, R. François, and A. Castel. 2014. ‘Prediction of reinforcement corrosion using corrosion induced cracks width in corroded reinforced concrete beams’, Cement and Concrete Research, vol. 56, pp. 84–96.
• [6] J. Wang, P. A. M. Basheer, S. V. Nanukuttan, A. E. Long, and Y. Bai. 2016. ‘Influence of service loading and the resulting micro-cracks on chloride resistance of concrete’, Construction and Building Materials, vol. 108, no. APRIL, pp. 56–66.
• [7] C. Lu, W. Jin, and R. Liu. 2011. ‘Reinforcement corrosion-induced cover cracking and its time prediction for reinforced concrete structures’, Corrosion Science, vol. 53, no. 4, pp. 1337–1347.
• [8] D. Jacques, L. Wang, E. Martens, and D. Mallants. 2010. ‘Modelling chemical degradation of concrete during leaching with rain and soil water types’, Cement and Concrete Research, vol. 40, no. 8, pp. 1306–1313.
• [9] Z. Ściślewski. 1999. Ochrona kostrukcji żelbetowych. Warszawa: Wydawnictwo ‘Arkady’.
• [10] PN-EN 13791:2019, Assessment of in-situ compressive strength in structures and precast concrete components. PKN/KT 274.
• [11] PN-EN 206+A1:2016-12, Concrete Specification, performance, production and conformity. Warszawa: PKN/KT 274.
• [12] PN-EN 1992-1-1:2008, Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1-1: General rules and rules for buildings. Warszawa: PKN/KT 274.
• [13] A. Zybura, M. Jaśniok, and T. Jaśniok. 2011. Diagnostyka konstrukcji żelbetowych. T. 2. Badania korozji zbrojenia i właściwości ochronnych betonu. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [14] InterCAD Kft., ‘AxisVM’. Budapeszt, 2019.
• [15] PN-EN 1990:2004, Eurocode Basis of structural design. PKN/KT 274.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).