W pracy omówiono podstawowe uwarunkowania oceny stanu technicznego zabytkowych konstrukcji budowlanych. Zwrócono uwagę na przydatność do tego celu badań nieniszczących, które umożliwiają przeprowadzenie niezbędnych badań diagnostycznych bezpośrednio na obiekcie, przy minimalnej ingerencji w jego integralność strukturalną. W pracy przedstawiono także wybrane wyniki badań własnych, dotyczących oceny wytrzymałości betonu na ściskanie i rozciąganie oraz oceny nasiąkliwości i zagrożenia korozyjnego w górnym pierścieniu żelbetowej konstrukcji kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu.
EN
The paper discusses the basic conditions required for assessing the technical condition of heritage building structures. Attention is given to the utility of non-destructive testing for this purpose, which allows essential diagnostic testing to be carried out directly on site, with only minimal intervention into its structural integrity. The paper presents also the results of own research regarding assessment of concrete compressive and tensile strength, as well as assessment of water absorbability and risk of corrosion in the upper reinforced concrete ring of the dome structure of the Centennial Hall in Wrocław.
W artykule omówiono podstawowe uwarunkowania oceny stanu technicznego zabytkowych konstrukcji budowlanych. Zwrócono uwagę na przydatność do tego celu badań nieniszczących, które umożliwiają przeprowadzenie niezbędnych badań diagnostycznych bezpośrednio na obiekcie, przy minimalnej ingerencji w jego integralność strukturalną. Scharakteryzowano wybrane metody badawcze wykorzystywane w diagnostyce tego rodzaju obiektów. Przedstawiono między innymi metodę termowizyjną, metodę DRM (pomiar oporu wiercenia) oraz metodę „pull-out”. Przedstawiono także wybrane wyniki badań własnych, dotyczących oceny wytrzymałości betonu na ściskanie w dolnym pierścieniu obwodowym kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu. Uzyskane wyniki badań wytrzymałościowych przeprowadzonych metodą „pull-out” wykazały między innymi, że badany beton, pomimo upływu stu lat, charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami wytrzymałościowymi.
EN
The paper discusses the basic conditions for the assessment of the technical condition of historical building structures. Attention has been pied to the NDT measurements which allow to carry out necessary examinations directly on the object with relatively small interference in its structural integrity. Some selected test methods, used for technical evaluation of such structures, have been presented. Among other things, infrared thermography, DRM (drilling resistance measurements) and “pull-out” method have been introduced. The paper presents also selected results of author’s research carried out in the bottom perimeter ring of the dome of the Centennial Hall in Wrocław. The obtained results performed by means of “pull-out” method, showed that the current mechanical parameters of tested concrete, although almost 100 years have passed, should be regarded as very good.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawione wyniki badań dokumentują obecny stan techniczny betonu w konstrukcji wsporczej kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu po upływie ok. 100 lat. Są unikatowym źródłem informacji o jakości betonu z początku XX w. Badania wykazały m.in., że cechy wytrzymałościowe betonu pozwalają na oszacowanie jego klasy wytrzymałości jako C20/25. Na podkreślenie zasługuje uzyskana wartość nasiąkliwości, wynosząca średnio ok. 4,3%, którą biorąc pod uwagę poziom technologii betonu na początku ubiegłego wieku, uznać należy za nadspodziewanie dobrą.
EN
Presented results of carried out research dokument current technical condition of concrete in supporting structure of the Centennial Hall in Wrocław after about 100 years. These results are quite unique source of information about the quality of concrete from the beginning of the 20th century. The obtained data show, among other things, that strength parameters of tested concrete meet the current requirements for strength class C20/25. It is also worth of mention that average value of obtained absorbability is equal to about 4.3%, which, considering the level of concrete technology at the beginning of the previous century should be considered a surprisingly good result.
The subject of the paper is north dome of the Four Domes Pavilion in Wroclaw, which was erected according to the project by architect Hans Poelzig in 1913. The geometry of the dome (plan, rise, thickness) has an essential influence on the stress distribution in the structure and may be a crucial factor determining the cracking pattern. The results of the study of archival documents and numerical analysis indicate that there is a need for increasing the bearing capacity of the structure. After carrying out 3D FEM analysis, it was decided to apply strengthening technology based on the FRCM system with carbon and P.B.O. fibers on the surface and on the external ring of the dome.
PL
Powszechnie występującą na całym świecie formą przekryć historycznych jest kopuła, która może być realizowana m.in. na rzucie koła, elipsy czy ośmioboku. Geometria kopuły (rzut, wyniesienie oraz grubość) wpływa na rozkład naprężeń w konstrukcji i może być decydującym czynnikiem wpływającym na propagację rys. Przedmiotem pracy jest Pawilon Czterech Kopuł we Wrocławiu, który powstał wg projektu Hansa Poelziga w 1913r. Analiza dokumentacji archiwalnej wykazuje, iż wszelkie zmiany jakich się podejmowano w trakcie realizacji prac były wynikiem: braku czasu, opóźnień w wykonaniu oceny statycznej, przekazaniu rysunków projektowych w nieodpowiedniej skali oraz prowadzenia prac budowlanych w zimie. Efektem powyższych działań jest niedostateczne zbrojenie kopuły, która uległa uszkodzeniom w formie pęknięć południkowych i równoleżnikowych od strony zewnętrznej i wewnętrznej. W wyniku przeprowadzonej analizy konstrukcyjnej przy użyciu Metody Elementów Skończonych (MES) podjęto decyzję o wzmocnieniu przekrycia przy użyciu siatek z włókien węglowych w systemie FRCM oraz wzmocnienie pierścienia górnego przy użyciu siatek z włókien P.B.O. w matrycy mineralnej.
W pracy przedstawiono wyniki badań cech mechanicznych i fizycznych betonu w dolnym pierścieniu obwodowym kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu, które zostały przeprowadzone w drugiej połowie 2009 roku, w czasie robót remontowych elewacji tego obiektu. Przedstawione wyniki dokumentują aktualne cechy mechaniczno-fizyczne betonu, po upływie około 100 lat. Z jednej strony są one unikalnym źródłem informacji o jakości betonu z początku XX wieku, z drugiej zaś pozwalają na ocenę uwarunkowań trwałości tego tworzywa po upływie stulecia. Uzyskane wyniki wykazały, że aktualny stan techniczny betonu, pomimo upływu niemal 100 lat, należy uznać za bardzo dobry. Parametry wytrzymałościowe tego betonu odpowiadają obecnym wymaganiom stawianym klasie wytrzymałości C20/25, co biorąc pod uwagę poziom technologii betonu na początku ubiegłego wieku, należy uznać za wynik nadspodziewanie dobry. Wysoką jakość badanego betonu potwierdzają także wyniki badania wytrzymałości betonu na rozciąganie, które wykazały jej średnią wartość na poziomie około 3,6 MPa oraz wyniki oznaczenia nasiąkliwości, której wartości zawierały się w przedziale od 3,9% do 4,8%, przy współczynniku zmienności równym 8%, co świadczy o dużej szczelności i jednorodności strukturalnej badanego betonu. Badania wykazały także, że przypowierzchniowa warstwa badanego betonu uległa w znacznym stopniu procesowi karbonatyzacji. W większości badanych przypadków stwierdzono, że zasięg karbonatyzacji jest nie mniejszy niż 35 mm, przy czym wyniki badań, które zostały wykonane w kierunku prostopadłym do kierunku betonowania, pokazały, że w wielu miejscach beton pomimo upływu niemal 100 lat nie uległ temu procesowi i w pełni zachował zdolności pasywacyjne w stosunku do stali zbrojeniowej.
EN
The work presents results of tests of mechanical and physical properties of concrete in the bottom perimeter ring of the dome of the Centennial Hall in Wrocław, conducted in the second half of 2009 during renovation work on the object elevation. The presented results document current mechanical and physical properties of concrete, after almost one hundred years have passed. On the one hand, they are a unique source of information about the quality of concrete from the beginning of the 20th century, while on the other, they allow for evaluation of durability conditions of the material after a century. The obtained results showed that the current technical condition of concrete, although almost 100 years have passed, should be regarded as very good. Strength parameters of that concrete meet the current requirements for strength class C20/25 which, considering the level of concrete technology at the beginning of the previous century should be considered a surprisingly good result. High quality of the tested concrete was confirmed by the results of the concrete tensile strength tests, which indicated its average value at the level of approximately 3.6 MPa, and the results of absorbability determination the values of which were between 3.9% and 4.8%, with the coefficient of variation equalling 8%, which proves significant density and structural homogeneity of the examined concrete. The tests also showed that the surface layer of the examined concrete underwent the process of carbonatisation to a great extent. In the majority of examined cases it was found out that the range of carbonatisation is not smaller than 35 mm and, moreover, results of tests which were carried out in the direction perpendicular to the direction of concreting showed that in many places concrete did not undergo the process and fully maintained its passivation properties in relation to reinforcing steel, despite the passing of almost 100 years.
W pracy przedstawiono wyniki badań cech mechanicznych i fizycznych betonu w dolnym pierścieniu obwodowym kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu, które zostały przeprowadzone w drugiej połowie 2009 roku, w czasie robót remontowych elewacji tego obiektu. Przedstawione wyniki dokumentują aktualne cechy mechaniczno-fizyczne betonu, po upływie około 100 lat. Z jednej strony są one unikalnym źródłem informacji o jakości betonu z początku XX wieku, z drugiej zaś pozwalają na ocenę uwarunkowań trwałości tego tworzywa po upływie stulecia. Uzyskane wyniki wykazały, że aktualny stan techniczny betonu, pomimo upływu niemal 100 lat, należy uznać za bardzo dobry. Parametry wytrzymałościowe tego betonu odpowiadają obecnym wymaganiom stawianym klasie wytrzymałości C20/25, co biorąc pod uwagę poziom technologii betonu na początku ubiegłego wieku, należy uznać za wynik nadspodziewanie dobry. Wysoką jakość badanego betonu potwierdzają także wyniki badania wytrzymałości betonu na rozciąganie, które wykazały jej średnią wartość na poziomie około 3,6 MPa oraz wyniki oznaczenia nasiąkliwości, której wartości zawierały się w przedziale od 3,9% do 4,8%, przy współczynniku zmienności równym 8%, co świadczy o dużej szczelności i jednorodności strukturalnej badanego betonu. Badania wykazały także, że przypowierzchniowa warstwa badanego betonu uległa w znacznym stopniu procesowi karbonatyzacji. W większości badanych przypadków stwierdzono, że zasięg karbonatyzacji jest nie mniejszy niż 35 mm, przy czym wyniki badań, które zostały wykonane w kierunku prostopadłym do kierunku betonowania, pokazały, że w wielu miejscach beton pomimo upływu niemal 100 lat nie uległ temu procesowi i w pełni zachował zdolności pasywacyjne w stosunku do stali zbrojeniowej.
EN
The work presents results of tests of mechanical and physical properties of concrete in the bottom perimeter ring of the dome of the Centennial Hall in Wrocław, conducted in the second half of 2009 during renovation work on the object elevation. The presented results document current mechanical and physical properties of concrete, after almost one hundred years have passed. On the one hand, they are a unique source of information about the quality of concrete from the beginning of the 20th century, while on the other, they allow for evaluation of durability conditions of the material after a century. The obtained results showed that the current technical condition of concrete, although almost 100 years have passed, should be regarded as very good. Strength parameters of that concrete meet the current requirements for strength class C20/25 which, considering the level of concrete technology at the beginning of the previous century should be considered a surprisingly good result. High quality of the tested concrete was confirmed by the results of the concrete tensile strength tests, which indicated its average value at the level of approximately 3.6 MPa, and the results of absorbability determination the values of which were between 3.9% and 4.8%, with the coefficient of variation equalling 8%, which proves significant density and structural homogeneity of the examined concrete. The tests also showed that the surface layer of the examined concrete underwent the process of carbonatisation to a great extent. In the majority of examined cases it was found out that the range of carbonatisation is not smaller than 35 mm and, moreover, results of tests which were carried out in the direction perpendicular to the direction of concreting showed that in many places concrete did not undergo the process and fully maintained its passivation properties in relation to reinforcing steel, despite the passing of almost 100 years.