Problemy z materiałami betonowymi | Stowarzyszenie bezpieczeństwa zapór Państwowych
zawartość
błędy konstrukcyjne
dezintegracja i skalowanie
pęknięcia
wykwity
erozja
odpryski i wylewy
Inspekcja i monitoring
zasoby
Zapisz tę stronę jako arkusz informacyjny właściciela zapory do druku
oględziny betonu pozwolą na wykrycie obszarów o niekorzystnych warunkach lub pogorszeniu jakości. Problemy z betonem obejmują błędy konstrukcyjne, rozpad, skalowanie, pękanie, wykwity, erozję, odpryskiwanie i wylewki.
błędy konstrukcyjne
błędy popełnione podczas budowy mogą obejmować dodawanie niewłaściwych ilości wody do mieszanki betonowej, niedostateczną konsolidację i niewłaściwe utwardzanie może spowodować uszkodzenie i pogorszenie stanu betonu. Odpowiedni projekt mieszanki, rozmieszczenie i utwardzanie betonu, a także doświadczony wykonawca są niezbędne, aby zapobiec występowaniu błędów konstrukcyjnych. Błędy konstrukcyjne mogą prowadzić do niektórych problemów omówionych w dalszej części tego arkusza informacyjnego, takich jak skalowanie i pękanie. Po budowie można zaobserwować plastry miodu i dziury.
plaster miodu można rozpoznać po odsłonięciu grubego kruszywa na powierzchni bez zaprawy pokrywającej lub otaczającej cząstki kruszywa. Plaster miodu może sięgać głęboko w beton. Układanie plastra miodu może być spowodowane źle ocenioną mieszanką betonową, zbyt dużą grubą kruszywą lub niewystarczającymi wibracjami w czasie układania. Plaster miodu spowoduje dalsze pogorszenie betonu z powodu cykli zamrażania i rozmrażania, ponieważ wilgoć może łatwo przedostać się do obszarów o strukturze plastra miodu. Aby zapobiec dalszemu pogorszeniu się powierzchni betonowej, należy naprawić plaster miodu.
dziury to termin używany do opisania małych otworów (mniej niż około 0,25 cala średnicy), które są zauważalne na powierzchni betonu. Dziury są zwykle spowodowane zbyt dużą ilością piasku w mieszance, mieszanką, która jest zbyt chuda lub nadmierna amplituda drgań podczas umieszczania. Dziury mogą powodować problemy z trwałością betonu i powinny być monitorowane.
rozpad i skalowanie
rozpad można opisać jako rozpad betonu na małe fragmenty i pojedyncze kruszywa. Skaling jest łagodniejszą formą rozpadu, w której zaprawa powierzchniowa odpada. Duże obszary kruszenia (zgniłego) betonu, obszary pogorszenia, które są większe niż około 3 do 4 cali głębokości (w zależności od grubości ściany / płyty) i odsłonięte pręty zbrojeniowe wskazują na poważne pogorszenie betonu. Jeśli nie zostanie naprawiony, tego rodzaju pogorszenie stanu betonu może prowadzić do niestabilności strukturalnej konstrukcji betonowej. Zarejestrowany profesjonalny inżynier musi przygotować plany i specyfikacje naprawy poważnego pogorszenia jakości betonu. Aby uzyskać dodatkowe informacje, zobacz arkusz informacyjny “techniki naprawy betonu”.
rozpad może być wynikiem wielu przyczyn, takich jak zamrażanie i rozmrażanie, atak chemiczny i złe praktyki budowlane. Wszystkie narażone Beton podlega cyklom zamrażania i rozmrażania, ale odporność betonu na warunki atmosferyczne jest na ogół określona przez mieszankę betonową i wiek betonu. Beton z odpowiednią ilością powietrza, wody i cementu oraz odpowiednio dobranym kruszywem będzie znacznie trwalszy. Ponadto odpowiedni drenaż jest niezbędny w zapobieganiu uszkodzeniom powodowanym przez zamarzanie i rozmrażanie. Gdy krytycznie nasycony Beton (gdy 90% przestrzeni porów w betonie jest wypełniona wodą) jest narażony na zamarzanie, woda w przestrzeniach porów w betonie zamarza i rozszerza się, uszkadzając Beton. Powtarzające się cykle zamrażania i rozmrażania powodują skalowanie powierzchni i mogą prowadzić do rozpadu betonu. Konstrukcje hydrauliczne są szczególnie podatne na uszkodzenia w wyniku zamarzania i rozmrażania, ponieważ są bardziej narażone na krytyczne nasycenie. Starsze konstrukcje są również bardziej podatne na uszkodzenia zamarzania i rozmrażania, ponieważ beton nie był wciągany w powietrze. Ponadto substancje kwaśne w otaczającej glebie i wodzie mogą powodować rozpad powierzchni betonu w wyniku reakcji między kwasem a uwodnionym cementem.
pęknięcia
pęknięcia w betonie mogą być pęknięciami strukturalnymi lub powierzchniowymi. Pęknięcia powierzchniowe są na ogół mniejsze niż kilka milimetrów szerokości i głębokości. Są one często nazywane hairline pęknięcia i może składać się z pojedynczych, cienkich pęknięć, lub pęknięcia w craze/map-jak wzór. Niewielka liczba pęknięć powierzchniowych lub skurczowych jest powszechna i zwykle nie powoduje żadnych problemów. Pęknięcia powierzchniowe mogą być spowodowane przez cykle zamrażania i rozmrażania, złe praktyki budowlane i reaktywność agregatów alkalicznych. Reaktywność agregatu alkalicznego występuje, gdy agregat reaguje z cementem, powodując pęknięcia lub pęknięcia mapy. Umieszczenie nowego betonu na Starym może również powodować pęknięcia powierzchni. Dzieje się tak, ponieważ nowy Beton kurczy się, gdy leczy. Pęknięcia powierzchniowe w przelewie powinny być monitorowane i będą musiały zostać naprawione, jeśli ulegną dalszemu pogorszeniu. Pęknięcia strukturalne w betonie są zwykle większe niż 0,25 cala szerokości. Sięgają głębiej w beton i mogą rozciągać się przez całą drogę przez ścianę, płytę lub inny element konstrukcyjny. Pęknięcia konstrukcyjne są często spowodowane osiadaniem materiału wypełniającego podtrzymującego konstrukcję betonową lub utratą podpory wypełniającej na skutek erozji. Pęknięcia strukturalne mogą się pogorszyć ze względu na siły wietrzenia. Zarejestrowany profesjonalny inżynier posiadający wiedzę na temat bezpieczeństwa zapór powinien zbadać przyczynę pęknięć konstrukcyjnych i przygotować plany i specyfikacje naprawy wszelkich pęknięć konstrukcyjnych.
wykwity
Biała, skrystalizowana substancja, znana jako wykwity, może być czasami zauważona na powierzchniach betonowych, zwłaszcza na ścianach bocznych. Zwykle zaznacza się w pobliżu linii włosów lub cienkich pęknięć. Wykwity powstają przez przesiąkanie wody przez pory lub cienkie pęknięcia w betonie. Kiedy woda odparowuje, pozostawia po sobie niektóre minerały, które zostały wypłukane z gleby, wypełnienia lub betonu. Wykwity zazwyczaj nie stanowią problemu strukturalnego. Wykwity powinny być monitorowane, ponieważ mogą wskazywać na ilość przesiąkania znajdującą drogę przez cienkie pęknięcia w betonie i mogą sygnalizować obszary, w których mogą wystąpić problemy (tj. nieodpowiedni drenaż za ścianą lub pogorszenie stanu betonu). Ponadto woda przesiąkająca się przez cienkie pęknięcia w ścianie sprawi, że beton będzie bardziej podatny na pogorszenie z powodu zamarzania i rozmrażania wody.
erozja
erozja spowodowana ścieraniem powoduje zużycie powierzchni betonowej. Jest to spowodowane ocieraniem i szlifowaniem kruszywa lub innych zanieczyszczeń na powierzchni betonowej kanału przelewowego lub umywalki. Drobna erozja nie stanowi problemu, ale poważna erozja może zagrozić integralności strukturalnej betonu. Zarejestrowany profesjonalny inżynier powinien przygotować plany i specyfikacje naprawy tego typu erozji, jeśli jest ciężka.
erozja spowodowana kawitacją powoduje szorstką, wżerowaną powierzchnię betonu. Kawitacja to proces, w którym powstają ciśnienia subatmosferyczne, przepływ turbulentny i energia uderzenia, które uszkadzają Beton. Jeśli kształt górnej krzywej na wycieku Cyma nie jest zaprojektowany w pobliżu jego idealnego kształtu, kawitacja może wystąpić tuż poniżej górnej krzywej, powodując erozję. Profesjonalny inżynier powinien przygotować plany i specyfikacje naprawy tego typu erozji, jeśli Beton zostanie poważnie zalany, co może prowadzić do uszkodzenia konstrukcji lub awarii.
odpryski i wylewki
odpryski to utrata większych kawałków lub płatków betonu. Zwykle jest to spowodowane nagłym uderzeniem czegoś upuszczonego na beton lub naprężeniem w betonie, które przekroczyło konstrukcję. Odpryskiwanie może wystąpić na mniejszą skalę, tworząc wylewki. Wylewki powstają, gdy woda w nasyconych gruboziarnistych cząstkach kruszywa w pobliżu powierzchni zamarza, rozszerza się i odpycha z góry kruszywa i otaczającej zaprawy, tworząc płytką stożkową depresję. Popouts zazwyczaj nie stanowią problemu strukturalnego. Jeśli jednak odpryski są duże i powodują uszkodzenia strukturalne, zarejestrowany profesjonalny inżynier powinien przygotować plany i specyfikacje naprawy odprysków.
Kontrola i monitorowanie
regularne kontrole i monitorowanie są niezbędne do wykrycia problemów z materiałami betonowymi. Konstrukcje betonowe powinny być sprawdzane co najmniej raz w roku i po wszelkich istotnych zdarzeniach pogodowych. Inspektor powinien również przyjrzeć się kondycji wnętrza betonowego przewodu przelewowego. Podczas wchodzenia do przewodu należy wziąć pod uwagę odpowiednią wentylację i środki ostrożności w ograniczonej przestrzeni. Ważne jest, aby prowadzić pisemne zapisy o wymiarach i zakresie skalowania, rozpadu, wykwitów, plastra miodu, erozji, odprysków, wylewów oraz długości i szerokości pęknięć. Pęknięcia konstrukcyjne powinny być częściej monitorowane i naprawiane, jeśli stanowią zagrożenie dla stabilności konstrukcji lub zapory. Fotografie dostarczają bezcennych zapisów zmieniających się warunków.
szybko zmieniający się stan może wskazywać na bardzo poważny problem i należy natychmiast skontaktować się z Państwową Agencją ds. bezpieczeństwa zapór. Wszystkie zapisy powinny być przechowywane w instrukcji obsługi, konserwacji i inspekcji zapory.
zasoby
bezpłatne webinarium
Wprowadzenie do inspekcji zapór dla właścicieli i operatorów-2013
przykładowe formularze kontrolne I
przykładowe formularze kontrolne II
przykładowe formularze kontrolne III
strona internetowa ASDSO zawiera krajowe wytyczne dotyczące zapór wodnych. Idź do:
DamSafety.Org/ManualsandGuidelines
aby uzyskać więcej informacji, filmów i narzędzi dla właścicieli zapór przejdź do:
DamOwner.Org
Obserwuj szkolenia w Twojej okolicy sponsorowane przez ASDSO lub Urząd Bezpieczeństwa zapór Państwowych. Uzyskaj dostęp do programu bezpieczeństwa Zapór w swoim stanie, klikając swój stan pod adresem:
DamSafety.org/States
zasoby DHS/FEMA
Outlet Works Przewodnik Rehabilitacyjny dla małych zapór (strona stworzona dla właścicieli, finansowana z dotacji dla Montany i Wyoming przez Fema National Dam Safety Program)
kieszonkowy przewodnik bezpieczeństwa dla zapór i konfiskat (Fema National Dam Safety Program)
bezpieczeństwo zapory: Podręcznik dla właścicieli (Fema National Dam Safety Program)
Identyfikacja wizualnych uchybień w zakresie bezpieczeństwa zapór (Fema training Aids for Dam Safety)
jak zorganizować program eksploatacji i konserwacji (Fema Training Aids for Dam Safety )
Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego i FEMA udostępniają na swoich stronach internetowych kilka publikacji i filmów wideo. Odwiedź ich strony poniżej i wyszukaj “bezpieczeństwo zapór”, aby uzyskać więcej informacji.
FEMA.gov
DHS.gov
