Probleme cu materiale de beton / Asociația de securitate baraj de Stat

cuprins

erori de construcție

dezintegrare și scalare

fisuri

eflorescență

eroziune

Spalling și Popouts

inspecție și monitorizare

resurse

salvați această pagină ca Fișă informativă imprimabilă a proprietarului barajului

inspecția vizuală a betonului va permite detectarea zonelor aflate în dificultate sau deteriorate. Problemele cu betonul includ erori de construcție, dezintegrare, scalare, fisurare, eflorescență, eroziune, spalling și popouts.

erori de construcție

erorile făcute în timpul construcției pot include adăugarea unor cantități necorespunzătoare de apă în amestecul de beton, consolidarea inadecvată și întărirea necorespunzătoare pot provoca suferință și deteriorarea betonului. Proiectarea corectă a amestecului, plasarea și întărirea betonului, precum și un antreprenor cu experiență sunt esențiale pentru a preveni apariția erorilor de construcție. Erorile de construcție pot duce la unele dintre problemele discutate mai târziu în această fișă informativă, cum ar fi scalarea și fisurarea. Honeycombing și bugholes pot fi observate după construcție.

Fagurele poate fi recunoscut prin agregat grosier expus la suprafață, fără niciun mortar care să acopere sau să înconjoare particulele agregate. Fagurele se poate extinde adânc în beton. Fagurele poate fi cauzat de un amestec de beton slab clasificat, de un agregat grosier prea mare sau de vibrații insuficiente la momentul plasării. Fagurele va duce la deteriorarea în continuare a betonului datorită ciclurilor de îngheț-dezgheț, deoarece umiditatea își poate face cu ușurință drumul în zonele cu fagure. Fagurele Severe trebuie reparate pentru a preveni deteriorarea ulterioară a suprafeței de beton.

Bugholes este un termen folosit pentru a descrie găuri mici (mai puțin de aproximativ 0,25 inch în diametru) care sunt vizibile pe suprafața betonului. Bugholes sunt, în general, cauzate de prea mult nisip în amestec, un amestec care este prea slabă sau amplitudinea excesivă a vibrațiilor în timpul plasării. Bugholes poate cauza probleme de durabilitate cu beton și ar trebui să fie monitorizate.

dezintegrarea și scalarea

dezintegrarea poate fi descrisă ca deteriorarea betonului în fragmente mici și agregate individuale. Scalarea este o formă mai ușoară de dezintegrare în care mortarul de suprafață se desprinde. Suprafețe mari de mărunțire (putred) beton, zone de deteriorare, care sunt mai mult de aproximativ 3-4 inch adâncime (în funcție de grosimea peretelui/lespede), și armături metalice expuse indică deteriorarea gravă a betonului. Dacă nu este reparat, acest tip de deteriorare a betonului poate duce la instabilitatea structurală a structurii de beton. Un inginer profesionist înregistrat trebuie să pregătească planuri și specificații pentru repararea deteriorării grave a betonului. Pentru informații suplimentare, consultați fișa informativă” tehnici de reparare a betonului”.

dezintegrarea poate fi rezultatul multor cauze, cum ar fi înghețarea și dezghețarea, atacul chimic și practicile slabe de construcție. Tot betonul expus este supus ciclurilor de îngheț-dezgheț, dar rezistența betonului la intemperii este în general determinată de amestecul de beton și de vârsta betonului. Betonul cu cantități adecvate de aer, apă și ciment și un agregat de dimensiuni corespunzătoare va fi mult mai durabil. În plus, drenajul adecvat este esențial în prevenirea deteriorării îngheț-dezgheț. Când betonul saturat critic (când 90% din spațiul porilor din beton este umplut cu apă) este expus la temperaturi de îngheț, apa din spațiile porilor din beton îngheață și se extinde, deteriorând betonul. Ciclurile repetate de congelare și decongelare vor duce la scalarea suprafeței și pot duce la dezintegrarea betonului. Structurile hidraulice sunt deosebit de sensibile la deteriorarea îngheț-dezgheț, deoarece sunt mai susceptibile de a fi saturate critic. Structurile mai vechi sunt, de asemenea, mai susceptibile la deteriorarea îngheț-dezgheț, deoarece betonul nu a fost antrenat cu aer. În plus, substanțele acide din solul și apa înconjurătoare pot provoca dezintegrarea suprafeței betonului datorită unei reacții între acid și cimentul hidratat.

fisurile

fisurile din beton pot fi fisuri structurale sau de suprafață. Fisurile de suprafață sunt, în general, mai mici de câțiva milimetri lățime și adâncime. Acestea sunt adesea numite fisuri ale liniei părului și pot consta din fisuri simple, subțiri sau fisuri într-un model nebunesc/asemănător hărții. Un număr mic de fisuri de suprafață sau de contracție este obișnuit și nu cauzează de obicei probleme. Fisurile de suprafață pot fi cauzate de cicluri de îngheț-dezgheț, practici slabe de construcție și reactivitate agregată alcalină. Reactivitatea agregatului alcalin apare atunci când agregatul reacționează cu cimentul provocând crăpături sau crăpături. Plasarea de beton nou peste vechi poate provoca, de asemenea, fisuri de suprafață pentru a dezvolta. Acest lucru se întâmplă deoarece noul beton se va micșora pe măsură ce se vindecă. Fisurile de suprafață din deversor trebuie monitorizate și vor trebui reparate dacă se deteriorează în continuare. Fisurile structurale din beton sunt de obicei mai mari de 0,25 inch în lățime. Acestea se extind mai adânc în beton și se pot extinde până la capăt printr-un perete, placă sau alt element structural. Fisurile structurale sunt adesea cauzate de așezarea materialului de umplere care susține structura de beton sau de pierderea suportului de umplere din cauza eroziunii. Fisurile structurale se pot agrava în severitate datorită forțelor de intemperii. Un inginer profesionist înregistrat cu cunoștințe despre siguranța barajului ar trebui să investigheze cauza fisurilor structurale și să pregătească planuri și specificații pentru repararea oricăror fisuri structurale.

eflorescență

o substanță cristalizată albă, cunoscută sub numele de eflorescență, poate fi observată uneori pe suprafețele de beton, în special pe pereții laterali ai deversorului. Se observă, de obicei, în apropierea liniei părului sau a fisurilor subțiri. Eflorescența se formează prin scurgerea apei prin pori sau fisuri subțiri din beton. Când apa se evaporă, lasă în urmă câteva minerale care au fost levigate din sol, umplutură sau beton. Eflorescența nu este de obicei o problemă structurală. Eflorescența trebuie monitorizată deoarece poate indica cantitatea de infiltrații care își găsește drumul prin fisuri subțiri din beton și poate semnala zone în care s-ar putea dezvolta probleme (adică drenaj inadecvat în spatele peretelui sau deteriorarea betonului). De asemenea, apa care se scurge prin fisuri subțiri din perete va face betonul mai susceptibil la deteriorare datorită înghețării și dezghețării apei.

eroziune

eroziunea datorată abraziunii are ca rezultat o suprafață de beton uzată. Este cauzată de frecarea și măcinarea agregatelor sau a altor resturi pe suprafața de beton a unui canal de deversare sau a unui bazin de calmare. Eroziunea minoră nu este o problemă, dar eroziunea severă poate pune în pericol integritatea structurală a betonului. Un inginer profesionist înregistrat ar trebui să pregătească planuri și specificații pentru repararea acestui tip de eroziune dacă este severă.

eroziunea datorată cavitației are ca rezultat o suprafață de beton aspră, fără sâmburi. Cavitația este un proces în care sunt create presiuni subatmosferice, flux turbulent și energie de impact și vor deteriora betonul. Dacă forma curbei superioare de pe deversorul ogee nu este proiectată aproape de forma sa ideală, cavitația poate apărea chiar sub curba superioară, provocând eroziune. Un inginer profesionist ar trebui să pregătească planuri și specificații pentru repararea acestui tip de eroziune în cazul în care betonul devine grav fără sâmburi, care ar putea duce la daune structurale sau eșec.

Spalling și Popouts

Spalling este pierderea de bucăți mai mari sau fulgi de beton. Acesta este de obicei cauzată de impactul brusc de ceva a scăzut pe beton sau stres în beton care a depășit design. Spalling poate apărea la o scară mai mică, creând popouts. Popouts se formează pe măsură ce apa din particulele agregate grosiere saturate din apropierea suprafeței îngheață, se extinde și împinge partea superioară a agregatului și a mortarului înconjurător pentru a crea o depresiune conică superficială. Popouts nu sunt de obicei o problemă structurală. Cu toate acestea, dacă un spall este mare și provoacă daune structurale, un inginer profesionist înregistrat ar trebui să pregătească planuri și specificații pentru a repara spalling.

inspecția și monitorizarea

inspecția și monitorizarea periodică sunt esențiale pentru detectarea problemelor cu materialele din beton. Structurile din beton trebuie inspectate cel puțin o dată pe an și după orice eveniment meteorologic semnificativ. Inspectorul ar trebui să se uite, de asemenea, la starea interioară a conductei deversor de beton. La intrarea într-o conductă trebuie luate în considerare precauții adecvate pentru ventilație și spațiu închis. Este important să păstrați înregistrări scrise ale dimensiunilor și extinderii scalării, dezintegrării, eflorescenței, fagurilor, eroziunii, scurgerii, popouts și lungimea și lățimea fisurilor. Fisurile structurale trebuie monitorizate mai frecvent și reparate dacă reprezintă o amenințare la adresa stabilității structurii sau a barajului. Fotografiile oferă înregistrări neprețuite ale condițiilor în schimbare.

o stare în schimbare rapidă poate indica o problemă foarte gravă, iar Agenția de siguranță a barajului de stat trebuie contactată imediat. Toate înregistrările trebuie păstrate în manualul de operare, întreținere și inspecție pentru baraj.

resurse

resurse ASDSO

Webinar gratuit
Introducere în inspectarea barajelor pentru proprietari și operatori-2013

formulare de inspecție a eșantionului I
formulare de inspecție a eșantionului II
formulare de inspecție a eșantionului III

site-ul ASDSO găzduiește orientări naționale privind Barajele. Mergi la:
DamSafety.Org/ManualsandGuidelines

pentru mai multe informații, clipuri video, și instrumente pentru proprietarii de baraj du-te la:
DamOwner.Org

urmăriți instruirea în zona dvs. sponsorizată de ASDSO sau de biroul dvs. de siguranță a barajului de Stat. Accesați programul de siguranță a barajului statului dvs. făcând clic pe starea dvs. la:
DamSafety.org/States

resurse DHS/FEMA

Ghid de reabilitare a lucrărilor de evacuare pentru Baraje mici (site web dezvoltat pentru proprietari, finanțat printr-un grant acordat Montana și Wyoming de către Programul Național de siguranță a barajului FEMA)

Ghid de siguranță de buzunar pentru baraje și confiscări (Programul Național de siguranță a barajelor FEMA)

siguranța barajului: Un manual de orientare a proprietarilor (Programul Național de siguranță a barajului FEMA)

identificarea deficiențelor vizuale de siguranță a barajelor (FEMA Training Aids for Dam Safety)

cum se organizează un program de operare și întreținere (FEMA Training Aids for Dam Safety)

Departamentul de Securitate Internă și FEMA pun la dispoziție mai multe publicații și videoclipuri prin intermediul site-urilor lor web. Vizitați site-urile lor de mai jos și căutați “dam safety” pentru mai multe informații.
FEMA.gov
DHS.gov