„Поузданост“ на бетонски конструкции на мостови

„Поузданост“ е релативно нов современ и сеопфатен израз кој во себе подразбира и обединува сигурност, употребливост и трајност, дефинирани со југословенскиот стандард JUS U.C7.010/1987 и усогласени со меѓународниот стандард ISO/DIS 2394, 1984.
Проверката на стандардите се однесува на издржливоста на конструкциите во предвремена трајност односно во нивниот експлоатационен век. Експлоатациониот век на една конструкција е временски период со гарантирана сигурност и задоволителна употребливост. Кај мостовите, експлоатациониот век е од 80 до 120 години, сè во зависност од материјалот, статичкиот систем, изведбата и надзорниот ангажман.

Мостот на автопатот Скопје-Велес кај Сопит – изграден 1961 г.

Мостот на автопатот Скопје-Велес кај Сопит – санација во 2007 г.

Преку сознанијата за издржливоста на вградените материјали, начинот на нивно вградување, издржливоста на атмосферски гасовити и хемиски супстанци итн., во периодот на шеесеттите и седумдесеттите години од минатиот век, кога во СФР Југославија се одвиваше голема активност за проектирање и изградба на мостовски конструкции, беше дефиниран рокот за предвидена трајност на конструкциите кој спрема JUS-стандардите изнесува 100-120 години, од статичко- динамичка гледна точка.
Во тој период е согледана можноста од процес за одржување и рехабилитација на мостовите, кој се јавува како неопходен, со цел да се оствари трајноста на конструкциите во период од 120 години. Претпоставената сигурност и издржливост на конструкцијата (поузданост), во текот на предвидениот експлоатационен век, би се реализирала според дијаграмот прикажан во прилог.

Дијаграм 1. Влијание на одржувањето на конструкцијата на нејзиниот експлоатационен век

Од приложениот дијаграм може да се заклучи дека со редовно одржување може да се оствари проектираниот век на конструкцијата. Истото може да се постигне доколку при самото проектирање бидат преземени и опфатени сите релативни подлоги поврзани со статичка и динамичка сигурност, а притоа нема да бидат занемарени најголемите учесници во постепеното деградирање на основните конструктивни елементи и нивното влијание во експлоатациониот век на мостот.

Останува во функција мислењето: – „Водата го одржува човекот во живот, а предвреме го уништува мостот!“
Имајќи го ова предвид, доколку сакаме да постигнеме успешен екплоатационен рок, водата мора целосно да биде отстранета и да нема никакви допирни точки со мостовската конструкција. Со отстранување на водата, се отстрануваат и агресивните супстанци од зимското одржување, или нивното влијание се сведува на минимално оштетување.
Во зависност од лоцирањето на водата при нејзината појава и присуство на конструкциите, истата ја селектираме како површинска, проточна и процедна.

1. ПОВРШИНСКА ВОДА
Присуството на водата е во форма на површинска вода препознатлива како атмосферска. Истата во разни временски периоди се јавува со различни карактеристики: мека, загадена од површински честички, замастена (од масти), закиселена од кисели атмосферски честички или базна од зимско одржување. Во секој случај, водата е агресивна за армиранобетонските елементи од мостовската конструкција. Отстранувањето на истата од хоризонталните површини со и без нагиб, е без сливници (за мали површини), или со сливници продолжени со вертикални цевки или целосна инсталација. Истото може да биде успешно, делумно успешно или неуспешно, во зависност од професионалноста на изведувачот.
Спроведеното внимание околу подготовката на сите делови од сливникот, подготовка на подлогата (бушење, чистење и прајмерирање), монтажа и дихтовање на просторот помеѓу подлогата и сливникот, како и спојот на сливникот и хидроизолациониот слој, е гаранција за целосна успешност на одведување на водата.
Најчестите евидентирани оштетувања се од непрофесионално вградување на сливниците и одводна инсталација од истите, формирање на отвор на коловозната плоча во конзолниот дел, исполна на контактот на сливникот со обрачот од отворот, обработка на спој хидроизолација-сливник-асфалт и кратка одводна инсталација. Најсоодветното вградување не е само со поставување на одводна цевка, туку со целосна собирна инсталација и одвод во шахта.

Непрофесионална подготовка на подлога и монтажа

Одвод на атмосферска вода со целосна инсталација приклучена во  филтерна шахта спрема Екоевропски стандарди

На одредени локалитети од објектот каде не може да се одведе површинската вода, објектот е изложен на површинска и длабинска деградација.

Оштетување на конструктивен елемент од лачен мост од површинска вода и ветар – површинска и длабинска деградација

Оштетување од површинска вода на столб преку одвојување на слој од деградиран бетон од јадрото на столбот со длабина 8-10 см

2. ПРОТОЧНА ВОДА
Проточната вода која се формира преку протекување од локалитети на дилатациони фуги, фугите помеѓу ивичниците и спојот на тротоар со ивичници, како и преку формирани пукнатини од тротоари и непрофесионална обработка на фуги и Њу Џерси елементи, се лоцира во локалитетот на дилатационите фуги или поточно лирата, под тротоарот и конзолната плоча и под дилатационите елементи.

Од направените пропусти за време на подготовка на подлогата и монтажа на дилатационите елементи, честопати доаѓа до подливање и изливање на акумулираната вода од дилатационата лира на елементите од масивниот столб (лево и десно крилo и чело), деградација на главните подолжни носачи, краен попречен носач и лежишта.
Најчестите оштетувања се од непрофесионално отстранета проточна вода од лира на дилатациона фуга, која директно ги оштетува подолжните греди во локалитет на наслонување во масивните столбови и крилата од масивни столбови, од страната на пониска нивелета.

Оштетување од проточна вода во локалитет на потпирање на горен дел од мостовска конструкција (пендел)

Оштетување од проточна вода при неправилна обработка на лира од дилатациона фуга

3. ПРОЦЕДНА ВОДА

Површинската атмосферска вода преку сопствено транспортирање низ осиромашениот асфалтен коловозен слој, подолжни и попречни наставци, невоедначени дебелини на коловозниот слој итн., се лоцира помеѓу коловозниот асфалтен и хидроизолациониот слој. Следен патен правец на оваа вода е преку подолжните и попречните падови и е насочена спрема сливниците и дилатационите фуги, до целосно нејзино излегување спрема надворешноста на мостот. Но успореното движење, дотогашното неизведување на хидроизолационен слој, или хидроизолационен слој со дефекти, непоставени сливници, како и паушално одреден број на сливници без хидраулична пресметка, непоставена дренажа под коловозниот слој за побрзо насочување на водата итн., резултира со забрзана деградација на мостовските конструктивни и неконструктивни елементи  прикажани подолу.

Најчестите оштетувања се од:

Неотстранување на процедна вода која се лоцира под асфалтот и хидроизолациониот слој. Консумирањето на процедна вода е поврзано со пропусти од проектната документација, изведбениот и надзорен ангажман, преку изведбените детали на спој асфалтен коловоз со тротоар или ивичници, подолжни наставци на асфалт без обработки, пукнатини на асфалт, неотстранети вдлабнатини од армиранобетонска коловозна плоча, непредвидена дренажа која се лоцира над хидроизолациониот слој. Лоцираната количина на процедна вода, под оптоварување, директно влијае врз промена на асфалтниот коловозен слој, преку промена на карактеристиките од еластични преку пластично-еластични до пластични асфалтни карактеристики, што резултира во формирање на колотрази во коловозната асфалтна конструкција. Истите преку намалена дебелина и зголемено оптоварување, директно ги пореметуваат еластичните карактеристики на изолацијата, а на бетонската коловозна плоча се појавува карбонизација (намалување на PH-вредноста од бетонот и корозија на арматурата).

Оштетување од акумулирана површинска и процедна вода, во резервоар формиран меѓу чело, лево и десно крило, преку целосно испирање на бетонот од челниот дел

Степен на задоцнета опомена од оштетување на коловозната плоча од процедна вода, преку излачување на калциум карбонат од цементниот камен, опаѓање на РН-вредноста < 12, создавање на услови за корозија на арматурата

Заеднички напад на атмосферска вода преку контрапад на тротоар, проточна вода и процедна вода акумулирана под тротоар – резултат од непрофесионален пристап на изведувачот и надзорот за време на изведување, како и за време на прва реконструкција на објектот

Оштетувања од слиена вода при непрофесионално обработена монтажа на дилатационите фуги на Њу Џерси оградата, преку вода лоцирана под елементите и преку заситените капилари на бетонската маса, при што доаѓа до површинско оштетување на бетонот.

Оштетување на Њу Џерси оградни елементи од непрофесионално одведена процедна вода при изведување, лоцирана меѓу оградните елементи и коловозната плоча

На наведените фотографии се илустрирани поголем број пропусти и причини за деградација на бетонот и арматурата. Од илустрираните примери, може да се заклучи дека основен недостаток за деградација на мостовскиот систем е занемарувањето и потценувањето на главниот причинител за деградација – водата.

Единствено решение е нејзино целосно отстранување, а со тоа и отстранување на агресивните агенси, кои постепено го уништуваат армиранобетонскиот композит (бетонот и арматурата). Процесот на уништување е преку цементниот камен и арматурата, односно преку главните содружници за квалитет на материјалот на кој се потпира светската изградба.

Заклучок:

На сé што се омаловажува, занемарува или не му се обрнува доволно внимание, последиците се декларираат преку штета. Штетата е изразена преку реномето, преку материјални, финансиски, здравствени и многу други насоки, кои директно влијаат на трајноста. Во овој случај главен иницијатор за скратување на трајноста конкретно е водата. Ова голем број од техничкиот кадар го знае или мислиме дека го знае. Во пракса се докажа дека знаеме многу малку особено во делот на условите, процесите и начинот како да се спречи. Причинителот е мал и изразен со четири букви. Но да се надвладее треба голем ангажман во разни полиња. Прашањето е кратко,: „КАКО”? А одговорот е долг.

Автори: Добре ТАСЕВСКИ, дипл.град.инж., Оливера ДИМИТРОВА, дипл.инж.арх.