Τεχνικές λεπτομέρειες

Διάρκεια ζωής σκυροδέματος

Δημοσιεύθηκε από τον/την :Μαντέλος Αθανάσιος, διπλ. Πολ. Μηχανικός Ε.Μ.Π

Ολοένα και πιο συχνά γίνεται λόγος τα τελευταία χρόνια για τη βέλτιστη διάρκεια ζωής του σκυροδέματος. Συνηθέστερη αιτία τα συχνά πια σεισμικά φαινόμενα στη χώρα μας που για σύντομο χρονικό διάστημα λίγων μηνών κάθε φορά μετά από μια έντονη δόνηση ανησυχούν επιστήμονες, μηχανικούς και κοινό και γίνονται προσφιλές θέμα ανάλυσης κάθε είδους "ειδικού" στα Μ.Μ.Ε.

Σε κάθε περίπτωση όμως, η διάρκεια της "φρενίτιδας των ειδικών" κρατάει λίγο, είναι πλήρως πρόσκαιρη ακόμα και παραπλανητική και πιθανότατα να καταντάει ακόμα και κουραστική.

Πέρα από τα "σεισμικά προϊόντα" δημοσιογραφικής κατανάλωσης που σε τελική ανάλυση δε θίγουν στο ελάχιστο τη λειτουργία καθεαυτή του φέροντος οργανισμού από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα, η σημασία κρύβεται τόσο στη θεωρητική λειτουργία του υλικού, τη διάρκεια ζωής του, τους παράγοντες που επηρεάζουν αρνητικά τη βιωσιμότητά του, αλλά και τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να συντηρηθεί το υλικό προτού διαρρεύσει ή τελικά να αποκατασταθεί στα πρώτα σημάδια διάβρωσης προτού καταστεί επικίνδυνο και οδηγήσει σε λύσεις ενίσχυσης.

Οι συνηθέστεροι "διαβρωτικοί παράγοντες" που φυσιολογικά επηρεάζουν αρνητικά τη δομή του σκυροδέματος είναι:
• Η γήρανση λόγω ηλικίας
• Το έντονα αλκαλικό περιβάλλον της ατμόσφαιρας (μόλυνση)
• Η έντονη θερμοκρασιακή εναλλαγή περιβάλλοντος
• Η εγγύτητα θαλάσσιου περιβάλλοντος

Στη βιβλιογραφία ως βέλτιστη διάρκεια σταθερής θλιπτικής αντοχής σκυροδέματος αναφέρονται τα 50 έτη. Η σημαντικότερη όμως επισήμανση είναι ότι η στατιστική αυτή παρατήρηση αφορά σε ¨ιδανικές συνθήκες¨ ήτοι σε τεχνητό περιβάλλον εργαστηρίου και όχι στο περιβάλλον που έχουμε δημιουργήσει και μέσα στο οποίο λειτουργούν πρακτικά οι κατασκευές μας. Τι σημαίνει όμως το πρακτικό περιβάλλον σε αντιδιαστολή με το τεχνητό; Αν αφαιρέσουμε τον παράγοντα ¨κακοτεχνία¨ που πρακτικά αφήνει απροστάτευτη τη κατασκευή έναντι οιασδήποτε διάβρωσης και μάλιστα σε σύντομο χρονικό διάστημα, τότε θα παρατηρήσουμε στατιστικά ότι μια τυπική κατασκευή με Φέροντα Οργανισμό από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα θα αρχίσει να χρίζει συντήρησης και παρακολούθησης πρακτικά μετά από περίπου 30 έτη από τη κατασκευή της.

Αναλύοντας τους παράγοντες που οδηγούν στη μείωση αυτή του προσδόκιμου για το σκυρόδεμα, τα περιβαλλοντικά κριτήρια είναι κυρίως τοπογραφικά. Οι μεν κατασκευές που έχουν κατασκευασθεί εντός των ορίων των μεγάλων αστικών κέντρων υποφέρουν από το έντονα αλκαλικό περιβάλλον, με κυριότερη τη χημική αλλοίωση του σκυροδέματος, αλλά και τους επιχρίσματος που το προστατεύει, από το καυσαέριο, τους εν γένει ρύπους της ήδη βεβαρυμμένης βιομηχανικής ατμόσφαιρας, τα πάσης φύσεως χλωριόντα αλλά και τα πλούσια σε οξέα και θειικά άλατα νερά των γεωτρήσεων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ακόμα και σε περιοχές εκτός του κέντρου της Αθήνας όπου μεγάλες κατασκευές με περιμετρικά υποστυλώματα εντός κήπων που συνήθως ποτίζονται από γεώτρηση, παρουσιάζουν έντονες διαβρώσεις στους κάτω κόμβους των υποστυλωμάτων.

Οδηγούμενοι εκτός των βαριά αστικών ορίων, η εγγύτητα του θαλάσσιου περιβάλλοντος αποτελεί σημαντικό απομειωτικό παράγοντα με τα μεγάλα ποσοστά άλατος του αέρα αλλά και τα ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά υγρασίας. Στις περιπτώσεις αυτές που τα πλούσια σε άλατα ποσοστά υγρασίας έρχονται σε επαφή με τα φέροντα στοιχεία, η ποιότητα του επιχρίσματος, το πάχος του αλλά και το πάχος της επικάλυψης του οπλισμού από σκυρόδεμα βάση Ελληνικού Κανονισμού Σκυροδέματος παίζουν το σημαντικότερο ρόλο, και δυστυχώς στις περισσότερες των περιπτώσεων η διάρκεια αυτού του ρόλου δεν ξεπερνά τη 30ετία.

Σε βορειότερες περιοχές (εντός και εκτός αστικών κέντρων) η απότομη θερμοκρασιακή μεταβολή τόσο κατά τους χειμερινούς όσο και κατά τους καλοκαιρινούς μήνες σε συνδυασμό και πάλι με τα ιδιαίτερα πλέον υψηλά ποσοστά υγρασίας της χώρας μας δημιουργούν έντονες συστολοδιαστολές τόσο στο σκυρόδεμα όσο και στο προστατευτικό του επίχρισμα, με αποτέλεσμα την ευκολότερη διείσδυση υγρασίας στο εσωτερικό των στοιχείων και την ταχύτερη απομείωση της αντοχής τους. Έχει χαρακτηριστικά παρατηρηθεί ότι η απότομη θερμοκρασιακή μεταβολή κατά ~10οC διπλασιάζει σχεδόν τη ταχύτητα του φαινομένου της διάβρωσης στο σκυρόδεμα.

ΣΕΙΣΜΟΣ

Η επίδραση των σεισμικών φαινομένων πέραν των εμφανών στατικών προβλημάτων που μπορεί να δημιουργήσουν, προκαλούν και μία ακόμα σοβαρότερη ζημιά σε φέροντα στοιχεία από σκυρόδεμα. Σοβαρότερη γιατί είναι αρχικά αφανής και μπορεί να επιδρά για αρκετά χρόνια. Αποδιοργανώνουν με τις μικρομετακινήσεις των στοιχείων τη εσωτερική τους συνοχή δημιουργώντας πολλές φορές μικρορηγματώσεις τριχοειδούς φύσης, αφανείς στο γυμνό ή μη έμπειρο μάτι, ικανές όμως να αποτελέσουν τη κερκόπορτα του σκελετού για την εισροή στο εσωτερικό του υγρασίας αλλά και χλωριόντων της ατμόσφαιρας που αυτομάτως ξεκινούν την εσωτερική διαδικασία διάβρωσης. Οι αποκολλήσεις του σκυροδέματος συχνά στις γύρω του οπλισμού περιοχές, αποτελούν μόνο το αποτέλεσμα της εσωτερικής διάβρωσης του στοιχείου, την αποκάλυψη δηλαδή ενός φαινομένου που δρα για σημαντικό χρονικό διάστημα, και όχι την απαρχή του.

ΠΥΡΚΑΪΑ

Κατά τη διάρκεια μιας πυρκαϊάς τα συνηθέστερα προβλήματα που παρουσιάζονται είναι ενδεικτικά:
1. Η εκρηκτική απόσχιση, δηλαδή η θραύση τμήματος του σκυροδέματος επικάλυψης λόγω της βίαιης ανάπτυξης πιέσεων από την εξάτμιση του περιεχόμενου νερού στο σκυρόδεμα
2. Η θερμική διαστολή του σκυροδέματος που επίσης οδηγεί σε θραύση
3. Η μείωση των τάσεων συνάφειας μεταξύ οπλισμού και σκυροδέματος
4. Η μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του χάλυβα οπλισμού
5. Η ανομοιόμορφη μεταβολή τάσεων στο σκυρόδεμα λόγω της απότομης ψύξης κατά τη κατάσβεση
6. Η πιθανή επικάθιση χλωριδίων λόγω της καύσης καλωδιώσεων και λοιπών στοιχείων κατασκευασμένων από PVC

ΜΟΝΩΣΗ

Η απώλεια λειτουργικής υγρομόνωσης ή ακόμα και η έλλειψη συντήρησής της, αφού σίγουρα μια στρώση μόνωσης δεν είναι λειτουργική για πάντα, οδηγεί σε απώλεια του βασικού ίσως από πλευράς επιφάνειας φράγματος υγρασίας σε μία συνήθη κατασκευή. Το δώμα της. Στις παλαιότερες δε κατασκευές η συνήθης πρακτική να διέρχονται των υποστυλωμάτων οι πλαστικές υδρορροές απορροής ομβρίων υδάτων, αποβαίνει καταστρεπτική για το σκελετό, αφού είναι πλέον βέβαιη η έστω και μικρή απώλεια από τις πλαστικές σωληνώσεις όπου πλέον η υγρασία ή ακόμα και το νερό δε χρειάζεται να εισχωρήσει στο στοιχείο του σκελετού αφού βρίσκεται ήδη στο εσωτερικό του.

Επιγραμματικά έστω και ενδεικτικά, γίνεται πλέον σαφές ότι στη πράξη η διάρκεια του προσδόκιμου ζωής στο σκυρόδεμα προσεγγίζει πλέον τα 30 έτη. Τούτο δε σημαίνει ότι μια κατασκευή άνω της 30ετίας θα έχει οπωσδήποτε πρόβλημα, είναι όμως επιτακτική η ανάγκη για παρακολούθηση της συμπεριφοράς του σκελετού, για μέτρηση των υφιστάμενων αντοχών και της πιθανότητας ενανθράκωσης των στοιχείων από σκυρόδεμα (Μη Καταστροφικές Μέθοδοι) ακόμα και τη συντήρηση του Φέροντος Οργανισμού, με πρόληψη απομάκρυνσης των διαβρωτικών παραγόντων.
Σίγουρα δε, σε περίπτωση που έχει επιδράσει σεισμός ή πυρκαϊά η έγκαιρη διάγνωση της υφιστάμενης κατάστασης και η έντεχνη αντιμετώπιση των προκληθέντων διαβρώσεων, χωρίς τη λογική "κρυψίματος" του προβλήματος με ένα επίχρισμα ή μια νέα βαφή, θα αποδειχθεί ευεργετική στο μέλλον τόσο για τη κατασκευή όσο κυρίως για αυτούς που κάνουν χρήση της.

 

 

 

 

Λίστα Άρθρων   Επιστροφή