Památkový postup: Vizuální prohlídky a nedestruktivní metody stanovení materiálových charakteristik betonu ŽB konstrukcí

Památkový postup je zaměřen na diagnostiku stavu betonu objektů z 2. poloviny 20. století, jako jeden z podkladů šetrné obnovy těchto staveb. Navržený postup začíná podrobnou vizuální prohlídkou celého objektu, jsou vytipována místa nedestruktivních zkoušek na konstrukci a na základě těchto výsledků pak určen optimální počet míst odběru vzorků pro laboratorní testy. Částečně byla využita nedestruktivní metoda lokalizace ocelové výztuže v prvcích železobetonového skeletu.

Pro charakterizaci betonů sledovaných konstrukcí lze uvést obecný postup: podrobná vizuální prohlídka celého objektu, vytipování míst nedestruktivních zkoušek na konstrukci a určen optimální počet míst odběru vzorků pro laboratorní testy.

Vhodné je využití nedestruktivní metody lokalizace ocelové výztuže v prvcích železobetonového skeletu, protože přítomnost výztuže by znehodnotila vzorky pro další zkoušení.

Po vizuálním zhodnocení bylo, např. u nádražní budovy Ostrava - Vítkovice určeno 18 míst odběru jádrových vývrtů o průměru 75 mm, kdy byla respektována velikost zrn hrubého kameniva. Po odvrtání vzorků byla ihned provedena fenolftaleinová zkouška určující hloubku karbonatace betonu, která má vliv na pasivní ochranu výztuže proti korozi. Ve většině zkušebních míst se hloubka karbonatace pohybovala od 5 mm do 20 mm, výjimečně dosahovala hloubky 30 mm až 50 mm. Pokud karbonatace dosáhne až k ocelové výztuži, pak již tato výztuž není pasivně chráněna betonem proti případné korozi.

Na odebraných vzorcích betonu bylo, po úpravě rozměrů, provedeno standardním způsobem stanovení statického modulu pružnosti v tlaku a pevnosti v tlaku.

Konstrukční betony byly také charakterizovány pomocí výstupů standardního lomového testu a popsány prostřednictvím vybraných parametrů relevantních lomově-mechanických modelů.

Pro stanovení složení betonu a zjištění jeho specifických vlastností je nezbytné provedení komplexu fyzikálně-chemických a chemických analýz. Jejich výsledky pak slouží například pro posouzení míry degradace betonu, predikci další životnosti konstrukce, stanovení míry kontaminace cizorodými látkami případně stanovení dalších charakteristik betonu. Pro stanovení materiálových vlastností betonu byly využity jádrové vývrty, z nich byly odebrány vzorky pro jednotlivé analýzy v různých, přesně definovaných hloubkách od povrchu.

Vzorky byly podrobeny rentgenové difrakční analýze ke stanovení přítomnosti krystalických složek, diferenční termické analýze, která zaznamená i nekrystalické složky betonu, stanovení pH výluhu z betonu a stanovení porozity betonu. Beton byl snímkován skenovacím elektronovým mikroskopem. Chemická analýza byla provedena rentgenovou fluorescenční metodou a klasickou analytickou metodou byl stanoven poměr pojiva ke kamenivu.

Analýzy byly zaměřeny jednak na složení betonu a jeho mikrostrukturu, a dále na posouzení míry jeho degradace.

Popsaným postupem byly charakterizovány betony ze sledovaných objektů: Nádražní budovy Ostrava-Vítkovice, hotel Intercontinental a Transgas.

Výsledek byl schválen Ministerstvem kultury ČR (č.j. MK 64349/2020 OVV ze dne 23. 10. 2020