PRAKTYCZNE REGUŁY NAPRAWA KONSTRUKCJI Z BETONU
Norma PN-EN 1504 dotycząca napraw konstrukcji betonowych może być traktowana jako zbiór metod praktycznych. Zamierzeniem przyświecającym artykułowi jest wyekstrahowanie tych reguł i w miarę możliwości przedstawienie ich w uproszczonej, bezpiecznie użytecznej formie.
Reguły praktyczne a podstawy naukowe Jak już wspomniano w poprzedniej części, wynikiem przenikania się w dyscyplinie naukowej Budownictwo nauki i inżynierii jest występowanie reguł praktycznych w liczbie większej niż w innych dziedzinach nauki. Jest to również skutkiem faktu, że historycznie w tej dziedzinie inżynieria/rzemiosło znacznie wyprzedziły powstanie nauki. Reguły praktyczne to lapidarnie sformułowane zalecenia („mocne w rzeczy, a łagodne w sposobie sformułowania”), które odwołują się do doświadczenia, stanowią pewne przybliżenie, ale zarazem wykorzystują podstawy naukowe i powinny być z nimi zgodne. Stanowią praktyczne wykorzystanie stwierdzenia, że „lepiej mieć w przybliżeniu rację, niż się dokładnie mylić”. Reguły praktyczne odwołują się również do wiedzy niesformalizowanej, często nieprzekazywanej na studiach, a także do wiedzy eksperckiej – zespołowej wiedzy społeczności inżynierskiej (rys. 4.) – często nieuświadomionej. Reguły te są na świecie katalogowane i na bieżąco wydawane; zazwyczaj pod bezpretensjonalnym tytułem, np. 101 reguł spod dużego palca dla budownictwa [14–17]. W Polsce w tym względzie odczuwamy pewne skrępowanie i brzmi to bardziej pompatycznie, jak Fundamenty wiedzy fachowej [18]. W końcu XX wieku klasycznym paradygmatem zabezpieczenia przeciwwodnego było: trzy razy papa na lepiku.
Przykłady obecnie wykorzystywanych reguł praktycznych to [3]:
• minimalny wymiar elementu betonowego powinien być co najmniej trzykrotnie większy od maksymalnego wymiaru ziarna;
• każdy technolog betonu może „intuicyjnie” określić podstawowe cechy betonu, znając współczynnik wodno-cementowy w/c;
• jeśli ręka po zanurzeniu w zbiorniku kruszywa pozostaje brudna, to zawartość części ilastych jest zbyt duża;
• dodanie 4 dm3 wody do 1 m3 mieszanki betonowej powoduje: – opad stożka zwiększony o 25 mm, – wzrost skurczu twardnienia betonu o 10%, – zmniejszenie wytrzymałości na ściskanie o 2 MPa;
• wzrost temperatury otoczenia o 5° to: – czas wiązania mniejszy o 30%, – zawartość powietrza w betonie zmniejszona o 1%, – opad stożka zmniejszony o 20 mm, – wytrzymałość na ściskanie mniejsza o 1 MPa;
• każde zwiększenie o 10 kg zawartości cementu w 1 m3 mieszanki betonowej w elementach masywnych powoduje wzrost temperatury „czwartego dnia” o 13 deg. Naukowy status uzyskały takie reguły praktyczne, jak:
• wzór Bolomey’a (jeśli c/w ≤ 2,5 to: -0,5, a jeśli c/w > 2,5 to: +0,5), gdzie: fc – wytrzymałość na ściskanie, A – współczynnik zależny od rodziny betonów;
• reguła Arrheniusa, która mówi, że wzrost temperatury o 10° dwukrotnie zwiększa szybkość reakcji chemicznej, np. korozji zbrojenia. Ostatnio reguła ta jest wykorzystywana [19], jakkolwiek nie bez zastrzeżeń [20], do modelowania dojrzałości betonu [21];
• reguła Boyer-Beemana, która mówi, że iloraz temperatury zeszklenia Tg i temperatury topnienia Tt jest wartością stałą, Tg/Tt = const. W dobie CAD i BIM reguły praktyczne są przytaczane z pewnym zażenowaniem.
WIĘCEJ INFORMACJI >> KLIK <<
prof. dr hab. inż. Lech Czarnecki Instytut Techniki Budowlanej
