🏗️ Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcji — metody bezpośrednie i pośrednie, PN-EN 13791

Budownictwo PN-EN 13791

Przegląd

INNE PYTANIE NIŻ PRZY BADANIU PRÓBEK. Klasyczne badanie wytrzymałości dotyczy próbek wykonanych podczas betonowania, dojrzewających w warunkach znormalizowanych. PN-EN 13791 odpowiada na pytanie odmienne: jaka jest wytrzymałość betonu, który już stoi w konstrukcji — dojrzewał w warunkach rzeczywistych, mógł być inaczej zagęszczony, a często nikt nie zachował próbek. Nie jest to więc alternatywna metoda tego samego badania, lecz osobne postępowanie z własnymi procedurami i własnym sposobem wnioskowania.

ZAKRES Z KARTY KATALOGOWEJ PKN — POCZĄTEK, PRZYTOCZONY DOSŁOWNIE: „W niniejszym dokumencie: ― określono metody i procedury oszacowania wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcji oraz charakterystycznej wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach i prefabrykowanych elementach betonowych z zastosowaniem metod bezpośrednich (badanie rdzeni) oraz pośrednich, np. prędkości ultradźwięku, liczby odbicia [...]”. Cięcie cytatu wypada na wyliczeniu metod pośrednich — karta wymienia po prędkości ultradźwięku także liczbę odbicia, czyli metodę sklerometryczną.

METODY BEZPOŚREDNIE I POŚREDNIE — RÓŻNICA, KTÓREJ NIE WOLNO ZACIERAĆ. Metoda bezpośrednia to wywiercenie rdzenia i zniszczenie go w prasie: mierzy się wytrzymałość, płacąc za to uszkodzeniem konstrukcji i pracochłonnością. Metody pośrednie — prędkość ultradźwięków, liczba odbicia sklerometru — mierzą wielkość SKORELOWANĄ z wytrzymałością, a nie wytrzymałość samą. Korelacja zależy od składu betonu, wilgotności, wieku i karbonatyzacji, więc nie jest uniwersalna: użycie krzywej fabrycznej z instrukcji przyrządu zamiast korelacji ustalonej dla danego betonu jest najczęstszym błędem w tej dziedzinie. Norma nie zastępuje rdzeni metodami pośrednimi — porządkuje ich łączne stosowanie.

WYTRZYMAŁOŚĆ W KONSTRUKCJI NIE JEST TĄ SAMĄ LICZBĄ CO KLASA BETONU. Beton w konstrukcji ma zwykle wytrzymałość inną niż próbki znormalizowane z tego samego zarobu — zależnie od zagęszczenia, pielęgnacji i warunków dojrzewania. Porównanie wyniku z konstrukcji wprost z wymaganiem klasy, bez zastosowania procedur przewidzianych w tej normie, prowadzi do wniosków fałszywych w obie strony: do odrzucenia konstrukcji poprawnej albo do przyjęcia wadliwej.

PUŁAPKA NUMERU — DWIE RÓŻNE NORMY O TYM SAMYM NUMERZE 13791. W katalogu PKN obok PN-EN 13791 istnieje PN-EN ISO 13791 — „Cieplne właściwości użytkowe budynków -- Obliczanie temperatury wewnętrznej pomieszczenia w lecie, bez mechanicznego chłodzenia -- Kryteria podstawowe i procedury walidacji”, dokument KT 179 Ochrony Cieplnej Budynków, którego wydanie z 2012 roku zostało wycofane 29-09-2017. Numery różni wyłącznie człon „ISO”, a dziedziny nie mają ze sobą nic wspólnego: beton wobec fizyki cieplnej budynku. Powołanie „13791” bez pełnego oznaczenia jest więc niejednoznaczne — i jest to ta sama klasa pomyłki co para PN-G-04584 wobec PN-G-04582 odnotowana wcześniej w tej bazie, tylko groźniejsza, bo tutaj oba dokumenty dotyczą budownictwa.

WYDANIE I WERSJE JĘZYKOWE. Wydanie obowiązujące, PN-EN 13791:2019-12, jest dostępne ZARÓWNO po polsku, jak i po angielsku; wersja polska ma datę publikacji 17-01-2022 i 42 strony. Zastąpiło PN-EN 13791:2008.

CZEGO NIE PODAJEMY. Tekstu normy nie mamy — PKN udostępnia ją odpłatnie (KT 274, Betonu). Dlatego NIE PODAJEMY liczby rdzeni wymaganej do oszacowania, sposobu obliczania wytrzymałości charakterystycznej, współczynników przeliczeniowych ani wymagań wobec korelacji przy metodach pośrednich.

Zasada metody

Wytrzymałość betonu w konstrukcji szacuje się na podstawie badań wykonanych na obiekcie: bezpośrednio — przez wywiercenie rdzeni i zniszczenie ich w prasie, albo pośrednio — przez pomiar wielkości skorelowanej z wytrzymałością, jak prędkość fali ultradźwiękowej. Metody pośrednie wymagają korelacji ustalonej dla badanego betonu, bo związek między mierzoną wielkością a wytrzymałością zależy od składu, wilgotności i wieku. Z wyników wyprowadza się wytrzymałość charakterystyczną w konstrukcji według procedur podanych w normie — wielkość różną od klasy betonu wyznaczanej na próbkach znormalizowanych.

Zastosowania

• Ocena istniejących konstrukcji betonowych — przy zmianie sposobu użytkowania, przebudowie lub wątpliwościach co do jakości wykonania
• Ocena prefabrykowanych wyrobów betonowych
• Ekspertyzy budowlane i postępowania sporne dotyczące jakości betonu
• Uzupełnienie badań rdzeni metodami pośrednimi przy ograniczeniu liczby odwiertów

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13791:2019-12 (dostępna w wersji POLSKIEJ i angielskiej; wprowadza EN 13791:2019 [IDT]; zastępuje PN-EN 13791:2008)

Tytuł (PL)

Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach i prefabrykowanych wyrobach betonowych

Title (EN)

Assessment of in-situ compressive strength in structures and precast concrete components

Procedura krok po kroku

1. Ustalenie pytania i zakresu oceny

   Określ, który element i jaki obszar konstrukcji podlega ocenie. Wynik z jednego miejsca nie opisuje całej konstrukcji.

2. Wybór metod

   Bezpośrednie (rdzenie), pośrednie albo ich połączenie. Metody pośrednie nie zastępują rdzeni — norma porządkuje ich łączne stosowanie.

3. Ustalenie korelacji dla metod pośrednich

   Korelacja musi być ustalona dla badanego betonu. Użycie krzywej fabrycznej przyrządu jest najczęstszym błędem tej dziedziny.

4. Pobranie i badanie rdzeni

   Pobieranie wg PN-EN 12504-1, badanie na ściskanie wg PN-EN 12390-3. LICZBY RDZENI NIE PODAJEMY — jest w tekście normy.

5. Oszacowanie wytrzymałości charakterystycznej

   Wg procedur normy. Nie porównuj wyniku wprost z klasą betonu — to różne wielkości.

6. Zapis w sprawozdaniu

   Podaj PEŁNE oznaczenie „PN-EN 13791:2019-12” — samo „13791” nie odróżnia tej normy od PN-EN ISO 13791 o cieplnych właściwościach budynków.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Wiercenie rdzeni w konstrukcji nośnej może naruszyć jej nośność — miejsca odwiertów uzgadnia się z projektantem lub rzeczoznawcą przed rozpoczęciem
• Wiercenie z chłodzeniem wodnym przy instalacjach elektrycznych — ryzyko porażenia; przed wierceniem lokalizacja zbrojenia i instalacji
• UWAGA MERYTORYCZNA: wynik metody pośredniej bez korelacji ustalonej dla badanego betonu nie jest oszacowaniem wytrzymałości, lecz odczytem przyrządu

Najczęstsze pytania