🏗️ Odwierty rdzeniowe z konstrukcji — pobieranie, ocena i ściskanie

Budownictwo PN-EN 12504-1

Przegląd

Norma PN-EN 12504-1 określa metodę pobierania rdzeni ze stwardniałego betonu, ich oceny, przygotowania do badania i oznaczania wytrzymałości na ściskanie. Nie daje wskazówek co do decyzji o wierceniu ani miejsc wiercenia i nie zawiera procedur interpretacji wyników — do oceny wytrzymałości betonu w konstrukcjach i prefabrykatach służy PN-EN 13791. Wydanie 2019 wprowadziło pomiar wymiarów rdzeni, badanie w stanie in situ lub wilgotnym oraz procedury przygotowania próbek przed badaniem.

Wymiar kruszywa ma istotny wpływ na mierzoną wytrzymałość, gdy iloraz średnicy rdzenia do górnego wymiaru kruszywa jest mniejszy niż około 3 (załącznik informacyjny A). Rdzenie do ściskania nie mogą zawierać prętów zbrojeniowych w kierunku osi podłużnej ani blisko niego — taki rdzeń odrzuca się i pobiera zastępczy. Preferowane stosunki długości do średnicy po przygotowaniu: 2,0 przy porównaniu z wytrzymałością walcową i 1,0 przy porównaniu z kostkową.

Badania wytrzymałości rdzeni z konstrukcji stanowią metodę odniesienia do oceny wytrzymałości betonu w konstrukcji, ale nie zastępują badań betonu wg PN-EN 206. Sposób przygotowania powierzchni czołowych ma duży wpływ na wynik: badania Politechniki Wrocławskiej pokazały, że rdzenie niedostosowane dają bardzo wysoki współczynnik zmienności (24 %) i znacząco zaniżoną wytrzymałość, a warstwa z zaprawy na cemencie glinowym i nakładki piaskowe są najpewniejszym sposobem dostosowania (zmienność ok. 5 %).

Zasada metody

Rdzenie wycięte wiertnicą rdzeniową są dokładnie oglądane, przygotowywane przez szlifowanie lub capping i badane na ściskanie standardowymi procedurami. Rdzenie wierci się prostopadle do powierzchni, przy sztywno ustawionej wiertnicy, unikając zbrojenia; po wywierceniu każdy rdzeń trwale oznacza się, zapisuje jego położenie i orientację, osusza powierzchniowo i umieszcza w szczelnym pojemniku (np. worek polietylenowy), aby uniknąć wymiany wilgoci z otoczeniem. Ściskanie wykonuje się wg PN-EN 12390-3 w prasie zgodnej z PN-EN 12390-4.

Zastosowania

• Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w istniejących konstrukcjach i prefabrykatach (razem z PN-EN 13791)
• Kontrola nawierzchni z betonu cementowego (odwierty; WWiORB GDDKiA przywołuje PN-EN 12504-1 i PN-EN 12390-3)
• Ekspertyzy budowlane przy wątpliwościach co do jakości betonu lub braku próbek normowych
• Oznaczenie gęstości betonu w konstrukcji (rdzeń przed cappingiem, wg PN-EN 12390-7)
• Przygotowanie rdzeni do badania rozłupywania (PN-EN 12390-6, Ø ≥ 75 mm)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 12504-1:2019-08

Tytuł (PL)

Badania betonu w konstrukcjach — Część 1: Próbki rdzeniowe — Pobieranie, ocena i badanie wytrzymałości na ściskanie

Title (EN)

Testing concrete in structures — Part 1: Cored specimens — Taking, examining and testing in compression

Procedura krok po kroku

1. Miejsce i wiercenie

   Przed wierceniem rozważyć skutki konstrukcyjne. Rdzenie pobierać z dala od złączy i krawędzi elementu, tam gdzie jest mało zbrojenia. Wiercić prostopadle do powierzchni, nie uszkadzając rdzenia, przy sztywno ustawionej wiertnicy; unikać przewiercania zbrojenia, a napotkane zbrojenie poprzeczne zapisać (średnica i położenie w mm).

2. Oznakowanie i zabezpieczenie

   Natychmiast po wywierceniu trwale oznaczyć rdzeń, zapisać jego położenie i orientację w elemencie (przy cięciu na kilka próbek oznaczyć położenie każdej). Osuszyć powierzchnię suchą szmatką lub ręcznikiem papierowym i umieścić w szczelnym pojemniku.

3. Oględziny i pomiary

   Obejrzeć rdzeń pod kątem nieprawidłowości; w razie potrzeby oszacować nadmiar pustek przez porównanie z dokumentacją wzorcową lub betonem odniesienia. Zmierzyć średnicę (6 pomiarów, do 1 mm), długość rdzenia dostarczonego (do 5 mm), a po przygotowaniu końców długość jako średnią z 3 pomiarów co ok. 120° (do 1 mm); zmierzyć zbrojenie. Gęstość rdzenia, jeśli wymagana, oznaczyć przed cappingiem.

4. Przechowywanie i nasycanie

   Rdzeń trzymać w szczelnym pojemniku do czasu przycinania lub cappingu. Jeżeli określono badanie w stanie nasyconym, umieścić go w wodzie (20 ± 2) °C na co najmniej 48 h.

   🌡 Temperatura: 20 ± 2 °C

5. Przygotowanie końców

   Przygotować rdzeń do wymiarów i tolerancji z pkt 8.2 i 8.3 wg załącznika A PN-EN 12390-3:2019. Capping siarką lub piaskiem: wyjąć z pojemnika lub wody, wytrzeć, pozostawić na powietrzu 16–24 h, wykonać capping i badać w ciągu 24 h od ekspozycji. Szlifowanie lub capping cementem glinowym: wyjąć, wytrzeć, szlifować lub cappować i badać w ciągu 16–24 h od ekspozycji (w razie potrzeby zwrócić do pojemnika lub wody do czasu badania).

6. Kontrola tolerancji

   Sprawdzić klasyfikację L/d (2:1 → 1,95–2,05; 1:1 → 0,90–1,10), płaskość i prostopadłość końców wg PN-EN 12390-1 oraz prostoliniowość tworzącej (3 % średniej średnicy). Dla rdzeni o mniejszej średnicy tolerancje zawęzić proporcjonalnie do 100 mm.

7. Ściskanie

   Zapisać warunki przechowywania (pojemnik lub woda). Badać wg PN-EN 12390-3 w prasie zgodnej z PN-EN 12390-4. Nie badać rdzeni z popękaną, pustą lub luźną warstwą wyrównawczą; usunąć luźny piasek z powierzchni, a przy badaniu na mokro zetrzeć wodę powierzchniową.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Wiercenie rdzeni: sprawdzić przebieg zbrojenia i instalacji, ocenić skutki konstrukcyjne; ochrona słuchu, oczu i dróg oddechowych, chłodzenie wodą
• Capping siarką: gorąca siarka i jej opary — wyciąg, rękawice termiczne, okulary
• Ściskanie w prasie: osłona, okulary, ręce poza strefą obciążania

Najczęstsze pytania