Καλώς ήλθατε

Συνδεθείτε ή εγγραφείτε ως Μέλη, προκειμένου να σχολιάσετε αναρτημένα άρθρα, slides κλπ ή/και να διατυπώσετε τις δικές σας απόψεις για οποιοδήποτε θέμα τεχνικού ενδιαφέροντος.

Κυριακή, 12 Ιουλίου 2020

Οι αποστατήρες είναι συνήθως ένα παραμελημένο στοιχείο των κατασκευών σκυροδέματος, στο οποίον ο μηχανικός δεν βάζει υψηλό βαθμό προτεραιότητας ενδιαφέροντος, και γι’ αυτό τα κείμενα που ασχολούνται με την σωστή εφαρμογή τους είναι ελάχιστα.

Ο σημαντικός ρόλος και η πρωταρχική σημασία του πάχους επικαλύψεως των οπλισμών για την επίτευξη της ανθεκτικότητας του έργου, στον βαθμό που επιβάλλει το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1, καθιστά πλέον αναγκαία την επίκληση της προσοχής μας στο στοιχείο που εξασφαλίζει αυτή την επικάλυψη, το θεωρούμενο μέχρι προ τινος δευτερεύον.

Αποστατήρες - Επικάλυψη οπλισµών Θ. Γ. Βουδικλάρης Πολιτικός Μηχανικός1.ΑποστατήρεςΟι αποστατήρες είναι συνήθως ένα παραµεληµένο στοιχείο των κατασκευών σκυροδέµατος, στο οποίον ο µηχανικός δεν βάζει υψηλό βαθµό προτεραιότητας ενδιαφέροντος, και γι’ αυτό τα κείµενα που ασχολούνται µε την σωστή εφαρµογή τους είναι ελάχιστα. Οι πιο πλήρεις υποδείξεις που αφορούν τους αποστατήρες είναι οι περιλαµβανόµενες στον ΚΤΧ-2008 (άρθρο 7.2.2 και Παράρτηµα Π5), υπάρχουν ακόµη στην Προδιαγραφή ΕΛΟΤ ΤΠ 1501-01-02-01-00 και τον ΕΚΩΣ 20.4.6β. Ο σηµαντικός ρόλος και η πρωταρχική σηµασία του πάχους επικαλύψεως των οπλισµών για την επίτευξη της ανθεκτικότητας του έργου, στον βαθµό που επιβάλλει το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1, καθιστά πλέον αναγκαία την επίκληση της προσοχής µας στο στοιχείο που εξασφαλίζει αυτή την επικάλυψη, το θεωρούµενο µέχρι προ τινος δευτερεύον. Το παρόν κείµενο έχει την πρόθεση να συµβάλλει σε µια στοιχειώδη, πολύ σύντοµη ενηµέρωση, ή υπόµνηση, ή συµπλήρωση των υποδείξεων του ΚΤΧ-2008, χωρίς να επιθυµεί (ούτε µπορεί) να τις καταργήσει και να τις ακυρώσει. ∆ιατυπώνει προσωπικές απόψεις οι οποίες, πάντως, στηρίζονται σε κείµενο Οµάδας Εργασίας του CEB, στη βιβλιογραφία και στην αγορά. Θα γίνει προσπάθεια να δοθούν µερικές πρόσθετες οδηγίες για την επιλογή των αποστατήρων, τη διάταξη, την πυκνότητα και τον τρόπο τοποθέτησής τους. Τα καβαλέτα θα θεωρηθούν ότι περιλαµβάνονται µέσα στο αντικείµενο, αφού εκπληρούν τον ίδιο σκοπό. Κατ’ επέκτασιν και οι καβίλιες, οι οποίες διαχωρίζουν τις στρώσεις των ράβδων οπλισµού. Ο κύριος σκοπός όλων αυτών των στοιχείων είναι να διατηρούν τον εγκιβωτισµένο οπλισµό στην επιθυµητή απόσταση από την τελική επιφάνεια του σκυροδέµατος, λειτουργώντας ως στηρίγµατα, υποθέµατα ή παρεµβλήµατα, για να εξασφαλίσουν το πάχος επικαλύψεως του χάλυβα που επιβάλλουν οι υφιστάµενες κανονιστικές διατάξεις. Οι διατάξεις αυτές είναι το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1 (για την επίτευξη ανθεκτικότητας), ο ΕΚΩΣ (επίσης για την ανθεκτικότητα, αλλά κυρίως για τη συνάφεια) και ο Κανονισµός Πυροπροστασίας (για την πυρασφάλεια και ανάλογα µε τον απαιτούµενο δείκτη πυραντίστασης). Το αντικείµενο αντιµετωπίζεται επίσης και από τον Ευρωκώδικα 2 Μέρος 1-1 στο Κεφάλαιο 4, και στο Μέρος 1-2 για την πυροπροστασία. Με τη σωστή επιλογή και τη σωστή χρήση των αποστατήρων επιδιώκεται ακόµα η διατήρηση του οπλισµού στην προκαθορισµένη θέση, κατά τη διάστρωση του σκυροδέµατος. Θεωρητικώς, η απαιτούµενη επικάλυψη µπορεί να είναι διαφορετική από χώρο σε χώρο (σε ένα κτίριο µε πολλαπλές λειτουργίες) ή από επιφάνεια σε επιφάνεια, ανάλογα µε το περιβάλλον, τον προσανατολισµό, το είδος και τον βαθµό «έκθεσης σε προσβολή» κάθε επιφανείας.1 / 16 Αν δεν ορίζεται διαφορετικά στη µελέτη ή στη σύµβαση και δεν υπάρχει αποτρεπτικός λόγος, ο ανάδοχος µπορεί, µε την έγκριση της Επίβλεψης, να εφαρµόσει στο συνολικό έργο την απαιτητικώτερη (µεγαλύτερη) επικάλυψη, επαυξάνοντας λίγο ή ελάχιστα τη δαπάνη. ΠΡΟΣΟΧΗ: η χρησιµοποίηση, στο ίδιο έργο, ποικιλίας αποστατήρων διαφορετικού ύψους (όπως είναι ο κανόνας, και όχι µόνο για τον προηγούµενο λόγο), απαιτεί µεγάλη προσοχή, γιατί περιέχει πάντα τον κίνδυνο του σφάλµατος να χρησιµοποιηθούν σε κάποιον χώρο ή σε κάποια θέση ή σε κάποιο στοιχείο, αποστατήρες µε µικρότερο ύψος από το απαιτούµενο. Για τον ίδιο λόγο, αποφυγής του λάθους, είναι σκόπιµο κάθε αποστατήρας, κάθε παρέµβληµα γενικώτερα, να επιτρέπει ένα µόνο πάχος επικαλύψεως, σε αντίθετη περίπτωση επιβάλλεται ιδιαίτερη προσοχή. Κάθε µία από τις προεκτεθείσες λειτουργικές απαιτήσεις (και τους σχετικούς Κανονισµούς) επιβάλλει, µε ανεξάρτητο τρόπο, το πάχος επικαλύψεως των οπλισµών, εποµένως απαιτείται στο έργο η εφαρµογή του µεγαλύτερου, που αποτελεί την «περιβάλλουσα» και ικανοποιεί όλες τις απαιτήσεις. Τα καβαλέτα, που έχουν συνήθως τη µορφή ενός «Π» µε πέλµατα, έχουν σκοπό να στηρίξουν τον άνω οπλισµό µιας πλάκας, συνήθως µιας γενικής κοιτοστρώσεως. Επίσης να διατηρήσουν τη σωστή αποστάση των δύο πλεγµάτων οπλισµού (µέσα και έξω) ενός τοιχίου. Ας µη λησµονήσουµε την χρήση τους και για την διόρθωση - επαναφορά εξασφάλιση του οπλισµού του προβόλου στο σωστό ύψος, την τελευταία στιγµή προ της διαστρώσεως, αν διαπιστώσουµε ότι οι ράβδοι έχουν «πατηθεί». Τα καβαλέτα µε µεγάλο ύψος σκελών και σηµαντικό φορτίο (όπως στις γενικές κοιτοστρώσεις) κατασκευάζονται συνήθως από χαλύβδινες ράβδους, µε διάµετρο ανάλογη προς την απαιτούµενη ακαµψία τους. Έχουν και αυτά, σε όλο τους το µήκος, τη γενική υποχρέωση επικαλύψεως µε σκυρόδεµα, στο πάχος που επιβάλλουν οι Κανονισµοί (προσοχή στην έδρασή τους στον ξυλότυπο). Ως µορφή καβαλέτου θα πρέπει να θεωρηθεί και ο συνδετήρας, που κατασκευάζεται από µεµονωµένες ράβδους ή από «µανδύα», κατάλληλης διαµέτρου. Και σ’ αυτή την περίπτωση, η επιλογή της διαµέτρου των ράβδων, του «ανοίγµατος» του συνδετήρα και της πυκνότητας τοποθετήσεως θα εξαρτηθεί από το µέγεθος του φορτίου που θα κληθεί να φέρει. Τον ίδιο ρόλο µπορούν να παίξουν και στοιχεία µορφής «δικτυοδοκού» (lattice girder – βλέπε σχήµα), σε κατασκευές µε ιδιαίτερες απαιτήσεις.2 / 16 Είναι σκόπιµο, ο χάλυβας των πάσης φύσεως καβαλέτων, να είναι ο ίδιος µε τον χάλυβα οπλισµού, ώστε να αποκλείεται η δηµιουργία γαλβανικών φαινοµένων στη θέση επαφής. Και πάντως, κανένα χαλύβδινο στοιχείο δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή µε την ατµόσφαιρα ή να υστερεί σε επικάλυψη προστασίας, στο τελειωµένο έργο σκυροδέµατος. Η σύνδεση µε τον χάλυβα οπλισµού γίνεται µε σύρµα, διαµέτρου 1 ως 2 mm, οι «ουρές» του οποίου δεν θα εισέρχονται µέσα στο πάχος επικαλύψεως του σκυροδέµατος. Οι αποστατήρες κατασκευάζονται από πλαστικά υλικά, ή τσιµεντοκονίαµα ινοπλισµένο, ή χάλυβα (σε καβαλέτα και συνδετήρες), µε επαρκή µηχανική αντοχή – ακαµψία. Υλικά υδατοπερατά, ή οξειδούµενα, ή µη σταθερού όγκου (ξύλα, τούβλα, µάρµαρα κ.τ.τ.) αποκλείονται. Ο χρησιµοποιούµενος χάλυβας, αν έρχεται σε επαφή µε τον ξυλότυπο, πρέπει να προστατεύεται. Ο ΚΤΧ-2008 υποδεικνύει την αποφυγή του PVC, όχι για λόγους ακαταλληλότητάς του ως αποστατήρα, αλλά για την αποφυγή χρήσεως ενός υλικού, του οποίου η παραγωγή βλάπτει το περιβάλλον – πρόκειται περισσότερο για ευχή. Είναι εφικτός (και ευκταίος για την περίπτωση σηµαντικών φορτίων µεγάλων έργων) ο έλεγχος της φέρουσας ικανότητας των αποστατήρων. Αν επρόκειτο να βαθµολογήσουµε το υλικό κατασκευής των αποστατήρων, θα δίναµε καλύτερο βαθµό στο τσιµεντοκονίαµα, επειδή έχει την ίδια «φύση» και καλύτερη πρόσφυση µε το σκυρόδεµα, ενσωµα-τώνεται πλήρως, δεν κινδυνεύει από την πυρκαγιά, δεν διατρέχει τον κίνδυνο διακρίσεως ή εµφανίσεως ιχνών στην (ανεπίχριστη) όψη, ούτε δηµιουργίας (έστω και ασηµάντων) ασυνεχειών στο σκυροδετούµενο στοιχείο. Είναι, πάντως, ακριβώτερο και ίσως εµφανίζει αυξηµένο ποσοστό φθορών, αν δεν είναι καλής κατασκευής.Οι αποστατήρες διακρίνονται, από πλευράς µορφής και λειτουργίας, σε σηµειακούς και γραµµικούς. Η σύνδεσή τους µε τους οπλισµούς γίνεται είτε µε σφήνωση, είτε µε δέσιµο µε σύρµα και η λειτουργία τους έγκειται (αδροµερώς) είτε στην επ’ αυτών έδραση των ράβδων, είτε µε κύλισή τους επί του ξυλοτύπου. Η έδραση των σηµειακών πρέπει να είναι τέτοια που να µη δηµιουργεί κινδύνους αστάθειας ή ανατροπής τους, κατά την κίνηση του προσωπικού επί του ξυλοτύπου και κατά τη διάστρωση του σκυροδέµατος. Το ύψος τους καθορίζεται από το απαιτούµενο πάχος επικαλύψεως των οπλισµών και εκφράζεται σε διαβάθµιση των 5 mm. Στην ίδια διαβάθµιση πρέπει να εκφράζεται και το ονοµαστικό πάχος επικαλύψεως cnom που αναγράφεται, ως απαιτούµενο, στα σχέδια της µελέτης.3 / 16 Η πυκνότητά τους πρέπει να είναι τέτοια ώστε, µε την εφαρµογή αποστατήρων µε ύψος cnom (αυτού που αναγράφεται στη µελέτη), να εξασφαλίζεται µε βεβαιότητα, σε κάθε θέση, η ελάχιστη επικάλυψη cmin των οπλισµών, στο µέγεθος που απαιτούν οι Κανονισµοί που προαναφέρθηκαν – το ένα έχει την τιµή σχεδιασµού, το άλλο συνιστά την απαίτηση της επί τόπου εξασφαλίσεως. Γενικές υποδείξεις για τη διάταξη και την πυκνότητα αυτή δίνει ο ΚΤΧ-2008 στο Παράρτηµα Π5.3 και 5.4 – συνήθως δεν υπάρχουν σχετικές απαιτήσεις στα συµβατικά τεύχη των έργων. Τα καβαλέτα διακρίνονται σε µεµονωµένα και συνεχή. Οι καβίλιες χρησιµοποιούνται για την εξασφάλιση της αποστάσεως µεταξύ των (κάτω κυρίως) στρώσεων του οπλισµού, στις δοκούς, µε σκοπό την επίτευξη διελεύσεως του σκυροδέµατος και πλήρους εγκιβωτισµού των ράβδων. ∆εν επιτρέπεται η χρήση τους ως γραµµικών αποστατήρων για την κάτω στρώση οπλισµού, λόγω επαφής τους µε τον ξυλότυπο και εκθέσεώς τους στο περιβάλλον. Αυτή η απόσταση των στρώσεων πρέπει να είναι µεγαλύτερη ή ίση των 25 mm, ή της µεγαλύτερης διαµέτρου των οπλισµών, ή των 2/3 του µεγαλύτερου κόκκου των αδρανών (ΕΚΩΣ 17.4 και EC 2). Στα συνήθη έργα αρκεί η διάµετρος καβίλιας 25 mm. Ο µελετητής αλλά και (κυρίως) ο επιβλέπων µηχανικός θα αναρωτηθούν συχνά, ποια είναι η σωστή απόσταση των αποστατήρων ή καβαλέτων µεταξύ τους, ώστε να προσεγγίζεται το επιθυµητό µέγεθος επικαλύψεως (που ορίζει η µελέτη), σε περιπτώσεις για τις οποίες (και είναι αρκετές) δεν διαθέτει σχετικές υποδείξεις. Ας λάβει υπ’ όψη του, τότε, ένα γενικό (όχι ιερό) κανόνα: η απόσταση ας είναι πενήντα φορές η διάµετρος της υπ’ όψη ράβδου (διαµήκους ή συνδετήρα) και όχι µεγαλύτερη του 1,0 m – 50d ή 50D ή 50Φ και < 1,0 m, όπου D είναι η ονοµαστική διάµετρος της κύριας, µεγαλύτερης ράβδου και d η ονοµαστική διάµετρος της µικρότερης (συνήθως συνδετήρα), που είναι πιο κοντά στην επιφάνεια. Για τα καβαλέτα, d είναι η διάµετρος της ράβδου που στηρίζουν.4 / 16 Στις περιπτώσεις που υπάρχουν οι συγκεκριµένες υποδείξεις που παρέχει ο ΚΤΧ-2008, ή περιλαµβάνονται σ’ εκείνες που θα παρατεθούν στο παρόν κείµενο και τα σχήµατα, ισχύουν ή µπορούν να χρησιµοποιηθούν, αυτές. Παρατίθενται οι συνήθεις µορφές και τύποι αποστατήρων και καβαλέτων που χρησιµοποιούνται στην πράξη, καθώς και προτάσεις για τη διάταξή τους.5 / 16 6 / 16 7 / 16 8 / 16 9 / 16 2.Επικάλυψη οπλισµώνΌπως είναι γνωστό, µία από τις «δουλειές» που κάνει το σκυρόδεµα., είναι να προστατεύει τον χάλυβα από τη διάβρωση. Είναι αρκετά χρόνια που έχει γίνει κατανοητό ότι αυτό δεν γίνεται «αυτοµάτως», δεν αρκεί ο χάλυβας να είναι απλώς εγκιβωτισµένος στο σκυρόδεµα, σε οποιοδήποτε βάθος, σε οποιοδήποτε σκυρόδεµα, οποιασδήποτε συνθέσεως, οποιασδήποτε αντοχής και οποιασδήποτε διαπερατότητας. Αυτή η αρχική άγνοια πληρώθηκε, σε όλο τον κόσµο, πολύ ακριβά, για την επισκευή ή επανακατασκευή έργων που είχαν χάσει την αντοχή τους λόγω «απώλειας» του χάλυβα. Εντοπίσθηκαν εποµένως οι αιτίες που συντελούν στην, περισσότερο ή λιγώτερο, ταχεία διάβρωση, αναγνωρίστηκαν οι «εισβολείς» και οργανώθηκε η κατάλληλη άµυνα, µε µέτρα που γίνονται συνεχώς αυστηρότερα. Προφανώς η καλύτερη λύση είναι η κατάργηση του προβλήµατος – η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα, που είναι όµως πολύ ακριβή. Ο πιο προσιτός, και γι’ αυτό ο πιο κοινός, τρόπος προστασίας του συνήθους χάλυβα από τη διάβρωση είναι η επικάλυψή του µε το κατάλληλο πάχος, «κατάλληλου» σκυροδέµατος. Είναι βέβαιο ότι η κυριώτερη ιδιότητα που πρέπει να έχει αυτή η στρώση είναι η αδιαπερατότητα (µείωση του πορώδους) και είναι σαφές ότι το µεγαλύτερο πάχος επικαλύψεως βελτιώνει αυτή την ιδιότητα – ο εισβολέας πρέπει να διαπεράσει µεγαλύτερο βάθος αµυντικής γραµµής. Και η αµυντική γραµµή πρέπει να διαθέτει πυκνότητα εµποδίων, η άµυνα πρέπει να είναι τόσο ισχυρότερη, όσο ισχυρότερη είναι η προσβολή. Η ανθεκτικότητα επηρεάζεται ασφαλώς και από τη ρηγµάτωση του σκυροδέµατος, που εξετάζεται από τον ΕΚΩΣ σε τελείως διαφορετική βάση. Η επιθυµητή µείωση του πορώδους δεν επιτυγχάνεται µόνο µε την αύξηση του πάχους επικαλύψεως. Επιτυγχάνεται (και βελτιώνεται) µε τη χρήση του κατάλληλου σκυροδέµατος, που αποκτάται µε τη µείωση του λόγου νερού προς τσιµέντο (Ν/Τ) µε την αύξηση της περιεκτικότητας του τσιµέντου, και µε άλλους τρόπους. Η καλή συµπύκνωση είναι απαραίτητη. Από αυτούς τους «άλλους τρόπους» αξίζει να αναφερθούµε στη συντήρηση – maintenance (κατά τη διάρκεια της ζωής του έργου) που επισηµαίνει ιδιαιτέρως το ΕΝ 206-1, εκτός από τη «συντήρηση» - curing, που γίνεται αµέσως µετά τη διάστρωση και, στην πραγµατικότητα, είναι η «δίαιτα» του νεαρού (σκυροδέµατος) για να «ωριµάσει» σωστά και να γίνει γερός ενήλικος. Στα επόµενα, θα ασχοληθούµε κυρίως µε το πάχος επικαλύψεως, που πρέπει να εξασφαλίζεται µε τους αποστατήρες, αλλά δεν θα πρέπει να µας διαφεύγει ότι το πάχος αυτό είναι συνάρτηση και άρρηκτα συνδεδεµένο, µε τον λόγο Ν/Τ και την ελάχιστη περιεκτικότητα τσιµέντου. ∆εν αγνοούµε ότι η αύξηση της περιεκτικότητας του τσιµέντου βελτιώνει (εκτός από την αδιαπερατότητα) και τις συνθήκες του προστατευτικού αλκαλικού περιβάλλοντος των χαλύβων, αυτού που αποµακρύνει την έναρξη της διαβρώσεως. Στη χώρα µας, µε την προστασία του χάλυβα από τις συνθήκες περιβάλλοντος των έργων, έχουν ασχοληθεί τρείς Εθνικοί Κανονισµοί.10 / 16 Α. Κανονισµός Τεχνολογίας Σκυροδέµατος (ΚΤΣ-97) Ο ΚΤΣ-97 ορίζει ότι στα έργα που διαβρέχονται από τη θάλασσα, το σκυρόδεµα θα έχει ελάχιστη περιεκτικότητα 400 kg/m3 τσιµέντου και µέγιστο λόγο νερού προς τσιµέντο (Ν/Τ) 0,48. Επίσης ότι το σκυρόδεµα που εκτίθεται σε αέρα κορεσµένον από θαλάσσια άλατα (παραθαλάσσιο περιβάλλον), η ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιµέντο πρέπει να είναι 330 kg/m3 και ο µέγιστος λόγος Ν/Τ να είναι 0,60. Ακόµη υποδεικνύει, για τη σύνθεση σκυροδέµατος που υπόκειται σε επιφανειακή φθορά – απότριψη, ελάχιστη κατηγορία αντοχής C25/30, και ελάχιστη περιεκτικότητα τσιµέντου 350 kg/m3. ∆ίνει επίσης, απαιτήσεις περιεκτικότητας τσιµέντου, για την αντιµετώπιση θειικών που περιέχονται στο έδαφος ή στο εδαφικό νερό (Πιν. 12.4). ∆εν δίνει απαιτήσεις αντοχής, εκτός από αυτήν που προαναφέρθηκε για την αντοχή σε απότριψη. Για το αναγκαίο πάχος επικαλύψεως ο ΚΤΧ παραπέµπει στις διατάξεις του ΝΕΚΩΣ (ήδη ΕΚΩΣ). Β. ΝΕΚΩΣ-1995 και ΕΚΩΣ-2000 Τόσο ο ΝΕΚΩΣ-1995 όσο και ο ΕΚΩΣ-2000 5.1 ορίζει τις επόµενες τέσσερις κατηγορίες συνθηκών περιβάλλοντος, για κάθε µία εκ των οποίων επιβάλλει, ως ελάχιστη, την τιµή πάχους επικαλύψεως cmin που αναγράφεται παραπλεύρως και που ισχύει για κάθε µορφή χαλύβδινης ράβδου, διαµήκη ή συνδετήρα. Στον Κανονισµό αυτόν, η τιµή του πάχους επικαλύψεως δεν συναρτάται προς την κατηγορία αντοχής ή τη σύνθεση του σκυροδέµατος. 1. ελάχιστα διαβρωτικό – εσωτερικοί χώροι µικρής υγρασίας, 20 mm 2. µετρίως διαβρωτικό– εσωτερικοί χώροι µεγάλης υγρασίας, 25 mm3. παραθαλάσσιο– µέχρι 1 km από την ακτή, 30 mm4. πολύ διαβρωτικό– βιοµηχανικές ζώνες, 30 ως 45 mmΤο πάχος επικαλύψεως, εκτός από την ανθεκτικότητα, επηρεάζει και πρέπει να εξασφαλίζει επίσης τη συνάφεια του χάλυβα προς το σκυρόδεµα, την ιδιότητα που δηµιουργεί (κατά κάποιον τρόπο) το ενιαίο υλικό «οπλισµένο σκυρόδεµα». Ο ΕΚΩΣ δεν δίνει διακεκριµένες τιµές αναγκαίου πάχους επικαλύψεως για την εξασφάλιση της συνάφειας, θεωρεί ότι οι χορηγούµενες τιµές εξασφαλίζουν συγχρόνως την ανθεκτικότητα και τη συνάφεια. Εξ άλλου ο ΕΚΩΣ δεν συνδέει το απαιτούµενο για την ανθεκτικότητα πάχος επικαλύψεως µε την αντοχή ή τη διαπερατότητα του σκυροδέµατος, ενώ αντιθέτως συσχετίζει τη συνάφεια µε την κατηγορία αντοχής κατά τον υπολογισµό του µήκους αγκυρώσεως µιας ράβδου. Παραδέχεται µεγαλύτερες ικανότητες στο σκυρόδεµα υψηλότερης αντοχής, αλλά δεν τις λαµβάνει υπ’ όψη ως συµµετέχουσες στην ανθεκτικότητα. Ως κατώτερη τιµή της cmin ο ΕΚΩΣ επιτρέπει (τη µεγαλύτερη από) την τιµή των 15 mm, ή την τιµή Φ+10 mm για τις κατηγορίες περιβάλλοντος 1 και 2, ή την τιµή Φ+20 mm για τις κατηγορίες 3 και 4. Στην περίπτωση δέσµης ράβδων, η διάµετρος Φ πρέπει να αντικατασταθεί από την τιµή της «ισοδύναµης διαµέτρου» Φ√n , όπου n είναι ο αριθµός ράβδων (από 2 ως 4) της δέσµης.11 / 16 Για ειδικές, δυσµενείς περιπτώσεις, διαστρώσεως επί του εδάφους ή διαβροχής από θαλασσινό νερό ή µεγάλου κόκκου αδρανών, ο ΕΚΩΣ επιβάλλει µεγαλύτερο πάχος ελαχίστης επικαλύψεως cmin, ήτοι: • • • •για απ’ ευθείας σκυροδέτηση στο έδαφος 75mm, που µειώνεται στα 40mm αν προηγηθεί σκυρόδεµα καθαριότητας για υποθαλάσσια έργα ή έργα που διαβρέχονται µε θαλασσινό νερό 40mm για σκυροδέµατα µε αδρανή µεγίστου κόκκου > 31.5mm, η ελάχιστη επικάλυψη αυξάνεται κατά 5mm, για cmin አ 30mm για ειδικά έργα (π,χ. αφαλατώσεως), µε µεγάλες συγκεντρώσεις θειικών ή χλωριόντων, απαιτείται ειδική µελέτηΑν ονοµάσουµε τις ελάχιστες απαιτούµενες επικαλύψεις cbond, cdur, και cfire αντιστοίχως για τη συνάφεια, την ανθεκτικότητα και τη φωτιά, η ονοµαστική επικάλυψη cnom θα πρέπει να είναι cnom = max(cbond, cdur, cfire ) + ∆c , όπου ο παράγων ∆c µπορεί να πάρει τις τιµές: –5 mm, +5 mm και +10 mm, κατά περίπτωση, µε τον τρόπο που ορίζει ο ΕΚΩΣ στον επόµενο Πιν. 5.1 τιµές cminδιόρθωση ∆c γιακατηγορία συνθηκών περιβάλλοντοςπλάκες ή κελύφη234202530προεντεταµένους τένοντες-51προτανυόµενους τένοντες +5+1030 - 45** Αναλόγως της διαβρωτικότητας του µέσου. Για προσβολή κατά την παρ. 12.4 του ΚΤΣ ισχύει cmin = 30, 35, 40, 45 για ασθενή, µέτριο, ισχυρό και πολύ ισχυρό βαθµό προσβολής αντιστοίχως.Η τελική τιµή του ονοµαστικού πάχους επικαλύψεως cnom, µε βάση τα ως άνω, φαίνεται απ’ ευθείας στον επόµενο συνοπτικό Πίνακα, που έχει συνταχθεί από τον καθηγητή Χρ. Ιγνατάκη. Κατηγορία περιβάλλοντος∆οµικό στοιχείο 1234Πλάκες, κελύφη20253030 - 45Λοιπά στοιχεία25303535 - 5012 / 16 Αν η τελική επιφάνεια είναι ανώµαλη (π.χ. εξέχοντα αδρανή), η ελάχιστη επικάλυψη θα αυξάνεται κατά 5mm, τουλάχιστον [EC 2, 4.4.1.2(11)]. Αν η τελική επιφάνεια υφίσταται επιφανειακή φθορά, από τη λειτουργία του έργου (π.χ. εργοστάσιο µε κυκλοφορία οχηµάτων), πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στα αδρανή, και το πάχος επικαλύψεως πρέπει να αυξάνεται από 5 ως 15mm (θυσιαζόµενη στρώση), ανάλογα µε τη βαρύτητα της χρήσεως [EC 2, 4.4.1.2(13)] – κλάσεις ΧΜ1, ΧΜ2 και ΧΜ3. Ενδεικτικώς, θεωρείται ότι στη ΧΜ1 ανήκει η κυκλοφορία οχηµάτων µε αεροθαλάµους, στη ΧΜ2 η βαρειά κυκλοφορία περονοφόρων ανυψωτών και οχηµάτων µε αεροθαλάµους ή συµπαγή λάστιχα, και στην ΧΜ3 η πολύ βαρειά κυκλοφορία µε «κλαρκ» ή οχήµατα µε µεταλλικούς τροχούς – δεν υπάρχει Εθνικό Κείµενο.Γ. Κανονισµός Πυροπροστασίας Η επισκόπηση όλων των περιπτώσεων τις οποίες αντιµετωπίζει ο Κανονισµός Πυροπροστασίας υπερβαίνει τους στόχους του παρόντος, η ποικιλία είναι πολύ µεγάλη. ∆ιακρίνονται εννέα διαφορετικές χρήσεις κτιρίων µε µεγάλο αριθµό (για κάθε µία) δυνατοτήτων γεωµετρικών στοιχείων, φορτίων, καύσιµης ύλης και δείκτη πυραντίστασης, οι συνδυασµοί των οποίων συνιστούν µεγάλο πλήθος περιπτώσεων. Εξ άλλου είναι απλό να ανατρέξει κάθε ενδιαφερόµενος στον Κανονισµό και να διαπιστώσει τις (πινακοποιηµένες) υποδείξεις του, για την ειδική περίπτωση που αντιµετωπίζει. Εδώ θα γίνει µια προσπάθεια στοιχειώδους γνωριµίας µε το αντικείµενο, για τις συνηθέστερες περιπτώσεις που παρουσιάζονται στην πράξη, όπως είναι η συνήθης πολυκατοικία, µε χρήση κατοικίας. Ο Κανονισµός δίνει ως ελάχιστους επιτρεπόµενους δείκτες πυραντίστασης, για κτίρια κατοικιών µέχρι 4 ορόφων τα 30 λεπτά, για 5 ως 8 ορόφων τα 60 λεπτά και για περισσότερους από 8 ορόφους τα 90 λεπτά. Το ισόγει µετρείται ως όροφος. Ευπαθέστερα στη φωτιά είναι τα λεπτά στοιχεία, απαίτηση στην οποία οι Ελληνικές κατασκευές εµφανίζονται ισχυρές, αφού ο σεισµός (και ο ΕΚΩΣ, και ο ΝΕΑΚ) επιβάλλουν γενικώς ελάχιστα πάχη στύλων και τοιχίων 250 mm, για τα οποία ο Κανονισµός Πυροπροστασίας θεωρεί ικανοποιητική την επικάλυψη των 30 mm, για δείκτη πυραντίστασης 90 λεπτών, ακόµα και για προσβολή τους σε όλη την περίµετρο. «Ως πάχος επικάλυψης του οπλισµού «c» νοείται η ελάχιστη απόσταση των ράβδων του κυρίως οπλισµού από την πλησιέστερη εκτεθειµένη επιφάνεια της διατοµής» ή το κέντρο βάρους των οπλισµών, σε περίπτωση δύο στρώσεων. Σύµφωνα µε αυτά, τα απαιτούµενα πάχη επικαλύψεως για στύλους, κατά τον ΕΚΩΣ, ικανοποιούν και τις απαιτήσεις του Κανονισµού Πυροπροστασίας. Περίπου η ίδια επάρκεια των απαιτήσεων του ΕΚΩΣ εµφανίζεται και για τις πλάκες και τις δοκούς. Εξαιρούνται οι προεντεταµένες. Υπογραµµίζεται ότι, κατά τον Κανονισµό Πυροπροστασίας, το επίχρισµα µετέχει στην προστασία του στοιχείου και συνυπολογίζεται στο πάχος επικάλυψης. Αυτό ας θεωρηθεί ως υπόδειξη για την επίδειξη µεγαλύτερης προσοχής και φροντίδας στις περιπτώσεις γυµνού, ανεπίχριστου σκυροδέµατος.13 / 16 Συµπερασµατικά, στη συνήθη περίπτωση του συνήθους έργου, για την ελάχιστη απαίτηση πυραντίστασης, δεν αυξάνονται οι απαιτήσεις ΝΕΚΩΣ για το πάχος επικαλύψεως, λόγω φωτιάς. Η πλήρης αντιµετώπιση των επιπτώσεων της φωτιάς στις κατασκευές σκυροδέµατος, τόσο στον υπολογιστικό όσο και στον κατασκευαστικό τοµέα, προδιαγράφεται στον Ευρωκώδικα 2, Μέρος 1-2. Εκεί υποδεικνύεται συχνά προσφυγή στα Εθνικά Κείµενα, που όµως δεν υπάρχουν. ∆. Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1 Σήµερα, το πιο σύγχρονο (που έχει παληώσει κιόλας) κανονιστικό κείµενο, που έχει σχέση µε την ανθεκτικότητα των κατασκευών και την προστασία του χάλυβα, είναι το Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1. Η πλήρης ανάπτυξή του ξεφεύγει από τους στόχους του παρόντος, εδώ θα επιχειρηθεί µόνο µια πρώτη, στοιχειώδης γνωριµία, καθ’ όσον αφορά το πάχος επικαλύψεως που πρέπει να εξασφαλίσουν οι αποστατήρες. Ως ανθεκτικότητα ενός έργου θα πρέπει να θεωρήσουµε τη δυνατότητά του να ανταποκριθεί στις λειτουργικές απαιτήσεις, και για την προκαθορισµένη διάρκεια ζωής του σχεδιασµού του. Ο Ευρωκώδικας EC 2 θεωρεί, γενικώς για τα συνηθισµένα έργα, διάρκεια ζωής 50 ετών, µε υποδείξεις προσθέτων απαιτήσεων για µεγαλύτερη διάρκεια. Οι υποδείξεις του παραπέµπουν, γενικώς, στο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1. Θα επισηµάνουµε ότι οι συνθήκες, για τις οποίες θεωρείται ότι ικανοποιούνται οι λειτουργικές απαιτήσεις, πρέπει να προσδιορισθούν σαφώς. Πότε ο χάλυβας δεν ικανοποιεί πια την απαίτηση, για ποιο βαθµό προσβολής; Μόλις αλλάξει χρώµα; Και σε ποιο ποσοστό ράβδων; Όλοι αυτοί που διαβεβαιώνουν ότι µε τη δική τους «συνταγή» εξασφαλίζεται ανθεκτικότητα «τόσων» ετών, πότε θεωρούν ότι «έληξε» η ανθεκτικότητα που προσφέρουν; Πότε εξανττλείται η ανθεκτικότητα του έργου; Το ΕΝ 206-1 διακρίνει επτά κατηγορίες συνθηκών περιβάλλοντος του έργου, έναντι των τεσσάρων του ΕΚΩΣ που προαναφέρθηκαν. Το βασικό τους µέρος χαρακτηρίζεται από ένα διψήφιο κωδικό, όπως Χ0, ΧC, XD, XS, XF, XA και XM. Κάθε κατηγορία, αναλόγως εντάσεως προσβολής, υποδιαιρείται σε υποκατηγορίες, για τη διάκριση των οποίων προστίθεται στον κωδικό της ένας αριθµός (π.χ. XC1, XC2, XC3, XC4). Με Χ0 χαρακτηρίζεται το περιβάλλον από το οποίον δεν δηµιουργούνται κίνδυνοι προσβολής ή διαβρώσεως, για κάθε είδος βλαπτικές συνθήκες, εκτός από την ψύξη – απόψυξη, την επιφανειακή απότριψη και τις χηµικές προσβολές. Αναφέρεται στο άοπλο σκυρόδεµα και το πολύ ξηρό περιβάλλον για το οπλισµένο. ∆εν υπάρχουν υποκατηγορίες. Με ΧC χαρακτηρίζεται το περιβάλλον στο οποίον δηµιουργούνται συνθήκες ενανθράκωσης του σκυροδέµατος και εξ αυτής τους κίνδυνοι διαβρώσεως του χάλυβα, λόγω απωλείας του αλκαλικού προστατευτικού του περιβάλλοντος. Υπάρχουν τέσσερις υποκατηγορίες, XC1 – ξηρές συνθήκες ή εντός ύδατος, XC2 – σπανίως ξηρό, XC3 – µέσης υγρασίας και XC4 – υγρό και ξηρό εναλλάξ.14 / 16 Με XD χαρακτηρίζεται το περιβάλλον το υποκείµενο σε προσβολές χλωριδίων (εκτός από θαλασσινό νερό), αεροµεταφεροµένων ή εκ της λειτουργίας του έργου, τα οποία προσβάλλουν και διαβρώνουν τον χάλυβα. Οι υποκατηγορίες είναι τρεις, XD1 – για µέση υγρασία, XD2 – υγρό, σπανίως ξηρό, XD3 – εναλλάξ υγρό και ξηρό. Με XS χαρακτηρίζεται το περιβάλλον µε χλωρίδια που οφείλονται στη θάλασσα. Υπάρχουν τρεις υποκατηγορίες, XS1 – για αεροµεταφερόµενα σταγονίδια, αλλά όχι ευθεία διαβροχή από τη θάλασσα, XS2 – για µόνιµη διαβροχή, µέσα στη θάλασσα και XS3 – για ράντισµα / πιτσίλισµα µε θαλασσινό νερό. Με XF χαρακτηρίζεται το περιβάλλον µε κινδύνους ψύξης – απόψυξης. Περιλαµβάνονται τέσσερις υποκατηγορίες, XF1 – µε µέτριο διαποτισµό νερού χωρίς αντιπαγωτικά πρόσθετα, XF2 – µε µέτριο διαποτισµό νερού που περιέχει αντιπαγωτικά, XF3 – µε υψηλό διαποτισµό χωρίς αντιπαγωτικά και XF4 – µε υψηλό διαποτισµό και αντιπαγωτικά. Με ΧΑ χαρακτηρίζεται το περιβάλλον µε κινδύνους χηµικής προσβολής. Περιλαµβάνονται τρεις υποκατηγορίες ΧΑ1, ΧΑ2 και ΧΑ3 ελαφράς, µέσης και ισχυρής προσβολής, όπως αυτές προσδιορίζονται στον Πίνακα 2 του ΕΝ 206-1. Με ΧΜ χαρακτηρίζεται το περιβάλλον στο οποίον το σκυρόδεµα υφίσταται επιφανειακή φθορά – απότριψη, εκ της λειτουργίας του έργου. Περιλαµβάνονται τρείς κατηγορίες ΧΜ1, ΧΜ2, και ΧΜ3 αναλόγως βαρύτητας κυκλοφορίας και είδους οχηµάτων, όπως προαναφέρθηκε. Για κάθε µία από αυτές τις 21 υποκατηγορίες, που αφορούν διαφορετικού είδους και διαφορετικής εντάσεως προσβολή, προσδιορίζονται απαιτήσεις ή και υποδεικνύονται επί µέρους αποφάσεις, οι οποίες θεωρούνται αρµοδιότητα των Εθνικών Κειµένων, και έχουν σχέση µε τις τοπικές συνθήκες και τις τοπικές ανάγκες. Το Πρότυπο δεν λαµβάνει υπ’ όψη την ενδεχόµενη επικάλυψη της επιφανείας του σκυροδέµατος µε επίχρισµα ή µε άλλο υλικό, το οποίον παρεµποδίζει ή και απαγορεύει την είσοδο των βλαπτικών για τον χάλυβα ή το σκυρόδεµα παραγόντων. Ως γενική παρατήρηση, σε µια σύγκριση απαιτήσεων µεταξύ ΚΤΣ-97 και ΕΝ 206-1, θα επισηµαίναµε ότι το Πρότυπο έχει µικρότερες απαιτήσεις ελάχιστης ποσότητας τσιµέντου, η περιεκτικότητα των 330 ή 350 ή και των 400 kg/m3 του ΚΤΣ «φαντάζει» υπερβολική. Απαιτεί όµως, γενικώς, µικρότερους λόγους Ν/Τ από τον ΚΤΣ-97, κυµαινόµενους από 0,55 ως 0,45, ή και 0,40 στη δυσµενέστερη περίπτωση, και πάντως µε µεταβολή του λόγου ανά 0,05.. Το Πρότυπο προτείνει, ενδεικτικώς, κατηγορίες αντοχής σκυροδέµατος, για κάθε περίπτωση εκθέσεως προσβολής, αναγνωρίζοντας ότι αυτό δεν είναι αναγκαίο και ότι µπορεί να συνιστά απαίτηση για αντοχή µεγαλύτερη από την στατικώς απαιτούµενη. Άλλωστε, οι ειδικοί και η διεθνής βιβλιογραφία, συµφωνούν ότι η αντοχή δεν είναι αναγκαίο στοιχείο ανθεκτικότητας, προηγούνται πολύ σπουδαιότεροι παράγοντες. Υπογραµµίζεται ότι και ο ΕΚΩΣ δεν συνδέει την προστασία του χάλυβα προς την αντοχή του σκυροδέµατος. Στο Πρότυπο υποδεικνύεται µόνον ως ενδεικτικός παράγων εξασφαλίσεως µικρού πορώδους - διαπερατότητας. Την αντίθεση και τις αντιρρήσεις µου, µε την πρόθεση της Επιτροπής συντάξεως του Εθνικού Προσαρτήµατος για το ΕΝ 206-1, να συνδεθεί η ανθεκτικότητα µε την αντοχή και να ορισθεί ως ελάχιστη κατηγορία σκυροδέµατος, για όλη την Ελλάδα, η κατηγορία C30/37, έχω διατυπώσει δηµόσια, µε δηµοσίευση στο τεύχος 2343/15-5-2005 του Ε∆ του ΤΕΕ. Με τις απόψεις µου είχε συµφωνήσει και το Ελληνικό Τµήµα Σκυροδέµατος (Ε∆ ΤΕΕ 2363/1710-2005).15 / 16 Το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1 και το Εθνικό Προσάρτηµα που το συνοδεύει, τελούν υπό έγκριση, ύστερα από την οποία και ανάλογα µε την οποία, θα προσδιοριστούν οριστικώς οι απαιτήσεις πάχους επικαλύψεως των οπλισµών, για κάθε περίπτωση. Εν τω µεταξύ, «το γε νυν έχον», για την κατηγορία έργου S4, κατά τον Ευρωκώδικα 2, η τάξη µεγέθους του πάχους επικαλύψεως, για την προστασία του κοινού (χαλαρού) χάλυβα, είναι η αυτή µε την προσδιοριζόµενη από τον ΕΚΩΣ, ενδεχοµένως µε αύξησή του κατά 5 ως 15 mm, για τις κατηγορίες XC και XS, κλιµακωτά.16 / 16
Εισάγετε το όνομά σας. *
Εισάγετε το e-mail σας. *
Μήνυμα
Κάντε ένα σχόλιο για το άρθρο. Το μήνυμα σχολίου σας θα δημοσιοποιηθεί μετά από έγκριση από την αρμόδια Επιτροπή.
*

Σφάλμα

Εισάγετε το όνομά σας.

Σφάλμα

Εισάγετε το e-mail σας.

Σφάλμα

Εισάγετε μήνυμα σχολίου.

Σφάλμα

Προέκυψε ένα λάθος κατά την αποστολή του σχολίου σας, παρακαλώ δοκιμάστε ξανά αργότερα.

Μήνυμα

Το μήνυμα σχολίου απεστάλη επιτυχώς. Θα δημοσιευτεί το συντομότερο δυνατό μετά την έγκριση του από την αρμόδια Επιτροπή.