Naprawa konstrukcji żelbetowej Centralnego Magazynu Surowca Cementowni Górka w Trzebini.

Centralny Magazyn Surowca składa się z otwartej, prefabrykowanej, żelbetowej, jednonawowej hali
oraz połączonego z nią budynku młynów surowca. W hali magazynowany jest surowiec kamienny
(przede wszystkim boksyt). Szerokość hali wynosi ok. 29 m, długość – ok. 182,5 m, a wysokość (w kale-
nicy) – ok. 22,2 m. Wiek obiektu oceniono na ok. 50 lat, ponieważ na jednym z dźwigarów wybita była
data 03.08.1957. Wymagał on gruntownego remontu.

Wyzwanie

Elementy klasyfi kowano wg następującej zasady:
– stan techniczny bardzo dobry – brak uszkodzeń elementu konstrukcyjnego, mogą być wymagane jedynie naprawy polegające na odtworzeniu powłoki lakierniczej itp.,
– stan techniczny dobry – uszkodzenia elementu obejmują kilka procent jego powierzchni i nie zagrażają bezpieczeństwu konstrukcji. Naprawy polegające na uzupełnieniu ubytków, raków itp. należy wykonać w terminie do 5 lat,
– stan techniczny dostateczny – uszkodzenia elementu są znaczne – obejmują kilkanaście procent powierzchni, ale nie zagrażają bezpieczeństwu. Naprawy polegające na uzupełnieniu ubytków, ewentualnie – odtworzeniu fragmentów zbrojenia należy wykonać w terminie do 2 lat,
– stan techniczny niedostateczny – uszkodzenia elementu obejmują kilkadziesiąt procent powierzchni, jednak nie istnieje zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcji pod warunkiem prowadzenia tego samego sposobu eksploatacji. Prace naprawcze polegające na remoncie lub wymianie danego elementu konstrukcyjnego należy wykonać w trybie pilnym, tj. nie później niż w terminie do 6 miesięcy,
– stan techniczny zagrażający bezpieczeństwu – uszkodzenia elementu obejmują kilkadziesiąt procent powierzchni oraz istnieje zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcji, spowodowane zniszczeniem elementu konstrukcyjnego. Prace naprawcze polegające na remoncie lub wymianie danego elementu konstrukcyjnego należy wykonać w trybie natychmiastowym, a dany element konstrukcyjny, fragment obiektu lub cały obiekt należy wyłączyć z eksploatacji do czasu wykonania naprawy.


Na podstawie przeprowadzonej analizy stanu technicznego obiektu sformułowane zostały wnioski końcowe, w oparciu o które opracowano projekt wykonawczy i harmonogram prowadzenia prac naprawczych. W pierwszej kolejności przystąpiono do naprawy elementów konstrukcji, których stan oceniono jako zagrażający bezpieczeństwu.

Rozwiązanie

Prace remontowe i naprawcze wykonywane są według projektu opracowanego w Pracowni Projektowej AKN przez zespół pod kierunkiem dr. inż. Rafała Sieńki. Dzięki zaangażowaniu i właściwemu doradztwu technicznemu Zespołu Linii Budowlanej w projekcie wykonawczym zostały zaproponowane specjalistyczne produkty Mapei.
W pierwszym etapie prac naprawczych podjęto się rekonstrukcji i reprofilacji elementów wykazujących największe zniszczenia i uszkodzenia.Prace naprawcze prowadzone były przez POLBET S.A. z Katowic i realizowane były zgodnie z normą PN-EN 1504.
Wykonawca często korzystał na placu budowy z konsultacji doradców z Zespołu Linii Budowlanej (inż. Jerzy Siwek, dr inż. Krzysztof Pogan). Przed przystąpieniem do naprawy elementów żelbetowych Centralnego Magazynu Surowca, pracownicy firmy POLBET uczestniczyli w szkoleniu specjalnie
zorganizowanym dla nich w Centrum Szkoleniowym Mapei w Gliwicach. Wszystkie etapy prac, przed ich zakryciem, tzw. prace zanikowe, podlegały każdorazowo odbiorowi przez Inspektora Nadzoru ze strony Inwestora.
Skuteczność prac naprawczych to przede wszystkim trwałe przywrócenie stanu użytkowania uszkodzonemu obiektowi, a na to decydujący wpływ mają nie tylko jakościowo dobre i właściwie dobrane materiały, ale sposób przygotowania podłoża oraz profesjonalne wykonawstwo prac renowacyjnych.
Ponieważ druga część hali wykorzystywana była podczas prowadzonych prac naprawczych jako magazyn mineralnych surowców do produkcji cementów glinowych i istniało potencjalne niebezpieczeństwo zanieczyszczenia ich odpryskami piasku lub rdzy, jako skuteczną metodę wybrano czyszczenie hydrodynamiczne (zamiast piaskowania), używając urządzenia wysokociśnieniowego z rotacyjną dyszą, zwiększającą znacznie efekt czyszczenia (maksymalne ciśnienie robocze podawanej wody wynosiło 450 bar). Następnie skorodowaną stal zbrojeniową doczyszczano mechanicznie szczotkami stalowymi a w trudno dostępnych miejscach narzędziami ręcznymi.
Oczyszczone pręty zbrojeniowe zabezpieczano jednoskładnikowym preparatem antykorozyjnym MAPEFER 1K. Przy pomocy pędzla nanoszono dwie warstwy tego materiału, przy czym drugą nakładano po związaniu pierwszej, po około 2 godzinach. Grubość naniesionej dwuwarstwowej powłoki wynosiła średnio 2 mm.
W tym miejscu należy przytoczyć praktyczną uwagę Wykonawcy. Zabarwienie preparatu na kolor błękitny (co zdecydowanie odróżnia ten produkt od konkurencji) ułatwia staranne i szczelne pokrycie prętów zbrojeniowych, a w efekcie ma istotne znaczenie dla skuteczności i trwałości napraw.
Pręty zbrojeniowe uszkodzone mechanicznie lub przez korozję, których powierzchnia przekroju poprzecznego zmniejszyła się o więcej niż 25-30%, zostały uzupełnione nowymi wkład-kami, które połączono z istniejącymi przez spawanie. Część prętów wklejono do oczyszczonego rdzenia betonowego przy użyciu dwuskładnikowego kleju epoksydowego ADESILEX PG 1.

Uszkodzenia powierzchniowe betonu i ubytki otuliny uzupełniane były zaprawą naprawczą MAPEGROUT TISSOTROPICO, materiałem o właściwościach tiksotropowych, dzięki czemu może być ona nakładana na powierzchnie pionowe, nawet w stosunkowo grubych warstwach, to jest do 30-35 mm, bez efektu spływania. Produkt ten wykazuje również bardzo dobrą przyczepność do podłoża betonowego oraz prętów zbrojeniowych zabezpieczonych preparatem MAPEFER 1K.
Zaprawa ta jest zbrojona włóknami syntetycznymi i wiąże praktycznie bezskurczowo, lecz dla zapewnienia prawidłowego wiązania była poddawana zabiegom pielęgnacyjnym poprzez nawilżanie i osłony przeciwwiatrowe. Prowadzenie prac remontowych na otwartym terenie i na znacznej wysokości wymagało dodania do zaprawy naprawczej preparatu MAPE-CURE SRA, który zmniejsza odparowywanie wody zarobowej i wspomaga proces hydratacji cementu, przez co dodatkowo jest zredukowany skurcz.

W miejscach o zróżnicowanej głębokości ubytków stosowana była inna zaprawa, z szerokiej gamy specjalistycznych produktów, PLANITOP 400, która może być nakładana w warstwach o grubości od 1 do 40 mm. Dzięki szybkiemu wiązaniu, już po 15 minutach, można nakładać następną warstwę tam, gdzie potrzeba uzupełnić głębsze ubytki.
Część słupów posiadała tak znaczne ubytki betonu, że konieczne było odtworzenie kształtu poprzez wykonanie nowego płaszcza żelbetowego z betonu towarowego, wlewanego do przygotowanego wcześniej szalunku z dodatkowym zbrojeniem konstrukcyjnym. W celu zapewnienia odpowiedniej współpracy nowego betonu z podłożem, bezpośrednio przed betonowaniem powierzchnię rdzenia po-
kryto dwuskładnikowym klejem epoksydowym EPORIP, tworzącym mostek sczepny między starym i nowym betonem.
Części podziemne słupów zabezpieczono bitumiczną emulsją do izolacji fundamentów - PLASTIMUL.
Po wyrównaniu ubytków betonu cała powierzchnia elementów konstrukcji pokrywana była warstwą ochronną z dwuskładnikowego, elastycznego preparatu cementowego modyfikowanego żywicą akrylową MAPELASTIC. Nanoszona warstwa o grubości ok. 2 mm tworzy silnie przylegającą do podłoża, elastyczną powłokę zabezpieczającą beton przed wnikaniem CO2 i SO2 i innych czynników atmosferycznych.
Dobór odpowiednich materiałów i właściwej technologii warunkuje trwałość naprawy. O przydatności stosowanych materiałów naprawczych decyduje kilka czynników, w tym głównie cechy technologiczne, takie jak urabialność, łatwość nakładania, odpowiednie parametry techniczne. W omawianym przypadku prowadzonych prac naprawczych w Cementowni Górka stosowany system Mapei sprawdził się znakomicie, i to nie tylko w ocenie Wykonawcy, ale także Inwestora i nadzoru budowlanego. Jest to tym bardziej warte podkreślenia, że stosowane były one w trudnych warunkach - duża wysokość, zróżnicowane rozmiary ubytków oraz niska temperatura i wietrzna pogoda.

dr inż. Krzysztof Pogan – Product Manager Building Line, Mapei Polska


Opracowanie zostało przygotowane na podstawie ekspertyzy i projektu naprawy wykonanego przez dr. inż. Rafała Sieńki z Pracowni Projektowej AKN a w tekście zostały wykorzystane materiały i zdjęcia pochodzące z referatu dr. inż. Jana Skwary i mgr. inż. Jerzego Kopera z Firmy POLBET S.A., wygłoszonego podczas Sympozjum Naukowo-Technicznego „Nowoczesne materiały i technologie budowlane” zorganizowanego przez MAPEI Polska na Politechnice Krakowskiej 2 grudnia 2008 roku.

Produkty Mapei opisane w tym artykule należą do linii „Specjalistyczne produkty linii budowlanej”. Karty techniczne są dostępne na stronie internetowej www.mapei.pl.Adesilex PG1: Dwukomponentowy, tiksotropowy, epoksydowy klej do połączeń konstrukcyjnych.
Eporip: Dwukomponentowa żywica epoksydowa wykorzystywana jako warstwa sczepna (mostkująca) przy
pracach naprawczych lub przy łączeniu nowego betonu ze starym a także do wypełniania i sklejania pęknięć w podłożu.
Mapecure SRA: Domieszka pielęgnująca dodawana do mieszanki w celu zmniejszenia skurczu i redukcji po-
wstawania rys.Mapefer 1K (CE EN 1504-7): Jednokomponentowy preparat mineralny do ochrony prętów zbrojeniowych.Mapegrout Tissotropico (CE EN 1504--3, R4): Uniwersalna zaprawa naprawcza z włóknami syntetycznymi, stosowana do napraw betonu.
Mapelastic (CE EN 1504-2) : Elastyczna, dwukomponentowa zaprawa hydroizolacyjna.
Planitop 400 (CE EN 1504-3, R3): Szybkosprawna, tiksotropowa zaprawa naprawcza do stosowania w za-
kresie grubości warstwy od 1 do 40 mm.
Plastimul: Bitumiczna, wodoszczelna emulsja o uniwersalnym przeznaczeniu.

DANE TECHNICZNE:
Centralny Magazyn Surowca Cementowni Górka Lokalizacja: – Trzebinia
Prowadzone prace: naprawa konstrukcji żelbetowej
Rok: 2008/2009
Inwestor: GÓRKA CEMENT Sp. z o. o.,
ul. 22 Lipca 58, 32-540 Trzebinia
Wykonawca: POLBET S.A.,
ul. 73 Pułku Piechoty 1, 40-474 Katowice

Doradztwo techniczne Mapei: inż. Jerzy Siwek,
dr inż. Krzysztof Pogan

Autor: Mapei - zobacz wizytówkę firmy