Odwierty rdzeniowe

Odwierty rdzeniowe to niszcząca metoda pobierania cylindrycznych próbek betonu bezpośrednio z elementów konstrukcyjnych w celu precyzyjnej oceny rzeczywistej wytrzymałości, jednorodności oraz stanu technicznego obiektów betonowych i żelbetowych

Zastosowanie metody otwiertów rdzeniowych

• Ekspertyzy istniejących konstrukcji (mosty, płyty drogowe, fundamenty)

• Kontrola jakości przy rozbudowie lub modernizacji obiektów

• Weryfikacja założeń projektowych tam, gdzie dokumentacja jest niekompletna

• Badania przedrozbiórkowe i post-facto oceny uszkodzeń (po pożarach, awariach)

• Pomiary wytrzymałości betonu

Normy regulujące badania

• PN-EN 12504-1:2019 „Badania betonu w konstrukcjach – Próbki rdzeniowe: pobieranie, ocena i badanie wytrzymałości na ściskanie”

• PN-EN 13791:2008/2019 „Ocena wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcjach na podstawie badań rdzeniowych”

• PN-EN 206+A1:2016 „Beton – wymagania, właściwości, produkcja i zgodność”

Sprzęt i parametry odwiertu

• Wiertnica diamentowa na statywie – gwarancja pionowego, stabilnego otworu

• Korony diamentowe o średnicy ok. 100 mm (stosunek średnicy rdzenia do maks. ziarna kruszywa ≤ 3:1)

• Chłodzenie wodą lub wiercenie na sucho z odsysaczem wilgotnego urobku

 

Procedura pobrania i przygotowania próbki

1. Lokalizacja i planowanie

   • Wyznaczenie losowych, reprezentatywnych punktów wiercenia

   • Unikanie zbrojenia wykrytego detektorem i ważnych stref konstrukcji

2. Wykonanie odwiertu

   • Prostopadłe do kierunku betonowania lub zgodnie z płaszczyzną ułożenia betonu (np. płyty pomostowe)

3. Makroskopowa ocena rdzenia

   • Wykrycie pęknięć, warstw, wad i fragmentów zbrojenia; odrzucenie prób nieodpowiednich

4. Cięcie i wykończenie

   • Dzielenie rdzeni na walce o h ≈ φ (najczęściej 100 mm)

   • Szlifowanie czołowych powierzchni do płaskości lub „kapslowanie” metalowymi nakładkami z piaskiem kwarcowym

Badanie wytrzymałości na ściskanie

• Przeprowadzenie testu w prasie hydraulicznej według PN-EN 12390-3

• Obliczenie wytrzymałości: $$f_c = frac{F_{max}}{A}$$ gdzie $F_{max}$ to siła niszcząca, a $A$ – pole przekroju poprzecznego próbki.

Korekta wyników i interpretacja

• Rdzeń φ = h = 100 mm traktuje się równoważnie kostce 150×150×150 mm, z korektą 1,12 wg EN 13791.

• Wpływ średnicy rdzenia na wynik: • przy ziarnie ≤ 20 mm: rdzeń 100 mm +7% vs 50 mm • przy ziarnie ≤ 40 mm: rdzeń 100 mm +17% vs 50 mm

• Zalecane minimum 3–5 rdzeni dla statystycznej wiarygodności oraz uwzględnienie wieku betonu w momencie badania.

Zalety i ograniczenia metody

Zalety:

• Bezpośrednie, wiarygodne dane o wytrzymałości w miejscu wbudowania

• Ocena jednorodności i stanu mikrostruktury

• Rozstrzygające w ekspertyzach i sporach technicznych

Ograniczenia:

• Metoda niszcząca – pozostawia ubytki w konstrukcji

• Wymaga starannego planowania miejsc wierceń

• Konieczność stosowania korekt przy różnych średnicach i proporcjach rdzeni

Odwierty rdzeniowe to fundament rzetelnej oceny stanu technicznego betonu i żelbetu w inżynierii budowlanej.