Diagnostika konštrukcií – Načo a Ako?

Napísal: Jana Briatková Olšová
Uverejnené: 23. február 2021

Pod pojmom „Diagnostika“ sa väčšine z nás vybaví medicínske prostredie a je to správne. Diagnostika je vedecká disciplína zaoberajúca sa metódami zisťovania chorôb a ich príznakov. Pojem diagnostika sa však rozšíril do bežného života. Ak sa vám pokazí auto, v servise ho pripoja na počítačovú diagnostiku. Ak vám počítač vypíše chybu, spustíte diagnostiku. Prenesene do stavebníctva, chorobami a zhoršeným stavom trpia aj stavby a stavebné konštrukcie. Je preto opodstatnené hovoriť o diagnostike aj v stavebníctve.
Povieme si načo sa diagnostika používa, aké princípy by zodpovedná diagnostika mala rešpektovať a aplikovať v praxi, aké postupy voliť, akým spôsobom. Neopomenieme ani príklady využitia v praxi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Načo?
Prax ukazuje kedy riešime diagnostiku stavebných konštrukcií. Upozorňujeme, že nasledovný prehľad vyplýva z dopytov reálnej stavebnej praxe. To znamená, že je relevantný, no rozhodne nie úplný. Stavby a ich vlastníci ju potrebujú len o tom nevedia, alebo to nesprávne hľadajú.
Diagnostiky stavebných konštrukcií spravidla riešime až vtedy keď niektorá zo zainteresovaných strán nadobudne aspoň podozrenie… Tento prístup ukazuje prax. Aj keď v rámci osvety upriamujeme pozornosť aj na preventívne vyšetrenia, v stavebníctve nemáme „zdravotné poisťovne“, ktoré by takéto vyšetrenia v určitých cykloch hradili z verejných zdrojov. Nie sme tu však preto, aby sme si sťažovali alebo hodnotili systém. Poďme sa venovať skutočným potrebám trhu!

• Chyby konštrukcií / poruchy stavieb
  Za týmto účelom sa diagnostika, vo všeobecnosti, venuje zisteniu rozsahu poškodenia a odhaleniu možných príčin poruchy. Nezriedka sa tento typ diagnostiky vykonáva v znaleckom dokazovaní alebo pri stavebno-technických posudkoch. Stavebno-technické posudky sú však prienikom medzi určovaním chýb/porúch stavieb a projektovaním rekonštrukcií / adaptácií stavieb.

• Zistenie technického stavu, odhad životnosti, plánovanie investícií
  Neraz sa diagnostika používa v Due diligence pri predajoch/kúpe nehnuteľností, akvizícii podnikov, v ohodnocovaní nehnuteľností alebo podnikov (najmä kľúčové konštrukcie/stavby priamo súvisiace s výrobnou linkou) alebo v investičnom a súvisiacom finančnom plánovaní. Ak odhliadneme od komplexného prístupu Due diligence (akého auditu stavu celej nehnuteľnosti), diagnostika sa podrobne venuje konkrétnym konštrukciám. Obvykle má zodpovedať tieto úlohy/otázky: 1) Aká je zostatková životnosť? 2) Aká je bezpečnosť konštrukcie? 3) Aké sanačné opatrenia je potrebné vykonať, aby sa predĺžila životnosť o „X“ rokov?

• Návrhy sanácií
  Stáva sa, že k sanácii/oprave sa pristupuje bez riadnej identifikácie príčiny chyby/poruchy. Je to akoby ste konštrukciu liečili metódou pokus / omyl. Ak máte neobmedzený čas a zdroje, určite sa jedného dňa dopracujete ku správnej liečbe.
  Metodicky správnym postupom je: 1) zistiť príčinu chyby/poruchy diagnostikou; 2) podľa preferencií/cieľov investora a dostupných technológií zvoliť variantné riešenia sanácie a 3) overiť ich v laboratórnych podmienkach alebo na skúšobnom úseku/poli.
  Návrh sanácie, ak má byť efektívny a adresný, musí vychádzať z dôsledného diagnostikovania stavu a príčiny. Nezabúdajte, že čím významnejšia sanácia (alebo sanovaná konštrukcia) je, tým väčší dôraz by sa mal klásť na monitorovanie úspešnosti sanácie – ideálne vopred určenými mernými ukazovateľmi.

• Projektová dokumentácia pre rekonštrukciu, adaptáciu stavby alebo „priťaženie“
  V priemyselnej sfére (pri rozširovaní výroby) alebo v adaptácií stavieb na nové využitie sa stretávame s potrebou navrhnúť projektovú dokumentáciu podľa aktuálnych noriem (tzv. Eurokódov). V drvivej väčšine prípadov sa jedná o konštrukcie staré viac ako 50 rokov. Len ojedinele sa zachovala projektová dokumentácia a v ešte menej prípadoch je budova podľa nej postavená. Pre tieto statické posúdenia je potrebné zistiť aktuálny stav – najmä mechanické vlastnosti (napríklad betónu) a spôsob vystuženia.

 

Aké postupy a aké princípy zachovávame?
Od samého začiatku hovoríme o analógii s diagnostikou v medicíne. Každý z nás ju už aspoň raz v nejakom rozsahu absolvoval. Podobné postupy a princípy používame aj v diagnostike konštrukcií.

• Rozhodne začíname rozhovorom a zisťovaním informácií (akoby sme zisťovali anamnézu). Zo skúseností, tieto informácie predstavujú viac než 50 % váhy najmä vtedy ak je potrebné určiť príčinu (skoro až mieru zavinenia – aj keď to nie je úlohou).
• Nasledujú fyzikálne a podobné merania na mieste (in situ).
• Ak je to potrebné, odoberajú sa vzorky a tie sa ďalej skúšajú a skúmajú v laboratórnych podmienkach.

Či si to uvedomujete alebo nie, práve sme popísali všetky princípy, ktorými sa riadime. Začíname od všeobecných informácií a kladením správnych otázok počas rozhovoru smerujeme pozornosť k tým témam/podrobnostiam, ktoré sú pre riešenie dôležité. Prechádzame od komplexných informácií k podrobnostiam. Celá diagnostika musí byť systematická. Najskôr sa treba s konštrukciou oboznámiť a až následne podnikať ďalšie kroky. Asi by ste neboli radi, keby vám lekár najskôr zaviedol sondu do žalúdka a až potom sa dozvedel, že vás už týždeň bolí ucho. Pri samotnom plánovaní meraní, skúšok a diagnostiky vyberáme tie, ktoré majú významnú diagnostickú hodnotu. Tým zabezpečujeme účelnosť a hospodárnosť nákladov na diagnostiku. Tieto metódy zaraďujeme (opäť systematicky) v náležitom slede. Cieľom je eliminovať prípadné slepé uličky, ktorým sa potrebujeme vyhnúť (hospodárnosť). Z jednej vzorky sa dá zistiť viacero informácií. Ak však nesprávne zvolíte poradie testov, vzorka sa môže kontaminovať alebo úplne zničiť. Obdobným princípom minimálnej invazívnosti je využitie najskôr nedeštruktívnych metód. Pri bolestiach v brušnej dutine určite každý uprednostní najskôr „sonograf“ a chirurgický zákrok až v nevyhnutnom prípade…

 

Prístrojové vybavenie
Aj keby sme radi uviedli zoznam prístrojov, ktoré budete potrebovať, nie je to také ľahké. Analógiou s ľudským telom, stavby a ich konštrukcie sú tiež komplexné a môžu mať rôzne choroby, tie sa diagnostikujú rôznymi metódami a prístrojmi. Nie je v silách žiadneho subjektu byť schopný vlastným vybavením pokryť diagnostiku všetkých druhov konštrukcií. Dôležité je mať spoľahlivých partnerov, disponujúcich špecializovanými technológiami, v ktorých sú špičkami v obore, mať zodpovedných partnerov dodržiavajúcich termíny a v neposlednom rade mať s nimi aj zaujímavé obchodné vzťahy ako motivácia pre prioritizáciu ak potrebujete niečoho spraviť urgentne a v priebehu roka zásobujete partnera prácou/zákazkami.

 

Záver
Hovorili sme síce o diagnostike. Ona však nie je cieľ. Je prostriedkom. Mala by zodpovedať akútnosti prípadu, cieľom a potrebám zákazníka a „stavu pacienta“. Správnym použitím vie pomôcť. Ak sa použije nesprávne/neodborne, dokáže napáchať škody. Preto si vyberte profesionála! Profesionála, ktorý správne zdiagnostikuje, zistí mechanizmus a spolupracuje pri návrhu liečby (alebo ju aj dokáže navrhnúť).

 

Literatúra:
[1]     Olšová, J., Briatka, P.: Ako diagnostikovať (železo)betónové konštrukcie?, Stavebné materiály, Roč. XXIII, č. 6, Jaga group, Bratislava, 2017.
[2]     Ďubek, M., Briatka, P.: Diagnostika betónových konstrukcí v běžné praxi, Realizace staveb, Roč. XIII, č. 2, Jaga media, Praha, 2018.
[3]     Briatka, P., Briatková Olšová, J., Vavrík, I.: Návrh sanácie – vo všeobecnosti a na príklade, Buildustry, Roč. III, č. 2, Bria Invenia, Nitr. Rudno, 2019.
[4]     STN 73 0038: 1986 Navrhovanie a posudzovanie stavebných konštrukcií pri prestavbách.
[5]     STN 73 1371: 1981 Ultrazvuková impulzová metóda skúšania betónu.
[6]     STN 73 1373: 1981 Tvrdomerné metódy skúšania betónu.
[7]     STN 73 2011: 1986 Nedeštruktívne skúšanie betónových konštrukcií.
[8]     STN EN 13791: 2007 Stanovenie pevnosti v tlaku v konštrukciách a v prefabrikovaných betónových dielcoch na stavbe.
[9]     STN EN 1504-1: 2006 Výrobky a systémy na ochranu a opravu betónových konštrukcií. Definície, požiadavky, riadenie kvality a vyhodnotenie zhody. Časť 1: Definície (73 2109).
[10]   STN EN 1504-2: 2005 Výrobky a systémy na ochranu a opravu betónových konštrukcií. Definície, požiadavky, riadenie kvality a vyhodnotenie zhody. Časť 2: Systémy na povrchovú ochranu betónu (73 2109).
[11]   Bilčík J., Cesnak J.: Poruchy a rekonštrukcie nosných sústav. Životnosť, poruchy a rekonštrukcie nosných betónových a murovaných konštrukcií, STU, Bratislava, 1998.
[12]   TP05/2002: Prognózovanie vplyvu porúch na zaťažiteľnosť mostov a stanovenie zostatkovej životnosti mostov. Metodická príručka, Slovenská správa ciest, Apríl 2002.
[13]   Pavlík A., Doležel J.: Nedeštruktívne vyšetrovanie betónových konštrukcií, SNTL Praha, Praha, 1977.
[14]   Křístek R.: Matematické modely karbonatácie betónu a vápennej malty, VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav chemie, Brno, 2003.
[15]   Janotka I., Krajči Ľ.: Stanovenie stupňa karbonatácie betónu, Ústav stavebníctva a architektúry SAV, Bratislava, 2001.
[16]   Jílek M.: Statistické toleranční meze, SNTL – Nakladatelství technické literatury, Praha, 1988.