«

»

CISC: Reabilitarea si comportarea in timp a elementelor structurale ale statiilor de transformare

Share

cisc canalizare foto 8In cadrul actiunii de reabilitare si retehnologizare a statiilor de transformare exterioare: Baia Mare 3, Floresti – Cluj, Oradea Sud, Rosiori, Vetis, Raureni si Stuparei, s-a efectuat expertizarea partii de constructii a acestora, la solicitarea ISPE SA Bucuresti (proiectantul initial al statiilor) sau Transelectrica Cluj, in perioada 1999-2004.

Statia Baia Mare 3 a fost prima expertizata si reabilitata pentru ca avea problemele structurale cele mai grave.

 

Aceasta statie a fost realizata cu cca. 35 de ani in urma si avea ca elemente structurale cadre – stalpi si rigle – si suporti de sustinere a echipamentului electric.

Majoritatea stalpiilor, unele rigle si suportii de aparataj sunt realizati din beton armat centrifugat. Celelalte rigle si doi stalpi sunt realizate in solutie metalica.

Obiectivele investigatiilor au fost:

• Evaluarea starii tehnice a elementelor din beton: stalpi, rigle, suporti si stabilirea categoriilor de degradari, pe tipuri de elemente;

• Determinarea capacitatii portante actuale la elementele din beton armat;

• Evaluarea starii tehnice a elementelor metalice;

• Indicarea solutiilor tehnice si a tehnologiilor de executie pentru aducerea elementelor de constructii la o capacitate portanta apropiata de cea initiala;

• Indicarea solutiilor pentru prote­jarea elementelor din beton si metal.

 

Investigatii si rezultate obtinute

Statiile de transformare investigate sunt statii exterioare de 110 kV si 220 kV.

Investigatiile au avut in vedere obiectivele mai sus mentionate si au cuprins:

• observatii vizuale si masuratori;

• decopertari betoane – prin sondaj – la stalpi, rigle si suporti;

• determinarea rezistentei betonu­lui prin metodele nedistructive [1];

• efectuarea de sondaje la fundatia stalpilor si suportilor;

• determinarea adancimii de carbonatare a betonului;

• determinarea inclinarii stalpilor etc.

Stalpii sunt elemente cu sectiune inelara variabila, iar riglele (din beton armat) si suportii de aparataj au sectiunea inelara constanta. Riglele metalice sunt zabrelite.

Principalele degradari intalnite la elementele din beton armat au fost:

• segregari in zona de imbinare, longitudinala si transversala a cofrajelor;

• corodarea armaturii longitudinale;

• corodarea fretei;

• goluri si alte defecte de executie;

• fisurarea capacelor din beton de la stalpi;

• fisurarea si exfolierea partiala a „mortarului de protectie“ a inelelor metalice de la stalpi si rigle.

In functie de amploarea acestor degradari elementele au fost clasificate in trei categorii. Rezultatele masuratorilor si observatiilor vizu­ale pentru fiecare element precum si clasificarea acestora au fost sintetizate in tabele si planse in care se prezinta starea tehnica constatata la doi stalpi (fig. 1), la o imbinare rigla-stalp (fig. 2-3) si la cativa suporti (fig. 4-5), dintre cele mai degradate elemente.

 

Alte rezultate ale investigatiilor:

• Adancimea de dezalcalinizare a betonului in zonele neafectate este de 1-4 mm.

• Rezistentele minime ale beto­nului (in zonele neafectate), obtinute prin incercari nedistructive, sunt corespunzatoare unui beton de marca B330 (clasa Bc25 – C20/25) fata de B400 prevazut in proiect.

• Elementele de beton (stalpi, rigle si suporti) respecta prevederile proiectului de executie in ceea ce priveste geometria si armarea [2], dar exista variatii ale grosimii peretelui elementelor centrifugate de +5/-3,5 cm.

• Stratul de acoperire cu beton variaza intre 0,5÷2 cm. Grosimea proiectata a stratului de acoperire cu beton este de 1,50 cm.

• Sondajele efectuate la fundatii au pus in evidenta ca dimensiunile in plan ale acestora sunt apropiate de cele prevazute in proiect.

• Inclinarea stalpilor a inregistrat valori de pana la 3,6 cm/m. Evalu­arile prin calcul arata ca inclinarile de mai sus conduc la sporuri nesemnificative ale solicitarilor (momen­telor incovoietoare), in sectiunile de baza ale stalpilor.

 

Identificarea cauzelor probabile ale degradarilor

Din analiza degradarilor intalnite a rezultat ca unele din cauzele principale au fost:

• Defectele de executie, care au dus la:

– segregari in zona vipustilor;

– grosimea mai mica decat cea pro­iectata a stratului de acoperire cu beton a armaturilor;

– grosimi inegale ale peretilor.

Din aceste cauze s-au corodat armaturile transversale si uneori si cele longitudinale, s-a exfoliat si degradat betonul.

• Solutiile de pozitionare a paratraznetelor in interiorul stalpului (in mijlocul capacului din beton). Acestea au favorizat fisurarea capacelor din beton de la stalpi si patrunderea apei in interiorul stalpilor, iar feno­menul de inghet-dezghet a dus la fisurarea betonului precum si la dizolvarea hidroxizilor de calciu si aparitia sarurilor la suprafata elementelor.

• Protejarea cu mortar de ciment a inelelor metalice de la imbinarea stalpilor cu riglele. Din cauza menti­nerii umezelii intre inelul metalic si mortar s-a accelerat corodarea inelelor metalice, conducand, ulterior, la desprinderea mortarului.

O alta cauza a fost agresivitatea mediului (fig. 6) [3], care a determinat amplificarea degradarilor.

Amploarea degradarilor a fost favorizata si de lipsa unor masuri de intretinere si reparatii curente ale elementelor structurale.

Verificari prin calcul

Calculul capacitatii portante, ex­primata prin momentul capabil M al stalpilor, riglelor si suportilor (categoriile II si III) s-a facut in trei ipoteze:

• I – situatia proiectata – armatura si betonul din proiect (MI).

• II – situatia actuala – conside­rand valoarea minima a rezistentei betonului obtinuta prin incercari nedistructive, sectiunea de beton diminuata (modeland degradarile relevate) si aria de armatura diminuata (modeland astfel reducerile de sectiune ale barelor corodate) (MII).

• III – situatia dupa reparatii – considerand betonul cu rezistenta minima si sectiunea de armatura completata prin metodele de conso­lidare propuse (MIII).

Relatia pentru Mcap (notatiile sunt cele din STAS 10107/0-90 [4]) este:

Mcap = sinq [Ab Rc 0,5 (r1 + r2) + 2 Aa Ra ra] p

unde:

q = p Aa Ra / (Ab Rc + 2 Aa Ra) < 0,35 p Ab = p (r22 – r12)

In situatia actuala, diminuarea ca­pa­citatii portante a rezultat de max. 17% la stalpi si rigle, respectiv 20% la suporti pentru categoria II si de max 21% la stalpi (rigle), respectiv 29% la suporti in cazul categoriei III. Dupa executarea lucrarilor de reabi­litare diferenta fata de situatia proiectata va fi de pana la cca 5%.

 

Masuri de interventie propuse

Pentru elementele din beton ar­mat care intra in categoria a III-a de degradare s-a propus inlocuirea lor.

Pentru cazurile curente de degradari s-au avut in vedere prevederile din C 149/87 [5]. In cazul degradarilor cu caracter cvasige­neral precum fisurarea capacelor din mortar de la stalpi si a mortarului de pe inelele metalice de la stalpi si rigle s-a propus indepartarea acestuia, curatirea si vopsirea anticoro­ziva a inelelor metalice, schimbarea solutiei de prindere a paratraznetelor din mijlocul stalpilor in pozitie perimetrala si executarea capacelor in solutie metalica.

Pentru cazurile in care armatura longitudinala este corodata in profunzime s-a propus compesarea reducerilor de sectiune prin sudarea alaturat barelor in zonele slabite, a unor eclise.

Pe zonele cu freta intrerupta (in zona vipustilor) s-a prevazut monta­rea unor „bratari“ metalice sau aplicarea unor tesaturi din fibra de carbon perimetrale in sistem Sika (fig. 7), solutie testata la INCERC Cluj.

La riglele metalice s-a propus inlocuirea grinzilor spatiale cu zabrele executate incorect, precum si a organelor de asamblare (suru­buri) corodate prin altele noi protejate prin zincare.

 

Masuri de protectie propuse

Dupa efectuarea masurilor de reparatii s-au propus si masuri de protejare anticoroziva a elementelor structurale.

Sistemele de protectie propuse au avut la baza prevederile instructiunilor tehnice C 170-87 [6] si C 139-87 [7] precum si unele solutii de protectie noi produse de firme de prestigiu precum SIKA G. – Elvetia, Chemical Corporation – Canada, Drizoro – Italia.

 

Concluzii

Cu ocazia expertizarii elemen­telor de constructie din acesta statie de transformare s-au evidentiat consecintele aplicarii unor solutii tehnice insuficient analizate din punct de vedere al durabilitatii, ale unor defecte de executie (initial minore) neremediate la timp, ale lipsei de urmarire a comportarii in timp si ale neefectuarii unor lucrari de intretinere minime.

Prin solutiile de remediere si de protectie propuse, executate in conditii de calitate corespunzatoare, se estimeaza o prelungire semnificativa a duratei de exploatare a elementelor de constructie ale statiilor de transformare.

Comportarea elementelor structurale la 10 ani de la reabilitare a fost foarte buna (fig. 9).

Pentru evitarea, pe viitor, a unor situatii similare celei precedente expertizarii statiilor de transformare, s-a propus ca dupa lucrarile de remediere sa se efectueze urma­rirea comportarii in timp a elementelor de constuctie si realizarea lucrarilor de intretinere curente la intervalele prescrise

 

Bibliografie

[1] xxx – Normativ pentru incercarea betonului prin metode nedistructive, indicativ C 26-85;

[2] xxx – Stalpi prefabricati din beton armat si beton precomprimat pentru linii electrice aeriene – STAS 2970-86;

[3] ICEMENER G Bucuresti – Stabilirea zonelor cu agresivitate chimica datorita agentilor naturali si poluanti, lucrare cod c 33 208 / 98;

[4] xxx – Calculul si alcatuirea elementelor din beton, beton armat si beton precomprimat – STAS 10107/0-90;

[5] xxx – Instuctiuni tehnice privind procedeele de remediere a defectelor pentru elementele de beton si beton armat, indicativ C 149-87;

[6] xxx – Instructiuni tehnice pentru protectia elementelor din beton armat si beton precomprimat supra­terane in medii agresive naturale si industriale, indicativ C 170-87

[7] xxx – Instuctiuni tehnice pentru protectia anticoroziva a elemen­telor constructiilor metalice, indicativ C 139-87.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 94 – iulie 2013, pag. 30

Autor:
ing. Alexandru Damian – SC HYPAR PROIECT SRL, Cluj-Napoca

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2013/07/10/cisc-reabilitarea-si-comportarea-in-timp-a-elementelor-structurale-ale-statiilor-de-transformare/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.