De ce trebuie sa intretinem constructiile

Toate constructiile necesita, pentru realizarea lor, un efort investitional substantial din cauza cantitatilor mari de materiale inglobate, a transporturilor si manipularilor masive, dar si a fortei de munca numeroase si diversificate. Din acest motiv, este necesar ca executia constructiilor sa se faca in cele mai bune conditii de calitate, pentru a le asigura acestora o durabilitate cat mai mare.

Calitatea buna si corecta trebuie indeplinita atat la executia structurii, care asigura rezistenta si stabilitatea constructiei fata de actiunile la care este supusa (greutate proprie, incarcari utile, cutremure, vant, diferente de temperatura etc.), cat si la lucrarile complementare de finisaje si detalii, care asigura functionalitatea si protectia acesteia impotriva factorilor externi de degradare, precum agresivitatea mediului inconjurator (actiunea eroziva si coroziva a apei, vant, inghet – dezghet, poluare etc.) sau agresiunea mecanica intentionata sau neintentionata (lovirea, frecarea, vandalismul etc.).

Conditiile esentiale care stau la baza unei constructii de calitate sunt urmatoarele:

• constructia sa se execute dupa un proiect bun, corect, complet si detaliat;
• organizarea santierului sa asigure depozitarea in cele mai bune conditii a materialelor, desfasurarea fluxurilor de transport si manipulare, protectia impotriva factorilor agresivi de mediu;
• respectarea intocmai a prevederilor proiectului si a normelor de executie;
• folosirea materialelor cu calitatile prescrise in caietele de sarcini si evitarea celor expirate sau degradate din varii motive;
• utilizarea fortei de munca specializate pe diverse tipuri de lucrari;
• acordarea unei atentii deosebite pentru asigurarea calitatii lucrarilor executate.

Din pacate, nu intotdeauna aceste conditii sunt respectate, ceea ce conduce, uneori, la rezultate mai putin multumitoare. Chiar daca la receptia lucrarii unele deficiente nu sunt observate sau sunt trecute cu vederea, considerandu-se minore, nu dupa mult timp efectele deficientelor vor iesi la iveala.

Dar, chiar si atunci cand o constructie este executata ireprosabil, in timp vor aparea degradari din cauza actiunii inerente a agresivitatii mediului inconjurator. Diferenta esentiala a acestor lucrari, fata de cele cu deficiente initiale, este ca degradarile apar mult mai tarziu, in timp ce la celelalte apar prematur, uneori mult prea devreme.

Odata aparute, degradarile vor avansa rapid in timp, conducand la constructii exploatate in conditii anormale, culminand, in final, chiar cu scoaterea lor din functiune.

Pentru a intelege mai usor aceste fenomene am sa exemplific cu cateva situatii reale, la care se dau si explicatiile necesare.

Dupa cum se stie, cele mai folosite materiale de constructie sunt betonul si otelul pentru structurile de rezistenta si betonul asfaltic pentru imbracamintea drumurilor. Piatra si caramida, care au precedat betonul, se mai folosesc inca pentru lucrari complementare (borduri, pavaje, ziduri de sprijin, etc.), iar lemnul, pentru constructii mai usoare, provizorii sau care necesita o executie mai rapida.

Betonul ramane, insa, cel mai raspandit material de constructie, datorita faptului ca este alcatuit din componente naturale aflate in cantitati suficiente oriunde in mediul inconjurator si pentru ca se prepara relativ usor din apa, agregate si ciment. Pentru imbunatatirea performantelor sale se mai folosesc in mixtura si diverse tipuri de aditivi. Desi betonul este un material greu, necesitand eforturi importante pentru transport si manipulari, ramane, totusi, materialul cel mai eficient pentru constructii datorita costurilor acceptabile, dar mai ales gratie durabilitatii sale remarcabile.

Betonul este un material cu rezistenta buna la compresiune, dar cu rezistenta redusa la intindere. Acest dezavantaj este eliminat prin armarea betonului cu bare din otel nepretensionate, dand, astfel, nastere betonului armat sau cu sarme si toroane din otel cu rezistenta mare pretensionate, rezultand betonul precomprimat. In fapt, structurile de rezistenta ale constructiilor sunt alcatuite din beton armat, in cazul lucrarilor obisnuite cu solicitari mai mici si din beton precomprimat, in cazul lucrarilor speciale puternic solicitate (poduri cu deschideri medii si mari, constructii civile si industriale de mare anvergura etc.).

Betonul are si unele proprietati specifice, care ii confera anumite dezavantaje, ce impun unele masuri suplimentare si fata de care trebuie acordata o deosebita atentie, si anume:

• betonul este un material neomogen si anizotrop, ceea ce impune o atentie sporita la prepararea, punerea in opera si la tratarea dupa turnare;
• betonul isi schimba proprietatile in timp prin contractie (micsorarea volumului) si curgere lenta (cresterea deformatiei sub efort constant), conducand la tensiuni interne si la aparitia de fisuri, ceea ce impune cunoasterea unor asemenea fenomene si considerarea lor in calcule, dar si luarea unor masuri pentru diminuarea efectelor produse in timp;
• betonul este un material permeabil, cu dezavantajele care decurg din aceasta proprietate, mai ales in cazul fenomenelor de inghet – dezghet, ceea ce impune luarea de masuri pentru diminuarea golurilor din structura, ajungandu-se pe cat se poate mai aproape de un material compact, impenetrabil;
• in conditiile in care este expus agresivitatii mediului inconjurator, betonul este un material coroziv, ceea ce impune luarea de masuri pentru evitarea acestui dezavantaj.

Dupa cum se poate constata, cel mai important material de constructie are si o serie de dezavantaje care il pot face vulnerabil in timp, afectandu-i durabilitatea. De aceea, trebuie subliniat ca, pentru ca acest material sa fie cu adevarat durabil, adica sa-si pastreze nealterate proprietatile de rezistenta si rigiditate cat mai mult timp, trebuie luate unele masuri si anume:

– sa fie protejat cat mai bine de actiunea agresiva a mediului inconjurator, ceea ce presupune conceptia constructiei astfel incat betonul sa fie cat mai putin expus contactului cu apa, cu agresiunile fizice (loviri, abraziuni etc.) si chimice (bioxidul de carbon in exces, diverse saruri si acizi etc.);

– sa fie de cea mai buna calitate nu numai din punct de vedere al rezistentei, ci si al tuturor performantelor necesare pentru a face fata cerintelor mediului in care este amplasata constructia; aceasta presupune folosirea celor mai potrivite componente la alcatuirea betonului (agregate, ciment, apa si aditivi) si o dozare corespunzatoare a lor, conform unor retete bine alcatuite.

– sa se acorde o mare atentie la punerea in opera a betonului, respectandu-se intocmai conditiile de mediu, de transport, de turnare, compactare si de decofrare;

– sa se acorde atentia corespunzatoare la tratarea betonului in primele 7 zile dupa turnare.

Luand in considerare aceste cerinte, rezulta ca tehnologia fabricarii unui beton de calitate nu este atat de simpla pe cat pare. Multi considera ca daca stiu sa amestece niste apa cu agregate si ciment se pricep la betoane. Betonul este o stiinta care trebuie profund studiata si intocmai aplicata.

Am facut aceasta scurta divagatie despre beton pentru a atrage atentia asupra importantei cunoasterii aprofundate a celui mai important si raspandit material de constructie.

De precizat ca betonul este un material durabil, dar numai in masura in care este cunoscut si sunt respectate intocmai toate regulile de alcatuire.

Multa vreme s-a considerat ca betonul este un material indestructibil si ca nu trebuie sa-i mai acordam atentie dupa ce l-am fabricat si pus in opera. Viata a demonstrat ca oricat ar fi de bun, betonul se degradeaza in timp din cauza agresivitatii mediului, care practic nu poate fi evitata.

Important este ca degradarile sa fie cat mai putin grave si sa fie inlaturate la timp. In felul acesta constructia isi pastreaza proprietatile functionale, costurile de reabilitare sunt reduse si se mareste durabilitatea constructiei. Acest lucru este posibil numai prin urmarirea comportarii constructiei in timp si luarea de masuri in caz de necesitate la momentul oportun.

Aflam, adesea, de la televizor ca la diverse constructii s-au prabusit bucati mari de tencuiala, ziduri de case, balcoane sau acoperisuri de locuinte in cazul cresterii pronuntate a vitezei vantului, situatie normala in anumite perioade ale anului. Cauza reala a prabusirii acestora nu este, insa, vantul, care cu siguranta s-a manifestat la fel si in perioade anterioare, ci aparitia, in timp, a unor degradari la aceste elemente, degradari care au condus la reducerea drastica a rezistentei lor in zonele de imbinare. Daca s-ar fi urmarit periodic starea tehnica a acestor elemente de constructii vulnerabile la actiunea distructiva a apei si s-ar fi remediat deficientele atunci cand erau in faza incipienta, cu siguranta nu s-ar fi ajuns la o asemenea situatie, care nu de putine ori se soldeaza cu consecinte grave, chiar cu pierderi de vieti omenesti. Iar refacerea acestor elemente dupa distrugere devine deosebit de dificila si costisitoare.

Exista, de exemplu, la Vatra Dornei o superba cladire istorica construita in stil eclectic, cu influente ale Renasterii Germane, realizata in doar doi ani pe la finele secolului al XIX-lea (fig. 1).

In anii 1936-1937 au fost efectuate o serie de modificari functionale si imbunatatiri ale cladirii, amenajandu-se si o frumoasa terasa in spatele cazinoului, cu vedere spre parcul balnear (fig. 2).

Initial, constructia a servit drept cazinou, similar cu cele vieneze, cu o sala de jocuri, sala de teatru, biblioteca, restaurant si cofetarie.

In timpul celui de-al doilea razboi mondial cladirea a fost ocupata de trupele germane care i-au pricinuit mari distrugeri cu ocazia retragerilor din ziua de 29 septembrie 1944.

In primavara anului 1945 s-au efectuat o serie de reparatii si renovari, transformand-o in club muncitoresc si centru al statiunii balneare.

In anul 1986 s-au efectuat lucrari ample de renovare si reabilitare, iar in anul 1987 a fost aprobata refacerea cazinoului, conform unui proiect de modernizare a zonei.

Dupa Revolutia din decembrie 1989 lucrarile au fost intrerupte pentru ca in numai trei luni sa dispara toate obiectele de valoare din cladire (3 candelabre din cristale de Murano, marmura de Cararra, oglinzi din cristal, cazi de cupru etc.). Ulterior, constructia a trecut pe la mai multi beneficiari care au contribuit, mai mult sau mai putin, la o degradare a sa aproape iremediabila (fig. 3).

In general, degradarile s-au produs dintr-o grava neglijenta de intretinere. Severe degradari, mai mici sau mai mari, s-au produs si din cauza agresiunii apei din precipitatii favorizate de burlane intrerupte pe lungimea lor, care au permis scurgerea apei pe ziduri si de zone de acoperis deteriorate sau de lipsa geamurilor la usi si ferestre, care a permis scurgerea sau patrunderea in interiorul cladirii a apei, zapezii si vantului si evident din cauza distrugerilor intentionate.

Daca s-ar fi acordat o minima atentie urmaririi comportarii in timp a starii tehnice si s-ar fi facut reparatiile necesare cu eforturi neesentiale, nu s-ar fi ajuns in situatia de acum, cand sunt necesare costuri considerabile pentru reabilitare. Asemenea situatii sunt nenumarate, in zona constructiilor civile, industriale sau agricole.

O situatie deosebita se evidentiaza la podurile rutiere. Acestea sunt prevazute cu dispozitive de acoperire a rosturilor de racordare, unde se produc deplasarile suprastructurii din cauza diferentelor de temperatura (dilatatie si contractie).

Conditia esentiala pentru ca aceste dispozitive sa nu afecteze durabilitatea podurilor este aceea de a fi etanse, in sensul de a nu permite scurgerea apei din precipitatii prin rosturile suprastructurii, ajungand, astfel, la betonul de la capetele grinzilor adiacente si la banchetele de rezemare ale elementelor de infrastructura (pile si culei). In contact cu apa, betonul produce in timp degradari nebanuite, asa cum se pot vedea in figura 4.

Mecanismul aparitiei degradarilor betonului este cunoscut, dar nu i se acorda atentia necesara. Apa care se prelinge pe suprafetele din beton patrunde in porii si in fisurile inerente produse de contractie sau din alte cauze. In timpul anotimpului rece, apa ingheata, marindu-si volumul cu cca 7-10 procente, producand tensiuni mari in structura betonului. Prin fenomene repetate de inghet – dezghet este depasita rezistenta la intindere a betonului, astfel incat zone importante sunt dislocate, dezgolind, astfel, armaturile structurii, care, fiind expuse direct la actiunea apei, intra intr-un proces rapid de coroziune. De-acum degradarile avanseaza intr-un ritm accelerat mergand pana la distrugerea totala a elementului afectat.

Toate aceste fenomene neplacute ar putea fi evitate, daca s-ar face o urmarire in timp a constructiei si s-ar efectua, cu costuri aproape neglijabile, reparatiile necesare in fazele incipiente ale aparitiei degradarilor. In acest fel, constructia poate fi folosita in conditii normale si, mai important, i se mareste durabilitatea.

Tot la poduri, dar si la alte tipuri de constructii, un element vulnerabil in timp este hidroizolatia dalei carosabile, care protejeaza suprastructura de patrunderea apei din precipitatii catre structura de rezistenta din beton armat, beton precomprimat sau metal.

In trecut, hidroizolatia era alcatuita din 2-3 straturi de carton asfaltat, lipite cu bitum topit sau cu emulsii bituminoase. In timp, in contact cu apa, cartonul asfaltat devine un material putrescibil iar bitumul isi pierde proprietatile de lipire prin asa-zisa „imbatranire”. Dupa cca 5-10 ani aceasta hidroizolatie nu isi mai indeplineste functia de protectie, iar apa ajunge la structura de rezistenta, producandu-i degradari ascunse care avanseaza in ritm rapid, putand duce chiar la situatii dezastruoase.

Este arhicunoscuta situatia podurilor cu suprastructuri alcatuite din grinzi cu goluri (asa-numitele “fasii cu goluri”), la care, in urma degradarii hidroizolatiei, apa a patruns la grinzi, umpland golurile si crescandu-le greutatea, dar, si mai grav, producand coroziunea armaturilor de rezistenta si fisurarea (fig. 5).

A fost nevoie de un ordin al directorului general AND pentru interzicerea folosirii unor asemenea tipuri de grinzi, altfel deosebit de eficiente, in loc sa fie urmarite constructiile in timp si sa se ia masuri mult mai economice de inlocuire a acestor hidroizolatii, mai ales ca, intre timp, aparusera materiale hidroizolante performante cu durabilitate mult mai mare.

Sunt nenumarate asemenea cazuri care, din pacate, se rezolva cu eforturi financiare substantiale si, in final, afecteaza economia tarii.

Imbunatatirea situatiei este simpla, prin aplicarea principiului: urmareste si intretine la timp, cu costuri reduse, pentru a folosi constructiile in cele mai bune conditii de performanta, sporindu-le astfel durabilitatea. Prin cresterea durabilitatii, costurile in acest domeniu se diminueaza substantial, astfel incat fondurile economisite pot fi folosite in alte scopuri, inclusiv pentru constructiile noi.

Daca s-ar face un calcul economic al fondurilor economice utilizate pentru reparatii, reabilitari, reconstruiri ale unor constructii grav degradate, in comparatie cu cele ale unei intretineri corecte in timp, s-ar vedea cat de eficienta este aceasta din urma cale.

Lipsa atentiei fata de intretinerea constructiilor a existat dintotdeauna, dar s-a adancit atat de mult in utimul timp, incat trebuie semnalata si facut ceva in acest sens.

Mentionez ca, pana in 1990, era acordata o atentie deosebita intretinerii constructiilor importante din economia tarii. Astfel, s-au elaborat norme generale si specifice de intretinere a diverselor obiective importante, s-au organizat unitati specializate in acest tip de activitate, unitati dotate cu echipamentele necesare, s-au pregatit specialisti pentru a corespunde acestor tipuri de activitati. Amintesc un singur exemplu in acest sens, pe care il cunosc mai bine, fiind implicat. Odata cu construirea podurior peste canalele navigabile s-au elaborat si norme de urmarire in timp a starii tehnice si de intretinere, specifice fiecarei lucrari de pod in parte.

Pentru urmarirea starii tehnice, s-au constituit comisii formate din specialisti din partea beneficiarului, proiectantului si constructorului lucrarii, dar si a unor institutii de invatamant superior si de cercetare din domeniul respectiv.

Comisiile se intruneau anual la convocarea beneficiarului lucrarii si examinau constructia in toate zonele vulnerabile, in conformitate cu normele intocmite de proiectantul acesteia, care, in mod evident, era cel ce o cunostea cel mai bine.

In urma verificarii pe teren se intocmea procesul verbal de constatare in care se consemnau starea tehnica si problemele aparute in perioada scursa de un an, precum si masurile ce trebuie luate.

Aceasta activitate s-a desfasurat normal pana in 1990, apoi sporadic pana prin anul 1993, atunci cand aceste comisii n-au mai fost convocate si s-au autodizolvat.

Rezultatul renuntarii la urmarirea comportarii in timp a starii tehnice s-a putut constata la podul peste canalul Dunare – Marea Neagra de la Agigea, de pe DN 39, pentru reabilitarea caruia au fost necesare fonduri importante, dar si pierderi colaterale din cauza intreruperii prelungite a traficului pe pod. Aceasta situatie ar fi putut fi evitata daca se continua cu seriozitate urmarirea in timp a starii tehnice si daca s-ar fi facut reparatiile necesare la momentul oportun.

Desigur ca acest mod de urmarire in timp a starii tehnice a constructiilor era potrivit acelei perioade, dar renuntarea la o asemenea activitate este deosebit de daunatoare economiei nationale. Cu siguranta ca se pot gasi noi solutii, chiar imbunatatite, si in conditiile actuale, pentru reluarea si continuarea activitatii de urmarire si intretinere pentru orice tip de constructie.

O alta situatie, destul de cunoscuta, este cea a podului peste Buzau de la Maracineni pe DN2. Doua pile ale podului s-au inclinat (una spre amonte si alta spre aval) in timpul unei viituri de apa pe albia raului Buzau, producand prabusirea tablierului de suprastructura din grinzi cu zabrele pe care il suporta) (fig. 7).

Prabusirea acestui tablier a afectat si restul podului, inclusiv podul nou alaturat, care a fost deformat si care rezema doar partial pe culeea dinspre Focsani, fiind si acesta in pericol de prabusire, care s-ar fi produs cu siguranta daca nu se luau la timp masuri de sprijinire provizorie.

Concluzia privind aceasta situatie a fost ca prabusirea podului s-a produs din cauza furiei apei. Cauza reala, care s-a si dovedit ulterior a fi adevarata, a fost de fapt exploatarea irationala si necontrolata a agregatelor din albia minora a raului, mult prea aproape de pod. Aceasta a provocat modificari majore ale albiei, care au favorizat afuierea grava a celor doua pile in cauza, soldata cu pierderea stabilitatii si cu inclinarea lor.

Circulatia rutiera pe unul dintre drumurile importante ale tarii a fost intrerupta o buna perioada de timp si, impreuna cu costul foarte ridicat al refacerii podului, a afectat substantial economia tarii.

Situatia putea fi evitata, daca s-ar fi facut o urmarire in timp a starii tehnice si s-ar fi luat masurile potrivite la momentul oportun cu costuri aproape neglijabile.

Asemenea situatii se intampla adesea si chiar daca afecteaza lucrari mai putin importante, sunt totusi numeroase, iar pe total pagubele devin semnificative. Solutia evitarii consecintelor neplacute este urmarirea in timp a starii tehnice si luarea masurilor care se impun la momentul potrivit.

Sunt introduse in COR cateva profesii legate de aceasta activitate (responsabil, specialist si expert cu urmarirea in timp a constructiilor), dar se tergiverseaza, in mod inexplicabil, aprobarea standardelor profesionale aferente, fara de care nu pot fi folosite.

Concluzia finala ce se poate trage din acest succinct material se rezuma astfel:

Constructiile sunt investitii costisitoare, cu consumuri mari si voluminoase de materiale, utilaje si echipamente, forta de munca si energie. De aceea, se impune ca ele sa fie cat mai durabile.

Cresterea durabilitatii constructiilor nu este doar o directiva a Uniunii Europene, ci si o cerinta a intregii omeniri pentru a proteja cat mai bine planeta.

Prin urmarirea in timp a starii tehnice a constructiior si intretinerea continua si corecta a acestora se sporeste durabilitatea si se economisesc fonduri financiare importante, iar constructiile sunt folosite in conditii normale un timp mai indelungat.

Important este sa constientizam acest deziderat! 

Autor:
ing. Victor Popa – membru corespondent ASTR, presedinte CNCisC 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 133 – ianuarie-februarie 2017, pag. 20