Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.

Spawanie prętów do zbrojenia betonu - nowa jakość i wymagania

25.02.2019

W efekcie braku właściwego nadzoru połączenia w zbrojeniach nie spełniały wymagań. Można przedstawić typowe zaniedbania i ich konsekwencje [18, 19]. Obecnie w budownictwie stosuje się pręty żebrowane z grupy stali o wysokich własnościach wytrzymałościowych, gdzie granica plastyczności wynosi minimum Remin = 500 MPa. Są to stale spawalne, wymagające jednak stosowania kwalifikowanej technologii spawania. Znane są niestety przypadki, w których nie kwalifikuje się technologii. Jest to duża nieprawidłowość, ponieważ wprowadza dowolność technologiczną, co praktycznie się sprowadza do wspomnianych już rządów spawaczy. W żadnym przypadku nie można traktować w pejoratywnym rozumieniu tego zwrotu. W zakresie kompetencji spawaczy nie jest opracowywanie lub kwalifikowanie technologii procesu spawania. W sytuacjach, w których spawacz sam będzie nadzorował technologię bez technologa spawalnika, powstaje duże ryzyko, że jakość połączeń spawanych może nie być dotrzymana. Technologia kwalifikowana, a więc opracowana przez technologa wykonawcy określa parametry spawania, technikę spawania i minimalne wymagania jakościowe. Parametry spawania to zmienne kluczowe. Jak już wspomniano, stal na pręty żebrowane jest stalą wysoko wytrzymałą ulepszaną cieplnie w technologii „temp core”. Niewłaściwe parametry spawania sprowadzające się do wartości wprowadzonej energii liniowej, a prościej energii cieplnej mogą wywoływać niespełnienie wielu wymagań (wiele niezgodności). W przypadku zbyt dużej energii liniowej wzrasta wydajność spawania, ale możliwe jest niewłaściwe odpuszczenie stali i tym samym spadek własności wytrzymałościowych poniżej wartości dopuszczalnych. W przeciwnym przypadku, kiedy energia jest zbyt mała, następuje bardzo szybki odpływ ciepła do masy metalu, co będzie skutkować podhartowaniem się strefy wpływu ciepła i ryzykiem pojawienia się pęknięć (fot. 1). Na fot. 1 przedstawiono przekrój złącza z pęknięciami w strefie ciepła. Grubość złącza zmierzona na przekroju wyniosła nieco ponad 4 mm, a więc ilość ciepła wprowadzonego była niewielka. Stal wysoko wytrzymała powszechnie stosowana do wyrobu prętów żebrowanych w gatunku BSt 500 jest podatna na podhartowanie, ponieważ w swym składzie posiada pierwiastki zwiększające hartowność. Zastosowano zbyt małe parametry elektryczne lub zbyt małą średnicę drutu elektrodowego, co spowodowało bardzo szybkie chłodzenie. W obu przypadkach wystąpienie pęknięć jest bardzo prawdopodobne. Przy wykonywaniu zbrojeń jest to niezgodność często występująca. Inne niezgodności w postaci niewypełnionych spoin występują również bardzo często (fot. 2). Na zdjęciu widać połączenie wykonane tylko za pomocą spoin sczepnych i na dodatek bardzo niechlujnie. Miejsce złącza praktycznie niewypełnione i nie- oczyszczone z pozostałości żużla. Bardzo prawdopodobne jest wystąpienie pęknięć w strefie wpływu ciepła na skutek małej grubości spoin (niskie parametry lub mała średnica elektrod). Nie wolno zapominać, że połączenie spawane w zbrojeniu musi zapewnić odpowiednie przenoszenie obciążeń i jest przez projektanta zwymiarowane [8]. Przekroje spoin w takich przypadkach są kategorią wytrzymałościową i ich wymiary muszą być bezwzględnie dotrzymane. Poważną niezgodnością często eliminującą złącza spawane jest niewłaściwy dobór materiałów spawalniczych. Ma to znaczenie szczególnie przy łączeniu doczołowym prętów, spawaniu prętów do blach lub kształtowników stalowych. W Instytucie Spawalnictwa wykonywano ekspertyzy, w których potwierdzano skutki stosowania nieodpowiednich elektrod lub drutów spawalniczych. Bywały przypadki, w których pospawano zbrojenia drutami do napawania utwardzającego, charakteryzującymi się bardzo wysoką twardością i bardzo małą plastycznością. W rezultacie wykonane zbrojenie po zrzuceniu z samochodu dostawczego pękało w obszarach spoin i nie mogło być dalej przetwarzane w strukturze żelbetowej (fot. 3).

 

Fot. 2. Niewypełniona spoina łącząca pręty w zakładzie

 

W roku 2018 została znowelizowana norma PN-EN 1090-2 [1]. W obszarze wykonywania zbrojeń zmiana jest bardzo istotna. W zestawieniu powołanych norm znalazła się wreszcie oczekiwana od dawna norma PN-EN 17660-1 [2], tworząc system zabezpieczenia jakości w produkcji zbrojeń.

Od tej chwili zbrojenie staje się konstrukcją stalową ze wszystkimi tego konsekwencjami, m.in. stawia się wymóg posiadania przez zakład systemu zarządzania jakością wg [3], kompetencji nadzoru spawalniczego wg [4], kwalifikacji spawaczy wg [5] oraz stosowania wielu norm dotyczących zasad kwalifikowania technologii spawania i zgrzewania. Ponadto wymagana będzie wiedza techniczna nadzoru spawalniczego dotycząca spawania i zgrzewania stali zbrojeniowej. Wymagania dotyczące szkolenia i kwalifikacje nadzoru są przedstawione w wytycznych [6], które powołane są w PN-EN ISO 17660-1, a program szkolenia spawaczy prętów do zbrojenia betonu [7] jest związany z programem [6]. Wiele zakładów budownictwa, których profilem produkcji były konstrukcje żelbetowe, stanie przed koniecznością stworzenia i uruchomienia odpowiedniej struktury spełniającej wymienione wymagania. Niewątpliwie będzie to dla nich pewne wyzwanie. Warto zatem prześledzić postanowienia norm [1 i 2] w aspekcie wymagań dla spajania prętów do zbrojenia betonu.

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube