© Strojniški vestnik 46(2000)2,1 23-1 35 ISSN DG39-94BD UDK 00B.B7:B24.01 2.45:624.954 Strokovni članek C1 .04D Journal of Mechanical Engineering «46C20C02,1 23-1 35 ISSN D039-24BD UDC 00B.87:B24.01 2.45:624.954 Speciality paper C1 .043 Obvladovanje kakovosti pri sanaciji armirano betonskih silosov za cement Quality Management in the Reconstruction of the Reinforced Concrete Cement Powder Silos Zdenko Ipavec - Mirko Sokovič - Bojan Grum V članku je podan primer obvladovanja kakovosti pri ureditvi površin armirano betonskih objektov -konkretno silosov za skladiščenje cementa. Obravnavanje celoten potek projekta, od posnetka začetnega stanja, definiranja želenega stanja, načrtovanja postopkov sanacije, preverjanja ustreznosti načrta, izbire izvajalca, sistemskega zagotavljanja kakovosti izvedbe del od izvajalca, nadziranja kakovosti izvedbe del od naročnika sanacije, do preverjanja dosežene kakovosti od zunanje neodvisne strokovne ustanove. © 2000 Strojniški vestnik. Vse pravice pridržane. (Ključne besede: obvladovanje kakovosti, beton armirani, saniranje objektov, silosi za cement) In this paper a sample of a quality management in the reconstruction of a reinforced concrete objects - specially surfaces (walls) of silos for the cement powder warehousing is described. All project phases have been studied: silos condition recording before reconstruction, reconstruction aim definition, reconstruction activity planning, reconstruction plan verification, executor selection, systematic reconstruction quality assurance by executor, supervision of reconstruction quality by investor and verification by an external independent institution. © 2000 Journal of Mechanical Engineering. All rights reserved. (Keywords: quality management, reinforced concrete, objects reconstruction, cement silos) 0UVOD Silosi so pomembni industrijski objekti z vidika uporabnosti, varnosti, gospodarnosti, trajnosti pa tudi estetskega videza in vklapljanja v okolje. Glede na svojo velikost, obliko in namen uporabe - ter po drugi strani prepričanje o betonu kot trajnem in ekološko sprejemljivem materialu - so silosi običajno grajeni kot armirano betonske konstrukcije [l]. Pričakovana doba trajanja armirano betonskih konstrukcij je najmanj 50 let. V praksi se dogaja, da je ta doba tovrstnih objektov zaradi napak krajša od pričakovane. Do napak prihaja tako pri postopku projektiranja kakor tudi pri gradnji in uporabi objektov. Tudi ustrezno projektirane in grajene armirano betonske objekte je treba med uporabo občasno pregledovati in vzdrževati. Betonu in kovinski armaturi grozi propadanje, ki lahko z opustitvijo potrebnih vzdrževalnih posegov povzroči težko popravljive poškodbe. V Salonitu Anhovo smo se s takšnimi poškodbami objekta soočili na armirano betonskih silosih (si. I), v katerih skladiščimo cement. Silosi so zaradi svoje funkcije izpostavljeni trajnim in ponavljajočim notranjim mehanskim obremenitvam (vibracije), podtlaku in visokim temperaturam v celicah silosov. V svojem okolju pa še dodatno zunanjim vplivom (mehanske obremenitve, vreme, agresivno ozračje, mikroorganizmi itn.), ki na objektu povzročajo fizikalne, kemijske in biološke procese, kar privede do pojava poškodb na zunanjih betonskih površinah. Zaradi napak, ki so bile narejene pri gradnji silosov, in nevzdrževanja objekta v času 2l-letne uporabe, so na zunanjih površinah silosov nastale takšne poškodbe, da je bila ogrožena njihova funkcionalnost - silosi niso bili več za vodo neprepustni. Najpomembnejše poškodbe so bile [2]: - Odstopanje betona na mestih opaznih lukenj Na mestih opaznih lukenj so po končani gradnji ostala vbetonirana kovinska sidra. Opazne luknje so bile zaprte s cementno malto. Čas je pokazal, da postopek zapiranja teh lukenj ni bil ustrezen. Plast cementne malte nad ostankom kovinskega sidra je bila pretanka, kar je omogočilo vdor agresivnih snovi iz ozračja in s tem korozijo sider. ^OTŠJIŠJcJMDgilKD stran 1 23 Z. Ipavec - M. Sokovič - B. Grum: Obvladovanje kakovosti - Quality Management SI. 1. Silosi za .skladiščenje cementa Korozija je sčasoma povzročila odstopanje betona na nekaterih od teh mest (si. 2a), kar je bil vzrok za prepustnost sten silosov za vodo. Poškodbe betona zaradi korozije kovinske armature Na nekaterih mestih je bila jeklena armatura pri gradnji silosov nepravilno nameščena (tik pod površino betona). Debelina betonske plasti zato ni bila zadostna za zaščito armature pred korozijo. Korozija armature je povzročila značilno odstopanje betona nad armaturo (si. 2b). Poraščenost betona z lišaji oz. mahom Posamezna področja silosov (predvsem na senčni strani) so bila poškodovana zaradi prevelike poroznosti in vpojnosti betona. V pore se je zaradi zadrževanja vlage naselil mah (si. 2c), kar je še pospešilo propadanje površinskega sloja betona. 1 ODLOČITEV ZA SANACIJO Strokovni pregled silosov cementa Pakirka v podjetju Salonit Anhovoje bil osredotočen na stanje vodotesnosti objekta in kakovost vgrajenega betona. Namen pregleda je bil ugotoviti dejansko stanje objekta, odkriti vzroke zamakanja in vidnih poškodb SI. 2. Prikaz značilnih poškodb: a) odstopanje betona zaradi korozije kovinskega sidra, b) posledice korozije armature, c) posledice prevelike poroznosti betona .3TTMK stran 1 3D Z. Ipavec - M. Sokovič - B. Grum: Obvladovanje kakovosti - Quality Management na betonskih površinah ter predlagati ustrezne sanacijske ukrepe. Po pregledu je bilo izdelano Poročilo o pregledu stanja objekta. Glede na vrsto in obsežnost poškodb ter vpliv poškodb na funkcionalnost silosov, so se v podjetju Salonit Anhovo d.d. odločili za takojšnje, celovito popravilo. To naj bi obsegalo popravilo treh armirano betonskih silosov s kupolasto strešno konstrukcijo, kakor tudi vse spremljevalne objekte v skupni površini 15.000 m2. 1.1 Definiranje želenega stanja - glavnih ciljev popravila Cilji, ki so sijih zastavili so bili: => zagotoviti neprepustnost za vodo celotnega objekta; => zaščititi betonske površine pred preveliko vpojnostjo in s tem zmanjšati možnost ponovnega nastajanja poškodb; => zagotoviti ustrezen estetski videz objekta, ki stoji na občutljivi lokaciji ob smaragdni reki Soči. 1.2 Določitev potrebnih postopkov za dosego ciljev Za dosego zastavljenih ciljev oz. želene kakovosti je bil potreben sistemski postopek po korakih [3]: 1. Načrtovanje postopkov dela - izdelava projekta popravila 2. Preverjanje ustreznosti načrta - revizija projekta 3. Izbira ustreznega izvajalca del 4. Obvladovanje kakovosti izvedbe del 5. Preverjanje dosežene kakovosti Zaradi velikosti in oblike objekta, preprostejšega postopka, ekonomske upravičenosti in rudi načrtovanega časovnega roka izvedbe naj bi sanacijska dela izvajali z uporabo visečih gradbenih odrov oziroma po alpinistično-vrvni metodi, za kar mora biti izvajalec del še posebej usposobljen. 2 PREDSTAVITEV PROJEKTA POPRAVILA 2.1 Načrtovanje postopkov dela - izdelava projekta Izdelava projekta je bila s podelitvijo projektne naloge poverjena Podjetju za svetovanje, projektiranje in izvajanje specialnih del - Constructa d.o.o. Idrija, ki ima s tovrstnimi popravili bogate izkušnje. Projekt je bil izdelan v skladu s sedanjimi zakoni, tehničnimi predpisi, pravilniki, splošno priznanimi normativi in standardi, ki veljajo za to področje. Projekt je obsegal: - tehnološki projekt za izvedbo popravila, - izmere površin, ki so potrebne popravila, - popis del z upoštevanim obsegom posamezni h del. Z vidika zagotavljanja kakovosti je bil najpomembnejši tehnološki projekt, kije na podlagi ugotovljenega stanja betonskih površin določal: - potrebne tehnološke postopke oz. faze dela, - kakovost uporabljenih materialov. 2.2 Preverjanje ustreznosti načrta - revizija projekta Glede na pomembnost projekta so se v podjetju Salonit Anhovo odločili za dodatno preverjanje ustreznosti, predvsem tehnološkega projekta sanacije. Ker niso imeli ustreznega znanja in izkušenj s tovrstnimi sanacijami, so to nalogo zaupali za to usposobljeni, neodvisni strokovni ustanovi - Gradbenemu inštitutu ZRMK, Ljubljana. 2.3 Izbira ustreznega izvajalca Na podlagi preverjenega projekta za izvedbo popravila sledi iskanje ponudb pri izvajalskih podjetjih, ki so specializirana za tovrstna dela. Pri izbiri najustreznejšega ponudnikaje treba, poleg cene in roka za izvedbo popravila, še posebej poudariti sposobnost izvajalca, da zagotovi kakovostno izvedbo del. Pomembno je preveriti: - ugled na trgu (reference), - zagotavljanje kakovosti (sistem zagotavljanja kakovosti), - zaupanje izvajalca v kakovost svoje storitve (ponujene garancije). 2.4 Obvladovanje kakovosti izvedbe sanacijskih del Posamezne udeležence in njihove vloge v postopku obvladovanja kakovosti pri izvedbi sanacijskih del prikazuje slika 3. 2.4.1 Zagotavljanje kakovosti izvedbe del od izvajalca Izvajalec obvladuje kakovost izvedbe del tako, da dela izvaja po "Programu zagotavljanja kakovosti", ki gaje izdelal pred pričetkom sanacije. Osnova za izdelavo programa zagotavljanja kakovosti je tehnološki projekt sanacije, ki določa zahteve glede uporabljenih materialov in tehnoloških postopkov za izvedbo sanacije. V "Programu zagotavljanja kakovosti" je izvajalec zapisal: - navodila za izvajanje posameznih postopkov oz. faz dela, - načrt izvajanja tekočega notranjega nadzora. 2.4.1.1 Navodila za izvedbo posameznih postopkov Izvajalec del je v sodelovanju z zastopnikom investitorja in zunanjega nadzora izdelal navodila za izvajanje posameznih, pri sanaciji uporabljenih tehnoloških postopkov, imenovana tudi "Postopkovna navodila ": mv\žm^mmm stran 131 Z. Ipavec - M. Sokovič - B. Gmm: Obvladovanje kakovosti - Quality Management Zagotavljanje kakovosti izvedbe Zunanja neodvisna strokovna ustanova (Gl ZRMK Ljubljana) Investitor (SALONIT ANHOVO, d.d.) Izvajalec del (CONSTRUCTA, d.o.o.) Potrjevanje ustreznosti izvedbe posameznih faz sanacija Izvajanje dodatnega nadzora nad kakovostjo vgrajenih materialov inkakovostjo izvedbe posameznih faz sanacije Sodelovanje pri pripravi in potrditvi dokončnega programa zagotavljanja kakovosti Organiziranje in vodenje operativnih. usklajevalnih sestankov Nadziranje izvajanja programa zagotavljanja kakovosti Sodelovanje pri pripravi in potrditvi dokončnega programa zagotavljanja kakovosti Izvajanje tekočega notranjega nadzora Izvajanje del po programu Priprava programa zagotavljanja kakovosti SI. 3. Model obvladovanja kakovosti pri sanaciji armirano betonskih silosov > Navodilo št. 1: Priprava podlage > Navodilo št. 2: Protikorozijska zaščita kovinskih delov > Navodilo št. 3: Reprofilacija poškodb na betonskih površinah > Navodilo št. 4: Zaščita betonov s hidroizolacijskim premazom > Navodilo št. 5: Površinska zaščita betonskega plašča silosov > Navodilo št. 6: Površinska zaščita betonske strehe silosov Navodila za posamezen postopek dela opredeljujejo: => namen in obseg izvajanja, => referenčno dokumentacijo, => predpogoje, => varnostne zahteve in omejitve, => tehnološka navodila za izvedbo postopka, => kriterije ustreznosti izvedbe postopka, => izvajanje nadzora. V sklopu navodil za izvedbo postopkov so bila, skladno z navodili, pripravljena tudi poskusna polja s predlaganim sanacijskim sistemom ter končnim premazom. Kataster posameznih polj na strehi ter na plašču silosa prikazuje slika 4a, test oprijemne trdnosti ("pull-off' test) slika 4b, testno polje s končnim premazom pa slika 4c. Izvedeni testi na teh poljih so potrdili kataloške vrednosti za predlagane materiale kakor tudi pravilnost navodil. Primer dejanskih rezultatov preskusov oprijemne trdnosti s testi oprijemne trdnosti, izvedenih na določenem merilnem mestu (testnem polju) med sanacijo, je podan v razpredelnici 1. 2.4.1.2 Načrt izvajanja tekočega notranjega nadzora V načrtu izvajanja tekočega notranjega nadzora izvajalec zapiše, kako bo preverjal kakovost izvajanja sanacijskih del po posameznih fazah. Zaradi pomembnosti elementa tekočega notranjega nadzora izvajalca v celotnem sistemu zagotavljanja kakovosti sanacije, so zastopniki vseh treh pri sanaciji udeleženih strank posvetili veliko pozornosti pripravi načrta notranjega nadzora. Določili so potrebne nadzorne postopke: - Postopki notranjega nadzora za zagotavljanje kakovosti vgrajenih materialov: 1. razpoznavanje dobavljenega materiala, 2. preverjanje dobavljenega materiala, 3. preverjanje pogojev skladiščenja dobavljenega materiala, 4. preverjanje dokazil o ustreznosti materiala, 5. preiskava trdnosti sanacijskih malt. stran 1 32 Z. Ipavec - M. Sokovic - B. Grum: Obvladovanje kakovosti - Quality Management Silos A - STREHA - PLAŠČ 55 50 A7 /\A6 / \ ** ^^rrjA5 m \^7 25 V/A4 20 LA3 15 10 5 J*ooo_ MM5 MM11 Mm A8 mi A9/^ MHB um A10 t1M9 tim tyH3/ A1\/ HH6 MH10 um A2 line A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 a) c) SI. 4. Prikaz testnih polj in testa oprijemne trdnosti: a) kataster testnih polj na posameznem silosu, b) izvedba testa oprijemne trdnosti, c) testno polje s končnim premazom Razpredelnica 1 Sedanje stanje Oprijemne napetosti vMPa Povpr. vMPa Min. vMPa Zahteve vMPa meritev 1 meritev 2 meritev 3 betonska podlaga vrednost 3,80 3,60 3,30 3,57 3.30 min. 1,50 pretrg stik stik stik - . hidroizol. po 7 dneh vrednost 1,30 1,70 1,50 1.50 1,30 povp. 1,50 oz. min. 0,80/28 dni/ pretrg stik 30 p. 70 b stik - - Postopki notranjega nadzora za zagotavljanje kakovosti izvedbe del: 6. ugotavljanje karbonatizacije betona, 7. ugotavljanje ustreznosti priprave betonskih površin, 8. ugotavljanje ustreznosti čiščenja kovinskih površin , 9. preverjanje klimatskih razmer med popravilom, 10. preverjanje ustreznosti izvedbe protikoro-zijske zaščite, 11. preverjanje sprijemne trdnosti reparaturnih malt, 12. preverjanje sprijemne trdnosti hidroizolacijskega premaza s podlago, 13. preverjanje sprijemne trdnosti končnega barvnega premaza s podlago. Za vsak nadzorni postopek je izdelan nadzorni list, s katerim se spremlja izvajanje postopkov. Na nadzornem listu so za vsak postopek opredeljeni: => način izvajanja, =» opis izvajanja, => lokacija izvajanja, => pogostnost izvajanja, => kriterij kakovosti. l^TrTP3(gMMD^0€D| stran 1 33 i Z. Ipavec - M. Sokovič - B. Grum: Obvladovanje kakovosti - Quality Management Poleg pogostosti izvajanja postopkov nadzora so v mrežo plaščev silosov, s predpisanim rastrom, označevali lokacijo izvedbe postopka in s tem dodatno preverjali pravilno razpršenost odvzema vzorcev oz. izvajanja določenega postopka. 2.4.2 Zagotavljanje kakovosti izvedbe sanacijskih del od investitorja Investitor je pomembno prispeval k zagotavljanju kakovosti izvedbe del z: - načrtovanjem in izvajanjem lastnih dejavnosti glede nadzora, - angažiranjem in vključitvijo neodvisne strokovne ustanove v postopek sanacije. Dejavnosti oz. naloge investitorja so bile predvsem: - sodelovanje pri pripravi in potrditvi "Programa zagotavljanja kakovosti" sanacijskih del; - nadziranje skladnosti izvajanja del izvajalca s programom zagotavljanja kakovosti sanacijskih del; - organiziranje in vodenje operativnih, usklajevalnih sestankov med izvajalcem (notranjim nadzorom), investitorjem (nadzorom) in zunanjo strokovno institucijo (zunanjim nadzorom - dodatnim nadzorom). Da bi bila zagotovljena čimboljša informiranost in usklajeno delovanje vseh udeleženih v postopku sanacije, so bili organizirani redni tedenski operativni sestanki. Na teh sestankih so: - usklajevali mnenja in popravljali oz. dopolnjevali "Program zagotavljanja kakovosti"; - se sproti seznanjali s potekom izvajanja sanacijskih del; - podrobneje terminsko načrtovali dejavnosti; - preverjali uresničevanje sprejetih dogovorov; - se sproti seznanjali z rezultati in ugotovitvami notranjega preverjanja, nadzora in zunanjega nadzora; - potrjevali ustreznost ali ugotavljali neustreznost izvedbe posameznih postopkov - faz dela; - sprejemali sklepe o konkretnih ukrepih v primeru, ko rezultati preverjanja niso dosegali predpisanih vrednosti. 2.4.3 Zagotavljanje kakovosti izvedbe sanacijskih del zunanje ustanove Zunanja neodvisna stokovna ustanova je pomembno prispevala k zagotavljanju kakovosti izvedbe sanacijskih del s tem, daje izvajala naslednje dejavnosti: - Sodelovanje pri pripravi in potrditvi Programa zagotavljanja kakovosti izvajalca Pri pripravi novega "Programa zagotavljanja kakovosti" je ta ustanova sodelovala z: - dajanjem nasvetov glede vsebine in oblike dokumenta, - predlaganjem uvedbe nekaterih dodatnih nadzornih postopkov, - predlaganjem oz. določanjem kriterijev kakovosti pri posameznih nadzornih postopkih. - Izvajanje dodatnega nadzora kakovosti vgrajenih materialov in kakovosti izvedbe posameznih faz popravila Neodvisna strokovna ustanova je obvladovala kakovost vgrajenih materialov z: - nadzorom nad izvajanjem postopkov za zagotavljanje kakovosti vgrajenih materialov izvajalčeve notranjega nadzora; - lastnim izvajanjem preiskav nekaterih pri sanaciji vgrajenih materialov (npr. preiskavo upogibnih in tlačnih trdnosti pri sanacijskih maltah). V okviru dodatnega nadzora kakovosti izvedbe posameznih faz sanacije je neodvisna strokovna institucija: - sproti spremljala rezultate notranjega nadzora izvajalca in opažanja nadzora investitorja, - izvajala lastne nadzorne preglede in preiskave, - preverjala oprijemne trdnosti končnega zaščitnega premaza. Z rezultati preskusov in preiskav je neodvisna strokovna ustanova sproti seznanjala investitorja in izvajalca na operativnih sestankih pri investitorju. Po končanih posameznih fazah popravila je izdelala tudi pisno poročilo o opravljenih nadzornih pregledih in preiskavah. - Potrjevanje ustreznosti izvajanja posameznih faz popravila Po končani posamezni fazi popravila je neodvisna nadzorna ustanova potrdila ustreznost izvedbe te faze na temelju: - informacij nadzora investitorja, - rezultatov notranjega nadzora izvajalca, - rezultatov lastnih nadzornih pregledov in preiskav. Ustreznost izvedbe posamezne faze popravila je potrdila s podpisom na nadzorni list izvajalčevega notranjega nadzora v rubriko "Kontrolo kakovosti potrdil:________________". 3 SKLEPNE UGOTOVITVE Popravilo poškodb in zaščita fasadnih površin silosov daje armirano betonskemu objektu ustrezno zaščito in preprečuje nastanek novih poškodb, zagotavlja vodotesnost objekta in mu podaljšuje dobo obstojnosti. Kljub svoji masivnosti objekt daje pridih svežine. Z izbranimi barvami, ki posnemajo zaščitni znak podjetja Salonit Anhovo -kombinacija modre in zelene barve, ki daje turkizni učinek, barvo reke Soče -je ustvarjeno "sožitje " med betonskim objektom in lokacijo objekta, to je dolino ob prelepi reki Soči. @mP3(gMMigi$Li] 1 stran 1 3-4 '.. Ipavec - M. Sokovic - B. Gnum: Obvladovanje kakovosti - Quality Management Menimo, daje zelo pomembno, da se takega popravila lotimo sistematično, po korakih, ki so predstavljeni v prispevku. V fazo priprave popravila je pametno vložiti veliko časa in energije, le tako se lahko pričakuje načrtovan potek izvedbe del in doseganje želene kakovosti. Rezultat dobro pripravljenih in vodenih popravljalnih del je (v obravnavanem primeru) uspešno dokončana sanacija okoli 15.000 m2 betonskih površin silosov (si. 5). SI. 5. Končni videz saniranih silosov za beton 4 LITERATURA [1] Čebular, U. (1999) Sanacija silosov cementa Pakirka, Gradbenik, 1999/7-8, str. 56-57. [2] Ipavec, Z. (1999) Zagotavljanje kakovosti pri sanaciji betonskih silosov, Diplomsko delo S109, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana. [3] Projekt sanacije silosov cementa, št. projekta: 156-G/98 Constructa d.o.o., Idrija, 1998. Naslovi avtorjev: Zdenko Ipavec, dipl.inž.str. Salonit Anhovo, d.d. 5210 Anhovo doc.dr. Mirko Sokovic Fakulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani Aškerčeva 6 1000 Ljubljana Bojan Grum, univ.dipl.inž.grad. Constructa d.o.o. Hajdrihova 28 1000 Ljubljana Prejeto: 4.2.2000 Sprejeto: 5.4.2000 gnjWäWJIMMKD stran 1 35