Zachowanie trwałości eksploatacyjnej
Zgodnie z art. 152–156 zaprojektowane i wykonane obiekty mostowe muszą w przyjętym okresie użytkowania i utrzymania zachować trwałość rozumianą jako zdolność użytkowania obiektu przy zachowaniu cech wytrzymałościowych i eksploatacyjnych, których miernikiem są stany graniczne nośności i stany graniczne użytkowania. Trwałość w przyjętym okresie użytkowania może odnosić się w szczególności do:
- całego obiektu (jako średnia trwałość podstawowych elementów niepodlegających okresowej wymianie)
- podstawowych elementów obiektu (tj. podpór, dźwigarów i pomostu)
- elementów podlegających okresowej wymianie.
W art. 153 pkt 2 szczegółowo określono okresy użytkowania elementów obiektu mostowego. Wśród wymienionych warto zwrócić uwagę na okresy dotyczące użytkowania:
- izolacji wodoszczelnych pomostów (masywnych – nie krótsze niż 30 lat, lekkich i gęstożebrowych – nie krótsze niż 20 lat)
- warstw ochronnych izolacji wodoszczelnych (nie krótsze niż przewidziano dla izolacji wodoszczelnych)
- nawierzchni jezdni (nie krótsze niż 10 lat, pod warunkiem że nie są przewidziane jako warstwy ochronne izolacji wodoszczelnych)
- urządzeń dylatacyjnych (nie krótsze niż 20 lat)
- urządzeń odwadniających (nie krótsze niż 25 lat)
- malarskich powłok ochronnych konstrukcji stalowych (nowych – nie krótsze niż 15 lat, przemalowanych – nie krótsze niż 5 lat).
Wymienione okresy użytkowania dotyczą obiektów inżynierskich nowo zbudowanych. Dla obiektów odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych powinno się określać skorygowany okres użytkowania, uwzględniający zakres wykorzystania elementów starej konstrukcji oraz ich stan techniczny i wiek.
Materiały użyte do budowy muszą zapewniać odpowiednią trwałość w odniesieniu do przyjętych okresów użytkowania poszczególnych elementów obiektów mostowych. Przy ocenie takiej trwałości bierze się pod uwagę cechy fizyczne i mechaniczne określone dla nich w polskich normach lub aprobatach technicznych oraz odporność na oddziaływanie środowiska uwzględniającą czynniki zdefiniowane w polskich normach.
W przypadkach niespełnienia przez nie wymagań określonej trwałości powinno się zastosować odpowiednie rozwiązania ochronne ograniczające oddziaływanie środowiska, spełniające wymagania polskich norm, przewidziane jako zabezpieczenia antykorozyjne, których skuteczność działania musi odpowiadać przyjętym okresom użytkowania. Polegają one w szczególności na:
- odpowiednim usytuowaniu obiektu inżynierskiego
- ukształtowaniu konstrukcji (ochrona konstrukcyjna)
- doborze materiałów konstrukcyjnych lub doborze składu oraz struktury materiałów wykonywanych na budowie i w wytwórniach elementów (ochrona materiałowo-strukturalna)
- stosowaniu ochrony powierzchniowej konstrukcji lub jej elementów (ochrona powierzchniowa).
Wymienione rozwiązania, zależnie od okoliczności i w miarę
możliwości, mogą być uzupełniane przez dodatkowe zabezpieczenia
techniczne (ochronę katodową zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych,
ewentualnie konstrukcji stalowych i żelbetowych – zabezpieczającą przed
działaniem prądów błądzących – oraz ochronę protektorową polegającą na
powlekaniu prętów zbrojenia preparatami zabezpieczającymi przed
korozją), a także wyposażenie zabezpieczające pracę konstrukcji (mogą tu
być zastosowane w szczególności: bariery osłonowe umieszczane przy
podporach wiaduktów i kładek usytuowanych w pobliżu jezdni, odbojnice
umieszczane wewnątrz toru pod wiaduktami i kładkami nad liniami
kolejowymi i tramwajowymi oraz dalby umieszczane w pobliżu podpór
mostów).
Izolacje i zabezpieczenia antykorozyjne
Rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w obiektach mostowych oraz rodzaj użytych do tego celu materiałów wraz z zabezpieczeniami antykorozyjnymi muszą być dostosowane do warunków środowiskowych (środowiska atmosferycznego, wodnego, gruntowo-wodnego, materiałowego i specjalnego) pod kątem ich oddziaływania fizycznego, chemicznego, fizykochemicznego, mechanicznego i stwarzanego zagrożenia dla obiektu mostowego oraz jego elementów składowych.
Ze strony środowiska atmosferycznego, wodnego i gruntowo-wodnego oddziałują tu w szczególności takie czynniki, jak:
- korozyjne działanie atmosfery, zwłaszcza wilgotnej i zanieczyszczonej agresywnymi gazami
- promieniowanie słoneczne powodujące przedwczesne starzenie niektórych materiałów
- cykliczne zmiany temperatury powodujące zamrażanie i rozmrażanie wody
- opady atmosferyczne zawierające zanieczyszczenia chemiczne
- erozyjne działanie wód płynących i kry
- erozyjne działanie ścieków
- agresję biologiczną, a w szczególności ze strony grzybów, bakterii, roślin i owadów
- działanie wód gruntowych, zwłaszcza zanieczyszczonych środkami chemicznymi.
Przykładami oddziaływań środowiska materiałowego są wzajemne reakcje składników wyrobów, a zwłaszcza:
- reaktywność alkaliczna kruszyw z cementem,
- aktywność korozyjna w stosunku do stali niektórych składników kruszyw, zapraw używanych do napraw lub domieszek i dodatków do betonu,
- jonizacja metali lub ich stopów w obecności elektrolitów.
Przykładami oddziaływań środowiska specjalnego są w szczególności:
- środki chemiczne stosowane do walki z gołoledzią,
- prądy błądzące wywołane trakcją elektryczną, gdzie określa się różnicę potencjałów w zakresie wartości i znaków między stalowymi elementami konstrukcji, a w szczególności między tymi elementami a szyną, oraz rozkład stref anodowych i katodowych na szynach.
Zabezpieczenia antykorozyjne obiektów mostowych powinny być dostosowane do rodzaju materiału, z którego konstrukcja jest wykonana, i do środowiska, w jakim się znajduje. Mostowe konstrukcje drewniane muszą być zabezpieczone przed działaniem wilgoci i agresją biologiczną, tzn. powinny mieć ochronę:
- konstrukcyjną (instalowanie osłon lub daszków zabezpieczających elementy drewniane przed nasiąkaniem oraz stosowanie otworów przewietrzających, skraplaczy oraz nawiewu powietrza, co przy zawilgoceniach elementów umożliwia stałe osuszanie drewna),
- powierzchniową (zabezpieczającą przed korozją biologiczną przez stosowanie zgodnie z polską normą trudno zapalnych impregnatów bakterio-, grzybo- i owadobójczych oraz preparatów hydrofobowych lub powłok lakierniczych).
Izolacje i ochrona konstrukcji betonowych, żelbetowych i z betonu sprężonego
Mostowe konstrukcje betonowe, żelbetowe i z betonu sprężonego muszą mieć ochronę:
- konstrukcyjną – zgodnie z art. 161–162 (zastosowanie w miarę możliwości konstrukcji monolitycznych betonowanych na miejscu budowy lub prefabrykowanych przęseł jako jednolitych elementów, elementów prefabrykowanych w ustrojach nośnych, wyeliminowanie elementów prefabrykowanych w korpusach podpór, dobór odpowiednich kształtów i wymiarów elementów konstrukcji uodpornionych na pojawianie się rys i zachowujących normatywne minimalne grubości otulin zewnętrznych prętów zbrojenia i cięgien sprężających, eliminacja zamkniętych przestrzeni niedostępnych do kontroli stanu konstrukcji, zapewnienie możliwości odprowadzenia skrop lin pary wodnej, dobór odpowiedniej stali zbrojeniowej i sprężającej, zastosowanie rozwiązań zamykających dostęp wód opadowych do wnętrza elementów konstrukcji w wyniku zapewnienia odpowiednich pochyleń, wykonania kapinosów, osadzenia elementów wyposażenia przed betonowaniem konstrukcji takich jak dolne części wpustów, kotwi, rur osłonowych, zastosowania szczelnych zabezpieczeń przerw dylatacyjnych, zabezpieczenia cięgien sprężających przed korozją za pomocą dopuszczonych preparatów chroniących przed korozją, osłon lub otulin)
- materiałowo-strukturalną – zgodnie z art. 163–170 (dla określonych elementów w konstrukcji obiektu mostowego zastosowanie właściwej klasy betonu spełniającego w polskich normach wymagania odnoszące się do obiektów mostowych w zakresie nasiąkliwości, przepuszczalności wody i mrozoodporności, rodzaju cementu, kruszyw i ich uziarnienia, odpowiednich dodatków i domieszek)
- powierzchniową – zgodnie z art. 171–173 (metodą impregnacji
powierzchni, tj. nasączając stwardniały beton cieczami lub gazami
powodującymi zmianę niektórych jego cech, np. hydrofobowości, nakładania
cienkowarstwowych powłok malarskich o grubościach 0,1–1,0 mm, powłok
grubowarstwowych o grubości 1–2 mm z ciekłych wyrobów żywicznych lub
komponentów żywicznych, wyprawy o grubości 1–10 mm z kompozytów
żywicznych, mineralnych lub mineralno-żywicznych o konsystencji
plastycznej, stosowania wykładzin o grubościach większych niż 5 mm
zespalanych z chronioną konstrukcją klejami, kitami lub zaprawami).
W konstrukcjach odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych rysy o rozwartościach przekraczających dopuszczalne wartości określone w polskiej normie lub rysy, które nie mogą być zabezpieczone poprzez ochronę powierzchniową, powinny być zlikwidowane przez wypełnienie kompozycjami iniekcyjnymi (art. 174).
