Ενότητα Εργασίας 10: Μηχανικές ιδιότητες υλικών και μελών από σκυρόδεμα μετά από πυρκαγιά και τεχνικές για επισκευή και ενίσχυσή τους

Στόχος θα είναι να διερευνηθεί η απομένουσα αντοχή και ικανότητα παραμόρφωσης μελών από σκυρόδεμα και των υλικών τους μετά την επιβολή υψηλών θερμοκρασιών, ως συνάρτηση της μέγιστης θερμοκρασίας έκθεσης, και σε σύγκριση με την παρθένα αντοχή και ικανότητα παραμόρφωσης. Ο σκοπός της έρευνας θα είναι να συγκεντρωθούν γνώσεις χρήσιμες για την αποτίμηση της ασφάλειας και φέρουσας ικανότητας κατασκευών μετά από πυρκαγιά, προκειμένου να αποφευχθεί η κατεδάφισή τους και να διευκολυνθεί η ταχεία επαναφορά σε λειτουργία (μερική ή ολική) με την ελάχιστη δυνατή ενίσχυση. Θα δοθεί έμφαση στα σημερινά κενά στη γνώση σχετικά με τους μηχανισμούς αποφλοίωσης και την απομένουσα αντοχή και ικανότητα παραμόρφωσης:

  • σύγχρονων τύπων σκυροδέματος (π.χ., ελαφροσκυροδέματος ή «πράσινου» σκυροδέματος για βιώσιμη ανάπτυξη)

  • σύγχρονων χαλύβων οπλισμού ή προέντασης (π.χ., θερμής επεξεργασίας, όπως οι τύπου «Tempcore», που λόγω οικονομικότητας κυριαρχούν σήμερα στην Ευρώπη).

Θα εξετασθεί η απομένουσα αντοχή πρόσφυσης μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα και η δυσθραυστότητα ορισμένων τύπων σκυροδέματος (π.χ. ινοπλισμένου). Στόχος επίσης θα είναι να διερευνηθεί η απομένουσα αντοχή και ικανότητα παραμόρφωσης δομικών στοιχείων με έμφαση σε:

  • τρωτά στοιχεία, όπως στοιχεία χωρίς οπλισμό διάτμησης που ενδέχεται να υποστούν σημαντική μείωση της συμβολής της εφελκυστικής αντοχής του σκυροδέματος στη διατμητική αντοχή (όπως, π.χ., στις πλάκες με κενά, σε δοκούς διατομής Τ με λεπτό κορμό), προεντεταμένα στοιχεία (όπως, π.χ., προκατασκευασμένες πλάκες), κοιλοδοκοί χάλυβα με πυρήνα σκυροδέματος (οι οποίες μπορούν να σχεδιαστούν ώστε μόνο το σκυρόδεμα να παραλαμβάνει το πλήρες αξονικό φορτίο σε περίπτωση πυρκαγιάς)

  • προκατασκευασμένα στοιχεία επικάλυψης που είναι κρίσιμα για την πυραντίσταση, π.χ. πρόχυτα στοιχεία σκυροδέματος με ειδικό οπλισμό που χρησιμοποιούνται ως παραμένων ξυλότυπος και καμπύλα πρόχυτα στοιχεία με ειδικό οπλισμό που προτείνονται για την επένδυση σηράγγων ως εναλλακτικά του εκτοξευόμενου ινοπλισμένου σκυροδέματος ή των προκατασκευασμένων κελυφών.

Θα προταθούν καινοτόμες τεχνικές για την επισκευή μελών κατασκευών από σκυρόδεμα που έχουν υποστεί βλάβες και την ενίσχυση της αντοχής σε πυρκαγιά μελών που δεν έχουν υποστεί βλάβες. Οι τεχνικές θα εστιάσουν στη χρήση ινοπλισμένων ανόργανων μητρών, οι οποίες παρέχουν υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και διάτμηση εντός επιπέδου και δεν είναι ευαίσθητες στη θερμότητα, όπως οι συμβατικοί μανδύες από ινοπλισμένα πολυμερή. Αυτά τα σύμμικτα υλικά είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση υπαρχουσών κατασκευών για ανθεκτικότητα σε πυρκαγιά, εκρήξεις ή σεισμούς ή και για την επισκευή τους με σκοπό την ανάκτηση της λειτουργικότητάς τους μετά τη φόρτιση. Θα γίνει σύγκριση μανδυών με ινοπλισμένες ανόργανες μήτρες με μανδύες ινοπλισμένων πολυμερών με συστήματα πυροστασίας.

Παραδοτέο 10:

Μηχανικές ιδιότητες υλικών και μελών μετά από πυρκαγιά και τεχνικές επισκευής και ενίσχυσης