Strona wykorzystuje cookies w celach statystycznych oraz poprawnego działania serwisu.
Korzystając z serwisu BDB zobowiązuję się przestrzegać regulaminu
projektuj i buduj bez błędów!

prawdy i mity - czyli co o fizyce budowli wiedzieć trzeba

Jerzy Bogdan Zembrowski

dział 708
temat nr 006

Dlaczego balkony spadają?


Co jakiś czas w kraju głośno o balkonach, które się odrywają od konstrukcji i spadają na ziemię. Od lat balkony spadały i spadają. Spadały w Gliwicach, Zabrzu, Łodzi, Warszawie, Białymstoku, Wrocławiu i wielu, wielu innych miastach i miasteczkach. Były i śmiertelne przypadki, jak np. w Piotrkowie Trybunalskim, gdy runął balkon razem z młodym małżeństwem i ich dzieckiem, które zginęło. W Białymstoku, podczas wesela na balkon wyszła na papierosa panna młoda i dwie osoby, a kiedy dołączył pan młody, balkon się urwał i wszyscy spadli ginąc na miejscu.


Jerzy B. Zembrowski

Pierwszy balkon, który się oberwał, a z którym miałem do czynienia, spadł zaraz po jego wykonaniu. Po prostu, wykonawca zdjął szalunek po 2 tygodniach od zalania betonu i ... zwalił się razem z balkonem, gdy na nim przykucnął, by zamocować obróbkę blacharską. Było to nad parterem, więc skończyło się tylko na połamaniu żeber i ręki oraz na pobycie w szpitalu. Drugi przypadek miałem kilka lat temu w Warszawie, gdzie pomysłowy wykonawca wymieniając drzwi balkonowe na 1 piętrze pomylił się z obmiarem i chciał koniecznie wstawić drzwi balkonowe za wysokie o kilka cm. Nadproża nie chciał ruszać, bo się bał, więc wziął piłę diamentową i podciął podłogę betonową w planowanej linii progu. Wcześniej, na balkonie postawił owe drzwi. W czasie podcinania progu, nagle balkon znikł! Runął na chodnik razem z drzwiami. Wtedy wykonawca ujrzał, że przeciął pręty zbrojeniowe płyty balkonu, które oczywiście leżały w górnej części przekroju. Gdyby uczył się w szkole zawodowej, to wiedziałby, że płyty balkonów - jako wsporniki - zbroi się górą. Potem miałem do czynienia z setkami balkonów, które jeszcze nie spadły, ale ich czas upadku zbliżał się milowymi krokami i trzeba było je pilnie ratować.

 

Wracając do pytania: - co jest przyczyną spadania balkonów? Ogólnie, to ludzka głupota. Początek bierze się jak zwykle: u projektanta, a kończy u zarządcy i użytkownika. Są różne konstrukcje balkonów. W okresie międzywojennym i zaraz po II wojnie światowej, balkony budowano na szynach kolejowych wypełniając je cegłami wg technologii Klein’a. To właśnie takie balkony spadły ostatnio w Szczecinie i wcześniej w Białymstoku. W późniejszych latach balkony budowano jako żelbetowe płyty wspornikowe będące przedłużeniem stropu. Tak jest do dzisiaj, z tym że często są nie przedłużeniem stropu, lecz wspornikiem na nierdzewnych prętach stalowych zakotwionych w stropie i wieńcu. Tak czy siak, przyczyna spadania balkonów jest ta sama: lekceważenie zjawiska fizycznego, jakim jest korozja stali i betonu (patrz: Korozja stali i betonu).

 

Koroduje zarówno stal, jak i beton - choć są to różne zjawiska. Stal na powietrzu koroduje, bo się utlenia w kontakcie z tlenem z powietrza, zaś w betonie koroduje, bo ten ulega karbonatyzacji (patrz: Karbonatyzacja betonu) w kontakcie z gazami i wodą deszczową. Więcej opisuję w rozdziale 2.6.3. w książce. Dla powstrzymania korozji stali, konieczne jest zatrzymanie dostępu tlenu do niej - czyli pokrycie powłokami - najczęściej przez malowanie co kilka lat. Jak się tego zaniedba, korozji się nie powstrzyma. O malowaniu musi pamiętać zarządca budynku. Może mu nie starczyć na chleb i kawę, ale na farbę i to dobrej jakości musi starczyć zawsze!

 

Z betonem sprawa jest bardziej skomplikowana, bo karbonatyzacja jest wynikiem wnikania do betonu jonów chlorków, których jest pełno w powietrzu, bo się zimą posypuje jezdnie solą (będącą chlorkiem), a które z wodą tworzą kwas solny. Wnikają też jony CO2 i CO, których w powietrzu jest pod dostatkiem, a te w kontakcie z wilgocią (w postaci ciekłej lub gazowej) tworzą kwas węglowy i węglawy. Wnikają też jony SO2, których w powietrzu dużo, bo pochodzą ze spalin, a które z wodą tworzą kwas siarkowy i siarkawy. Te kwasy zamieniają cement zawarty w betonie w gips i go rozpuszczają - szybko zmniejszając nośność betonu. Ale to nie koniec, a początek problemów, bo wszystkie kwasy podnoszą pH otuliny betonu otaczającego stal w betonie. Stal zaś szybko koroduje, gdy tylko pH z zasadowego (w nowym betonie) zmaleje do kwaśnego. Ponieważ stal koroduje gdzieś głęboko w betonie, to tego nie widać na zewnątrz gołym okiem. Zarządcom i użytkownikom więc się wydaje, że jest wszystko w porządku, bo czego oko nie widzi ...

 

Stal wytrzymałościowo w betonie pracuje na rozciąganie, zaś beton na ściskanie. Jeśli więc z upływem czasu, beton korodując (też niewidocznie) straci wytrzymałość na ściskanie, a stal straci swój przekrój (korozja zamienia stal w proszek) i wytrzymałość na rozciąganie, to ani beton, ani stal nie będą w stanie utrzymać ciężaru samego balkonu, jak i ludzi czy sprzętu tam wystawianego. W najmniej oczekiwanym momencie .... bęc! Ziemia przypomina o grawitacji, zaś stal i beton o ubytku własności wytrzymałościowych!

 

Czy można tym zjawiskom przeciwdziałać? Oczywiście - nie tylko można, ale trzeba! Ponieważ otulina betonowa zbrojenia jest fikcją (wykonawcy nie wiedzą po co ona potrzebna i masowo lekceważą jej istnienie i jakość), dlatego kilkadziesiąt lat temu w Niemczech wynaleziono preparaty antykarbonatyzacyjne. Po prostu, nie dopuszczają one ani tlenu, ani wody, ani jonów gazowych w głąb betonu. Dwukrotne malowanie takim preparatem zabezpiecza beton i stal w betonie na ok. 30-40 lat, a droższe preparaty nawet na 50 lat. Zatem, następne pokolenie, wystarczy jak przemaluje konstrukcje i będzie spokój na następne półwieku.

 

A jak jest teraz? Jest bardzo źle! Dopiero kilkanaście lat temu, gdy Instytut Budowy Dróg i Mostów wykonał na szeroką skalę badania wszystkich mostów, wiaduktów i przepustów w kraju, okazało się że ok. trzem tysiącom grozi katastrofa. Od tego czasu zaczęto remontować obiekty drogowe i kolejowe w trybie pilnym. Wiele z nich nie przeszło badań wytrzymałościowych, więc zostały rozebrane i wybudowane na nowo, bo korozja zżarła wszystko na amen i cud, że się same nie zawaliły. Podobnie było z Kortami Legii. Kiedy wykonaliśmy badania, okazało się, że żelbetowa konstrukcja trybun wisiała tylko na słowo honoru! Był wprawdzie wykonany projekt renowacji tej konstrukcji, ale po badaniach zapadła decyzja o rozbiórce żelbetowych trybun i budowie nowych - co też uczyniono. Właśnie po badaniach IBDiM, wydano oficjalne wytyczne projektowe, że każdy żelbetowy nowy obiekt drogowy musi być pokryty powłoką antykarbonatyzacyjną. Dlatego, jeżdżąc po kraju widzi się nowe lub odnowione istniejące kolorowe mosty i wiadukty. To są właśnie efekty tych badań i wytycznych. Późno, bo późno, ale lepiej to niż wcale.

 

Jednak nikt dotąd nie wydał wytycznych o konieczności zabezpieczania także balkonów, słupów i podciągów żelbetowych - także w domach jednorodzinnych. Jakby karbonatyzacji i korozji betonu i stali w nich nie było! Maluje się więc je czym popadnie, by tylko ładnie wyglądały. Ale zwykłe farby w niczym nie hamują dyfuzji jonów gazowych!

 

Jeszcze gorzej wygląda temat garaży podziemnych. Od lat stosuje się garaże podziemne w budynkach wielorodzinnych i galeriach handlowych. W nich mamy gigantyczne stężenie jonów CO2SO2 pochodzących ze spalin aut. Co przewidują projekty budowlane w zakresie malowania stropów żelbetowych, słupów i podciągów? Przewidują zwykle malowanie zwykłą emulsją! Kiedy o tym poinformowałem pewnego developera, ten gdy usłyszał, że litr farby antykarbonatyzacyjnej kosztuje kilka razy więcej niż zwykłej emulsyjnej, się żachnął, że gdybym miał rację, to w projektach byłaby ta farba, a jest zwykła emulsja. Jednakże, projektanci albo lekceważą ten problem, albo o nim nie wiedzą. W wielu garażach podziemnych już po kilku latach widać efekty korozji w betonie - pod tymi zwykłymi farbami. Nie spotkałem jeszcze projektu, by architekt żądał pokrycia konstrukcji żelbetowych w garażach czy balkonów powłoką antykarbonatyzacyjną przed ich zakryciem ociepleniem i warstwami użytkowymi, mimo iż na tych konstrukcjach spoczywają całe budynki, a na balkony wychodzą ludzie!



Ten balkon czeka na ludzi, by razem spaść!
Jerzy Zembrowski

Inwestor czeka na cud, bo o naprawie balkonu nie myśli.
Jerzy Zembrowski

Tego balkonu nie da się już uratować. Zbliża się upadek!
Jerzy Zembrowski

Balkon na belkach stalowych, które otynkowano, bo nie można było patrzeć na rdzę. Upadek wkrótce!
Jerzy Zembrowski

Inwestor czeka i czekał, a korozja w najlepsze. Teraz już tylko rozbiórka. Nie miał 5 tysięcy zł na remont, to zapłaci 15 tys. za rozbiórkę.
Jerzy Zembrowski

Jeden z cudów budowlanych. Balkon jeszcze nie zwalił się, ale lada dzień będzie w mediach. Oby bez ofiar.
Jerzy Zembrowski

Trybuny kortów Legii przed remontem.
Jerzy Zembrowski

A to się ukazało pod trybunami żelbetowymi Legii, gdy zrobiono odkrywkę. Ostukanie młotkiem ukazało, że średnica prętów zmalała z 12 mm do 4 mm!
Jerzy Zembrowski

Balkony jednego ze szpitali. Dzień zawalenia bliski.
Jerzy Zembrowski

Balkon, którego nie dało się uratować.
Jerzy Zembrowski

To nie balkon, a żelbetowy okap, ale też koroduje silnie i wymaga pilnej naprawy.
Jerzy Zembrowski

Na tych słupach i podciągach opierają się całe budynki. Zostały otynkowane i pomalowane zwykłą farbą. Nie ma zabezpieczeń antykarbonatyzacyjnych.
Jerzy Zembrowski

Na tych skorodowanych słupach opiera się 1/3 budynku biurowca. Obecnie w rozbiórce.
Jerzy Zembrowski

Okap żelbetowy nad wejściem. Koroduje w najlepsze. Będzie problem!
Jerzy Zembrowski

Fuszerka roku! Balkon, który skorodował niemiłosiernie, otynkowano, pomalowano wymieniono balustradę i położono płytki.
Jerzy Zembrowski

Balkony czekające na cud?
Jerzy Zembrowski

W ostatnich latach architekci lubują się w balustradach murowanych na płytach balkonowych. To przyśpieszy upadek niezabezpieczonych antykarbonatyzacyjnie balkonów.
Jerzy Zembrowski

Nowe balkony, które nie zostały zabezpieczone przed karbonatyzacją.
Jerzy Zembrowski

Loggia z zaawansowaną korozją betonu i stali. Jeszcze rok, dwa i nie będzie opłacalna naprawa.
Jerzy Zembrowski
patrz także: korozja stali korozja betonu ochrona betonu błędy projektowe budowa domu jednorodzinnego budownictwo komunalne budownictwo mieszkaniowe balkony fizyka budowli garaże konstrukcje żelbetowe naprawa żelbetu porady architektom porady inwestorom projekty budowlane projekty wykonawcze remonty
komentarze
Cezary Kubiński

2018-01-07 19:25:33

Czy pokrycie żelbetów powłoką hydrofobową na bazie siloksanów zabezpiecza przed korozją stali i betonu?
Jerzy Bogdan Zembrowski

2018-01-08 19:49:13

Powłoka hydrofobowa tylko częściowo zabezpiecza beton i stal przed korozją, bo poprzez zablokowanie wsiąkania wody do betonu, obniży tempo powstawania związków agresywnych atakujących wodorotlenek wapnia - tj. obniży tempo korozji ługującej, kwasowej, kwaso-węglanowej i siarczanowej.

Jednakże, hydrofobizacja w niczym nie zmniejszy penetracji betonu przez jony gazów dwutlenku siarki, dwutlenku węgla, tlenku węgla i chlorków. Z tego względu, hydrofobizacja nie zmniejsza tempa karbonatyzacji.

Dlatego, dla zabezpieczenia się przed karbonatyzacją i korozją betonu i stali, produkuje się specjalne powłoki (często barwne, ale nie koniecznie), które stawiają duży opór dyfuzji wobec tych gazów, a odnosi się go zwykle do oporu względem CO2.
Robert

2018-01-17 12:46:09

Czy warta rozważenia jest prefabrykacja balkonów? Zarówno w kontekście nowych jak i remontowanych budynków.
Jerzy Bogdan Zembrowski

2018-01-18 12:22:36

Jak się widzi projekty domów, to nie ma dwóch takich samych balkonów. Mają różne kształty, różne balustrady i różne usytuowania. To samo w budynkach istniejących. Dlatego, chyba prefabrykacja balkonów nie znajdzie zastosowania - chyba, że w domach modułowych powtarzalnych.
Robert

2018-01-18 15:44:30

Tytułem uzupełnienia poprzedniego pytania. Pominąłem w nim kwestię tzw. nośnego elementu izolacji termicznej stosowanego w balkonach prefabrykowanych. Uważa Pan takie rozwiązanie za warte zainteresowania?
Jerzy Bogdan Zembrowski

2018-01-18 18:20:00

Do oceny muszę mieć rysunek przekroju pionowego lub chociaż zdjęcia.
Grzegorz Wittchen

2018-01-21 11:55:25

Czy warto pomalować balkon farbą ochronną przeciw karbonatyzacji zaraz po wylaniu stropu? Jeszcze przed ociepleniem i wykończeniem balkonu? Czy to w ogóle ma sens? Czy dopiero podczas wykonywania elewacji?
Jerzy Bogdan Zembrowski

2018-01-21 14:13:42

Nie tylko warto, ale trzeba. Z tym, że nie wolno malować farbą antykarbonatyzacyjną, lecz powłoką mineralną o dużym oporze dyfuzji wobec CO2, ponieważ do niej będzie przyklejana wełna lub styropian - musi być zapewniona wymagana przyczepność kleju. Farba tego nie zapewni. Zwykle duży opór stawiają hydroizolacje polimerowo-cementowe typu "flex" albo też sztywne, ale nie wszystkie, więc trzeba zajrzeć do Karty Technicznej.
« powrót
2007-2018 Wszystkie prawa zastrzeżone dla Biuro Doradztwa Budowlanego mgr inż. Jerzy Zembrowski, Białystok. All rights reserved.
wykonanie choruzy.pl ©