Zařízení pro měření délkových změn stavebních materiálů a jejich význam

Jednou z významných vlastností, které ovlivňují výslednou jakost budov a jejich jednotlivých částí při realizaci i během užívání, je přesnost geometrických parametrů, zjednodušeně označovaná jako geometrická přesnost staveb. Hodnoty přesnosti geometrických parametrů ovlivňují významně nejen spotřebu materiálů a práce během zhotovení, ale mají vliv i na potřebu a rozsah oprav a údržby budov, a tím i na životnost budov. Rozbory u nás i v zahraničí prokázaly, že nedodržení požadované geometrické přesnosti má vliv na fyzické a tím i ekonomické znehodnocení objektu a vede k nutnosti častější výměny vestavěných dílů a výrobků.

Součinitel délkové teplotní roztažnosti je dalším tepelně technickým parametrem (kromě součinitelů tepelné a teplotní vodivosti a měrné tepelné kapacity), který je důležitý pro aplikace konkrétních výrobků na stavbě. V dnešní době se často využívají deskové materiály jako obklady konstrukcí pro ochranu konstrukce proti vnějším škodlivým vlivům. Pro zlepšení mechanických vlastností se s výhodou používají kompozitní materiály. Aby se posoudila kvalita protipožární ochrany desek, bylo rozhodnuto sledovat jejich tepelně technické materiálové parametry. Kromě základních fyzikálních parametrů, které popisují materiálové vlastnosti vzhledem k popisu a šíření tepla a teploty, je důležitá veličina, která určuje tvarovou stabilitu materiálu, tj. součinitel délkové teplotní roztažnosti.

Základní pojmy a definice v geometrické přesnosti

Pro snazší pochopení následujícího textu jsou dále uvedeny základní pojmy a jejich definice, popř. značky, které se uplatňují v normách a v tomto textu. Některé následující definice jsou v porovnání s normativními doplněny a zpřesněny. Poznamenáváme, že obecné označení geometrického parametru x se ve výpočtech a návrhu geometrické přesnosti mění podle potřeby; např. délky se často označují symbolem l, výšky h, šířky b, tloušťky d, popř. s příslušnými indexy. V současné terminologii se pak používá pouze pojem rozměr a úhel.

• Geometrický parametr (x, y, xi …) - délková nebo úhlová veličina.
• Skutečná odchylka geometrického parametru - rozdíl mezi skutečnou a základní hodnotou geometrického parametru (x - xnom).
• Technologický geometrický parametr - geometrický parametr vytyčení, rozměření, osazení a výroby (stavebního dílce), konstrukce.
• Přetvoření - (dříve také inherentní odchylka geometrického parametru) (εx, εx-, εx+) - časově závislá (trvalá nebo vratná) odchylka geometrického parametru způsobená fyzikálními a chemickými příčinami, zejména změnou teploty a vlhkosti, smršťováním, dotvarováním, bobtnáním nebo napětím a chemickými reakcemi.
• Charakteristika přesnosti geometrického parametru - vyjádření přesnosti geometrického parametru statistickými charakteristikami a hodnotami z nich odvozenými.
• Počáteční hodnota geometrického parametru (xc) - hodnota geometrického parametru stanovená pro výchozí podmínky.

Geometrický parametr (rozměr, úhel) x(t) je obecně časově závislá náhodná veličina, která má průměr μX(t) a směrodatnou odchylku σX(t). Za předpokladu normálního (symetrického) rozdělení jsou nejdůležitější statistické parametry společně s běžně používanými technickými charakteristikami zachyceny na obr. 4 (pozn. obrázky nebyly poskytnuty, proto je zmínka o nich ponechána jako odkaz na originální materiál). První technickou charakteristikou parametru x(t) je základní (nominální) hodnota xnom, což je časově nezávislá veličina, ke které se vztahují všechny odchylky tohoto parametru. Mezní odchylka δx(t) pak odpovídá dolnímu nebo hornímu 5% kvantilu. U symetrických intervalů je tolerance Δx definována jako dvojnásobek mezní odchylky.

Systém zabezpečení geometrické přesnosti a normalizace

Základní algoritmus navrhování, který byl přijat v mezinárodním výzkumu (v CIB), se stal základem i pro vytváření systému zabezpečení geometrické přesnosti v rámci mezinárodní normalizace ISO i naší normalizace národní. Základním předpokladem, z něhož celý systém zabezpečení geometrické přesnosti vychází, je znalost požadavků na výslednou geometrickou přesnost (jaká musí být přesnost geometrických parametrů na dokončeném objektu a proč), která umožní plnění požadovaných funkcí během celé požadované doby životnosti (z hlediska spolehlivosti, bezpečnosti, trvanlivosti, slučitelnosti - sestavitelnosti, estetiky atd.). Musí tedy být známy tzv. funkční geometrické parametry a jejich mezní hodnoty. Pokud na objektu budou u těchto vybraných geometrických parametrů skutečné odchylky, nebo tolerance větší než předepsané, dojde k neplnění výsledné funkce, bude docházet k poruchám, snížení předpokládané životnosti, nutnosti neplánovaných oprav, výměn částí atd.

Čtěte také: Průvodce omílacími zařízeními

Při zajištění zhotovitelnosti musí být zváženy možnosti realizačních procesů, tj. přesnost použitých dílů a dílců, prvků, přesnost postupů vytyčení, rozměření a osazení na staveništi, musí být tedy zodpovězena otázka, jakým způsobem bude výsledné přesnosti dosaženo. Určí se tzv. technologické geometrické parametry výrobků, vytyčení, rozměření, osazení, včetně mezních odchylek nebo tolerancí. Vzájemné sladění požadavků a možností je obsahem metod optimalizačního procesu při navrhování, včetně výpočtu geometrické přesnosti. Zásadou je, že návrhy přesnosti geometrických parametrů, od nichž je odvislá výsledná funkce, stejně jako návrhy přesnosti geometrických parametrů, které jsou výsledkem procesů při zhotovení, musí být navrženy tak, aby mohly být prokázány při kontrole měřením s určenou přesností. Nemá praktický význam navrhovat přesnost takových geometrických parametrů, které nedokážeme při realizaci měřit, vyhodnotit a porovnat s návrhem.

Geometrický parametr, ať funkční, nebo technologický, je pokládán za náhodnou veličinu a je určován charakteristikami přesnosti. V celém systému zabezpečení geometrické přesnosti od projektu s výpočtem až po kontrolu a hodnocení je využíván aparát počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky. Postupy posuzování shody se podle zásad převzaté mezinárodní normy ČSN ISO 1803 neuplatňují pouze na konci procesu (kdy je v mnoha případech pozdě), ale v každé etapě procesu výroby, vytyčování i výstavby.

Soubor norem geometrické přesnosti ve výstavbě

Ucelený soubor norem geometrické přesnosti ve výstavbě byl u nás zpracován po roce 1980. Jeho struktura a obsah byl již od počátku konformní s normami ISO, připravovanými zejména technickou komisí ISO/TC 59 - Pozemní stavby, na jejíž práci se aktivně podíleli členové tehdejší naší národní normalizační komise. Po roce 1990 se mimo revize stávajících norem postupně zavádějí nově vypracované normy ISO, přičemž přednost je dávána těm normám, u nichž se předpokládá, že budou převzaty i jako normy evropské. V souvislosti s normami ISO je nutné poznamenat, že jejich obsah i dikce je mnohdy značně odlišná od pojetí v naší dřívější národní normalizaci. Soustava evropských dokumentů a norem (včetně Eurokódů) zatím neobsahuje žádné předpisy (kromě některých všeobecných požadavků na přesnost dílčích rozměrů konstrukčních prvků), které by se přímo vztahovaly k navrhování geometrické přesnosti.

Důležitým znakem návrhu přesnosti je nutnost přihlížet k technologickým možnostem výroby, vytyčování a osazování se zřetelem k podmínkám provádění uvažované stavby. Předepsané charakteristiky přesnosti musí tedy odpovídat technologickým postupům při výrobě dílců a provádění stavby i předpokládaným pomůckám a geodetickým přístrojům. Účelem návrhu geometrické přesnosti je stanovit charakteristiky důležitých geometrických parametrů (rozměrů, úhlů) popisujících výrobu, vytyčování a osazování tak, aby byly splněny funkční požadavky, kladené na důležité (kritické) parametry (úložná délka, šířka spáry, světlost). Návrh geometrické přesnosti, včetně stanovení charakteristik přesnosti je nedílnou součástí návrhu stavby a všech staveništních procesů.

Zásadním výchozím vodítkem pro určení důležitých a kritických geometrických parametrů a pro celkový postup návrhu geometrické přesnosti jsou funkční požadavky, které závisejí na druhu stavby a charakteru stavby. Funkční požadavky na geometrickou přesnost se v současné době odvozují ze základních evropských předpisů pro stavební výrobky, Směrnic rady EHS (dnes EU) a navazujících Interpretačních dokumentů ID 1 až ID 6. Souhrnné požadavky na geometrickou přesnost, které zajišťující funkční způsobilost stavby se vyjadřují takzvanými funkčními charakteristikami přesnosti, zejména funkční tolerancí Δxf nebo funkční mezní odchylkou δxf. Doporučené (nejvýše přípustné) hodnoty těchto charakteristik, platné po celou dobu předpokládané životnosti stavby, jsou souhrnně uvedeny v příloze 1 k ČSN 73 0205. Uvedené hodnoty jsou stanoveny na základě předchozích zkušeností s ohledem na běžné technologické postupy a materiály.

Čtěte také: Význam izolačního odporu

Přehled relevantních norem:

• ČSN ISO 1803:1999 Stavební konstrukce.
• ČSN 01 3405 Výkresy ve stavebnictví. Označování charakteristik přesnosti.
• ČSN 01 3419:1987 Výkresy ve stavebnictví. Přesnost vytyčování stavebních objektů.
• ČSN ISO 4463-1 Měřicí metody. Norma obsahuje základní definice a termíny vztahující se k přesnosti rozměrů.
• ČSN 73 0202:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Norma stanoví základní charakteristiky přesnosti a základní požadavky pro navrhování, zjišťování, kontrolu a hodnocení přesnosti geometrických parametrů.
• ČSN 73 0205:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Obsahuje základní charakteristiky přesnosti, funkční požadavky, schéma návrhu, zásady pro navrhování a výpočet přesnosti.
• ČSN 73 0210-1:1992 Geometrická přesnost ve výstavbě. Přesnost osazení.
• ČSN 73 0210-2:1993 Geometrická přesnost ve výstavbě. Hrubá stavba monolitických betonových a železobetonových konstrukcí.
• ČSN 73 0212-1:1996 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola geometrické přesnosti stavebních dílců, konstrukcí, stavebních objektů a vytyčovacích prací.
• ČSN 73 0212-3:1997 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola geometrických parametrů prostorové polohy, rozměrů a tvarů pozemních stavebních objektů.
• ČSN 73 0212-4:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě. Speciální inženýrské objekty.
• ČSN 73 0212-5:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě. Místa měření nezabudovaných stavebních dílců.
• ČSN 73 0212-6:1993 Geometrická přesnost ve výstavbě. Stoprocentní i výběrová kontrola.
• ČSN 73 0212-7:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě. Statistická regulace geometrické přesnosti.
• ČSN ISO 7737:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Tolerance ve výstavbě.
• ČSN ISO 7077:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Měřické metody ve výstavbě.

Měření délkových změn a dilatometry

Při měření součinitele délkové teplotní roztažnosti byl použit dilatometr. Do dilatometru se vložil proměřovaný vzorek (trámeček o rozměrech cca 2 × 12 × tloušťka desky), postupně se zvyšovala teplota až do 1000 °C a měřila se změna délky. Následně se vypočítal součinitel α.

Konkrétně teplotní závislost součinitele teplotní roztažnosti na teplotě zjistíme tak, že proměříme relativní prodloužení pro určité teploty (nejvhodněji po 100 °C až do 1 000 °C) a tyto naměřené hodnoty vyneseme do grafu v závislosti na teplotě. Protože struktura materiálů nemusí být teplotně stabilní, měření se po vychladnutí vzorku opakovalo. Celková délka, která je snímána se skládá z délky vlastního proměřovaného vzorku a z délky kontaktní tyčinky, proto je nutno odečíst od celkové délkové změny změnu kontaktní tyčinky. To se umožní provedením kalibrace přístroje, při které se určí změna tyčinky při dané teplotě.

Během prováděných měření se ukázalo, že je lepší než zahřívat vzorky postupně po krocích po 100 °C, zahřívat pomalou rychlostí plynule. Výsledky měření ukázaly, že je třeba proměřit vzorky nejméně 2×, protože při prvém měření dochází k vysušení vzorků a tím ke zkracování. Při měření může docházet k deformaci kontaktní tyčinky, což se projevuje celkovým zkrácením. Na výsledku to ale nic nemění, protože při kalibraci se tento jev stejně vylučuje. Měření potvrdilo ten předpoklad, že materiály na bázi sádry jsou při vyšších teplotách strukturálně nestabilní a při teplotách nad 800 °C dochází dokonce k destrukci materiálů.

Typy potrubí a kompenzátory délkových změn

Kompenzátory se rozumí kompenzační zařízení k vyrovnávání délkových změn, způsobených změnami teploty v potrubních systémech. Obsahem standardu je i výběr, kontrola, očištění armatury, rozměření, orýsování, slícování, stehování, kruhový svár, montáž a demontáž atrapy, montáž šroubení nebo přírubového spoje včetně těsnění. Popis standardu musí vymezit druh a DN kompenzátoru a jmenovitý tlak a teplotu použití.

Čtěte také: Vše o tmelu pro elektro zařízení

Pro provádění, měření a kvalitu prací se vztahují příslušné ČSN, obecně závazné předpisy nebo normy výrobců v plném znění.

Potrubí z trubek závitových

Zhotovení potrubí z trubek ocelových bezešvých nebo svařovaných, běžných nebo zesílených, a to nízkotlakých nebo v kotelnách a strojovnách nebo nízkotlakých a středotlakých. Obsahem standardu je i rozměření trasy včetně označení prostupů, vyznačení bodů pro uchycení, osazení ochranných trub v prostupech, montáž potrubí včetně provizorního uchycení, potřebný počet řezů, svárů, ohybů a řezání závitů. Popis standardu musí vymezit DN a druh trubek.

Potrubí z trubek hladkých

Zhotovení potrubí z trubek hladkých ocelových - bezešvých (ČSN 42 0250 tvářených za tepla, ČSN 42 5710.0 - jakost 11 353.0), nízkotlakých, nízkotlakých a středotlakých a v kotelnách a strojovnách, nebo ocelových přesných (ČSN 42 6714 - jakost 11 300.2 opláštěných polypropylenem). Obsahem standardu je i rozměření trasy včetně označení prostupů, vyznačení bodů pro uchycení, osazení ochranných trub v prostupech, montáž potrubí včetně provizorního uchycení, potřebný počet řezů, svárů, ohybů a zhotovení trubkových přechodů. Popis standardu musí vymezit druh a průměr potrubí a DN/DN 1 u trubkových přechodů.

Potrubí měděné

Zhotovení potrubí (rozvodů) z trubek a tvarovek měděných spojovaného pájením na měko nebo na tvrdo nebo lisováním. Obsahem standardu je i rozměření trasy včetně označení prostupů, vyznačení bodů pro uchycení, osazení ochranných trub v prostupech, montáž potrubí včetně provizorního uchycení, potřebný počet řezů, letovaných nebo lisovaných spojů a ohybů. Popis standardu musí vymezit druh a průměr potrubí a způsob spojování (letování, lisování).

Potrubí plastové

Zhotovení potrubí (rozvodů) z trubek a tvarovek polyetylénových systém GAICOMINI a potrubí z plastu a tvarovek spojované polyfúzním svařováním, svařováním na tupo nebo lepením. Obsahem standardu je rozměření trasy včetně označení prostupů, vyznačení bodů pro uchycení, osazení ochranných trub v prostupech, montáž potrubí včetně provizorního uchycení, potřebný počet řezů a svárů (polyfúzních, pozičních, na tupo, lepení). Popis standardu musí vymezit druh a DN potrubí a způsob spojování.

Potrubí předizolované a spojky předizolovaného potrubí

Potrubí složené z vnitřní ocelové trubky, tepelné izolace a plášťové vodotěsné trubky. Je vybavené elektronickým monitorovacím systémem, který je schopen bezpečně a velice přesně lokalizovat zdroj netěsnosti. Spojka je díl určený ke krytí napojení potrubí. Obsahem standardu je 1 spoj a 1 svar potrubí na 6 m (1 kus spojky), uložení potrubí a propojení alarmovacího systému. Popis standardu musí vymezit druh a DN/D potrubí předizolovaného.

Souhrnné požadavky na kvalitu stavebních materiálů (viz. ČSN EN 14306:2015)

Následující tabulka shrnuje klíčové požadavky a zkušební metody pro stavební materiály podle normy ČSN EN 14306:2015, která specifikuje požadavky na tepelné izolace staveb a technických zařízení budov.

tags: #zarizeni #pro #mereni #delkovych #zmen #stavebnich

Oblíbené příspěvky:

• černý asfaltový šindel ve tvaru bobrovky
• Kvalitní betonová směs v Mělníku
• Vše, co potřebujete vědět o prahových lištách pro dřevěné dveře
• Proč je teak považován za krále dřevin?
• Podrobný průvodce šindelem Guttatec