Przedstawione materiały wykorzystywane przy renowacji zabytkowych murów charakteryzuje niski stopień ingerencji w substancję konstrukcyjną i odwracalność procesu aplikacji przy jednoczesnym zapewnieniu znacznego przyrostu nośności elementu wzmacnianego.
Utrzymanie w stanie przydatności użytkowej konstrukcji murowych, które uległy częściowej lub znacznej destrukcji, to zadanie, przed którym coraz częściej stają osoby zajmujące się wzmacnianiem konstrukcji. W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie nowymi technologiami i technikami przydatnymi w naprawach konstrukcji, również murowych. W renowacji i wzmacnianiu zabytkowych murów mających na celu ich naprawę i stabilizację wykorzystuje się coraz częściej innowacyjne metody i materiały, takie jak: materiały kompozytowe na bazie różnego rodzaju włókien, superwytrzymałe i bardzo cienkie cięgna stalowe, niereaktywne zaprawy na bazie spoiw trasowych czy podatne na odkształcenia polimery.
Fot. 1. Siatka z włókien węglowych wzmacniająca spoinę odbudowywanego fragmentu ceglanego muru
Zobacz:
Technologia materiałów do prac renowacyjnych przy zabytkowych elewacjach
Zabytkowy spichlerz w Grudziądzu – projekt przebudowy
Renowacja budynków z zawilgoconymi i zasolonymi murami
Udana renowacja – Stara Spalarnia w Poznaniu
Ceglane, kamienne lub nawet już betonowe i żelbetowe elementy konstrukcyjne historycznych murów wymagają napraw i wzmocnień na skutek różnych przyczyn, związanych m.in.: z przemieszczeniami fundamentów, zmianami warunków gruntowo-wodnych, zmianami wilgotności, wpływem czynników atmosferycznych, niewłaściwą geometrią i przekrojami elementów, starzeniem materiałów, zjawiskami reologicznymi czy wpływem wyjątkowych sytuacji obciążeniowych. Renowacja i wzmacnianie uszkodzonych elementów konstrukcyjnych są częścią ogólnego programu naprawczego i ściśle się wiążą z zagadnieniami z zakresu stabilizacji i konsolidacji konstrukcji. Wzmacnianie i stabilizacja mają na celu przywrócenie układom konstrukcyjnym zdolności do spełniania określonych funkcji użytkowych, podniesienie ich cech statyczno-wytrzymałościowych i uodpornienie na procesy niszczące, np. przez konsolidację struktury materiału konstrukcyjnego lub dodanie nowych elementów.
Renowacja zabytkowych murów z wykorzystaniem materiałów kompozytowych na bazie różnego rodzaju włókien
Konwencjonalne metody wzmacniania, takie jak beton natryskowy czy dodatkowe konstrukcje żelbetowe lub stalowe, powodują wzrost nośności i sztywności konstrukcji. Mogą one również powodować nieodwracalne zmiany estetyki obiektu i być nieakceptowane konserwatorsko. W przypadku konieczności znacznego podniesienia nośności wzmacnianej konstrukcji murów historycznych można stosować materiały kompozytowe na bazie różnego rodzaju włókien. Kompozyty na bazie włókien węglowych, aramidowych, bazaltowych, poliparafenilenbenzobisoxazolowych (PBO), szklanych lub borowych, a nawet włókien naturalnych z konopi, juty czy lnu stanowią istotną alternatywę dla tradycyjnych form wzmacniania obiektów budowlanych. Kompozyty na bazie włókien naturalnych wpasowują się w potrzebę stosowania materiałów ekologicznych. Bardzo niskie koszty ich produkcji i przetworzenia oraz łatwość w pozyskaniu materiałów bazowych przemawiają za ich wykorzystaniem w przypadku możliwości zastosowania kompozytów niewymagających wysokowytrzymałych włókien. Problematyka wykorzystywania materiałów przyjaznych środowisku wynika z niskiej ich wytrzymałości na rozciąganie w porównaniu z innymi materiałami. Należy jednak zauważyć pozytywy – korzystniejsze możliwości utylizacji oraz zmniejszenie produkcji dwutlenku węgla.
Szeroki wachlarz możliwości doboru odpowiedniej formy nowoczesnego kompozytu, w postaci: taśm, prętów, mat, tkanin czy siatek, umożliwia optymalizowanie podejmowanych decyzji w odniesieniu do konkretnego obiektu. Mechaniczne właściwości włókien używanych do wzmocnień umożliwiają wykorzystywanie wzmocnień kompozytowych do zmniejszenia naprężeń rozciągających i zginających, a tym samym umożliwiają zwiększenie obciążenia działającego na element konstrukcyjny. Materiały na bazie kompozytów włóknistych doskonale się nadają do naprawy istniejących konstrukcji murów i zapewnienia im właściwego poziomu bezpieczeństwa. A w przypadku kompozytów w osnowach mineralnych bez udziału żywicy epoksydowej są wręcz idealne do konstrukcji historycznych.
W dalszej części artykułu:
- Superwytrzymałe i bardzo cienkie cięgna stalowe
- Renowacja zabytkowych murów z wykorzystaniem niereaktywnych zapraw na bazie spoiw trasowych
- Podatne na odkształcenia polimery
 |
dr inż. Łukasz Bednarz Katedra Konstrukcji Budowlanych, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Politechnika Wrocławska |
Zobacz również:
- Młyn Maria we Wrocławiu – modernizacja
- Zabytki nieruchome – zasady prowadzenia robót budowlanych
- Rewitalizacja łódzkich zabytków
- Młode Miasto. Rewitalizacja terenów dawnej stoczni w Gdańsku
- Produkty budowlane
