Pukotine u zidanim građevinama

prof.dr.sc. Dražen Aničić
Građevinski fakultet
Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku

Uvod

Ljudi koji žive u zidanim zgradama, osobe koje borave u javnim prostorima izgrađenim od ziđa, korisnici zidanih građevina, održavatelji i promatrači prema pojavi pukotina u ziđu imaju često suprotstavljena stajališta. Na pitanje ugrožavaju li pukotine nosivost građevine te prijeti li opasnost od skorog sloma, rušenja i mogućih ljudskih žrtava ili ih valja smatrati samo manjim estetskim nedostatkom uz koje netko može živjeti a da ga one ne smetaju, nije lako naći odgovor. I laici, a često i stručnjaci koji se ne bave posebno zidanim konstrukcijama, dat će pogrešna tumačenja o njihovu uzroku i opasnostima koje prijete zbog pukotina. U ovom će se članku pokušati objasniti kako se prema pukotinama treba odnositi laik, nestručnjak za zidane konstrukcije, koji su uzroci pukotina, kada pozvati stručnjaka i kako ih sanirati.

Uzroci pukotina u zidanim građevinama

Uzroci pojavi pukotina u zidanim građevinama mogu biti vrlo različiti. Neki su od njih bezopasni, drugi dovode do rušenja. Kako svaku građevinu promatamo sa dva različita stajališta, potrebno je utvrditi kojoj skupini opažene pukotine pripadaju. Za svaku građevinu razmatra se njezina nosivost i njezina upotrebljivost.

Pod nosivošću smatramo sposobnost građevine da se odupre i prenese do tla različita "djelovanja" kojima je izložena tijekom svog uporabnog vijeka. Djelovanja obuhvaćaju u prvom redu vlastitu težinu i težinu svih tereta koji se nalaze u građevini a zatim i opterećenja prouzročena snijegom, vjetrom, potresom, vibracijama, promjenom temperature, slijeganjem tla i još nekim slučajnim uzrocima (eksplozija, nalet vozila). Građevina koja ima zadovoljavajuću nosivost mora predviđena djelovanja prenijeti bez oštećenja materijala od kojeg je izgrađena, bez prekomjernog deformiranja i uz propisanu zalihu sigurnosti.

Pod upotrebljivošću smatramo svojstvo građevine da zadovolji zahtjeve korisnika s obzirom na udobno i neometano korištenje te zadovolji pretpostavke načinjene pri njezinoj gradnji. Što će se smatrati upotrebljivim a što neupotrebljivim zavisi u velikoj mjeri od društvene okoline, standarda uporabe građevina, socijalnog statusa korisnika, načina održavanja itd. U siromašnijim sredinama bit će prihvatljiva niža razina upotrebljivosti koja u se u bogatijim sredinama ne prihvaća.

Pukotine su dokaz početnoga oštećenja zidane građevine i predstavljaju nedostatak bilo sa stajališta nosivosti bilo sa stajališta upotrebljivosti ili s oba stajališta istodobno. Važno je razlikovanje pukotina koje umanjuju (ili ugrožavaju) nosivost a time i sigurnost od pukotina koje umanjuju upotrebljivost ali sigurnost ne ugrožavaju. O vrsti pukotina ovise i postupci njihova popravka (sanacije).

Pukotine u zidanoj građevini mogu nastati već u tijeku gradnje. Tek izvedeni zid svoj konačni oblik poprima nakon duljeg vremena. Tijekom tog vremena dolazi do otpuštanja suvišne vode iz morta i njegova skupljanja (smanjenja dimenzija) a pod opterećenjem vlastitom težinom i do deformiranja (skraćenja). Ako je zid slobodan tj. nepovezan s drugim zidovima pukotina neće nastati, jedino će zid u konačnici biti nešto niži u odnosu na svoju početnu visinu. Ako je zid povezan s drugim zidovima, posebno sa starijim ziđem, ili s novim ali različito opterećenim, zbog različitih deformacija na spojnici, doći će do naprezanja koja mogu prouzročiti pukotinu. Takva pukotina nakon što se deformiranje zidova dovrši više "ne radi" pa se može zatvoriti žbukanjem.

Čest su uzrok pojavi pukotina promjene temperature. Svaki materijal pa i ziđe pri promjeni temperature mijenja svoje dimenzije - pri povišenju temperature se rasteže (produljuje) a pri sniženju skuplja (skraćuje). Ako je produljenje ili skraćenje zida spriječeno, npr. drugim konstrukcijskim elementima ili trenjem javit će se u materijalu naprezanje koje može dovesti do stvaranja pukotine. Takve pukotine neprekidno "dišu", tj. povećavaju se i smanjuju, zavisno o temperaturnim promjenama. Za ilustraciju navodimo da se 10,0 m dugi i 10,0 m visoki zid pri promjeni temperature od -10 °C do +30 °C produlji u horizontalnom i vertikalnom smjeru za 3,2 mm. Ako je produljenje spriječeno ono će se kompenzirati ili unutarnjim naprezanjem u zidu ili  opterećenjem susjednih elemenata uz koje je zid priljubljen. Kad naprezanja premaše čvrstoću materijala javit će se pukotine. Jednom stvorena pukotina mjesto je na kojem se događaju pomaci pri daljnjim temperaturnim promjenama. Pukotine širine nekoliko milimetara neprihvatljiva se za ljude koji borave u njezinu okolišu, daje dojam nesigurnosti građevine pa će oni nastojati da takvo oštećenje poprave.

Svaki se materijal pri promjeni temperature različito rasteže. Zbog toga spoj dvaju različitih materijala predstavlja mjesto potencijalne pukotine. To je npr. uzrok pojave pukotina na spoju neizolirane betonske stropne ploče izložene suncu i zida na koji se ona oslanja. Isti je uzrok pukotina koje se javljaju na spojevima nosivih i pregradnih zidova izvedenih od različitih materijala. I spojevi čelične konstrukcije i ziđa također će se pri promjeni temperature raspucati.

Promjena stupnja vlage u materijalu uzrok je njegovim obujamskim promjenama. Obujamske promjene mogu dovesti do pojave pukotina. Količina vlage u materijalu ovisna je o okolišu u kojem se materijal (građevina) nalazi. Materijal može vlagu upijati iz vlažnoga zraka ili izravno od oborina (snijeg, kiša, kiša tlačena vjetrom). U drugim klimatskim okolnostima (suh zrak, vjetar) dolazi do otpuštanja vlage. Načelno govoreći, upijanje vode dovodi do bubrenja, gubitak vode do skupljanja. Pukotine prouzročene vlagom naročito se uočavaju na nepravilno izvedenim ili njegovanim žbukama, na netom ugrađenom betonu, na podovima ili tankim izravnavajućim  slojevima (estrih), ali i drvena građa raspucava se pri gubitku vlage i nepravilnom sušenju.

Pukotine nastale u tijeku gradnje, one prouzročene promjenama temperature ili vlage spadaju u skupinu pukotina koje umanjuju upotrebljivost a o stajalištu i podnošljivosti korisnika zavisi hoće li  poduzeti kakve mjere za popravak građevine i njihovu eliminaciju.

Opterećenja su glavni uzrok konstrukcijskim pukotinama. To su pukotine u nosivom ziđu prouzročene opterećenjima koja su premašila čvrstoću materijala. Srazmjerno rijetko ziđe je preopterećeno tako velikim vertikalnim opterećenjem da ono uzrokuje vertikalno raspucavanje. Takav se slučaj ipak ponekad može dogoditi na pojedinim uskim zidnim stupcima starijih građevina. Ako se takva pojava dogodi hitno je potrebno izvesti podupiranje tog dijela građevine i pozvati stručnjake. Horizontalna opterećenja čest su uzrok raspucavanju ziđa. Ziđe je, naime, vrlo malo otporno na djelovanje vlačnih sila koje uzrokuju horizontalna opterećenja. Horizontalna opterećenja mogu nastati ne samo od potresa i vjetra nego i od potiska lučnih i svođenih konstrukcija koje često postoje u starijim sakralnim i reprezentativnim zidanim građevinama. Pukotina u ziđu je u takvom slučaju kosa, pri čemu je smjer pukotine okomit na smjer djelovanja vlačne sile. Ove pukotine treba smatrati ozbiljnima jer ugrožavaju nosivost i stabilnost građevine. Vrlo je važno utvrditi je li došlo do stabilizacije stanja ili se ono pogoršava. To se može utvrditi promatranjem odnosno mjerenjem širine pukotina tijekom vremena. Najjednostavniji je postupak postavljanje gipsom pričvršćenih stakalaca preko pukotine. U složenijim slučajevima za mjerenje postoje posebni instrumenti koji mjere pomake s točnošću i do 1/1000 mm. Ako se s vremenom pukotine povećavaju (šire) nužni su ozbiljni zahvati za pojačanje konstrukcije. Svaki budući zahvat mora analizirati stručnjak a za radove treba izraditi projekt.

U starijim sakralnim građevinama česte su pukotine u ziđu oko otvora (prozora i vrata), na mjestima nagle promjene debljine zida, na priključcima naknadno prigrađenih kapela, apside ili sakristije. Na lukovima, a redovito u tjemenu tzv. trijumfalnog luka može se uočiti jedna ili nekoliko pukotina. Takve su pukotine "mirne" tj. ne povećavaju se s vremenom, no ipak "rade" pri temperaturnim promjenama. Stoga ih nije moguće sanirati premazivanjem zidnom bojom ili slojem žbuke jer će se pukotina opet otvoriti. Opečni svodovi i kupole sakralnih građevina rijetko su raspucali, a ako jesu, to je upozorenje ozbiljnih problema na građevini.

Ako je građevina bila izložena eksplozivnom djelovanju (npr. pogocima projektila u ratu) dio ziđa na mjestu pogotka je uništen a oko mjesta pogotka znatno rastrešen i raspucan. Stručnjak će moći ocijeniti radi li se o lokalnom oštećenju ili je ugrožena stabilnost građevine.

Temeljno tlo, u kojem je došlo do promjene režima gibanja podzemne vode, do stvaranja klizišta, do ispiranja finih čestica tla te kao posljedica toga do slijeganja tla ispod građevine, predstavlja ozbiljan problem za stabilnost građevine. Procesi u tlu u dugotrajni i spori. U slučaju klizišta ili novog režima gibanja podzemne vode obično treba rješavati stabilnost tla na širem području oko građevine. Tek kad se stabiliziraju i zaustave deformacije u tlu razumno je pristupiti sanaciji građevine. I za te radove nužan je stručni pristup i izrada projekta. Ipak, glavni razlog oštećenjima građevine do kojih dolazi bez promjena u nosivoj konstrukciji jest neriješena odvodnja krovne vode od građevine. Vertikalne odvodne cijevi koje krovnu vodu iz oluka dovode to tla završavaju gotovo ivijek uz nosivi zid,jer sustav kanalizacije ne postoji. Voda ulazi u tla i razmekšava ga. Plitko izvedeni temelji "tonu" u razmekšano tlo a na građevini se opažaju pukotine.

Sanacija pukotina

Jedno od stajališta može biti da pukotine ne treba sanirati zbog toga:

  1. što su neznatne širine, npr. 0,1 - 0,2 mm,
  2. što nikoga ne ugrožavaju i nikome ne smetaju,
  3. što ne predstavljaju nedostatak s obzirom na upotrebljivost građevine,
  4. što su stabilizirane pa se ne povećavaju tijekom vremena,
  5. što bi sanacija imala ograničeni učinak, a pukotine bi se ponovno pojavile na istim ili drugim mjestima,
  6. što bi sanacija iziskivala sredstva koja se mogu korisnije upotrijebiti.

Ako vlasnik odluči pukotine sanirati ima na raspolaganju sljedeće postupke:

Ako se saniraju pukotine koje i dalje "rade", npr. one prouzročene temperaturnim promjenama:

  1. Postavljanje maske. Ako se pukotina nalazi na spoju dvaju zidova na ravnoj crti prekrit će ju se maskom. Maska čini pukotinu nevidljivom u prostoriji, ali pukotina i dalje postoji i "radi". Maska se izrađuje u obliku drvene, rjeđe metalne letvice ili kutne letvice.
  2. Premoštenje pukotine elastičnim materijalom. Pukotina i dalje postoji i "radi" ali se to ne primjećuje jer je premoštena trajnoelastičnim kitom, mrežicom i sl. Može se izvesti na pukotinama proizvoljnog, nepravilnog smjera ali ne ako im je širina manja od 0,5 mm i veća od razmaka koji još kit podnosi (10 - 20 mm).

Ako se saniraju pukotine koje su smirene i više "ne rade", npr. nakon potresa, nakon djelovanja eksplozivnih sredstava, ili požara:

  1. Zatvaranje pukotine novom zidnom bojom i/ili novom žbukom postavljenom na mjestu uklonjene žbuke u okolišu pukotine
  2. Injektiranje pukotine cementnom emulzijom (mješavinom cementa i vode) s naročitim dodacima (za postizanje čvrstoće, za bubrenje) - što je primjenjivo za slučaj kad se želi uspostaviti približno slična nosivost zida kakva je bila prije oštećenja. Pukotine uže od 0,5 mm ne mogu se injektirati.
  3. Oblaganje raspucaloga zida slojem prskanoga betona (torkretbeton) - postupak kojim se zid jednostrano ili obostrano oblaže slojem 2 – 4 cm debelog betona koji se na površinu zida (prethodno obiti žbuku!) nanosi posebnim strojevima. Postupak je primjenjiv kad vrlo oštećeni zid treba pojačati i zaštititi od daljnje degradacije. Metoda je upotrebljiva kod većih zahvata i nije ekonomična za pojedinačne elemente. Po potrebi sloj betona može se armirati lakom čeličnom mrežom.
  4. Prednapinjanje čeličnim žicama ili užadi. Taj postupak može imati povoljan učinak na ponašanje zida jer se zidno tijelo dovodi u stanje tlaka čime se prevladavaju učinci budućih vlačnih sila. Postupak je upotrebljiv za sanaciju i pojačanje oštećenih crkvenih zvonika
  5. Armiranje. Postavljanjem čeličnih šipaka uz pukotinu i preko nje, sile koje su uzrokovale "rad" pukotine bit će preuzete postavljenom armaturom. Armiranje u obliku čeličnih sidara koja spajaju razdvojene dijelove zida naročito je učinkovito za ponovno povezivanje raspucalih zidova koji se spajaju pod kutom.
  6. Ugradnja novih dijelova ziđa. Ako su pukotine vrlo široke obnova oštećenog zida izvest će se pregradnjom. Dijelovi zida od opeke ili kamena, mort i žbuka u okolišu pukotine će se ukloniti a na njihovu mjestu ugradit će se novi komadi i tako ponovno povezati dva razdvojena dijela zida.

Zaključak

Samo u ograničenom broju slučajeva laik će moći sam ocijeniti postoji li opasnost i je li stabilnost građevine zbog pojave pukotina ugrožena. Redovito je potrebno pozvati stručnjaka za zidane konstrukcije koji će ocijeniti stanje, znati prepoznati radi li se o pukotinama koje samo umanjuju upotrebljivost ili ugrožavaju i nosivost te dati vlasniku građevine odgovarajući savjet. Građevine su kao bolesnici: u jednostavnijim slučajevima liječimo ih sami ili uočeni nedostatak zanemarimo. U složenijim slučajevima obraćamo se stručnjaku. Kod sakralnih građevina pitanje sigurnosti posebno je osjetljivo jer se u njima okuplja veći broj ljudi.

Pukotine u zidanim građevinama

© Gafos d.o.o. - Sva prava pridržana
Zadnja promjena: 14/05/10 01:00