petrescu vlad - rezumat

56
PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE - REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT - Doctorand: Ing. Vlad Petrescu Conducător ştiinţific: Prof.univ.emerit dr.ing. Florin Ermil Dabija BUCURESTI - 2014 - UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI FACULTATEA DE CONSTRUCŢII CIVILE, INDUSTRIALE ŞI AGRICOLE

Upload: phungkien

Post on 29-Jan-2017

281 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR

CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN

METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

- REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT -

Doctorand:

Ing. Vlad Petrescu

Conducător ştiinţific:

Prof.univ.emerit dr.ing. Florin Ermil Dabija

BUCURESTI

- 2014 -

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII

BUCUREŞTI

FACULTATEA DE CONSTRUCŢII CIVILE,

INDUSTRIALE ŞI AGRICOLE

Page 2: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 2

Cuvinte de mulţumire

Mulţumesc domnului prof.univ.emerit.dr.ing. Florin Ermil Dabija, conducătorul

ştiinţific al acestei teze de doctorat, pentru îndrumarea, sprijinul şi sfaturile pe care mi le-a

acordat la elaborarea acestei lucrări.

Multumesc domnului prof.dr.ing. Mircea Crişan, pentru faptul că m-a introdus în

lumea spectaculoasă a clădirilor monument istoric, pentru încrederea şi sprijinul pe care mi

le-a acordat constant în calitate de profesor din departamentul în care activăm şi de

coordonator al multor lucrări la care m-a cooptat ca colaborator numindu-mă “mâna mea

dreaptă”.

Multumesc doamnei prof.dr.arh. Rodica Crişan pentru îndrumarea şi ideile pe care mi

le-a transmis în câteva scurte discuţii şi care au hotărât direcţia şi mersul acestei lucrări.

Multumesc referenţilor ştiinţifici, prof.univ.emerit.dr.ing. Ramiro Sofronie,

prof.dr.ing. Mircea Crişan, conf.dr.ing. Nicolae Daniel Stoica, pentru atenţia acordată tezei

mele de doctorat şi pentru observaţiile utile pentru îmbunătăţirea acestei lucrări.

Mulţumesc colegilor din Universitatea de Arhitectură şi Urbanism Ion Mincu din

Bucureşti, lector dr.ing. Basarab Cheşcă, conf.dr.ing. Adrian Iordăchescu, as.ing. Alexandra

Covaleov, as.dr.ing. Gabriel Dănilă pentru încurajări, pentru susţinerea acordată sau pentru

colaborarea excelentă din cadrul colectivului pe care îl formăm împreună.

Multumesc colegilor din Universitatea Tehnică de Construcţii din Bucureşti, s.l.dr.ing.

Monica Felicia Briciu, s.l.dr.ing. Dana Ţăpuşi, pentru sprijinul, încurajările constante şi

ajutorul acordat pe parcursul desfăşurării tezei.

Mulţumesc prietenului meu Mircea Nădăban pentru sprijinul necondiţionat pe care

mi l-a acordat la realizarea testelor in situ, pentru susţinerea din timpul redactării tezei sau a

textelor în limba engleză.

Mulţumesc Oanei Ruxandra, soţia mea, care în timpul în care s-a desfăşurat acest

proiect, mi-a fost alături, m-a susţinut şi m-a încurajat constant. Nu pot uita aici pe copii

mei, Ştefan Ioan şi Horia Paul, care au înţeles că „tati” are treabă şi nu poate petrece timp

cu ei.

Mulţumesc în mod deosebit părinţilor mei, Ana şi Paul Petrescu, pentru încurajările şi sprijinul pe care mi l-au acordat, şi vreau să le dedic această lucrare. Vlad Petrescu Noiembrie 2014

Page 3: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 3

Contents 1 Introducere ......................................................................................................................... 5

1.1 Noţiuni introductive .................................................................................................... 5

1.1.1 Conţinutul tezei: ................................................................................................... 6

2 Degradarea elementelor de zidărie ca efect al factorilor de mediu sau al condiţiilor de exploatare .................................................................................................................................. 9

2.1 Introducere .................................................................................................................. 9

2.2 Cauzele generale ale degradărilor ............................................................................ 11

2.3 Cauze şi efecte ale degradărilor în structurile de zidărie .......................................... 11

2.4 Principalele procese de degradare a materialelor .................................................... 12

2.5 Degradarea zidăriilor din piatră ................................................................................ 13

2.6 Caracteristici şi procese de degradare specifice cărămiziilor din alcătuirea zidăriilor.

13

2.7 Caracteristici şi procese de degradare specifice mortarelor din alcătuirea zidăriilor.

14

2.8 Concluziile Capitolului 2 ............................................................................................ 15

3 Concepte şi metode de intervenţie pe clădirile monument istoric ................................. 17

3.1 Introducere ................................................................................................................ 17

3.2 “Carta de la Veneţia” – document ICOMOS .............................................................. 17

3.3 Etape în prosesul de restaurare ................................................................................ 17

3.4 Analiza ....................................................................................................................... 18

3.5 Diagnoza .................................................................................................................... 18

3.6 Proiectarea şi execuţia intervenţiei .......................................................................... 19

3.7 Concluzii – direcţii de urmărit: .................................................................................. 20

4 Determinarea caracteristicilor mecanice ale zidăriilor printr-o metodă nedistructivă, utilizând prese plate hidraulice ................................................................................................ 22

4.1 Introducere ................................................................................................................ 22

4.2 Descrierea încercării cu o singură presă plată în vederea determinării efortului

unitar de compresiune din peretele de zidărie. ................................................................... 23

4.3 Descrierea încercării cu două prese plate în vederea determinării caracteristicilor

de deformabilitate şi a efortului de compresiune capabil al peretelui de zidărie. .............. 24

4.4 Descrierea experimentului realizat la clădirea Observatorului Astonomic „Vasile

Urseanu” din Bucureşti ........................................................................................................ 25

Page 4: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 4

4.4.1 Descrierea experimentului realizat la Observatorul Astronomic. ..................... 26

4.5 Descrierea experimentului realizat la clădirea Crematoriului Cenuşa din Bucureşti27

4.5.1 Descrierea experimentului realizat la Crematoriu Cenuşa. ............................... 27

4.6 Concluzii .................................................................................................................... 29

5 Studii de caz privind expertizarea tehnică a două clădiri monument istoric din Bucureşti 31

5.1 Introducere ................................................................................................................ 31

5.2 Crematoriul Cenuşa - Studiu de caz. ......................................................................... 31

5.2.1 Scurt istoric al construcţiei ................................................................................ 31

5.2.2 Sistem constructiv. Avarii................................................................................... 31

5.2.3 Concluziile ce rezultă din investigaţii ................................................................. 37

5.2.4 Soluţia de intervenţie structurală propusă ........................................................ 37

5.3 Observatorul Astronomic Amiral Urseanu – Studiu de caz 2 .................................... 39

5.3.1 Scurt istoric al construcţiei ................................................................................ 39

5.3.2 Descrierea sistemului constructiv şi a stării de conservare ............................... 39

5.4 Evaluarea calitativă a construcţiei ............................................................................ 44

5.4.1 Evaluarea analitică a imobilului ......................................................................... 44

5.4.2 Soluţia de intervenţie structurală propusă ........................................................ 45

5.4.3 Concluzii privind măsurile de intervenţie asupra construcţiei .......................... 46

6 Concluzii ............................................................................................................................ 47

6.1 Concluzii rezultate în urma studiului literaturii de specialitate ................................ 47

6.2 Concluzii rezultate în urma studiilor realizate în teză ............................................... 48

6.3 Contribuţii proprii ...................................................................................................... 50

6.4 Direcţii viitoare de cercetare şi de valorificare a rezultatelor tezei .......................... 50

7 Bibliografie ........................................................................... Error! Bookmark not defined.

7.1 Referinţe bibliografice capitolul 2 ................................ Error! Bookmark not defined.

7.2 Referinţe bibliografice capitolul 3 ................................ Error! Bookmark not defined.

7.3 Referinţe bibliografice capitolul 4 ................................ Error! Bookmark not defined.

7.4 Referinţe bibliografice capitolul 5 ................................ Error! Bookmark not defined.

Page 5: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 5

1 Introducere

1.1 Noţiuni introductive

Atunci când vorbeşte despre protecţie, interlocutorul se referă la (conform

dexonline.ro) “faptul de a proteja, de a ocroti, de a apăra, la ansamblul de măsuri care

protejează, la persoane sau instituţii care protejează şi care servesc la a proteja”.

Atunci când vorbeşte despre patrimoniu un interlocutor se referă la “bunuri

spirituale care aparţin întregului popor, acestea fiind transmise de la strămoși, la moștenirea

culturală, la bunuri spirituale, culturale etc. care aparţin omenirii întregi”.

Conform OG 68 din 1994 privind Protejarea patrimoniului cultural naţional, la

articolul 1 se prevede: “patrimoniul cultural naţional este compus din bunuri culturale

mobile şi imobile cu valoare deosebită, de interes public, care sunt mărturii de neînlocuit ale

potenţialului creator uman în relaţia sa cu mediul natural şi cu mediul istoriceşte constituit

de pe teritoriul României, ale istoriei şi civilizaţiei naţionale şi universale”.

“Bunurile imobile sau ansamblurile de bunuri imobile care prezintă valoare din punct

de vedere arheologic, istoric, arhitectural, religios, urbanistic, artistic, peisagistic sau

tehnico-ştiinţific sunt monumente istorice” – conform OG 68-1994.

Tot în ordonanţa amintită mai sus se specifică faptul că monumentele istorice pot fi

... monumente şi ansambluri de arhitectură, ... clădiri, ... etc.

Astfel, când se face referire la “Protecţia clădirilor cu statut de patrimoniu”, se

înţelege orice prevedere, idee, măsură, lege, cod sau chiar interveţie care să ducă în final la

salvarea de la degradare sau chiar distrugere a unei construcţii ce face parte din moştenirea

culturală naţională sau universală.

La ora actuală, pe plan mondial, există preocupări continue de punere în valoare a

moştenirilor culturale prin campanii susţinute de reabilitare, conservare, restaurare, punere

în valoare a clădirilor aflate în patrimoniul cultural al tărilor respective. Toate acestea sunt

susţinute de măsuri legislative ce crează cadrul necesar pentru a duce la îndeplinire dorinţa

de a transmite spre viitor moştenirea culturală a unui popor. Este important de menţionat

că, printre măsurile luate sunt şi măsuri cu caracter tehnic care duc la o protecţie reală

patrimoniului, prin formarea de specialişti în domeniu sau prin crearea unui cadru tehnic pe

care aceştia să îl aplice şi să trateze în mod corespunzător aceste clădiri cu statut special

(clădirile de patrimoniu sau clădirile monumente istoric).

În ţara noastră cadrul legislativ este format şi rămâne ca acesta să fie corect şi

imparţial aplicat. Din păcate, partea tehnică a cadrului legislativ necesară a fi introdusă se

lasă încă asteptată, singurele prevederi prezente acum sunt cele corespunzătoare clădirilor

noi şi care nu pot fi aplicate asupra clădirilor istorice.

Page 6: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 6

În formularea Eurocod 8–3 se spune: “Desi prevederile prezentului standard sunt

aplicabile tuturor categoriilor de constructii, evaluarea şi consolidarea seismică a

monumentelor şi clădirilor istorice de cele mai multe ori reclamă tipuri diferite de prevederi

şi ipoteze depinzând de natura monumentelor”, evidenţând astfel necesitatea stringentă a

unor norme specifice clădirilor istorice.

Apare ca celebră o formulare care, din punct de vedere al protecţiei clădirilor vis-a-

vis de efectul pe care îl are lipsa de reglementări specifice a fost foarte bine subliniată de

Bernard M.Feilden în Conservation of Historic Buildings, Architectural Press, Oxford 1996:

"Cel mai mare pericol ce ameninţă clădirile istorice vine din partea inginerilor care

ignoră valorile acestora cu caracter de excepţie şi aplică mecanic Codurile, sau care nu vor

să-şi asume responsabilitatea de a formula judecăţi proprii. Se poate spune cu oarecare

îndreptăţire, că multe clădiri istorice au de ales între a fi distruse de Coduri sau de următorul

cutremur."

Principalele obiective ale tezei de doctorat sunt:

- identificarea şi cunoaşterea tipurilor şi a modurilor de degradare a zidăriilor

portante, utilizate la construcţia clădirilor.

- identificarea şi investigarea cât mai detaliată a metodelor de evaluare şi investigare

a clădirilor istorice.

- realizarea de încercări experimentale in situ pentru determinarea caracteristicilor

mecanice ale zidăriilor şi identificarea posibilităţii utilizării acestora de către experţi tehnici

atestaţi.

- realizarea unor studii de caz privind intervenţii pe clădiri monument istoric, cu

urmărirea etapelor de investigare, evaluare şi diagnoză.

Pentru atingerea obiectivelor se porneşte de la studierea literaturii de specialitate

prezentată în lista titlurilor bibliografice anexată tezei, completată cu documentarea şi

realizarea efectivă a unor încercări experimentale in situ asupra unor clădiri monument

istoric. Clădirile asupra cărora s-au realizat investigaţii in situ au fost tratate ca studii de caz

privind modul de investigare, evaluare şi diagnoză aferente unei clădiri monument istoric.

1.1.1 Conţinutul tezei:

Primul capitol, cu caracter introductiv, defineşte domeniul în care se încadrează teza

de doctorat, prezintă obiectivele generale ale lucrării precum şi mijloacele de atingere a lor.

Al doilea capitol, “Degradarea elementelor de zidărie ca efect al factorilor de mediu

sau a condiţiilor de exploatare”, prezintă o analiză a degradărilor elementelor de construcţie

realizate din zidărie, indiferent dacă sunt parte a unui monument istoric sau nu, elemente

care prin deteriorarea sau alterarea stării iniţiale pot duce chiar la afectarea construcţiei

propriu-zise. Această analiză se constituie ca o modalitate de a cunoaşte aceste degradări, în

Page 7: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 7

dorinţa de a şti cum se pot acestea remedia sau având în vedere evitarea lor în proiectarea,

execuţia şi exploatarea clădirilor noi. Se va prezenta o clasificare a fenomenologiei

degradării materialelor de construcţie utilizate în special la clădirile vechi monumente

istorice, şi nu numai, putând spune ca referirile vor fi inclusiv pentru clădiri existente din

zidărie.

În cel de-al treilea capitol al tezei, “Concepte şi metode de intervenţie pe clădiri

monument istoric”, se prezintă ideile şi conceptele prezente în Carta de la Veneţia ce

stabileşte direcţiile şi etapele de urmat într-o intervenţie pe o clădire istorică. Apoi sunt

detaliate cele trei etape ale unui proces de restaurare structurală, cu conţinut şi obiective

specifice, etape ce trebuie urmărite cu stricteţe în procesul de restaurare. Sunt detaliate

astfel etapa de analiză a construcţiei, respectiv strângerea de informaţii legate de detaliile

constructive, de istoricul construcţiei, de solicitările şi starea de degradare sau avariere. Tot

în această primă etapă se formulează ipotezele de lucru şi se trasează viitoarele etape de

lucru. A doua etapă prezentată, diagnoza, constă în prelucrarea informaţiilor din prima

etapă în dorinţa stabilirii cauzelor perturbatoare, precum şi evaluarea siguranţei sau a

modului de intervenţie asupra structurii. Ultima etapă prezentată constă din intervenţia sau

“terapia” propriu-zisă, adică stabilirea terhologiilor de intervenţie, realizarea proiectului de

execuţie, urmărirea şi controlul acesteia.

În cel de-al patrulea capitol, “Determinarea caracteristicilor mecanice ale zidăriilor

printr-o metodă nedistructivă, utilizând prese plate hidraulice”, se prezintă echipamentele

ce au fost folosite în cadrul încercărilor experimentale, metoda şi etapele procesului

tehnologic al încercării, precum şi rezultatele obţinute în cadrul unor teste. Aceste teste au

fost efectuate pentru determinarea caracteristicilor mecanice ale zidăriilor (efortul unitar de

compresiune din secţiunea încercată, modului de elasticitate longitudinală şi rezistenţa la

compresiune a zidăriei), teste ce s-au desfăşurat în două clădiri, monument istoric din

Bucureşti.

În cel de-al cincilea capitol, “Studii de caz privind expertizarea tehnică a două clădiri

monument istoric din Bucureşti”, sunt prezentate clădirile Observatorului Astronomic Vasile

Urseanu din Bucureşti şi Crematoriului Cenuşa din Bucureşti. În cele două clădiri prezentate,

clădiri inscrise pe lista monumentelor istorice din România, s-au urmărit cât mai exact toate

etapele descrise în capitolele anterioare, etape de investigare, diagnoză, analiză sau stabilire

de soluţie de intervenţie. Astfel s-au urmărit etapele expertizelor tehnice realizate, inclusiv

respectarea principiilor de conservare bazate pe conceptul de autenticitate şi importanţa

menţinerii contextului istoric şi fizic al clădirilor, având totodată în vedere şi conceptul că

monumentele trebuie să fie conservate nu numai ca opere de artă, dar şi ca dovezi istorice.

La soluţiile de intervenţie ce au fost stabilite în urma expertizelor tehnice s-a urmărit

respectarea principiilor de conservare referitoare la restaurarea clădirilor.

Page 8: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 8

În cel de-al şaselea capitol, se prezintă concluziile lucrării şi contribuţiile aduse la

dezvoltarea domeniului de cunoaştere a comportării şi evaluării tehnice de către experţii

tehnici a construcţiilor din zidărie portantă ce aparţind clădirilor istorice, cu sublinierea unei

direcţii de urmat în cadrul unui viitor cod sau norme tehnice de protecţie a clădirilor de

patrimoniu.

În incheiere se prezintă lista referinţelor bibliografice, detaliată pe fiecare capitol în

parte.

Page 9: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 9

2 Degradarea elementelor de zidărie ca efect al factorilor de mediu sau al

condiţiilor de exploatare

2.1 Introducere

Degradarea unui element constructiv al unei clădiri, indiferent dacă este vorba de

monument istoric sau nu, este schimbarea, deteriorarea sau alterarea stării sale iniţiale.

Clădirile se compun din multe elemente constructive care se găsesc în strănsă legatură şi

care prin degradarea lor succesivă pot, la sfârşit, să prejudicieze chiar şi existenţa propriu-

zisă a construcţiei.

Analiza degradărilor este deosebit de interesantă şi constituie de fapt singura

posibilitate de a le cunoaste şi de a le remedia, precum şi de a le evita în proiectarea,

execuţia şi exploatarea noilor construcţii. O clădire poate fi menţinută în stare de exploatare

atâta timp cât cea mai rezistentă parte a sa (de obicei structura de rezistenţă) nu va avea de

suferit din cauza degradărilor şi aceasta doar dacă celălalte părţi componente vor fi periodic

revizuite şi întreţinute, pentru că fără aceste lucrări suntem conduşi cu precizie matematică

la înrăutăţirea funcţionalităţii clădirii şi nu numai.

O clădire este construită pentru o durată de serviciu de zeci sau chiar sute de ani.

Istoric vorbind, piramidele au fost construite să reziste o veşnicie, castelele rezistă de secole,

iar casele de asemenea sunt gândite cel puţin pentru a fi lăsate moştenire copiilor.

Ştiinţa care studiază în mod sistematic cauzele bolilor, simptomele şi tratamentul

corespunzător în medicină este patologia. În medicină patologia este definită ca

reprezentând “un studiu al dezvoltării bolilor”. Altfel spus, patologia examinează îndeosebi

cauzele, simptomele, evoluţia, precum şi leziunile şi complicaţiile eventuale ale bolilor.

Comparând clădirea cu un organism viu, termenul se aplică, prin asociere cu acesta,

ştiinţei care studiază cauzele degradării clădirilor. Patologia clădirilor este o ştiinţă

multidisciplinară, în care clădirea este considerată ca un organism. Din relaţia biunivocă a

acestui “organism” cu mediul înconjurător, în toate etapele de existenţă a acestuia - proiect,

execuţie, utilizare – se pun în evidenţă erori, defecte, deficienţe, deteriorări, degradări.

Patologia clădirilor studiază cauzele şi implicaţiile asupra construcţiei şi implicit

asupra utilizatorilor ei, precum şi modul (sau mai degrabă “modelul”) de intervenţie pentru

repararea, reabilitarea sau recuperarea subansamblului.

Definirea patologiei clădirilor s-a făcut în 1994, de către Association d‟Experts

Européens du Batiments et de la Constructions (AEEBC) care atrag atenţia asupra câtorva

domenii de interes în patologia construcţiilor. “Aceste domenii nu se exclud unele pe altele,

ci se conectează şi se completează, astfel:

- identificarea, investigarea şi diagnosticarea defectelor din clădirile existente;

Page 10: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 10

- prognozarea defectelor diagnosticate şi formularea de recomandări în legatură

cu modul de intervenţie adaptat pentru construcţie, pentru resursele de care

aceasta dispune şi pentru viitorul clădirii;

- proiectarea, detalierea (specificarea), implementarea şi supervizarea

programelor corespunzătoare de lucrări de remediere; monitorizarea (urmărirea)

şi evaluarea lucrărilor de remediere în conformitate cu performantele

funcţionale, tehnice şi economice din utilizare”.

Patologia clădirilor se bazează în foarte mare măsură pe inginerie, deoarece, spre

deosebire de subiecţii umani (pacienţi) clădirea nu poate spune ce o doare, ea reacţionează

însă ferm şi este nevoie de un analist care să colecteze datele, să stabilească modelul de

abatere / disfuncţie tehnică şi să stabilească legatura între analiza teoretică şi măsurătorile

de pe teren.

În cele ce urmează se prezintă o clasificare a fenomenologiei degradării materialelor

de construcţie utilizate în special la clădirile vechi monumente istorice, şi nu numai, putând

spune ca referirile sunt şi pentru clădiri existente din zidărie.

Cunoasterea aprofundată şi descrierea conţinutului proceselor de alterare –

degradare ridică o serie de probleme, de multe ori chiar în cazul materialelor obişnuite sau

mai noi ca betonul, metalul, ceramica sau polimerii. Investigaţiile privind structura şi

comportamentul materialelor au fost îndreptate în special spre rezistenţa mecanică a

acestora şi mai puţin spre alte caracteristici, cu implicaţii în reabilitare, cum sunt rezistenţa

la factori agresivi şi durabilitatea.

Pentru a întelege cât mai corect ideea de degradare (cu referire la construcţii),

aceasta se defineşte astfel:

- “Schimbarea calităţilor unui material, ale unui sistem fizic sau ale unui sistem tehnic,

care le scade valoarea dintr-un anumit punct de vedere, folosirea lor nemaifiind

posibilă în condiţii normale.” – Dicţionarul Enciclopedic Român, Ed. Politică 1966.

- “Degradarea nu este patologică, procesul de învechire este un fapt natural ce devine

patologic în momentul în care apar situaţii de perturbare care accelerează ciclul de

viaţă convenţional”. Este patologic în construcţii tot ceea ce se depărtează sensibil

de un comportament aşteptat conform utilizării, ce se diferenţiază de normala,

naturala pierdere de calitate. – S.Croce, Affidabillita del sistema tecnologico edilizio,

în ICIE-Patologie in edilizia, Be-Ma editore, Milano, 1981.

- Totodată “îmbătrânirea unei construcţii” este definită ca “incapacitatea construcţiei

de a satisface exigenţele de performanţă faţă de un model de referinţă dat, datorită

proceselor de transformare ce implică pe de o parte utilizatorul (uzură morală) şi pe

de altă parte obiectul utilizat (uzură fizică).

Evidenţierea degradărilor se face în legătură cu:

- Lipsa unor elemente: componente ale tâmplăriilor, elemente ale învelitorii,

dispozitive de protecţie împotriva ploii, elemente decorative, etc. (cu referire la

performanţele de etanşare, confort ambiental şi aspect).

Page 11: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 11

- Fenomene de discontinuitate: fisuri, desprinderi, rosturi neprotejate, etc. (cu referire

la performanţele de siguranţă şi etanşare).

- Alterări ale materialelor: modificări în structura materialelor, cu efecte de

decoeziune, care, cu sau fără lipsă de materie, implică reduceri ale rezistenţei

mecanice, a capacităţii de protecţie şi izolare sau simple modificări de aspect (cu

referire la performanţele de siguranţă, confort ambiental şi aspect).

- Disfuncţii şi defecţiuni: întreruperi, limitări sau discontinuităţi de funcţionare a

instalaţiilor şi echipamentelor (cu referire la performanţelor de confort ambiental şi

valorificare funcţională).

2.2 Cauzele generale ale degradărilor

Degradarea este răspunsul materiei la trecerea timpului, în principal la acţiunea

agenţilor atmosferici şi la evenimentele seismice.

Conservarea clădirii în ansamblu şi a oricăreia dintre componentelor sale este legată

de fenomene ce privesc structura internă a materiei ce o alcătuieşte, suprafaţa fiind locul de

manifestare vizibilă a interacţiunii dintre clădire şi mediu mecanic - climatic.

Degradarea oricărui material sau componentă a clădirii este urmarea unui proces

care se desfăşoară în timp, cu evoluţii diferite funcţie de particularităţile materialelor şi ale

procedeelor constructive, pe de o parte, funcţie de natura, intensitatea şi frecvenţa

cauzelor, pe de altă parte.

O clasificare a cauzelor degradărilor structurilor de rezistenţă este prezentată mai jos

[2.3], fiind prezentate cauze externe şi interne construcţiei de degradare a structurii de

rezistenţă, cauze datorate intervenţiei umane (sau lipsei acesteia). Se prezintă apoi o altă

clasificare funcţie de factori de degradare, factori ce reprezintă condiţiile patogene ale

procesului de degradare, evenimentele care nasc şi alimentează diverse forme ale

fenomenului degenerativ, de cele mai multe ori cumulându-se acţiunile mai multor factori

(simultan sau la timpi diferiţi).

Totodată majoritatea fenomenelor de degradare au la origine prezenţa apei,

aproape toate materialele tradiţionale puse în operă fiind poroase şi sensibile la umezeală.

Umiditatea prezentă în materiale, cu caracter ciclic, permanent sau accidental, generează şi

amplifică procesele de alterare. De prezenţa apei se leagă o serie de procese fizice, chimice

şi biologice ce conduc la degradări importante ale materialelor ce intră în alcătuirea

structurilor din zidărie portantă.

2.3 Cauze şi efecte ale degradărilor în structurile de zidărie

În acest este prezentată sub forma unor subcapitole distincte influenţa climei asupra

construcţiilor, influenţa radiaţiei solare, a temperaturilor, a apei asupra zidăriilor, influenţa

sărurilor dizolvate, influenţa îngheţului şi a zăpezii, influenţa vântului şi a curenţilor de aer,

influenţa particulelor de fum, praf şi nisip, influenţa fenomenelor naturale extreme,

influenţa inundaţiilor sau a fulgerelor. Tot aici sunt prezentate ca şi cauze de degradare şi

elemente botanice, biologice sau microbiologice, dar şi influenţa asupra structurilor a

insectelor sau a pasărilor sau a animalelor.

Page 12: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 12

Din punct de vedere al cauzelor de degradare nu sunt neglijate în analiză degradările

produse de om. Degradarea produsă indirect de om este complexă şi are implicaţii largi în

conservarea clădirilor istorice, problemele fiind foarte complicate şi cu influenţe puternice

din punct de vedere economic sau mai ales industrial.

2.4 Principalele procese de degradare a materialelor

Fenomenele de degradare ale materiei, manifestate la nivelul suprafeţei de contact

cu mediul ambiant, constituie un prim indicator al stării de conservare sau degradare.

Frecvent, diverse procese fizice, chimice şi biologice sunt prezente concomitent iar

uneori sunt legate între ele într-o succesiune cauzală, având o evoluţie specifică funcţie de

proprietăţile fizice şi chimice ale materiei şi de diferiţi factori de mediu.

Relaţiile între diverşi agenţi agresivi sunt complexe, încât deseori nu este posibilă

stabillirea unui responsabil principal pentru degradarea materialelor, umiditatea fiind un

principal factor generator şi favorizant al alterării acestora, în strânsă legatură cu

caracteristicile de porozitate ale materialelor puse în operă.

Principalele procese fizice (în mare parte prezentate anterior) ce contribuie la

degradarea materialelor sunt rezumate mai jos:

- dilatări şi contracţii succesive ale masei afectate de variaţiile termice, generatoare de

tensiuni interne;

- acţiuni mecanice ale apei care prin schimbarea stării de agregare (îngheţ, evaporare)

generează tensiuni ce produc desprinderi, dezagregări superficiale, porozităţi,

fracturi;

- acţiuni mecanice din cristalizarea sărurilor în soluţie apoasă, care prin mărirea de

volum asociată procesului, induc tensiuni ce produc degradări similare celor din

îngheţ;

- acţiunea abrazivă a vântului, care transportând pulberi, produce erodarea progresivă

a suprafeţelor expuse;

- uzura fizică, normală sau prematură, din condiţiile de exploatare, normale sau

neraţionale;

- îmbătrânirea naturală, care produce modificarea lentă a structurii şi a anumitor

proprietăţi a materialelor.

Procesele fizice sunt în mod special periculoase când sunt asociate unor procese de

natură chimică.

Procesele chimice de degradare au la bază reacţii chimice între compuşii prezenţi în

materialele puse în operă, în apă şi în diverşi compuşi poluanţi conţinuţi în apă sau în

atmosferă, reacţii care conduc la formarea de săruri, cu caracteristici şi efecte diverse. Spre

exemplu, în cazul zidăriilor ca procese chimice de degradare se pot enumera: modificări de

solubilitate, mod de cristalizare, culoare, modificări de volum cu efecte similare îngheţului,

modificări de rezistenţă mecanică.

O caracteristică fundamentală a sărurilor, cu implicaţii în lucrările de asanare, este

higroscopicitatea, respectiv capacitatea unor săruri de a absorbi vaporii atmosferici şi ai

Page 13: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 13

transforma în apă, explicându-se astfel prezenţa umidităţii în condiţiile unei protecţii

hidrofuge optime.

Sunt arătate care sunt influenţele principale ale sulfaţilor, clorurilor, carbonaţilor şi a

nitraţilor asupra elementelor ce compun zidăriile.

2.5 Degradarea zidăriilor din piatră

Folosirea pietrei caracterizează frecvent cele mai vechi construcţii de locuit din

anumite regiuni ale ţării. De provenienţă locală (inclusiv din construcţii anterioare), pietrele

(cioplite sau brute) sunt utilizate cu precădere la realizarea masei zidăriilor, dar şi a unor

elemente structurale locale sau ca material de finisaj. Uneori se întâlnesc zidării mixte din

piatră + cărămidă sau piatră brută + piatră cioplită.

Pietrele folosite curent în Romania sunt cele calcaroase (în diverse sortimente) şi

cele silicioase (gresii, granituri, conglomerate).

Zidăriile tradiţionale din piatră au de cele mai multe ori paramente tencuite, şi sunt

alcătuite din pietre de natură şi dimensiuni diferite, legate cu mortare de var, de obicei

hidraulic, şi nisip grăunţos. Uneori pietrele sunt relativ omogene ca natură şi dimensiuni,

alteori zidăriile sunt heterogene sau devin heterogene în urma unor intervenţii ulterioare.

Pietrele folosite provin din roci cu origine, compoziţie mineralogică şi structură

foarte variate, şi prezintă caracteristici şi comportamente diferite. Identificarea tipului de

piatră (chiar şi aproximativă) este în general posibilă printr-un examen vizual privind

culoarea, textura şi structura pietrelor, ceea ce permite încadrarea într-una sau în alta dintre

categoriile de roci descrise în manualele de specialitate, cu respectivele caracteristici fizice,

chimice şi mecanice.

Procesele de degradare ale pietrelor sunt foarte complexe, depinzînd pe de o parte

de caracteristicile fizico-chimice şi mineralogice specifice fiecărui tip de piatră, şi pe de altă

parte de natura, intensitatea şi frecvenţa factorilor agresivi şi posibilele interacţiuni ale

acestora.

Mult timp s-a considerat că principalii factori agresivi implicaţi în procesele de

degradare sunt cei de natură fizică (variaţii de temperatură, îngheţ, etc.). Studii recente tind

să acorde prioritate explicării fenomenelor de degradare pe baza acţiunilor de natură

chimică şi chiar biologică. Astfel în cadrul pietrei se disting trei grupe mari de acţiuni

generatoare de degradări: acţiuni fizice (variaţii termice, de umiditate, acţiuni mecanice,

acţiuni eoliene), acţiuni chimice (alterări ale silicaţilor, carbonaţilor, mineralelor de fier),

acţiuni biologice (macro şi micro-organisme).

2.6 Caracteristici şi procese de degradare specifice cărămiziilor din alcătuirea zidăriilor.

Funcţie de compoziţia argilelor utilizate şi de modul de producere, cărămizile au

caracteristici diferite şi comportament diferit faţă de procesele de degradare. Aceste

procese depind de caracteristicile de porozitate, determinante pentru capacitatea de

absorbţie a apei, ca şi de prezenţa sărurilor şi altor compuşi solubili, al căror principal

vehicul îl constituie apa şi care generează procese chimice însoţite de acţiuni fizice şi

mecanice.

Page 14: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 14

Porozitatea cărămizilor este foarte variabilă şi depinde de compoziţia argilei, de

modul de prelucrare (epurare, modelare, uscare) şi în mod special de temperatura arderii,

principalul factor care influenţează dimensiunea şi distribuţia porilor. Cărămizile bine arse

au culoare intensă roşu-vânăt, la lovire produc un sunet clar şi au un număr mare de pori

mici.

Funcţie de zona geografică şi din cauza unor deficienţe în prelucrarea materiei prime,

în compoziţia argilelor utilizate la producerea cărămizilor pot exista, în afara bisilicatului de

aluminiu hidratat ca principală componentă şi alte substanţe: fier, magneziu, calciu,

mangan, granule de calcar, sulfaţi, substanţe organice, etc., cu efecte diverse asupra

comportări în timp a cărămizilor.

Funcţie de conţinutul argilei, în cărămizi se pot găsi după ardere sulfaţi de calciu şi

alte săruri solubile care produc eflorescenţe şi fenomene de dezagregare.

Ponderea componentelor pe bază de fier poate avea ca efect modificarea coloraţiei.

Dacă argila conţine granule de calcar, prin ardere acesta se transformă în var nestins.

Prin hidratare ulterioară, aceste particule cresc în volum şi produc fracturi în cărămizi.

Prezenţa substanţelor organice în argilă conduce la cărămizi puţin rezistente şi foarte

poroase.

Procesele de degradare a cărămizilor dau naştere la fenomene diverse, de la simple

alterări cromatice până la reduceri de rezistenţă mecanică, fragmentări, dezagregări sau

dezintegrări de material.

În afară de factorii de degradare congenitali menţionaţi mai sus, aceste procese au la

bază în principal acţiuni fizico-mecanice şi reacţii chimice, legate de prezenţa apei şi a

sărurilor solubile (provenite din compoziţia materialelor puse în operă sau din mediul

ambiant şi transportate de apă către suprafeţele de evaporare), ca şi de interacţiuni între

diversele materiale ce intervin în alcătuirea constructivă.

2.7 Caracteristici şi procese de degradare specifice mortarelor din alcătuirea zidăriilor.

Mortarele folosite la zidăriile tradiţionale sunt în general mortare de var gras şi var

hidraulic, a căror calitate şi durabilitate depinde de dozaj, de corectitudinea preparării

liantului, dar mai ales de calitatea nisipului şi a apei întrebuinţate la preparare.

Lianţii utilizaţi la realizarea mortarelor pentru zidăriile vechi au fost în principal:

- varul se obţine prin arderea pietrei de calcar, rocă sedimentară compusă din

carbonat de calciu şi cantităţi variabile de impurităţi (carbonat de magneziu, argilă,

silice, oxizi de fier).

- varul aerian, se obţine în mod curent din calcar compact, cu granule cristaline foarte

mici, invizibile cu ochiul liber. Pentru a nu fi afectate proprietăţile lui de liant,

procentul de impurităţi trebuie să fie sub 5%. Varul gras (alb) se obţine din calcarele

cele mai pure. Cu cât structura cristalină e mai mică, cu atât varul stins rezultă mai

plastic şi cu atât se amestecă mai bine cu materialul inert.

- varul hidraulic (negru), se obtine din calcare marnoase (calcare cu conţinut mare de

argilă, respectiv oxizi de siliciu şi aluminiu, care constitue aşa numiţii factori de

Page 15: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 15

hidraulicitate) care se ard, se pisează şi se sting prin stropire. Priza şi întărirea

consecutivă se produc prin hidratare şi formare a silicaţilor, mai întâi coloidali şi apoi

cristalini, componenţa principală o reprezintă silicatul de calciu hidratat.

Materiale din componenţa mortarelor, altele decât lianţii sunt produse naturale sau

artificiale cu o granulatie suficient de fină ce intră în compoziţia mortarelor alături de liant şi

apă. Unele sunt inerte, altele pot reacţiona lent cu varul. Materialele cel mai des folosite

sunt nisipul, pozzolana, trassul, praful de piatră sau marmură şi cărămida pisată. Acestea

trebuie să fie constituite din granule rezistente şi nefriabile, să nu provină din roci

descompuse sau din gips şi să nu conţină impurităţi organice sau argiloase. Granulometria

materialelor de umplutură este foarte importantă, influenţând direct cantitatea de liant din

mortar; diversele diametre trebuie astfel alese încât suprafaţa materialului ce trebuie

acoperită de var să fie cât mai mică, încât contracţia la uscare să fie redusă.

Mortarele ca material din alcătuirea zidăriilor şi tencuielilor trebuie să se întărească, să

adere la materialul elementelor legate şi să prezinte o rezistenţă corespunzătoare la

solicitările mecanice. Fiind compuse din liant, materiale de umplutură şi apă, durabilitatea

lor depinde de calitătile materialelor folosite şi de corectitudinea şi precizia dozajului

componentelor, ca şi de temperatura şi condiţiile de punere în operă.

Aderenţa mortarelor creşte în general cu cantitatea de liant şi depinde de cantitatea de

apă din amestec şi de tipul suportului, iar impermeabilitatea variază proporţional cu

cantitatea de liant şi depinde de dozajul apei în amestec.

Sunt descrise mortarele de var gras şi mortarele hidraulice. Acestea au două mari

calităţi: elasticitate şi porozitate. Elasticitatea permite mortarului să amortizeze efectele

deplasărilor relative ale elementelor legate într-o zidărie pe ansamblu ductilă. În acest sens

un mortar este perfect adaptat la strategia constructivă tradiţională care produce clădiri

deformabile

2.8 Concluziile Capitolului 2

Degradarea unui element constructiv al unei clădiri este schimbarea, deteriorarea sau

alterarea stării sale iniţiale, fiind răspunsul materiei la trecerea timpului, în principal la

acţiunea diferiţilor agenţi de degradare, fizici, chimici sau chiar biologici. Analiza acestor

degradări este deosebit de complexă, dar în acelaşi timp interesantă şi constituie de fapt

singura posibilitate de a le cunoaste şi de a le remedia, precum şi de a le evita în

proiectarea, execuţia şi exploatarea noilor construcţii.

În cele de mai sus au fost prezentate clasificări ale cauzelor şi fenomenelor de

degradare, la nivel de ansamblu structural, fără a avea pretenţia ca au fost atinse toate

cauzele posibile a fi întâlnite în patologia clădirilor. Pentru majoritatea dintre acestea au fost

prezentate şi explicaţii cu privire la motivele pentru care acestea sunt privite ca şi cauze de

“degradare” sau de reducere a caracteristicilor fizico-mecanice a materialelor şi structurilor

de rezistenţă, realizate în principal din zidărie.

Totodată sunt studiate, prin descriere succintă, principalele procese de degradare ale

materialelor ce compun structurile din zidărie, procese de degradare chimice sau fizice. Sunt

Page 16: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 16

descrise influenţele sulfaţilor, a clorurilor sau a carbonaţilor, a nitraţilor sau a diferitelor

sărurilor, influenţe produse asupra elementelor de zidărie cu o descriere succintă a efectelor

asupra acestora.

Apoi sunt descrise, pe scurt, procese de degradare ale zidăriilor din piatră, procese fizice

sau chimice, precum şi procesele caracteristice de degradare a zidăriilor din cărămidă.

Se descriu procesele ce intervin în degradarea materialelor ce compun zidăriile, şi

anume procese de degradarea a mortarelor, procese fizice cât şi chimice de degradare, atât

pentru mortarele utilizate la zidirea propriu-zisă cat şi pentru mortarele pentru tencuieli

interioare sau exterioare.

Se prezintă, în ultimul subcapitol, comportarea sub încărcări a pereţilor de zidărie,

comportare descrisă succint şi ilustrată sub forma unor schite sau fotografii sugestive. Sunt

prezentate şi principalele degradări (tipuri, trasee sau forme de fisuri) ce apar în pereţii de

zidărie atunci când terenul de fundare suferă procese de degradare (scăderea capacităţii

portante, tasări, etc.)

Se poate desprinde din cele prezentate ideea prin care o diagnoza completă şi cât mai

apropiată de realitate a degradărilor pe care le suferă orice clădire, indiferent de tipul şi

conformarea structurală, implică o gamă largă de cunoştinte şi discipline, de multe ori

putând fi acoperite doar de o echipă de experţi în mai multe domenii conexe, între care

ingineria structurală este unul din domeniile principale.

O altă idee ce se poate desprinde din studiul prezentat este aceea că apa este factorul

cel mai important în degradarea construcţiilor de orice tip. Astfel apa este unul din factorii

declanşatori ai degradării calităţii şi a capacităţii portante ale terenurilor, apa este unul

dintre catalizatorii reacţiilor chimice ce declanşează o seamă întreagă de procese chimice,

apa este principalul transportator de săruri ce duce la degradarea zidăriilor. Se pot enumera

o mulţime de astfel de argumente pentru a susţine încă o dată ca apa este unul din

principalii factori ce influenţează degradarea şi durabilitatea structurală a clădirilor.

Nu trebuie subestimat şi un factor mai puţin obiectiv şi anume neîntreţinerea

construcţiilor de către proprietari, omul fiind privit aici ca un puternic factor potenţial de

degradare a clădirilor, factor de degradare ce poate exprimat prin lipsa de întreţinere de

orice fel sau chiar abandon.

Degradarea clădirilor, în particular a structurii de rezistenţă a acestora, este un

fenomen complex, dificil de descifrat şi care de multe ori se poate studia numai de către o

echipă de specialişti din domenii diverse. Construcţiile trebuie privite asemeni unui

„organism” viu ce evoluează în timp sub influenţa factorilor înconjurători sau de mediu.

Studiul degradărilor oferă ingineriei structurale (si nu numai) soluţii ce pot fi utilizate ca

atare sau sugerează variante de detalii potrivite a fi folosite în proiectarea construcţiilor noi.

Page 17: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 17

3 Concepte şi metode de intervenţie pe clădirile monument istoric

3.1 Introducere

Cunoaşterea tendinţelor sau a direcţiilor de urmat în cadrul reabilitărilor structurilor

pentru clădiri istorice trebuie să fie una din preocupărilor pricipale ale inginerilor ce intervin

pe astfel de clădiri. De multe ori însă, nu numai necunoaşterea specificului intervenţiei pe

clădirile vechi, dar şi legislaţia în vigoare nedaptată la direcţiile moderne de intervenţie, sau

chiar lipsa acesteia, conduce de multe ori la măsuri ce distrug de fapt ideea de clădire

monument istoric ce trebuie şi se doreşte a fi protejată.

Cu prilejul uneia din comferinţele internaţionale ale ICOMOS, în anul 1965, la al II-lea

Congres Internaţional al Arhitecţilor şi Tehnicienilor Clădirilor Istorice, s-au enunţat direcţii

principale pe care specialiştii ce intervin pe clădirile istorice trebuie să le respecte în munca

pe care o desfăşoară. Documentul adoptat la acest Congres, “Carta de la Veneţia” este

considerat cel mai influent document internaţional de conservare, fiind totodată unul din

cele mai cunoscute. Carta codifică standardele acceptate pe plan internaţional, de practică

pentru conservare a arhitecturii şi siturilor. Aceasta stabileşte principiile de conservare

bazate pe conceptul de autenticitate şi importanţa menţinerii contextului istoric şi fizic al

unui sit sau al unei clădiri. Carta declară că monumentele trebuie să fie conservate nu numai

ca opere de artă, dar şi ca dovezi istorice. De asemenea, stabileşte principiile de conservare

referitoare la restaurarea clădirilor cu componente din diferite perioade istorice.

Oricare ar fi metoda de intervenţie adoptată sau soluţiile propuse de către expertul

ce coordonează măsurile aplicate asupra unui monument istoric, acestea respectă de cele

mai multe ori prevederile recomandate în asemenea situaţii, urmărind direcţiile principale

ale intervenţiei pe astfel de construcţii.

3.2 “Carta de la Veneţia” – document ICOMOS

„Carta de la Veneţia” este structurată pe trei părţi bine definite. Astfel în prima parte

sunt prezentate principii de intervenţie asupra clădirilor monument istoric, în a doua parte

este descrisă etapa de cercetare şi diagnoză a unei clădiri istorice, iar în a treia parte sunt

sugerate idei de remediere şi control ce trebuie aplicate prin realizarea corespunzătoare a

proeictelor de intervenţie.

Fiecare dintre măsurile recomandate în cadrul Cartei de la Veneţia are o mai mare sau

mai mică importanţă, dar nici una dintre ele nu ar trebui ignorată sau neglijată de echipa de

experţi atunci când se intrevine pe o clădire monument istoric.

3.3 Etape în prosesul de restaurare

Se pot defini trei etape propriu-zise, cu conţinut şi obiective specifice, etape ce

trebuie urmărite cu stricteţe în procesul de restaurare.

Page 18: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 18

Într-o primă etapă are loc analiza construcţiei, respectiv strângerea de informaţii

legate de detaliile constructive, de istoricul clădirii, de solicitările şi starea de degradare sau

de avariere. Tot în această primă etapă se formulează ipotezele de lucru şi se trasează

viitoarele etape de lucru.

A doua etapă, diagnoza, constă în prelucrarea informaţiilor din prima etapă în scopul

stabilirii cauzelor perturbatoare, precum şi evaluarea siguranţei sau a modului de

intervenţie asupra structurii.

A treia etapă, constă în intervenţia sau “terapia” propriu-zisă, adică stabilirea

tehnologiilor de intervenţie, realizarea proiectului de execuţie, urmărirea şi controlul

acesteia.

Totuşi practica intervenţiilor pe construcţiile existente a arătat că o serie importantă

de informaţii, necesare unei decizii corecte în proiectare, sunt obţinute numai după

deschiderea şantierului, existând uneori o alternanţă a etapelor de analiză şi diagnoză.

Astfel, în practică prima etapă, analiza, trebuie considerată un proces deschis care să

permită dezvoltarea intervenţiei în pasi succesivi funcţie de informaţiile obţinute din santier.

3.4 Analiza

Analiza critică constă în strângerea de date obţinute direct, în mod empiric, sau

obţinute indirect din documente existente sau din analize realizate cu alt prilej. Obiectul

analizei critice este obţinerea de informaţii iniţiale privind construcţia (amplasament,

materiale utilizate, tehnici de construcţie, concepţie structurală etc.) precum şi date legate

de istoria construcţiei sau de starea de degradare în elementele ce pot influenţa

comportamentul structural şi pot furniza date utile privind mecanismul specific de

degradare sau avariere.

Analiza critică formulează o primă evaluare a construcţiei, având un puternic

caracter interpretativ al simptomelor complexe ce au afectat construcţia, precizând şi

investigaţiile necesare pentru o diagnoză cât mai corectă.

3.5 Diagnoza

Obiectivele principale ale diagnozei performanţelor structurale ale unei construcţii sunt:

stabilirea cauzelor avariilor, evaluarea siguranţei în stadiul actual şi decizia privind

oportunitatea, urgenţa şi modul de intervenţie. Lipsa acestor etape din diagnoză face ca

soluţiile prezentate să fie arbitrare şi de cele mai multe ori supradimensionate, acoperind în

acest fel lipsa cunoaşterii la stabilirea deciziilor.

Deciziile luate în urma diagnozei trebuie să răspundă clar la următoarele întrebări: se

intervine asupra construcţiei? – da sau nu; când se intervine? – imediat sau în faze succesive

sau în fază unică; unde se intervine? – intervenţie locală sau globală; cum se intervine? –

conservare, ameliorare, adaptare la norme sau demolare.

Răspunsul final al diagnozei constă în definirea conţinutului intervenţiei. Aceasta

rezultă din identificarea într-o prima etapă a cauzelor avariilor în funcţie de efectele

specifice observate şi de rezultatele investigaţiilor efectuate (analitice sau experimentale).

Astfel, intervenţia are ca scop eliminarea cauzelor degradărilor şi apoi remedierea acestora

Page 19: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 19

prin aducerea structurii la un nivel cât mai apropiat de starea iniţială (prin metode

corespunzătoare tipului degradărilor şi caracteristicilor construcţiei).

Principalele cauze de avariere ale construcţiilor existente pot fi: cauzele congenitale,

folosirea necorespunzătore a construcţiei, degradarea materialelor de construcţie,

interacţiunea cu terenul şi acţiunile exceptionale (catastrofe naturale).

Evaluarea nivelului de asigurare seismică este una din etapele şi obiectivele importante ale

diagnozei structurale. Această etapă poate fi realizată prin diferite metode de evaluare,

printr-o evaluare calitativa (ce constă în interpretarea datelor rezultate din analizele critice

şi experimentale realizate anterior, iar în unele situaţii se pot folosi şi procedee rapide de

calcul) sau printr-o evaluare analitică. Una din concluziile ce rezultă din evaluarea analitică

prin calcul (dar împreună cu evaluarea calitativă) este încadrarea clădirii într-o clasă de risc

seismic, care este la rândul ei o măsură a efectelor probabile a se produce în cazul unui

cutremur caracteristic pentru amplasamentul construcţiei.

Stabilirea tipului de intervenţie este unul din obiectivele diagnozei. În ordinea

mărimii intervenţiei, se definesc: intervenţia de conservare, intervenţia de ameliorare şi

intervenţia de adaptare.

3.6 Proiectarea şi execuţia intervenţiei

Modul de intervenţie, materialele ce vor fi folosite şi tehnicile de punere în operă în

cazul construcţiilor cu valoare istorică ce se doreşte a fi protejate trebuie să fie în

concordanţă cu caracteristicile tehnologice ale structurii de restaurat, caracteristici

determinate în etapa de analiză a construcţiei.

În dorinţa de a face cea mai bună alegere, folosirea materialelor şi tehnicilor

tradiţionale este cea mai indicată atunci când acest lucru este posibil, neexcluzând însă

utilizarea în paralel de materiale şi tehnici moderne. Folosirea tehnicilor moderne trebuie

demonstrată că este oportună şi necesară în raport cu alte tehnici, chiar tradiţionale.

Oricum alegerea materialelor şi tehnicilor utilizate trebuie să ţină cont de idea de

reversibilitate a intervenţiei, în acest fel lăsând o posibilitatea unor întervenţii ulterioare.

Intervenţiile reversibile sunt de preferat pentru că în situaţia în care se constată că

intervenţia este gresită, ea poate fi înlocuită fără a produce degradări la elementele

originale, sau dacă în viitor apar materiale sau tehnici mai performante acest tip de

intervenţii să poată fi uşor înlocuite.

Din păcate tehnicile reversibile nu pot fi aplicate întotdeauna, sau intervenţiile nu pot

fi efectuate exclusiv prin tehnici reversibile, chiar dacă intenţia sau dorinţa este să fie

folosite numai astfel de tehnici. În practica curentă, din motive de multe ori obiective,

intervenţiile sunt în general ireversibile mai ales în cazul contrucţiilor din zidărie astfel că

intervenţiile nu mai pot fi indepărtate fără afectarea elementelor originale.

În cazul intervenţiilor ireversibile, apare problema compatibilităţii materialelor noi

puse în operă cu materialele originale şi a durabilităţii acestora. Compatibilitatea se referă la

proprietăţile fizice, chimice şi mecanice, aici putând să apară şi aspecte estetice ale noilor

materiale ce trebuie să se integreze în ansamblul ce se doreşte a fi conservat. Problema

Page 20: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 20

durabilităţii materialelor noi întroduse constă în aceea că aceste materiale trebuie să îşi

păstreze caracteristicile pe o perioadă cel puţin egală cu a materialelor iniţiale, fiind

totodată compatibile cu acestea.

Utilizarea materialelor şi tehnicilor tradiţionale nu exclude utilizarea materialelor

moderne, mai ales că există o preocupare continuă privind eliminarea deficienţelor din

utilizarea materialelor noi, astfel încât tehnicile reversibile să poată fi utilizate pe o scară cât

mai largă.

În reabilitarea construcţiilor ce utilizează materiale moderne apar două categorii de

intervenţii: intervenţii de completare şi intervenţii de consolidare.

Intervenţiile de completare constau în alăturarea vechi-nou, fără interacţiuni

structurale sau cu modificări ale elementelor constructive şi funcţionale existente, prin

reîntregiri sau completări de elemente structurale sau chiar demolarea structurii interioare

cu păstrarea învelişului exterior şi reconstrucţia completă a interiorului. În acest tip de

intervenţii este necesar să se păstreze un echilibru între structura nouă şi structura veche,

astfel încât elementele structurale noi să nu umbrească observarea şi percepţia corectă a

structurii vechi.

În cazul intervenţiilor de consolidare se disting două tipuri de intervenţii la

elementele structurale, şi anume: înlocuirile unor componente structurale şi respectiv,

reutilizările şi întăririle elementelor structurale. Intervenţiile ce privesc înlocuiri de

elemente structurale se referă la diverse intervenţii cu complexităţi de diferite grade asupra

elementelor de infrastructură (fundaţii), asupra pereţilor portanţi de zidărie, elementelor de

tip arc sau boltite, sau asupra acoperişurilor sau planşeelor. Aceste intervenţii de înlocuiri

sunt în general simple, fiind destul de des utilizate în practică, pentru ele existînd descrieri

complete şi clare ale tehnologiei de execuţie. Intervenţii de consolidare şi reutilizare a

elementelor structurale existente sunt practic cele mai multe intervenţii ce se realizează pe

construcţiile vechi.

Etapa finală a restaurării unei construcţii este şantierul, loc în care s-au făcut primele

analize şi din care s-au strâns informaţii utilizate în procesul de evaluare şi realizare a

proiectului, şi tot odată locul în care are loc aplicarea (punerea în operă) a soluţiilor de

intervenţie stabilite. Este de subliniat faptul că datorită caracterului special al lucrărilor de

restaurare structurală, odată cu începerea lucrărilor pe şantier nu se încheie practic etapa

de proiectare, oricînd fiind posibile modificări pe parcursul execuţiei în oricare din fazele

acesteia.

3.7 Concluzii – direcţii de urmărit:

Importanţa conservării patrimoniului construit pune în discuţie intervenţiile ce au loc

asupra unor astfel de construcţii, intervenţii ce nu trebuie realizate improvizat sau prin

aplicarea unor norme ce se adresează construcţiilor noi. Chiar dacă protecţia vieţii

utilizatorilor este foarte importantă, acest fapt nu inseamnă neglijarea patrimoniului şi

subliniază că "orice generaţie dispune de patrimoniul arhitectural numai cu titlu temporar şi

este responsabilă de transmiterea lui către generaţiile viitoare."

Page 21: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 21

Se impune ca la intervenţia pe clădirile de patrimoniu să se cunoască şi să fie întelese

tipul de structură şi tehnicile folosite la construcţia acesteia, astfel încât la consolidare să se

afecteze cât mai puţin elementele existente.

În ţara noastră, totodata este necesară elaborarea de norme specifice intervenţiilor

pe construcţii de patrimoniu. În lipsa unor astfel de reglementări în acest moment aplicarea

normelor ce se adresează construcţiilor noi este practic obligatorie şi pe acest tip de

construcţii. Trebuie făcută precizarea că norme detaliate sunt foarte greu de elaborat, dar

preluând din experienţa altor ţări (de exemplu Italia) se pot realiza reglementări adaptabile

la multitudinea de situaţii ce se pot întâlni, la caracteristicile tehnologice sau de

amplasament, sugerînd o atitudine de proiectare care să ţină cont de specificitatea

obiectului, formulate sub forma unei carte a restaurării bazată pe principiile de intervenţie

recomandate şi formulate în documentele internaţionale în acest domeniu.

Intervenţia structurală în cazul restaurărilor este de cele mai multe ori o operaţie

complexă ce presupune colaborarea cu specialişti şi din alte domenii decât ingineria

structurilor mai ales în momentul fazelor de investigare şi diagnoză. Intervenţia propriu zisă

asupra construcţiei necesită o calificare specifică, alta decât cea necesară construcţiilor noi.

Orice intrevenţie trebuie să aibă la origine o evaluare a degradărilor cu identificarea

cauzelor de producere ale acestora, diagnoza fiind o etapă fără de care orice măsură este

neadecvată.

Sistemul structural ai oricărei clădiri existente a trecut prin verificarea în “laborator

natural”, verificare ce nu poate fi de multe ori demonstrată stiinţific printr-o analiză de

calcul modern, ce poate conduce la intervenţii extinse, dar care la rândul lor nu pot garanta

supravieţuirea în timp a structurii. Astfel, în cazul în care nu sunt prezente degradări grave,

conservarea acesteia trebuie să reprezinte direcţia de bază a intervenţiei structurale, iar

când degradări grave sunt prezente orice întervenţie trebuie justificată printr-o analiză ce să

justifice măsurile preconizate.

Hotărârea privind intervenţia asupra unei clădiri cu valoare istorică trebuie luată

ţinînd cont de dorinţa de conservare, de evidenţiere a valorilor estetice sau istorice a

acesteia, fără a neglija alegerea materialelor sau a tehnicilor de conservare şi consolidare,

având tot timpul în vedere păstrarea autenticităţii obiectului ce se doreşte a fi protejat prin

materialele şi procedeele constructive utilizate (nu copia are valoare ci doar originalul). Prin

acest tip de intervenţii nu se urmăreşte obţinerea unui grad de asigurare similar cu cel

aferent clădirilor noi, intenţia principală fiind de conservare şi doar excepţional de adaptare

la normele actuale, adaptare acceptată doar în situaţii în care este prevăzută restructurarea

globală a construcţiei.

Page 22: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 22

4 Determinarea caracteristicilor mecanice ale zidăriilor printr-o metodă

nedistructivă, utilizând prese plate hidraulice

4.1 Introducere

Dorinţa de a proteja clădirile monument istoric este din ce în ce mai puternică în cadrul

societăţii actuale, astfel încât cel puţin în cercul experţilor tehnici care activează în acest

domeniu, un instrument care să ajute la evaluarea cât mai corectă şi apropiată de realitate a

caracteristicilor mecanice ale zidăriei este de mare ajutor. Astfel încercările nedistructive

prin care se obţin valorile unor caracteristici mecanice sunt foarte utile experţilor pentru

analizele numerice ce se efctuează în cadrul expertizelor sau pentru validarea rezultatelor

acestora, dar şi pentru înţelegerea cât mai corectă şi completă a comportării acestor clădiri.

În normativul P100-3/2008, în vigoare la această dată, în anexa D în care sunt

prezentate detalii privind evaluarea clădirilor de zidărie (subcapitolul D.2.5 Proprietăţile

materialelor), încercările in-situ asupra pereţilor de zidărie care ar putea preciza valori

exacte ale caracteristicilor mecanice ale acestora nu sunt recomandate a fi utilizate de catre

experţii tehnici. Acesta este probabil unul din motivele pentru care acest tip de teste nu este

nici cunoscut nici utilizat în practica din ţara noastră.

În calculul structural realizat pentru evaluarea clădirilor de zidărie este nevoie să se

cunoască cât mai exact eforturile din pereţii de zidărie şi caracteristicile de deformabilitate

(modulul de elastisticitate). Testele realizate cu prese plate sunt determinări directe în

şantier ale acestor caracteristici, metoda fiind considerata nedistructiva deoarece

presupune numai înlăturarea locala a mortarului din rost sau practicarea unui rost în

peretele de zidărie cu un disc sau inel diamantat (mai ales în situaţia zidăriilor din blocuri

neregulate). Acest tip de test este considerat nedistructiv deoarece rostul deschis sau

realizat prin tăierea cu disc diamantat este de durată temporară şi poate fi reparat uşor

dupa realizarea încercărilor.

Istoric se poate spune ca presele plate au fost utilizate pentru prima dată în domeniul

mecanicii rocilor la determinarea eforturilor unitare în pereţii tunelurilor. În anii 1980 au

fost dezvoltate încercările ce utilizează prese plate de către cercetătorul italian Paolo Rossi,

adaptând presele la elemente de zidarie portanta, toate celălalte metode pornind de la

varianta propusă de acesta. Actualmente există în SUA două standarde pentru evaluarea

caracteristicilor mecanice folosind prese plate, anume ASTM C 1196-09 şi ASTM C1197-09

(publicate iniţial în 1991 şi republicate în 2009), iar practica europeană respectă standardele

RILEM LUM.D.2 si LUM.D.3 publicate pentru prima dată în anii 1990 şi deasemeni

republicate.

Page 23: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 23

4.2 Descrierea încercării cu o singură presă plată în vederea determinării efortului unitar

de compresiune din peretele de zidărie.

Acest tip de determinare se bazează pe următoarele ipoteze acceptate: efortul unitar în

secţiunea studiată este de compresiune; starea de eforturi în locul de testare este uniformă;

eforturile unitare date de presele plate sunt uniforme în zona de contact; zidăria din jurul

locului de testare este omogenă; zidăria se deformează simetric faţă de locul de testare;

valoarea efortului unitar din zidărie asigură menţinerea aceasteia în zona de comportare

elastică.

Principiul încercării constă în descărcarea unei porţiuni de zidărie de eforturile de

compresiune ce îî revin şi reîncărcarea zidăriei cu un efort controlat prin intermediul

preselor plate.

Fig. 4.1 – Etapele încercării pentru determinarea efortului de compresiune din perete

În prima fază se identifică locul sau peretele în care se va realiza încercarea, se

stabileşte rostul din care se va îndepărta mortarul şi se poziţionează la suprafaţa zidăriei

martorii metalici (în mod standard câte trei perechi de martori, poziţionaţi cât mai simetric

faţă de rost) distanţa de montaj dintre aceştia depinzînd de echipamentele de masură.

Se face prima citire, de reper, după care se îndepărtează mortarul din rostul zidăriei,

fapt ce duce la reducerea distanţei între repere. Rostul astfel format se măsoară şi se

înregistrează dimensiunile şi forma acestuia.

Se introduce în rostul format anterior presa plată. După conectarea pompei la presă

se încarcă presa cu presiune şi implicit zidăria. Presiunea din presă se creşte până în

mometul în care se înregistrează între repere distanţa măsurată înainte de realizarea

rostului, iar presiunea astfel obţinută prin măsurare la pompă se prelucrază în vederea

obţinerii efortului unitar de compresiune din peretele de zidărie.

Determinarea efortului unitar de compresiune din perete se face cu formula:

σm = Ka Km pf ( 4.1 )

unde: σm este efortul unitar mediu de compresiune din peretele de zidărie investigat,

pf este presiunea măsurată la presă,

Ka este raportul între aria presei şi aria tăieturii (fantei) sau altfel spus aria de contact

presă – zidărie estimată, aceasta fiind Ka < 1 (sugestia este ca între presă şi tabla pentru

protecţia acesteia să se introducă o foaie de hârtie şi o foaie copiantă (indigo) pentru a

obţine exact suprafaţa de contact dintre presă şi zidărie),

Km este coeficientul de calibrare, care este funcţie de rigiditatea şi de caracteristicile

constructive ale presei şi ale pompei, valoare ce se determină experimental în laborator într-

Page 24: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 24

o presă standard, valoare ce este în general cuprinsă între 0.85÷0.95 şi este raportul dintre

încărcare (raportul dintre forţa de compresiune înregistrată la presa din laborator şi aria

presei) şi presiunea aplicată.

4.3 Descrierea încercării cu două prese plate în vederea determinării caracteristicilor de

deformabilitate şi a efortului de compresiune capabil al peretelui de zidărie.

Ipotezele formulate în cazul determinării cu o singură presă plată sunt considerate

valabile şi în cazul cu două prese, pricipiile de realizare a acestui tip de determinare fiind

similare, având de această dată două prese plate. Se mai fac însă următoarele ipoteze:

zidăria din zona testată este omogenă; efortul aplicat de prese este uniform şi uniaxial în

zona de test (între cele două prese plate) efectul lateral fiind neglijat.

Fig. 4.2.a - Reprezentare schematică a

încercării cu două prese plate

Fig. 4.2.b - Prese plate montate în perete de

zidărie + aparat de măsură

Încercarea cu două prese plate constă în poziţionarea preselor în două rosturi

paralele, una deasupra celeilalte şi introducerea de eforturi de compresiune în masivul de

zidărie dintre acestea. Prin creşterea presiunii din prese în zidărie se formează aproximativ o

stare uniaxială de compresiune. Prin consemnarea presiunii şi măsurarea deformaţiilor

zidăriei dintre prese se poate determina şi trasa curba efort-deformaţie, implicit modului de

deformatie longitudinală (Young). În majoritatea situaţiilor se poate obţine şi rezistenţa

maximă la compresiune a zidăriei, dacă sunt acceptate degradarea puternică a acesteia sau

dacă această rezistenţă nu depăşeşte capacitatea de rezistenţă a preselor plate.

Se introduce într-un al doilea rost format o a doua presă plată şi se conectează

ansamblul format de cele două prese la pompă şi se încarcă cu presiune, de preferat în paşi

mici. Se fac măsurători ale deformaţiilor dintre repere şi se înregistrează presiunea

măsurată la pompă la fiecare increment al acesteia.

Se poate calcula valoarea deformaţiei specifice prin raportul dintre deformaţia

înregistrată la fiecare pas de creştere a presiunii şi distanţa dintre reperele metalice.

Page 25: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 25

Calculul modulului de elasticitate (tangent) E se poate face cu formula:

Et = δσm / δεm ( 4.2 )

unde: Et este modulul de elasticitate tangent,

δσm este variaţia efortului unitar mediu de compresiune din zidărie,

δεm este variaţia deformaţiei specifice, corespunzătoare incrementului efortului

unitar.

Calculul modulului de elasticitate secant se poate face cu formula:

Et = σm / εm ( 4.3 )

unde: Et este modulul de elasticitate secant,

σm este variaţia efortului unitar mediu de compresiune din zidărie de la zero până în

punctul în care se face calculul,

εm este variaţia deformaţiei specifice, de la zero până în punctul în care se face

calculul.

4.4 Descrierea experimentului realizat la clădirea Observatorului Astonomic „Vasile

Urseanu” din Bucureşti

În iunie 2009 a fost realizată o expertiză tehnică a clădirii Observatorului Astronomic din

Bucureşti. Pentru modelele de calcul realizate a fost nevoie de o serie de date iniţiale

precum: caracteristici geometrice ale clădirii, încărcări conform cu codurile în vigoare şi

caracteristici mecanice ale zidăriei. În timp ce primele două categorii de date sunt relativ

uşor de determinat, caracteristicile mecanice ale zidăriei prezintă un anumit grad ce

incertitudine.

Din modelul de calcul utilizat în cadrul expertizei tehnice au fost extrase eforturi în

pereţii de zidărie în care au fost realizate încercări cu presele plate în vederea corelării

modelului de calcul cu situaţia reală din teren. Astfel, în zona în care s-au realizat testele cu

prese plate, eforturile unitare determinate în peretele din interior în condiţiile grupării de

încărcări de lungă durată, au avut valoarea de 5,39kgf/cm2 (0,539MPa).

Fig. 4.3 – Plan etaj 1 cu marcarea peretelui în

care s-a realizat încercarea cu prese plate

Fig. 4.4 – Zona din peretele de zidărie,

reperele şi fisurile înregistrate

Page 26: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 26

4.4.1 Descrierea experimentului realizat la Observatorul Astronomic.

În cadrul experimentului au fost utilizate prese plate hidraulice semiovale, cu

dimensiunile de 350x260x3mm, acestea fiind încărcate cu presiunea furnizată de o pompă

manuală. Deformaţiile au fost măsurate cu un micrometru mecanic cu afişaj digital având o

precizie de măsurare de 1 micron (10-6m).

În figura de mai jos este prezentată imaginea zonei de contact dintre presa plată şi

zidăria de cărămidă. Suprafeţele obţinute au fost folosite la calculul coeficientului Ka

obţinându-se valoarea 0,578. Pentru calibrarea preselor în laborator, după o determinare la

o presă standard, s-a obţinut valoarea coeficientului Km egală cu 0,878. Rezultatul obţinut

pentru efortul unitar de compresiune σm din peretele de zidărie a fost de 0,457MPa.

Fig. 4.5 – Reprezentarea zonei de contact dintre protecţia presei plate şi zidărie – măsurare

CAD şi fotografia tablei de protecţie

Pentru realizarea celui de-al doilea test s-a deschis cel de-al doilea rost, prin

îndepărtarea mortarului în acelaşi mod ca la primul test cu o singură presă plată. S-a

introdus presa plată, protectiile din tablă ale acesteia, şi s-a încărcat peretele prin pompare

în presele plate. S-au realizat trei cicluri de încărcare. Presiunea maximă citită pe

manometru în cazul primului ciclu a fost de 12bari, în cel de-al doilea a fost de 16bari, iar în

cel de-al treilea a fost de 45bari.

Fig. 4.6 – Etapa finală a încercării prin cedarea zidăriei – spargerea cărămizii la partea

inferioară şi marcarea fisurilor cu markerul

Presinea maximă înregistrată pe manometru în cazul celui de-al treilea ciclu s-a

considerat a fi rezistenţa maximă la compresiune a zidăriei, calculul acesteia furnizând

Page 27: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 27

valoarea de 2,284MPa. Valoarea obţinută a fost apropiată de valoarea stabilită pentru

rezistenţa caracteristică la compresiune a zidăriei conform CR6-2006, diferenţă de circa

10%.

Calculului modulului de elasticitate secant pentru zidărie a avut ca rezultat o valoare

medie de 1450MPa, pentru cele trei cicluri de încărcare, fiind folosite pentru determinarea

modulului de elasticitate doar valorile din zona presiunilor medii pe încercare. Dacă la

calculul modului de elasticitate secant pentru zidărie s-au folosit toate valorile medii pentru

cele trei cicluri de încărcare, valoarea medie a modului de elasticitate obţinut a fost de 2520

MPa.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0,00% 0,05% 0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30%

s, M

Pa

e, %

s=2,05MPa, masonry strength (CR6)

s=0,46MPa, axial stress

Fig. 4.7 - Relaţia

efort - deformaţie

pentru zidărie

conform

rezultatelor

obţinute în test

4.5 Descrierea experimentului realizat la clădirea Crematoriului Cenuşa din Bucureşti

În mai 2014 a fost efectuată o actualizare [4.7] a expertizei tehnice realizate în iunie

2009 [4.8], în cadrul căreia s-a studiat starea clădirii Crematoriului Cenuşa din Bucureşti şi s-

a considerat necesară confirmarea caracteristicilor mecanice utilizate în calculul din

expertizele tehnice anterioare utilizând teste in-situ cu prese plate hidraulice.

4.5.1 Descrierea experimentului realizat la Crematoriu Cenuşa.

În cadrul experimentului au fost utilizate aceleaşi echipamente ca în cazul testului

prezentat anterior când au fost folosite prese plate hidraulice semiovale încărcate cu

presiune cu o pompă manuală. Deformaţiile au fost măsurate deasemenea cu acelaşi

echipament, un micrometru mecanic cu afişaj digital cu precizie de măsurare de 1 micron

(10-6m).

În figura 4.9 este prezentată imaginea zonei de contact dintre presele plate şi zidăria

de cărămidă. Suprafeţele obţinute au fost folosite la calculul coeficientului Ka necesar

determinării efortului unitar de compresiune, obţinându-se valoarea 0,583.

Rezultatul obţinut pentru efortul unitar de compresiune σm din peretele de zidărie a

fost de 0,667MPa; pentru această valoare nu s-au dispus de alte valori, dintr-un model de

calcul, ca termen de comparaţie.

Page 28: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 28

Fig. 4.8 – Plan subsol 1 cu marcarea peretelui

în care s-a realizat încercarea cu prese plate

Fig. 4.9 – Reprezentarea zonei de contact

dintre protecţia presei plate şi zidărie

Pentru realizarea celui de-al doilea test s-au realizat trei cicluri de încărcare, ultimul

dintre acestea fiind dus până la ruperea – spargerea elementelor din alcătuirea peretelui.

Presiunea maximă citită pe manometru în cazul primului a fost de 20bari, în cel de-al doilea

ciclu a fost de 30bari, iar în cel de-al treilea a fost de 28bari.

Fig. 4.10 – Presa montată şi încărcată în

situaţia primului test.

Fig. 4.11 – Vedere globala în situaţia celui

de-al doilea test.

Presiunea maximă înregistrată pe manometru în cazul celui de-al doilea ciclu s-a

considerat a fi rezistenţa maximă la compresiune a zidăriei, calculul acesteia furnizând o

valoare de 1,536MPa.

Testul realizat şi citirile efectuate pe deformetru privind deformaţiile zidăriei dintre

reperele montate pe perete, au permis desfăşurarea calculului modulului de elasticitate

pentru zidărie pentru care a rezultat o valoare medie de 2450MPa, pentru cele trei cicluri de

încărcare. Dacă la calculul modului de elasticitate secant pentru zidărie s-au folosit toate

Page 29: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 29

valorile medii pentru cele trei cicluri de încărcare, valoarea medie a modului de elasticitate

obţinut a fost de 3440 MPa.

Fig. 4.12 - Relaţia efort - deformaţie pentru zidărie conform rezultatelor obţinute în testul

desfăşurat la Crematoriu Cenuşa din Bucureşti.

4.6 Concluzii

Determinările in situ ce folosesc prese plate reprezită o variantă de testare

nedistructivă ce oferă ca rezultate caracteristici mecanice ale elementelor structurale din

zidărie. Aceste rezultate constituie un instrument puternic de lucru pentru expertul tehnic

ce evaluează gradul de siguranţă al unei structuri din zidărie portantă, prin validarea

modelelor de calcul sau furnizarea caracteristicilor mecanice ale materialelor.

Valoarea obţinută pentru rezistenţa unitară la compresiune a zidăriei în cadrul

testului in situ ce utilizează prese plate hidraulice de la clădirea Observatorului Astronomic

din Bucureşti a fost de 2,284 N/mm2.

Valoarea rezistenţei unitare de proiectare la compresiune a zidăriei calculată analitic

conform CR6-2006, a fost de 0,683 N/mm2, valoare determinată conform aceluiaşi normativ

funcţie de valoarea rezistenţei unitare caracteristice la compresiune a zidăriei fk şi care este

2,05 N/mm2. Totodată în normativul P100-3/2008, valoarea rezistenţei medii la

compresiune a zidăriei, stabilită în lipsa unor date obţinute prin încercări, este de 2,665

N/mm2 .

Se poate observa diferenţa foarte mare, de circa 3,35 ori, dintre valoarea de

proiectare a rezistenţei la compresiune şi valoarea determinată folosind prese plate

hidraulice (diferenţă aproximativ egală cu valoarea coeficientului parţial de siguranţă γM),

sau se poate observa deasemeni diferenţa redusă de circa 11% dintre valoarea caracteristică

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.00% 0.02% 0.04% 0.06% 0.08% 0.10%

s, M

Pa

e, %

s=1.545MPa, masonry strength

s=0,615MPa, axial stress

Page 30: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 30

a rezistenţei la compresiune a zidăriei şi valoarea rezistenţei obţinută în urma testelor cu

prese plate hidraulice.

La clădirea Crematoriului Cenuşa din Bucureşti, valoarea obţinută pentru rezistenţa

unitară la compresiune a zidăriei în cadrul testului in situ ce utilizează prese plate hidraulice

a fost de 1,536 N/mm2.

Valoarea rezistenţei unitare de proiectare la compresiune a zidăriei calculată

conform CR6-2006, a fost 0,513 N/mm2, valoare determinată conform aceluiaşi normativ

funcţie de valoarea rezistenţei unitare caracteristice la compresiune a zidăriei fk şi care este

1,54 N/mm2. Totodată în normativul P100-3/2008, valoarea rezistenţei medii la

compresiune a zidăriei, stabilită în lipsa unor date obţinute prin încercări, este de 2,002

N/mm2 .

Se poate observa diferenţa foarte mare, de circa 3,01 ori, dintre valoarea de

proiectare a rezistenţei la compresiune şi valoarea determinată folosind prese plate

hidraulice (diferenţă practic egală cu valoarea coeficientului parţial de siguranţă γM), sau se

poate observa deasemeni diferenţa redusă de sub 1% dintre valoarea caracteristică a

rezistenţei la compresiune a zidăriei şi valoarea rezistenţei obţinută în urma testelor in situ

cu prese plate hidraulice.

Din valorile şi comparaţia prezentată se poate evidenţia faptul că, în verificările

analitice realizate de către experţii tehnici, prin utilizarea valorilor de proiectare a

rezistenţelor zidăriei (de exemplu a rezistenţei la compresiune a acesteia) se poate

subevalua nivelul de siguranţă al structurii de rezistenţă, iar în acest fel măsurile şi soluţiile

de intervenţie propuse de acestia ar putea fi supraapreciate şi dăunătoare ideii de protecţie,

conservare şi restaurare a clădirilor monument istoric.

Totodată, se observă foarte uşor că prezenţa coeficientului parţial de siguranţă γM ,

(de exemplu cu o valoare de 3,00 conform P100-3/2008 pentru zidării realizate anterior

anului 1900) face ca valorile rezistenţei de proiectare la compresiune a zidăriei să fie diferite

(cu o valoare aproximativ egală cu γM) de valoarea rezistenţelor determinate prin teste in

situ cu prese plate. Eliminarea acestui coeficient parţial de siguranţă în situaţia calculului

analitic ce se desfăşoară pe clădiri monument istoric cu condiţia realizării determinărilor in

situ a caracteristicilor mecanice ale zidăriilor cu prese plate, poate conduce la valori ale

rezistenţelor caracteristice ale zidăriilor practic egale cu cele ale rezistenţei la compresiune

determinate în urma testelor in situ, iar în acest fel să fie pus în evidenţă aspectul important

al protecţiei clădirilor vechi datorită evaluării mai apropiate de realitate a siguranţei

structurale a clădirii.

Se demonstrează astfel că testele cu prese plate devin şi sunt un furnizor de

informaţii importante în evaluarea clădirilor şi care ar trebui cunoscute şi utilizate mai des

de către inginerii structurişti din ţara noastră.

Page 31: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 31

5 Studii de caz privind expertizarea tehnică a două clădiri monument istoric

din Bucureşti

5.1 Introducere

Cunoaşterea cât mai completă a clădirii este unul din obiectivele ce trebuie urmărite în

cadrul investigaţiilor realizate asupra unei construcţii monument istoric. În cele două clădiri

prezentate în cele ce urmează, clădiri inscrise pe lista monumentelor istorice din România, s-

au parcurs cât mai exact toate etapele descrise în capitolele anterioare, şi anume analiză,

diagnoză şi stabilirea soluţiei de intervenţie, în cadrul unor expertize tehnice realizate

asupra acestor clădiri.

Astfel s-au urmărit respectarea principiilor de conservare bazate pe conceptul de

autenticitate şi importanţa menţinerii contextului istoric şi fizic al clădirilor, având totodată

în vedere şi conceptul că monumentele trebuie să fie conservate nu numai ca opere de artă,

dar şi ca dovezi istorice.

5.2 Crematoriul Cenuşa - Studiu de caz.

5.2.1 Scurt istoric al construcţiei

Construcţia clădirii a început în 1925, după proiectul arhitectului Duiliu Marcu. În 1926

arhitectul C. Popescu amplifică construcţia ”îmbunătăţind” proiectul arhitectului Duiliu

Marcu, în 1927 clădirea a fost terminantă la roşu, iar în ianuarie 1928 Crematoriul Cenuşa a

fost inaugurat. Lucrările au continuat din 1931 sub conducerea arhitectului Ioan D.

Trajanescu, fiind finalizate la sfârşitul anului 1934 când scara principală este flancată de

statuile Durerea şi Nădejdea şi de două basoreliefuri realizate de Ion Iordănescu.

Având în vedere caracterul de unicitate pentru partea de est a Europei, este evident

ca această construcţie situată în Bucureşti a fost înscrisă în anul 2010 pe Lista

Monumentelor Istorice din România având codul B-II-a-A-21028, Calea Şerban Vodă nr. 183,

sectorul 4.

5.2.2 Sistem constructiv. Avarii.

În legătură cu sistemul de fundare al construcţiei şi în urma studiului geotehnic [5.4],

am reţinut aici doar următoarele aspecte:

- sensibilităţile terenului de fundare au fost puse în evidenţă de foraje;

- sub pereţii de zidărie de cărămidă fundaţiile sunt realizate sub formă de benzi

continue din beton simplu, trecerea de la o cotă de fundare la alta se face fără

trepte;

- adâncimile de fundare ale elementelor componente ale ansamblului sunt

reprezentate sugestiv în figura 5.1 pe care sunt marcate cotele de fundare (diferite

ale elementelor structurale):

Page 32: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 32

Fig. 5.1 – Cotele de

fundare ale pereţilor

structurali

La refacerea expertizei tehnice, după 17ani de la studiul geotehic iniţial [5.4] noul studiu

geotehnic [5.9], rezultă că spre fundaţiile subsolurilor sunt prezente mai multe direcţii de

infiltraţie de ape în terenul de fundare şi se pun în evidenţă sensibilităţile terenului de

fundare din punct de vedere geomorfologic precum şi cauzele ce au condus în timp la

apariţia unor tasări inegale cu efecte vizibile în modul de avariere al construcţiei.

Fig. 5.2 – Harta geoelectrică interpretativă la

0,50m de la cota terenului – prezintă direcţii

de infiltraţii de ape marcate cu săgeţi şi mai

multe puncte de infiltraţie în teren

Fig. 5.3 - Secţiune geoelectrică asociată

secţiunii principale - subliniază imergenţele

şi cantonările de ape infiltrate

5.2.2.1 Descrierea structurii de rezistenţă şi a avariilor acesteia

În prezentarea extinsă a structurii de rezistenţă a clădirii sunt descrise rând pe rând

structura de rezistenţă aferentă fiecărui nivel şi corp, dar şi degradările prezente şi descrise

Page 33: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 33

deasemni pe măsură ce nivelele sunt parcurse. Aici sunt prezentate câteva fotografii

exemplificative şi concluziile ce au urmat descrierii.

Fig. 5.4 – Fotografii cu perete subsol 2, zidărie

aparentă de calitate superioară

Fig. 5.5 – Fotografie din interior subsolul 1

Fig. 5.6 – Fotografie în interior parter spre

cupola superioară

Fig. 5.7 – Faţada pe perioada execuţiei

Aici, în cadrul rezumatului sunt prezentate succint doar concluziile legate de avariile

constatate la nivel de plan şi elevaţii interioare:

Având în vedere perioada de realizare, la nivel de plan structura crematoriului, are o

conformare remarcabilă, conformare dată de mâna marelui maestru arhitectul Duiliu

Marcu. Dar cu toate că nu are conformarea cerută de normele actuale, structura

crematoriului a avut o comportare remarcabilă la marile cutremure din 1940 şi 1977 (fără a

mai ţine seama şi de celelalte cutremure de mai mică intensitate).

Dacă ar fi să ne raportăm la diferenţa de conformare între direcţia est-vest şi

respectiv nord-sud şi ţinând cont de amplele goluri suprapuse din zona accesului principal şi

Page 34: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 34

al altarului, structura ar fi trebuit să fie avariată prin apariţia unei ample fracturi dezvoltate

pe direcţia est-vest, fractură ce însă nu s-a produs.

Tabloul avariilor constatate arată că majoritatea fisurilor în elementele structurale

ale clădirii au formă parabolică, această formă fiind specifică avariilor datorită tasărilor

diferenţiate ale terenului de fundare favorizate de infiltraţii de ape meteorice sau din reţele

de colectare defecte pe anumite zone ale construcţiei şi puse în foarte bine în evidenţă prin

studiu geoelectric.

5.2.2.2 Alcătuirea construcţiei la nivel de faţade – avarii.

Cele patru faţade ale crematoriului se remarcă prin simetria perfectă şi calitatea

execuţiei. Pereţii faţadelor sunt uşor contrafortaţi către interior, dând o stabilitate

suplimentară ansamblului.

Pe toate faţadele se constată lipsa de întreţinere în perioada de exploatare, sistemul

de colectare a apelor meteorice fiind compromis pe zone extinse. Apele meteorice scurse

din jgheaburi şi burlane s-au infiltrat în pereţi, în condiţii de îngheţ-dezghet conducând la

degradarea stratului de tencuială precum şi la degradarea superficială a cărămizilor.

Cele patru coşuri, ce marchează colţurile edificiului, sunt puternic afectate de

ultimele seisme şi de o degradare galopantă a zidăriilor de la bază. În prezent coşurile cu

bazele avariate constituie un real pericol de prăbuşire chiar şi la un seism de intensitate

moderată.

Fig. 5.8 – Faţada laterală – zone extinse

degradate mai ales din influenţa apei

Fig. 5.9 – Detaliu cu degradarea faţadei

laterale

Page 35: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 35

Fig. 5.10 – Acces terasă cu ornamente şi

tencuieli puternic degradate de apă

Fig. 5.11 – Parapet cu ornamente exfoliate şi

cărămidă puternic degradată

Degradarea sistemelor de colectare a apelor meteorice de la nivelul bazei cupolei a

condus la scurgerea acestora direct pe zidăriile registrului superior al faţadelor; ca urmare

au apărut exfolieri de tencuieli pe arii extinse precum şi o degradare a cărămizilor datorită

gelivităţii acestora.

Degradările registrului superior sunt mai accentuate pe faţadele de vest şi sud.

Registrele inferioare sunt mai puţin deteriorate, cu excepţia faţadei de est unde

datorită băltirii apelor pe zona de terasă întreg conturul de zidării precum şi parapeţii terasei

prezintă degradări puternice în masă.

Analizând modul de colectare al apelor meteorice de pe sistemul de acoperiş se

observă că acesta constă în aruncarea directă, fie pe terase, fie pe trotuarele laterale, a apei

colectate prin intermediul unor gargue.

Sistemul, congenital greşit, colectează apele în zonele decroşate ale faţadelor de est

şi vest pe terasele de acces principal sau spre altar. Datorită lipsei unei evacuări rapide,

apele astfel colectate băltesc şi se infiltrează direct către fundaţiile clădirii.

Degradările apărute pe faţade au o cauză clară şi anume lipsa de întreţinere a

sistemului de colectare al apelor meteorice, sistem deteriorat pe parcursul a circa 80 de ani.

5.2.2.3 Concluzii generale legate de avariile din sistemul constructiv.

În urma evaluării tabloului general al avariilor constatate la nivel de plan, elevaţii

interioare şi faţade, a condus către definirea legăturii dintre acestea şi cauzele ce le-au

produs. Astfel s-a stabilit că cauza principală a avarierii structurii crematoriului CENUŞA o

contituie tasarea inegală a terenului de fundare umezit de infiltrarea apelor meteorice

colectate necorespunzător.

Este evident că la această cauză vin să se cumuleze cauze secundare: acţiunea

cutremurelor repetate, îmbătrânirea materialelor, degradarea chimică datorată poluării,

etc.

Page 36: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 36

5.2.2.4 Elemente ce au stat la baza evaluării analitice a construcţiei.

Au fost identificate prin încercări nondistructive şi distructive caracteristicile de

rezistenţă ale materialelor ce alcătuiesc structura.

În “Raport de expertiză tehnică după P100–92 la clădirea crematoriului uman

Cenuşa” [5.2], întocmită de MIRALEX INVEST s.r.l., s-au folosit date extrase din raportul

„Încercări nedistructive şi pahometrice efectuate la obiectivul crematoriul – CENUŞA”,

Bucureşti, întocmit de STAR CONST IMPEX s.r.l. [5.3] şi anume: mortarul a fost încadrat la

marca M10, cărămizile au fost evaluate după o examinare vizuală la marca C50-C75 utilizând

în calcul valoarea C50, iar betoanele sunt de clasa Bc10 (B150) şi respectiv Bc15 (B200).

Funcţie de caracteristicile prezentate mai sus, conform Codului de Proiectare pentru

Structuri din Zidărie indicativ CR6–2006, în cadrul ultimelor investigatii din cadrul expertizei

tehnice [5.8 şi 5.11] au fost stabilite următoarele valori pentru rezistenţele de calcul:

- considerând mortarul M10 şi carămizile C50, rezultă:

fk = K x fb0,70 x fm

0,30= 0,50 x 50,70 x 1,00,30 = 1,54 N/mm2= 15,4 kg/cm2

- rezistenţa unitară la forfecare în rost orizontal de proiectare a zidăriei pentru

zidăriile executate cu elemente pentru zidărie din grupele 1 şi 2, valorile rezistenţei

caracteristice la forfecare fvk (în N/mm2) au fost extrase din tabelele 4.4a şi 4.4b.

fvk = 0,180 N/mm2= 1,8 kg/cm2 .

Pentru confirmarea informaţiilor legate de calitatea materialelor utilizate în

construcţia crematoriului, au fost efectuate teste in situ cu prese plate hidraulice la nivelul

subsolului 1, în zona scării de acces din subsolul 1 în subsolul 2.

Fig. 5.12 – Echipamentele montate, gata

pentru testare

Fig. 5.13 – Vedere a zonei încercate la finalul

testului (presele încă montate)

Rezultatele obţinute în urma testului desfăşurat in situ au fost:

- efortul unitar în zidărie σm 0.615MPa - 6,15 kgf/cmp2 ;

- valoarea rezistentei la compresiune a zidariei 1.545 MPa - 15,45 kgf/cm2 ;

Page 37: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 37

Aceste rezultate au validat valorile considerate în calcul, în analizele realizate în anul

2010 şi 2014 [5.8 şi 5.11], confirmând alegerea materialelor pentru zidărie M10 şi C50

pentru ultimele expertize şi infirmând valoarea C75 considerată în calcul la primele

investigaţii din cadrul expertizei tehnice realizate în anul 1995 [5.2].

5.2.3 Concluziile ce rezultă din investigaţii

Din analizele prezentate se trag următoarele concluzii:

- construcţia realizată la începutul secolului XX a trecut cu succes printr-o serie de

cutremure de mare intensitate. În raport cu verificarea "în laborator natural", nici un

fel de verificare analitică cu conţinut probabilistic nu este concludentă [5.11].

- tabloul avariilor constatate cu fisuri fine parabolice, corelat cu rezultatele studiului

geotehnic – geoelectric, arată că, cauza avarierii zidăriilor nucleului central o

constituie tasarea inegală a terenului de fundare ca urmare a pătrunderii în acesta a

apelor meteorice de infiltraţie şi a celor pierdute prin reţeaua de canalizare ieşită din

lucru datorită vechimii; [5.11]

- diferenţele mari dintre valorile forţelor tăietoare capabile în rost orizontal şi valorile

forţelor tăietoare rezultate din calcul (cu consecinţă asupra gradului de asigurare ce

coboară sub valoarea admisă 0,6), arată că participarea tuburilor coşurilor de fum de

pe faţada de vest şi a colţarelor este importantă. Astfel prin cuantificarea aportului

adus de către elementele de beton la preluarea forţelor orizontale, eforturile unitare

din rostul orizontal din zidărie scad până la o valoare inferioară (circa 1,23kg/cm2)

celei capabile de 1,80kg/cm2 .

5.2.4 Soluţia de intervenţie structurală propusă

După cum rezultă din tabloul avariilor şi al degradărilor constatate la structura

crematoriului, cauza majoră a avarierii o constituie infiltrarea şi colectarea

necorespunzătoare a apelor meteorice şi a apelor din instalaţiile ieşite practic din lucru, în

terenul de fundare al construcţiei, având drept efect tasarea diferenţiată a terenului de

fundare. Tasările produse au indus o stare de tensiune din care s-au născut fisuri parabolice.

Aceste avarii au fost amplificate evident şi de acţiuni seismice, de îmbătrânirea materialelor,

agresivitatea mediului, etc.

5.2.4.1 Intervenţii în regim de urgenţă

Pentru îndepărtarea cauzelor ce au produs avariile s-a recomandat luarea de urgenţă

a unor măsuri, ca primă etapă de intervenţie, ce fac parte din categoria întreţinerii curente:

refacerea urgentă a sistemului de colectare a apelor pluviale de pe acoperişul construcţiei,

refacerea teraselor de pe faţadele de est şi vest cu prevederea unor rigole pentru colectarea

apelor meteorice precum şi realizarea unui trotuar etanş care să împiedice pătrunderea

apelor de infiltraţie către fundaţii, refacerea sistemului de canalizare, realizarea unui dren

periferic care să preia apele meteorice de infiltraţie, sistematizarea verticală cu refacerea

trotuarelor, asigurarea stabilităţii coşurilor de fum de pe faţada de vest afectate la bază de

acţiuni seismice repetate suprapuse peste o degradare galopanta a materialelor ca urmare a

Page 38: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 38

îngheţ-dezgheţului apelor metorice infiltrate în crăpături. Se subliniiază faptul că fără luarea

acestor măsuri având ca scop îndepărtarea cauzelor principale ce au condus la avarierea

structurii de rezistenţă a construcţiei, orice fel de intervenţie de consolidare ar fi practic

ineficientă.

5.2.4.2 Intervenţia structurală

Soluţia recomandată de intervenţie asupra elementelor structurale de beton armat

constă în: consolidarea stâlpilor centrali din subsolul 1 şi 2 (stâlpi cu armături transversale

insuficiente) prin fretare cu împâslituri din fibre de carbon şi consolidarea grinzilor principale

din ambele subsoluri, cu benzi de CARBODUR. Totodată se vor consolida planşeele înclinate

pe peste corpurile de legătură nord şi sud ce au betoane afectate de coroziunea armăturilor;

consolidarea va fi realizată prin injectare, curăţarea armăturilor de rugină şi pasivizarea

acestora, chituirea cu răşini epoxidice şi suplimentarea armăturilor existente cu benzi de

CARBODUR.

Soluţia propusă prevede şi intervenţia de antrenare a tuburilor şi a colţarelor de

beton armat (ce formează coşurile de fum şi de ventilaţie) pe înălţimea zidăriilor nucleului

central. Astfel se vor asocia “colţarele de beton armat” ce formează coşurile de fum cu

pereţii de zidărie de cărămidă, prin intermediul unor bride metalice sau din împâslituri de

fibre de carbon. Pe exterior, în dreptul coşurilor de fum se vor realiza în grosimea zidăriilor

elemente din beton armat ce vor „inchide” colţarul spre exterior. Soluţia poate fi aplicată cu

condiţia realizării investigaţiilor complete in situ privind situaţia existentă a coşurilor şi a

tuburilor de ventilaţie, acest lucru nefiind posibil în etapa de expertiză tehnică şi proiect.

Totodată, se vor introduce baterii de tiranţi în masivul de zidărie la partea superioară

a nucleului central, tiranţi introduşi prin forare fără vibraţii şi fără apă. După montarea

tiranţilor, înainte de injectarea cu mortare ce conţin răşini epoxidice expandabile, aceştia

pot fi activaţi la tensiuni mici, intrarea lor în lucru făcându-se odată cu apariţia solicitării.

Tiranţii vor avea piesele de ancoraj mascate în masivele de zidărie.

Dala de beton armat, ce închide la partea superioară nucleul central, se va ancora pe

conturul cupolei la masivul de zidărie de cărămidă cu dornuri metalice introduse în găuri

matate cu mortare epoxidice.

Cupola va fi asigurată suplimentar la partea inferioară cu fâşii de carbodur montate

spre exterior, aceste fâşii având rolul de a reduce împingerile cupolei în inelul de bază.

În situaţia actuală clădirea poate fi încadrată în clasa de risc seismic RsII (construcţiile

care, sub efectul cutremurului de proiectare, pot suferi degradări structurale majore, dar

care, cu probabilitate înaltă, nu-şi pierd stabilitatea), iar prin măsurile ce se vor lua ea poate

trece la limita dintre RsIII şi RsIV. Lucrările recomandate a fi realizate conduc către o

îmbunătăţire substanţială a comportării construcţiei la acţiuni gravitaţionale şi seismice.

Page 39: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 39

5.3 Observatorul Astronomic Amiral Urseanu – Studiu de caz 2

5.3.1 Scurt istoric al construcţiei

Amiralul Vasile Urseanu, a cumpărat terenul şi a început construcţia ei anul 1908. În

1910 întreaga clădire, inclusiv cupola destinată observatorului astronomic, era finalizată.

Construcţia a fost realizată după planurile arhitectului I. D. Berindei având dublă funcţiune –

locuinţă pentru familia Urseanu şi observator astronomic. Încă din primii ani de existenţă,

clădirea a devenit cunoscută sub numele de „Observatorul Astronomic Amiral Urseanu”.

Conform criteriilor de evaluare ale Ordinului Ministrului Culturii şi Cultelor nr.

2682/2003 imobilul nominalizat în Lista Monumentelor Istorice 2004 poate fi evaluat ca

având o valoare globală „mare”, fiind înscris la poziţia 192 cod B-II-s-B -17910, la poziţia 613,

cod B-II-a-B-18328, la poziţia 617, cod B-II-m-B18332 şi ca parte din zona protejată nr. 12.

5.3.2 Descrierea sistemului constructiv şi a stării de conservare

Fig. 5.14 – Releveu şi fotografie faţadă principală clădire

Faţadele prezintă urme de reparaţii, reparaţii realizate de mântuială, pe zone întinse

acestea fiind desprinse de stratul de dedesubt (probabil o zugrăveală cu humă – figura 5.15).

Fig. 5.15 – Reparaţii vechi la nivelul fatadei

Page 40: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 40

Avariile ce pot fi identificate pe faţada principală se concentrează practic în zona

celor două turnuri laterale şi în parapeţii ferestrelor de la nivelul parterului. Avariile apărute

în zidăria de cărămidă a zonelor laterale ale faţadei au vădită formă parabolică cu vârful

parabolelor îndreptat către exterior, subliniând o tendinţă de desfacere a turnurilor din

contextul faţadei, tendinţă datorată unor tasări ale terenului de fundare din zonele de capăt

ale construcţiei.

Urmărind modul de colectare al apelor pluviale de pe acoperişul construcţiei se

constată că acestea sunt aduse la nivelul terenului prin burlane necolectate la reţea, apele

infiltrîndu-se la limita trotuarului în terenul pe care îl umezesc diferenţiat. Privind în lungul

acestei faţade se poate observa modul în care apele aduse de burlane se scurg direct pe

trotuar infiltrându-se în teren şi de acolo către fundaţii.

Scurgerea directă a apelor meteorice, pe zonele cu şorţuri de tablă defecte, a dus la

deterioarea unor ornamente de ipsos precum şi la spălarea reparaţiilor făcute neîngrijit.

Şi pe celalalte faţade, de nord, de vest sau de sud, se regăsesc degradări

asemămătoare faţadei principale. Acestea sunt în principal degradări ce ţin de faptul că apa

este neglijent preluată, infiltraţiile acesteia au dus la fenomene în cascadă: tasarea

terenului, apariţia de fisuri în pereţi, degradarea tencuielii faţadei şi a reparaţiilor acesteia.

Este prezentată deasemeni şi alcatuirea imobilului la nivel de plan. Structura de

rezistenţă a subsolului este alcătuită din pereţi de zidărie de cărămidă plină aşezaţi pe

fundaţii din beton (probabil simplu) cu adâncimea de 60 cm de la cota pardoselilor. Zidurile

interioare au grosimea de cca. 60 cm, iar cele exterioare au grosimea de circa 50 cm (datele

sunt furnizate de releveul de arhitectură). Zidăriile de cărămidă ale subsolului nu prezintă

avarii vizibile.

Fig. 5.16 – Plan releveu subsol Fig. 5.17 – Plan releveu parter

În încăperile subsolului pot fi constatate masive infiltraţii de ape aduse de reţelele

interioare defecte şi de lipsa de etanşeitate a trotuarului la limita cu zidăriile de contur.

Pe zona fără subsol cota fundaţiilor se plasează conform sondajului executat pe

faţada de sud la cca. 1,10 m de la cota terenului. Între cele două cote de fundare (zonă cu

subsol - zonă fără subsol) rezultă un prag de 2,50 m.

Zugrăvelile şi tencuielile pe zidăriile în contact cu terenul prezintă pe arii extinse

exfolieri şi eflorescenţe saline, indicînd faptul că la acest nivel există o umiditate adusă prin

Page 41: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 41

infiltraţii laterale de ape meteorice sau din reţele defecte, precum şi faptul că tencuielile

refăcute probabil în timp au fost realizate cu mortare bogate în ciment.

Planşeul peste subsol este realizat pe bolţişoare de cărămidă aşezate pe profile

metalice, starea de conservare a acestuia fiind relativ bună. Pe anumite zone în încăperile ce

bordează faţada de vest, unde există reţele defecte sau infiltraţii laterale de ape, o parte din

profilele metalice au talpa vizibilă afectată de rugină.

Grosimea planşeului peste subsol, inclusiv umpluturile, este de circa 35 cm.

Fig. 5.18 – Fotografii cu degradări la subsol din infiltraţii de apă

Structura parterului este realizată din pereţi de cărămidă plină cu grosimea de cca.

60 cm cei interiori şi 50 cm cei exteriori. Structura parterului pe zona pe care există subsol se

suprapune perfect peste structura acestuia.

Planşeul peste parter pare realizat pe aceiaşi tehnică cu cel de peste subsol, un

planşeu pe bolţişoare cu intrados plan, tălpile profilelor citindu-se vag în reparaţiile

efectuate de a lungul timpului, iar bolţişoarele de cărămidă par a fi înlocuite cu plăci plane

din beton simplu. Planşeul peste parter, inclusiv umpluturile de peste acesta şi finisajele, are

grosimea de cca. 30 cm.

În elementele structurale ale parterului nu se constată avarii vizibile.

Din punct de vedere structural etajul reproduce organizarea planului parterului,

pereţii din zidărie fiind suprapuşi peste cei din parter. Structura etajului este realizată din

pereţi de cărămidă plină cu grosimea de cca. 60 cm cei interiori şi 50 cm cei exteriori.

Planşeul peste etaj este realizat în mod tradiţional pe elemente de lemn cu

umpluturi, grosimea totală a acestui ansamblu fiind de circa 40 cm.

Din etajul 1 se accede la etajul superior pe o amplă scară monumentală realizată din

lemn, încăperea ce o conţine fiind practic dezvoltată pe două nivele. Plafonul acestei

încăperi este deteriorat de infiltraţii de ape meteorice scurse prin învelitoarea defectă de

deaupra.

Page 42: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 42

Fig. 5.19 – Imagini din casa scării monumentale

Plafoanele de lemn pictate prezintă numeroase crăpături reparate în timp, crăpături

datorate flexibilităţii deosebite a planşeului de lemn la intradosul căruia au fost realizate.

Fig. 5.20

– Imagini

cu

planşeele

pictate

ce se vor

păstra şi

restaura

Pereţii etajului prezintă avarii în zona încăperii vecine casei de scară secundară, unde

cotele de nivel curente nu mai sunt respectate, etajele ce adăpostesc micile încăperi de

serviciu de pe această zonă fiind decalate. Din observaţiile efectuate în pereţii etajului 1 nu

se constată avarii, excepţie făcând fisuri fine, rare, în unii dintre buiandrugi.

Fig. 5.21 – Plan releveu etaj 1 Fig. 5.22 – Plan releveu etaj 2

Şi la nivelul etajului 2 zidăriile etajului se suprapun perfect peste cele de la nivelul

inferior, iar grosimea zidăriilor se păstrează deasemenea.

Plafoanele peste acest etaj sunt simple, lipsite de orice fel de ornamente, planşeul ce

le susţine fiind de lemn cu o grosime totală de circa 37 cm.

Page 43: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 43

Pe zona de balcon, plasat deasupra serei, degradarea stratului hidroizolant a dus la

deteriorarea plafonului pictat de dedesubt.

Fig. 5.23 – Vedere terasă exterioară Fig. 5.24 – Vedere plafon pictat degradat

sub terasa exterioară

Şi la acest nivel se constată absenţa avariilor în elementele structurale, apărând

numai fisuri fine, rare, în zonele de buiandrugi de deasupra ferestrelor.

Ultimul etaj se dezvoltă parţial peste etajul de dedesubt, reluînd aproape integral

forma planului subsolului (cu excepţia zonei ovale-circulare – figurile 5.44 şi 5.53).

Toate încăperile au plafoane false suspendate de şarpantă, plafoane puternic

degradate de infiltraţiile produse prin învelitoarea deteriorată şi neîntreţinută. Pereţii spre

terasa circulabilă prezintă deasemenea degradări puternice produse de îngheţ-dezgheţul

apelor infiltrate din aceasta.

Fig. 5.25 – Plan releveu subsol Fig. 5.26 – Plan releveu etaj 3

Nu există informaţii legate de modul de realizare a planşeului terasei circulabile.

Planşeul pe care este amplasată luneta este alcătuit dintr-o podină de lemn susţinută de o

frumoasă structură metalică dispusă radial. Încăperea lunetei are un contur circular din

zidărie de cărămidă cu grosimea de 45 cm, suprapus parţial peste conturul eliptic de

dedesubt.

Page 44: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 44

Pe zona cuprinsă între planşeul curent şi planşeul pe care este aşezată luneta, se află

un cilindru din beton cu dimensiuni considerabile, având probabil rol de lestare, aşezat pe

profile metalice aşezate între grinzile planşeului de peste etajul inferior. Zidăriile de la acest

nivel nu prezintă urme de avariere.

Fig. 5.27 – Fotografii ce adăposteşte luneta observatorului şi rezemarea acesteia

În momentul realizării expertizei nu a existat posibilitatea de a investiga starea de

conservare a şarpantei aceasta fiind mascată de plafoane false şi inaccesibilă. Învelitoarea

din tablă se găseşte într-un stadiu avansat de degradare.

5.4 Evaluarea calitativă a construcţiei

Evaluarea calitativă a construcţiei legată de modul în care aceasta corespunde

prevederilor din reglementările tehnice în vigoare, include o serie de aspecte favorabile:

fundaţiile sunt situate practic la adîncimea de îngheţ; acoperişul uşor; grosimea

corespunzătoare a pereţilor de zidărie; lipsa avariilor specifice acţiunii cutremurelor.

Totodată trebuie menţionate şi aspectele nefavorabile specificate de normele

actuale de proiectare, dar care la data realizării imobilului erau necunoscute: lipsa centurilor

şi a elementelor verticale de înrămare a zidăriei, prezenţa planşeelor din lemn (planşee ce

nu îndeplinesc rol de şaibe rigide).

5.4.1 Evaluarea analitică a imobilului

Pentru a realiza această evaluare este necesară cunoaşterea caracteristicilor mecanice

pentru elementele de zidărie. În cadrul expertizei tehnice au fost luate în considerare

următoarele materiale: marca mortarului M10 iar marca cărămizilor C75. Funcţie de aceste

caracteristici, conform CR 6 – 2006, au fost stabilite valorile rezistenţei la compresiune a

zidăriei, a rezistenţei la forfecare şi a modulului de elasticitate.

Pentru confirmarea informaţiilor legate de calitatea materialelor utilizate la

construcţia clădirii Observatorului Astronomic, au fost efectuate in situ încercări cu prese

plate hidraulice în luna aprilie 2014, la câţiva ani distanţă de la realizarea expertizei.

Încercarea a fost efectuată la nivelul parterului, în zona centrală a clădirii, într-un perete cu

dezvoltare pe întreaga înălţime a construcţiei.

Rezultatele obţinute în urma testului desfăşurat in situ au fost:

Page 45: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 45

- efortul unitar in zidărie este de 0.457MPa = 4,57 kgf/cmp2 ;

- valoarea rezistentei la compresiune a zidariei 2.248 MPa = 22,48 kgf/cm2 .

Aceste rezultate au confirmat parţial valorile considerate în calcul în expertiza

tehnică realizată [5.14], justificând alegerea materialelor pentru zidărie M10 şi C50, şi

infirmând valoarea C75 considerată în una din variantele de calcul din cadrul expertizei

tehnice realizate în anul 2009.

5.4.2 Soluţia de intervenţie structurală propusă

În urma evaluării calitative, precum şi după o analiză atentă la faţa locului se poate

afirma că, această clădire a trecut cu succes prin numeroase seisme produse de a lungul a

cca.100 de ani, avarile apărute în ultima perioadă fiind clar avarii produse de tasări datorate

înmuierii terenului de către sistemul de canalizare neîntreţinut şi defect. Trebuie subliniat

faptul că imobilul este monument istoric, în cazul monumentelor fiind de preferat soluţia de

ameliorare şi nu de adaptare la normele actuale. În starea actuală clădirea a fost deja

supusă unui tip de "selecţie naturală", astfel încât fiind concepută şi executată în mod

adecvat, a supravieţuit fără degradări majore în timp.

5.4.2.1 Măsuri cu caracter general

Măsurile cu caracter general propuse au fost: refacerea urgentă a sistemului de

canalizare şi a sistemului de colectare a apelor pluviale de pe acoperişul imobilului,

injectarea cu mortare aditivate a fisurilor, ţeserea cu dornuri metalice a traseelor fisurilor,

consolidarea buiandrugilor, întărirea zonelor de cuplare pereţi faţade cu pereţi interiori prin

cusături armate cu bare din oţel, decaparea tuturor reparaţiilor de tencuieli exterioare

realizate din mortar de ciment şi acestora exterioare cu mortar de var hidraulic aplicat pe un

suport corect tratat.

5.4.2.2 Varianta minimală de ameliorare a comportamentului construcţiei existente

În urma intervenţiei de arhitectură ce propune introducerea unui ascensor de

persoane în locul casei de scară de serviciu, precum şi realizarea unei scări balansate în

încăperea vecină, în aceste zone se vor realiza demolări şi desfaceri de planşee. Pentru

realizarea noilor funcţiuni se vor crea două tuburi asociate din beton armat, care vor

dezechilibra practic construcţia deplasând spre partea din spate centul de rigiditate. Pentru

contrabalansarea acestei tendinţe, actuala expertiză propune extinderea intervenţiilor la

nivel de pereţi prin realizarea unor cămăşi din mortar beton armat pe zona centrală a

imobilului (figura 5.63).

În intenţia transformării planşeului de peste parter dintr-un planşeu flexibil într-un

planşeu rigid, acesta poate deveni o şaibă rigidă prin suprabetonare. Măsura de

transformare a planşeelor în elemente cât mai rigide se aplică şi asupra planşeelor de lemn,

obţinînd de această dată planşee cu comportare semirigidă. Aceste soluţii permit

neintervenţia la intradosul planşeelor pictate din câteva încăperi ale clădirii, planşee ce se

intenţionează a fi restaurate

Page 46: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 46

Figura 5.28 – Poziţionarea cămăşilor pe plan etaj 1

Luându-se măsurile recomandate şi prezentate mai sus s-au constatat următoarele

efecte: centrul de greutate al clădirii, respectiv centrul de rigiditate al strcturii nu îşi schimbă

poziţia decât cu o distanţă relativă mai mică de 10% din latura construcţiei. Totodată,

creşterea de rigiditate datorită cămăşilor MBA duce la reducerea deplasărilor la vârful

construcţiei cu circa 50% faţă de valoarea deplasărilor calculate pe situaţia existentă.

5.4.3 Concluzii privind măsurile de intervenţie asupra construcţiei

Lucrările privind structura de rezistenţă prevăzute a fi realizate la nivelul planşeelor

precum şi a pereţilor structurali (prin cămăşuire) conduc către realizarea unor şaibe rigide

sau semirigide, precum şi reducerea deplasărilor maxime la vârf, cu efecte favorabile asupra

comportării construcţiei la acţiuni seismice.

Toate aceste lucrări realizate la structura de rezistenţă se pot dovedi însă ineficiente

dacă nu sunt luate, în prealabil măsuri de preluare a apelor meteorice sau din instalaţii,

precum şi de impermeabilizare a pereţilor de la subsol pe care sunt identificate infiltraţii din

exterior.

Au fost propuse intervenţii minimale de ameliorare a construcţiei ce nu afectează

valoarea acesteia. Schema statică a structurii nu este afectată, ea rămânînd ca mărturie a

perioadei istorice în care a fost realizată. Trebuie reţinut şi faptul că soluţia nu exclude

apariţia unor avarii minore la cutremure puternice, comportamentul construcţiei fiind

ameliorat şi nu adaptat la cerinţele normelor actuale.

Page 47: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 47

6 Concluzii

6.1 Concluzii rezultate în urma studiului literaturii de specialitate

Fenomenul privind degradarea unui element constructiv al unei clădiri constă în

schimbarea, deteriorarea sau alterarea stării sale iniţiale, acesta fiind răspunsul materiei la

trecerea timpului, în principal la acţiunea diferiţilor agenţi de degradare, fizici, chimici sau

chiar biologici. Analiza acestor degradări este deosebit de complexă şi constituie de fapt

singura posibilitate de a le cunoaste şi de a le remedia, precum şi de a le evita în

proiectarea, execuţia şi exploatarea noilor construcţii. Investigarea printr-o diagnoză cât mai

completă şi cât mai apropiată de realitate a degradărilor pe care le suferă orice clădire,

implică o gamă largă de cunoştinte şi discipline, de multe ori aceasta neputând fi acoperite

decât de o echipă de experţi în mai multe domenii conexe, între care ingineria structurală

este unul din domeniile principale.

Din studiul degradărilor se desprinde constatarea că apa este factorul cel mai important

în degradarea clădirilor de orice tip. Astfel, apa este unul din factorii declansatori ai

degradării calităţii şi a capacităţii portante a terenurilor, este unul dintre catalizatorii

reacţiilor chimice ce declanşează o serie întreagă de procese chimice, este principalul

transportator de săruri ducând la degradarea zidăriilor. Se pot enumera o mulţime de astfel

de argumente pentru a susţine că apa este unul din principalii factori ce influenţează

degradarea şi durabilitatea structurală a clădirilor.

Nu trebuie subestimat însă şi un factor mai puţin obiectiv şi anume întreţinerea

defcitară a construcţiilor de către proprietari, omul manifestându-se aici ca un puternic

factor de degradare a clădirilor.

Degradarea construcţiilor (cu precădere structura de rezistenţă) este un fenomen

complex, greu de descifrat şi care de multe ori se poate studia numai de o echipă de

specialişti din domenii diverse. Construcţiile trebuie privite asemeni unui „organism” viu ce

evoluează în timp sub influenţa factorilor înconjurători sau de mediu. Studiul degradărilor

sugerează ingineriei structurale (si nu numai) soluţii şi variante de detalii potrivite a fi

folosite şi în proiectarea construcţiilor noi.

Importanţa conservării patrimoniului construit pune în discuţie intervenţiile ce au loc

asupra unor clădiri vechi, intervenţii ce nu trebuie realizate improvizat sau prin aplicarea

unor norme ce se adresează construcţiilor noi. Chiar dacă protecţia vieţii utilizatorilor

clădirilor este foarte importantă, acest fapt nu înseamnă neglijarea patrimoniului, şi

subliniază că "orice generaţie dispune de patrimoniul arhitectural numai cu titlu temporar şi

este responsabilă de transmiterea lui către generaţiile viitoare." [2.3]

În ţara noastra se impune ca o necesitate stringentă elaborarea de norme specifice

intervenţiilor pe construcţii de patrimoniu; în lipsa unor astfel de reglementări în acest

moment aplicarea normelor ce se adresează construcţiilor noi este practic obligatorie şi

Page 48: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 48

pentru acest tip de construcţii. Trebuie făcută precizarea că norme detaliate sunt foarte

greu de elaborat, dar din experienţa altor ţări (de exemplu Italia) se pot realiza reglementări

adaptabile la multitudinea de situaţii ce se pot întâlni, la caracteristicile tehnologice sau de

amplasament, sugerînd o atitudine de proiectare care să ţină cont de specificitatea

obiectului. Astfel de reglementăripot îmbrăca forma unei “carte a restaurării” ce ar cuprinde

principiile de intervenţie recomandate în cartele internaţionale existente în domeniu.

Intervenţia structurală în cazul restaurărilor este de cele mai multe ori o operaţie

complexă ce presupune colaborarea cu specialişti şi din alte domenii decât ingineria

structurilor mai ales în momentul fazelor de investigare şi diagnoză; intervenţia propriu zisă

asupra construcţiei necesită o calificare specifică, alta decât cea necesară construcţiilor noi.

Orice intrevenţie trebuie să aibă la origine o evaluare a degradărilor cu identificarea

cauzelor de producere ale acestora, diagnoza fiind o etapă fără de care orice măsură este

neadecvată.

Sistemul structural ai oricărei clădiri existente a trecut prin verificarea în “laborator

natural”, verificare ce nu poate fi cel mai adesea demonstrată stiinţific printr-o analiză de

calcul modern. Verificarea prin metode analitice moderne poate conduce insă la intervenţii

extinse, dar care nu pot garanta supravieţuirea în timp a structurii. Astfel în cazul în care nu

sunt prezente degradări structurale grave, conservarea acesteia trebuie să reprezinte

direcţia de bază a intervenţiei, iar când degradări grave sunt prezente orice întervenţie

trebuie susţinută printr-o analiză care să justifice măsurile preconizate a fi luate.

Hotărârea privind intervenţia asupra unei clădiri cu valoare istorică trebuie luată

ţinînd cont de dorinţa de conservare, de evidenţiere a valorilor estetice sau istorice a

acesteia, fără a neglija alegerea adecvată a materialelor sau a tehnicilor de conservare şi

consolidare. Prin materialele şi procedeele constructive utilizate trebuie să se aibă tot

timpul în vedere păstrarea autenticităţii obiectului ce se doreşte a fi protejat. Astfel, prin

acest tip de intervenţii nu se urmăreşte obţinerea unui grad de asigurare similar cu cel

aferent clădirilor noi, intenţia principală fiind aceea de conservare şi doar excepţional de

adaptare la normele actuale, în situaţii în care este prevăzută restructurarea globală a

construcţiei.

6.2 Concluzii rezultate în urma studiilor realizate în teză

În cadrul studiului de caz privind clădirea Crematoriului Cenuşa din Bucureşti, o

soluţie propusă în cadrul ultimei expertize tehnice [5.11] poate duce la o

îmbunătăţire a comportamentului actual (de altfel remarcabil), dar totuşi aceasta nu

exclude apariţia unor avarii minore la cutremure puternice. În situaţia actuală

construcţia poate fi încadrată în clasa de risc seismic RsII, dar prin măsurile propuse

ea poate trece la limita dintre clasa RsIII şi RsIV, lucrările recomandate a fi realizate

ducând către o îmbunătăţire substanţială a comportării clădirii la acţiuni

gravitaţionale sau seismice.

Soluţia propusă cuprinde două tipuri de intervenţii: de urgenţă şi cea structurală.

Intervenţia de urgenţă cuprinde refacerea sistemului de colectare a apelor pluviale,

Page 49: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 49

refacerea teraselor şi realizarea unui trotuar etanş, refacerea sistemului de

canalizare, realizarea unui dren periferic, sistematizarea verticală a zonei

înconjurătoare, asigurarea stabilităţii coşurilor de fum. Intervenţia structurală

cuprinde: consolidarea stâlpilor centrali din subsolul 1 şi 2, consolidarea planşeelor

înclinate pe peste corpurile de legătură nord şi sud, introducerea de baterii de tiranţi

la partea superioară a nucleului central (conform schemei prezentate în expertiză

[5.11]), ancorajul dalei de beton armat ce închide la partea superioară nucleul central

la elementele de zidărie pe care aceasta reazemă, dar şi preluarea împingerilor aduse

de cupolă prin întroducerea la baza acesteia pe exterior a unui inel realizat din făşii

de carbodur.

În cadrul studiului de caz privind clădirea Observatorului Astronomic Vasile Urseanu

din Bucureşti, în expertiza tehnică [5.14] au fost alese intervenţii minimale de

ameliorare ce nu afectează valoarea istorică a acesteia. Schema statică a construcţiei

nu este afectată, ea rămânînd ca mărturie a perioadei istorice în care a fost edificată.

Trebuie subliniat şi că soluţia de întervenţie aleasă (intervenţii la nivelul planşeelor

ce vor fi suprabetonate şi la nivelul unor pereţi structurali prin realizarea de cămăşi

armate subţiri) nu exclude apariţia unor avarii minore la cutremure puternice,

comportamentul construcţiei fiind ameliorat şi nu adaptat la cerinţele normelor

actuale. Trebuie tinut cont şi de faptul că o bună parte din degradările suferite drept

cauză neîntreţinerea clădirii, iar fără măsuri de preluare a apelor meteorice sau din

instalaţii concomitent cu lucrări de impermeabilizare a pereţilor de la subsol pe care

sunt identificate infiltraţii din exterior, orice intervenţie structurală riscă să fie

ineficientă.

Determinările in situ ce folosesc prese plate reprezită o variantă de testare

nedistructivă ce oferă ca rezultate valori ale caracteristicilor mecanice ale

elementelor structurale din zidărie. Aceste rezultate sunt un instrument puternic de

lucru pentru expertul tehnic care evaluează gradul de siguranţă al unei structuri din

zidărie portantă, prin validarea modelelor de calcul sau furnizarea caracteristicilor

mecanice ale materialelor.

Nu este de neglijat aspectul important al protecţiei clădirilor vechi, ca urmare a

evaluării mai apropiate de realitate a siguranţei acestora prin valorile caracteristicilor

mecanice furnizate de teste, dar şi prin eliminarea sau reducerea corespunzătoare a

unor coeficienţi de siguranţă consideraţi în calculul elementelor structurale din

zidărie veche.

Testele cu prese plate sunt un furnizor de informaţii importante în evaluarea

clădirilor şi care în ţara noastră ar trebui cunoscute şi utilizate pe o scară mai largă de

către inginerii structurişti.

Page 50: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 50

6.3 Contribuţii proprii

Sinteza unui bogat material documentar referitor la domeniul în care se situează

tema tezei de doctorat, cu evidenţierea conceptelor de bază şi a principiilor

acceptate actualmente pe plan internaţional în activitatea de restaurare / conservare

a clădirilor monument istoric.

Efectuarea de teste in situ cu prese plate hidrulice pentru deteminarea

caracteristicilor mecanice ale zidăriilor, teste realizate printre primele în ţara

noastră. În acest scop au fost completate echipamentele utilizate în cadrul

încercărilor, identificate clădirile asupra cărora s-au desfăşurat testele şi s-au realizat

efectiv testele in situ.

Prezentarea testelor efectuate, a metodelor de lucru şi a rezultatelor obţinute în

cadrul unor manifestări ştiinţifice (conferinţe nationale de inginerie seismică şi de

încercări in situ a construcţiilor) având ca scop cunoaşterea acestora şi diseminarea

rezultatelor în mediul ingineresc.

Studierea posibilităţii reducerii şi chiar eliminării coeficienţilor de incertitudine

prezentaţi în normele romăneşti privitoare la caracteristicile mecanice ale zidăriilor,

pe baza testelor in situ cu prese plate hidraulice ce completează încercările

desfăşurate în mod obişnuit asupra unei construcţii din zidărie.

Realizarea în cadrul colectivului în care autorul tezei îşi desfăşoară activitatea a

numeroase expertize tehnice asupra unor clădiri monument istoric sau asupra unor

clădiri obişnuite din zidărie, expertize tehnice în care au fost dezvoltate cât mai fidel

etapele de investigare, diagnoză, analiză şi intervenţie prezentate în lucrarea de faţă.

6.4 Direcţii viitoare de cercetare şi de valorificare a rezultatelor tezei

Adoptarea sau adaptarea la condiţiile specifice ţării noastre a standardelor de

încercări in situ (european sau american) ce utilizează prese plate hidraulice.

Amplificarea şi diversificarea utilizării în cadrul expertizelor tehnice realizate asupra

clădirilor din zidărie portantă a testelor în situ, în vederea creşterii gradului de

cunoaştere a structurii de rezistenţă şi implicit a calităţii rezultatelor privind

siguranţa structurală a clădirilor din zidărie.

Diseminarea în mediul ingineresc a metodelor de încercări in situ, utilizarea acestora

în practica expertizării construcţiilor de zidărie contribuind la formularea de concluzii

mai corecte asupra siguranţei structurale printr-o cunoaştere mai profundă a

comportării clădirilor investigate.

Page 51: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 51

Elaborarea de norme specifice clădirilor monument istoric care să fie implementate

în legislaţia tehnică românească, nemailăsând astfel la latitudinea expertului direcţia

şi modul de intervenţie pe construcţii de acest tip.

Odată cu intrarea în vigoare a unor astfel de norme specifice pentru clădirile

monument istoric, eliminarea din textul normativului P100-1 a paragrafului în care se

precizează că acesta “poate” fi aplicat şi asupra clădirilor monument istoric.

Page 52: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 52

7 Bibliografie

7.1 Referinţe bibliografice capitolul 2

[2.1] Aldo Aveta, Stella Casiello, Francesco La Regina, Renata Picone, Restauro e

consolidamento, Mancosu Editore, aprilie 2013.

[2.2] Alessandro del Bufalo, Carmine Benedetto, Conservatione Edilizia e Tecnologia del

Restauro, Edizini Kappa, octombrie 1992.

[2.3] Bernard M Feilden, Conservation of Historic Buildings, Arhitectural Press, 2003.

[2.4] Mircea Crişan, Curs de Restaurare Structurala, UAUIM, 2012

[2.5] Mircea Crişan, Restaurarea Structurală a Clădirilor de Cult Ortodox din Ţara

Românească şi Moldova, Editura UAUIM, 2010

[2.6] Rodica Crişan, Zidăriile Tradiţionale – Caracteristici şi procese de degradare specifice la

clădirile de locuit urbane din zidărie tradiţională, Editura UAUIM, 1996.

[2.7] Sebastian Tologea, Lucrări de întreţinere şi consolidări în construcţii de locuinţe, Editura

tehnică, 1961.

[2.8] Sebastian Tologea, Probleme privind patologia şi terapeutica construcţiilor, Editura

Tehnică, 1975.

[2.9] Paul Popescu, Degradarea construcţiilor, Editura Fundaţiei România de mâine, 1992

[2.10] Aldo Aveta, Stella Casiello, Francesco La Regina, Renata Picone, Restauro e

consolidamento, Mancosu Editore, aprilie 2013.

[2.11] Alessandro del Bufalo, Carmine Benedetto, Conservatione Edilizia e Tecnologia del

Restauro, Edizini Kappa, octombrie 1992.

7.2 Referinţe bibliografice capitolul 3

[3.1] Aldo Aveta, Stella Casiello, Francesco La Regina, Renata Picone, Restauro e

consolidamento, Mancosu Editore, aprilie 2013.

Page 53: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 53

[3.2] Alessandro del Bufalo, Carmine Benedetto, Conservatione Edilizia e Tecnologia del

Restauro, Edizini Kappa, octombrie 1992.

[3.3] Bernard M Feilden, Conservation of Historic Buildings, Arhitectural Press, 2003.

[3.4] Mircea Crişan, Curs de Restaurare Structurala, UAUIM, 2012

[3.5] Mircea Crişan, Restaurarea Structurală a Clădirilor de Cult Ortodox din Ţara

Românească şi Moldova, Editura UAUIM, 2010

[3.6] Rodica Crişan, Zidăriile Tradiţionale – Caracteristici şi procese de degradare specifice la

clădirile de locuit urbane din zidărie tradiţională, Editura UAUIM, 1996.

[3.7] Rodica Crişan, Reabilitarea patrimoniului construit: reglementări specifice. Arhitext

Design nr. 3 / 1997.

[3.8] Sebastian Tologea, Lucrări de întreţinere şi consolidări în construcţii de locuinţe, Editura

tehnică, 1961.

[3.9] Sebastian Tologea, Probleme privind patologia şi terapeutica construcţiilor, Editura

Tehnică, 1975.

[3.10] Paul Popescu, Degradarea construcţiilor, Editura Fundaţiei România de mâine, 1992

[3.11] Carta de la Venezia, 1964. In Documenti, norme ed istruzioni per il restauro dei

monumenti, a cura di E. Romeo, Electa Napoli, 1990.

[3.12] Carta della conservazione e del restauro degli oggetti d'arte e di cultura, 1987. In

Documenti, norme ed istruzioni per il restauro dei monumenti, a cura di E. Romeo, Electa

Napoli, 1990.

[3.13] Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcţiilor - P 100 – 1,3 / 2008.

Ministerul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului, Bucureşti, 2008.

7.3 Referinţe bibliografice capitolul 4

[4.1] ASTM, In-situ compressive stress within solid unit masonry estimated using flat-jack

measurements, ASTM Standard C 1196-04, 2004

Page 54: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 54

[4.2] ASTM, In-situ measurement of masonry deformability properties using flat-jack

method, ASTM Standard C 1197-04, 2004

[4.3] Paweł Gregorczyk, Paulo B. Lourenço, A Review on Flat-Jack Testing, Engenharia Civil,

pag. 39-50, Numero 9, 2000,

[4.4] Smart monitoring of historic structures, D5.1-part 1 Report on test methods and

former test results, pag. 91-94, 2010.

[4.5] 15 WCEE Lisboa 2012, A. Simões, A. Gago, M. Lopes & R. Bento, Characterization of Old

Masonry Walls: Flat-Jack Method,

[4.6] Luigia Binda, Antonella Saisi, Giuliana Cardani, Misura in situ delle proprietà elastiche

mediante l’uso di martinetto piatto doppio, 2007.

[4.7] Mircea Crişan prof.dr.ing, colab. Vlad Petrescu lector ing., Expertiză tehnică cu concept

de consolidare imobil b-dul Lascăr Catargiu, nr. 21, sector 1, Bucureşti - Observatorul

astronomic „Amiral Vasile Urseanu”, MC Design Construct s.r.l., iunie 2009.

[4.8] Mircea Crişan prof.dr.ing, colab. Vlad Petrescu lector ing., Expertiza tehnică cu concept

de consolidare Crematoriul Cenuşa - Bucureşti, MC DESIGN COSTRUCT SRL, mai 2014.

[4.9] Raport de expertiza tehnică după P100–92 la clădirea crematoriului uman Cenuşa,

întocmită de SC MIRALEX INVEST SRL, expert conf.dr.ing. Alexandrina PRETORIAN, expert

consultant ing. Emilian ŢIŢARU – decembrie 1995

[4.10] Vlad Petrescu, Mircea Crişan, Basarab Chescă, Gabriel Dănilă, In situ diagnosis

methods for determining acurate static and mechanichal caracteristics of masonry,

Proceedings of 5th Conference on Earthquake Engineering, Bucharest, Romania, June 19-20

2014, Editura Conspress.

7.4 Referinţe bibliografice capitolul 5

[5.1] Releveul de arhitectură – 2010, la clădirea crematoriului uman Cenuşa.

[5.3] Încercări nedistructive şi pahometrice efectuate la obiectivul crematoriul – CENUŞA,

Bucureşti, întocmit de STAR CONST IMPEX SRL – decembrie 1995

Page 55: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 55

[5.4] Studiu geotehnic proiect consolidare al clădirilor crematoriului uman Cenuşa şi

columbar, întocmit de GEOTEHNICA CHIOVEANU SRL, geotehnician Gheorghe CHIOVEANU –

1997

[5.7] Studiu geotehnic necesar expertizei tehnice de rezistenţă a clădirilor din incinta

crematoriului Cenuşa, Calea Şerban Vodă nr.183, sector 4, Bucureşti, întocmit de SC TERRA

PRO SRL, geotehnician Emil BOTEZ – octombrie 2009.

[5.8] Expertiza tehnică cu concept de consolidare Crematoriul Cenuşa - Bucureşti, întocmit

de MC DESIGN COSTRUCT SRL, expert MTCT, MCC prof.dr.ing. Mircea CRIŞAN - octombrie

2010.

[5.9] Studiu geoelectric privind starea terenului de fundare în vederea reabilitării clădirii

Crematoriului Cenuşa, Calea Şerban Vodă nr.183, sector 4, Municipiul Bucureşti, întocmit de

SC SAMI CONSULT SRL, dr.ing. Mihai MAFTEIU şi ing. geolog Sanda BUGHIU - mai 2014,

[5.10] Încercări in situ cu prese plate hidraulice - mai 2014 – autor ing. Vlad Petrescu si

tehnician Mircea Nădăban.

[5.11] Expertiza tehnică cu concept de consolidare Crematoriul Cenuşa - Bucureşti, întocmit

de MC DESIGN COSTRUCT SRL, expert MTCT, MCC prof.dr.ing. Mircea CRIŞAN - mai 2014.

[5.12] Studiu privind valoarea istorico - arhitecturală şi urbanistică a imobilului din bdul.

Lascăr Catargiu, nr. 21, sector 1, Bucureşti - Observatorul Astronomic „Amiral Vasile

Urseanu”, elaborat de către arh.ing. Aurora Târşoagă, drd.arh.Horia Moldovan – ianuarie

2007;

[5.13] Studiu geotehnic Observatorul Astronomic Amiral Vasile Urseanu, bd. Lascar Catargiu

nr.21, sector 1, Bucureşti, întocmită de GEOTEHNICA DESIGN S.R.L, ing. geol. Cristian Lesciuc

– iulie 2006;

[5.14] Expertiză tehnică cu concept de consolidare imobil b-dul BD. LASCĂR CATARGIU, NR.

21, sector 1, BUCUREŞTI-Observatorul astronomic „AMIRAL VASILE URSEANU – elaborat MC

Design Construct s.r.l. prin expert tehnic şi expert Ministerul Culturii prof.dr.ing. Mircea

Crişan, colaborator ing. Vlad Petrescu.

[5.15] Încercări in situ cu prese plate hidraulice - iunie 2014 – autor ing. Vlad Petrescu şi

tehnician Mircea Nădăban.

[5.16] P100-3/2008, Cod de evaluare şi proiectare a lucrărilor de consolidare la clădiri

existente vulnerabile seismic. Vol.1- Evaluare. Vol.2- Consolidare.

Page 56: Petrescu Vlad - Rezumat

PROTECŢIA CLĂDIRILOR CU STATUT DE PATRIMONIU PRIN METODE MODERNE DE INTERVENŢIE

ing. Vlad Petrescu Page 56

[5.17] Metodologie pentru evaluarea riscului şi propunerile de intervenţie necesare la

structurile construcţiilor monumente istorice în cadrul lucrărilor de restaurare ale acestora.

Indicativ MP 025-04 (aprobată cu Ordinul 743/18.04.2004).

[5.18] Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures . Part 1.4:

General rulesstrengthening and repair of buildings.

[5.19] Carta Internaţională de la Veneţia privind conservarea şi restaurarea monumentelor

istorice 1964.