EKSPERTYZA TECHNICZNA FILARÓW PODCIENI RZESZOWSKIEGO RATUSZA

Transkrypt

1 EKSPERTYZA TECHNICZNA FILARÓW PODCIENI RZESZOWSKIEGO RATUSZA ZAMÓWIENIE REALIZOWANE W RAMACH ZADANIE INWESTYCYJNEGO WYKONANIE IZOLACJI I ODTWORZENIE STRUKTURY FILARÓW W BUDYNKU RATUSZA ZLECENIODAWCA: DOTYCZY: AUTOR OPRACOWANIA : Gmina Miasto Rzeszów Rzeszów ul. Runek 12 Filary podcieni rzeszowskiego Ratusza Rynek 1, Rzeszów mgr inż. Wojciech Włodarczyk Warszawa luty 2015r. 1

2 ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA: 1. Podstawa opracowania ekspertyzy 2. Przedmiot ekspertyzy 3. Cel ekspertyzy 4. Zakres ekspertyzy 5. Materiały wykorzystane w ekspertyzie 6. Charakterystyka budynku Ratusza 7. Charakterystyka filarów podcieni Ratusza 8. Stan techniczny filarów podcieni Ratusza 9. Badania wilgotności piaskowca w filarach podcieni Ratusza 10. Badania zasolenia piaskowca w filarach podcieni Ratusza 11. Badania sklerometryczne Młotkiem Schmidta piaskowca w filarach podcieni Ratusza 12. Obliczenia sprawdzające nośności filarów podcieni Ratusza 13. Zalecenia konserwatorskie 14. Przyczyny powstania uszkodzeń filarów podcieni Ratusza 15. Wnioski i zalecenia ze wskazaniem programu prac naprawczych filarów podcieni Ratusza Załączniki: 1. Zestaw zdjęć nr 1 do nr 8 2. Załącznik nr 1 - Zalecenia konserwatorskie Podkarpackiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków pismo L.dz. UOZ-Rz z dnia r. 3. Załącznik nr 2 Analiza zasolenia piaskowca wbudowanego w filary podcieni Ratusza 4. Załącznik nr 3 - Kopia dziennika budowy dotyczącego wykonania izolacji pionowej murów fundamentowych w budynku Ratusza przy ul. Rynek 1 w Rzeszowie z 2007r. (Pozwolenie na budowę AR.I /96/57/6/05 z dnia 12.X.2005) 5. Załącznik nr 4 Dokumentacja fotograficzna wykonanie izolacji pionowej murów fundamentowych w budynku Ratusza przy ul. Rynek 1 w Rzeszowie z 2007r. 6. Dokumenty zawodowe 1. PODSTAWA OPRACOWANIA EKSPERTYZY Umowa Nr WI.P z Gminą Miasto Rzeszów z dnia r. 2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA Przedmiotem niniejszego opracowania są filary podcieni Ratusza w Rzeszowie. Zadanie inwestycyjne: Wykonanie izolacji i odtworzenie struktury filarów w budynku Ratusza 3. CEL EKSPERTYZY Celem niniejszego opracowania jest określenie stanu technicznego filarów podcieni rzeszowskiego Ratusza wraz ze wskazaniem przyczyn powstania uszkodzeń i 2

3 przedstawieniem programu prac naprawczych konstrukcyjnych i innych niezbędnych robót budowlanych oraz konserwatorskich ze szczególną analizą w zakresie wskazania metod wykonania izolacji (zabezpieczenia) filarów podcieni Ratusza w Rzeszowie. 4. ZAKRES OPRACOWANIA Zakresem opracowania objęte są zagadnienia techniczne związane bezpośrednio z wymienionym wyżej celem. 5. MATERIAŁY WYKORZYSTANE DO EKSPERTYZY 5.1. Wizja lokalna w dniu 19 i 29 stycznia 2015r, badania wilgotności i zasolenia, dokumentacja fotograficzna filarów podcieni Ratusza Projekt techniczny rekonstrukcji piwnic Ratusza Konstrukcja opracowany przez Pracownię Sztuk Plastycznych Oddziała Rzeszów z czerwca 1993r Projekt techniczny rekonstrukcji piwnic Ratusza Architektura opracowany przez Pracownię Sztuk Plastycznych Oddziału Rzeszów z października 1994r Zalecenia konserwatorskie Podkarpackiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków pismo L.dz. UOZ-Rz z dnia r Dziennik budowy dotyczący między innymi wykonania izolacji pionowej murów fundamentowych w budynku Ratusza przy ul. Rynek 1 w Rzeszowie z 2007r. (Pozwolenie na budowę AR.I /96/57/6/05 z dnia 12.X.2005) 5.6. Dokumentacja fotograficzna wykonanie izolacji pionowej murów fundamentowych w budynku Ratusza przy ul. Rynek 1 w Rzeszowie z 2007r Podstawa prawna opracowania: 1. Ustawa z dnia 7 lipca Prawo budowlane (dz.u.nr.89.poz.414) 2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z 12 kwietnia 2002 w sprawie warunków technicznych jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. 3. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. 4. Polskie normy oraz literatura fachowa i własne doświadczenie zawodowe autorów niniejszego opracowania. 6. CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU RATUSZA Budynek rzeszowskiego Ratusza został wybudowany przez Mikołaja Spytka Ligęzę, najprawdopodobniej przed końcem XVI wieku. Dzisiejszą formę przyjął pod koniec XIX wieku, kiedy to w 1867 i 1884, a następnie w latach przeprowadzono jego gruntowną przebudowę łączącą elementy w stylu neogotyckiego i neorenesansowego. W wyniku przesunięcia ściany frontowej i oparcia jej na arkadach, na piętrze budynku powstała główna sala, gdzie obraduje Rada Miasta. Budynek w części zachodniej posiada podłużny układ konstrukcyjny a w części wschodniej występuje układ poprzeczny, gdzie strop parteru wykonany jest w formie sklepień krzyżowych i opiera się na filarach tworząc jednotraktowe podcienie. Ściany nośne części naziemnej wykonano z cegły pełnej na zaprawie wapiennej. Ściany fundamentowe wykonano z kamienia łupanego (piaskowiec), cegły i gruzu ceglanego na zaprawie wapiennej. 3

4 Stropy w budynku częściowo, sklepienia z cegły pełnej, częściowo drewniane. Klatka schodowa z pełnych brusów kamiennych. Dach o konstrukcji drewnianej kryty dachówką ceramiczną. 7. CHARAKTERYSTYKA FILARÓW PODCIENI RATUSZA Sklepienie krzyżowe nad podcieniami Ratusza wraz z reprezentacyjną elewacją wschodnią i główną galerią balkonową wsparte są na 4 filarach zewnętrznych i na 4 pilastrach wbudowanych w ścianę zewnętrzną parteru budynku Ratusza. Filary i pilastry wykonano z bloków kamiennych - tzw. formaków z rodzimego piaskowca karpackiego. Filary mają wysokości ok. 2m nad poziom płyt runku. Filary skrajne maja kształt wpisujący się w prostokąt o wymiarach 95cm na 115cm a kształt filarów środkowych wpisuje się w prostokąt o wymiarach 95cm na 90cm Filary skrajne od strony podcienia mają tzw. narożnik wklęsły tzn. w miejscu narożnika na pełnej wysokości filara wykonano wcięcie o wymiarach ok. 15 cm x 25 cm otrzymując w ten sposób scalony z filarem pilaster niezbędny do podtrzymania płaszczyzny ostrołuku. Bloki wieńczące filary środkowe, od strony podcienia mają wyciosane pilastry ozdobione rolkami do podtrzymania płaszczyzn ostrołuków spoczywających z jednej strony na filarach frontowych, a z drugiej strony na filarach wewnętrznych wbudowanych jako pilastry wysunięte ok. 25 cm poza zewnętrzną ścianę parteru budynku Ratusza. Ostrołuki arkad ozdobione są ornamentem w postaci ozdobnej lekko wklęsłej fazy o stałej szerokości, z obustronnymi wypukłymi wałkami. W podcieniu wykonano ostre łuki proste, o jednej płaszczyźnie, bez fazy i ornamentów. Tak jak sklepienia krzyżowe wyprawiono tynkiem i zatarto na gładko, bez widocznej faktury, pomalowano na biało. Filary ułożone są z sześciu warstw bloków kamiennych o wysokości ok. 40 cm w każdej warstwie. Poziom najniższy stanowiący podstawę i najwyższy - zwieńczenie filarów oraz część bloków kamiennych w warstwach pośrednich wykonane zostały z pełnych, pojedynczych bloków kamiennych o lekko fazowanych krawędziach. Pozostałe warstwy filarów składają się z dwóch oddzielnych bloków kamiennych o takich samych wymiarach (również z lekko fazowanymi krawędziami), układanych na krzyż w stosunku do warstwy ułożonej poniżej lub oddzielonych warstwą z pojedynczego bloku. Pierwszą warstwą filarów ułożoną z podwójnych bloków kamiennych jest warstwa druga, a płaszczyzna styku tej warstwy we wszystkich filarach skierowana jest w kierunku wschodnim. Bloki ułożone w podstawie filarów zostały posadowione poniżej poziomu nawierzchni rynku na wspólnej ceglanej ławie fundamentowej. Bloki te wystają ponad poziom nawierzchni podcienia na ok.15-20cm. Krawędzie kamiennych podstaw filarów, wystające poza obrysy ścian każdego filara zostały wykończone łagodną poziomą fazą w postaci ćwierćwałka o promieniu istniejącego występu. Poziom posadowienia ceglanej ławy fundamentowej o szer. ok. 1,2m znajduje się ok. 3 m poniżej poziomu nawierzchni rynku. Ława fundamentowa na której zostały posadowione filary wschodniej fasady Ratusza zgodnie z udostępnioną dokumentacją projektową, dziennikiem budowy i dokumentacja fotograficzną zostały zabezpieczone od wilgoci i wód gruntowych w pierwszej połowie

5 roku. Zgodnie z zapisami w dzienniku budowy dotyczącego wykonania izolacji pionowej murów fundamentowych w budynku Ratusza przy ul. Rynek 1 w Rzeszowie z 2007r ( patrz Załącznik nr 3) fundamenty ceglane filarów zaizolowano w technologii firmy Remmers w następujący sposób: preparat gruntujący Aida Kiesol szlam wodoszczelny Aida Sulfatechlamme Sulfiton K2 Dickbeschichtung na ostro Sulfiton K2 Dickbeschichtung na gładko W związku z powyższym, obecnie nie zachodzi konieczność wykonywania izolacji pionowej ceglanych ław kamiennych filarów ratusza. Opis piaskowca zastosowanego do budowy filarów podcieni Ratusza Na podstawie oględzin można stwierdzić, że formaki z rodzimego piaskowca karpackiego wykorzystane do budowy filarów charakteryzują się niejednorodną barwą, strukturą, teksturą oraz zróżnicowaną granulacją, spoiwem i lepiszczem. W zależności od lokalnie występujących minerałów takich jak kwarc (SiO 2 ), kalcyt (CaCO 3 ), żelazo (np. FeS 2 ), siarka (S), a w tych okolicach również arsen (m.in.: realgar o symbolu AsS, aurypigment As 2 S 3, pararealgar As 4 S 4 i inne), czy nawet aczkolwiek sporadycznie rtęć (np. cynober HgS) zalegających w różnych miejscach, na różnych poziomach i głębokościach w tym samym eksploatowanym złożu, może występować różnego rodzaju spoiwo, zarówno kwarcowe, wapniste, żelaziste, a nawet ilaste. Obok twardych i trwałych, silnie skrzemionkowanych piaskowców mogą występować różnoziarniste zlepieńce często uziarnione frakcjonalnie z przewarstwieniami z łupków, w tym również czarnych lub przeławicone różnymi mułowcami. Dlatego formaki wbudowane w filary rzeszowskiego ratusza różnią się nie tylko barwą, ale również wytrzymałością, odpornością na czynniki atmosferyczne, chemiczne i mechaniczne, co jest uwidocznione w ich wizualnym stanie zachowania. 5

6 Fotokopia nr 1 Rzut fundamentów Ratusza - wg udostępnionej dokumentacji archiwalnej z 1994r. Fotokopia nr 2 Rzut piwnic Ratusza - wg udostępnionej dokumentacji archiwalnej z 1994r. 6

7 Fotokopia nr 3 Przekrój Ratusza - wg udostępnionej dokumentacji archiwalnej z 1994r. 8. STAN TECHNICZNY FILARÓW PODCIENI RATUSZA 8,1. Filary zewnętrzne powierzchnia bloków piaskowca do wysokości ok. 1,2m od poziomu nawierzchni rynku jest uszkodzona, widoczne są odspojone od podłoża fragmenty materiału z łatwością dające się oderwać. Odspojony kamień kruszy się w rękach, zniszczona, skorodowana warstwa kamienia osiąga gr. nawet do 5 cm - Zestaw zdjęć nr 1, na powierzchni piaskowca widoczne są przebarwienia wynikające z występowania miejscowych zawilgoceń i wysoleń - Zestaw zdjęć nr 2, na powierzchni filarów stwierdzono miejsca wykonanych uzupełnień ubytków szpachlami naprawczymi, trzecia warstwa bloków kamiennych ma widoczne niewielkie i nieliczne uszkodzenia - Zestaw zdjęć nr 3, w filarach występują ubytki zaprawy w spoinach pionowych - Zestaw zdjęć nr 4, stwierdzono wykonanie mocowania odspojonych fragmentów piaskowca do rdzenia filarów za pomocą wbijanych prętów stalowych które uległy korozji - Zestaw zdjęć nr 5, na poziomie drugiej warstwy bloków kamiennych stwierdzono wysypywanie się luźnych ziaren zwietrzałego piaskowca zarówno z odsłoniętych warstwa uszkodzonych bloków, jak również z kawern powstałych pod odłamanymi fragmentami, na poziomie drugiej i trzeciej warstwy przy ostukiwaniu fasad poszczególnych bloków kamiennych stwierdzono w niektórych miejscach głuchy odgłos, pod wierzchnią, warstwą o miąższości kilka może kilkanaście milimetrów znajduje się luźny materiał zdegradowanego miejscowo piaskowca - Zestaw zdjęć nr 6, 8.2. Filary (pilastry) w ścianie zewnętrznej parteru uszkodzenia powierzchni są znacznie mniejsze niż na filarach zewnętrznych i występują 7

8 na powierzchni pierwszego, dolnego bloku, częściowo posadowionego poniżej nawierzchni rynku - Zestaw zdjęć nr 7, 8.3. Otoczenie filarów zmieniona w stosunku do wcześniejszej istniejącej niwelacja i wyprofilowanie spadków powierzchni rynku powodująca spływ wody opadowej w kierunku filarów co sprzyja na nadmierne ich zawilgocenie. Przed remontem nawierzchni rynku, od strony wschodniej filary zabezpieczał od nadmiernego dopływu wód opadowych wysoki krawężnik - Zestaw zdjęć nr BADANIA WILGOTNOŚCI FILARÓW PODCIENI RATUSZA Pomiaru zawilgocenia zewnętrznej warstwy piaskowca wbudowanego w filary podcieni Ratusza wykonano za pomocą miernika elektronicznego LASER LINER MULTIWERT MASTER. W tabeli poniżej przedstawiono zbiorcze zestawienie pomiarów wilgotności piaskowca. Punkt pomiarowy Opis lokalizacji Wilgotność % 1 Filar skrajny nr 1 południowo - wschodni 2,9 2 Filar skrajny nr 1 południowo - wschodni 2,8 3 Filar skrajny nr 1 południowo - wschodni 3,1 4 Filar skrajny nr 1 południowo - wschodni 3,6 5 Filar środkowy nr 2 2,9 6 Filar środkowy nr 2 2,7 7 Filar środkowy nr 2 2,5 8 Filar środkowy nr 2 2,5 9 Filar środkowy nr 3 2,3 10 Filar środkowy nr 3 2,6 11 Filar środkowy nr 3 1,9 12 Filar środkowy nr 3 2,4 13 Filar skrajny nr 4 północno - wschodni 4,9 14 Filar skrajny nr 4 północno - wschodni 3,6 15 Filar skrajny nr 4 północno - wschodni 2,7 16 Filar skrajny nr 4 północno - wschodni 3,4 8

9 W tabeli poniżej podano ogólnie przyjętą w literaturze technicznej klasyfikacje zawilgocenia murów. [Hoła J., Matkowski Z., Wybrane problemy dotyczące zabezpieczeń przeciwwilgociowych ścian w istniejących obiektach murowanych, XXIV Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie budowlane Szczecin Międzyzdroje, 2009, 73-92] Tabela - Klasyfikacja stopni zawilgocenia murów Stopień zawilgocenia murów ceglanych I 0-3% mury o dopuszczalnej wilgotności II 3%-5% mury o podwyższonej wilgotności III 5%-8% mury średnio wilgotne IV 8%-12% mury mocno wilgotne V >12% mury mokre Wilgotność badanego piaskowca przekracza wartości < 3% co kwalifikuje go do kamienia o podwyższonej wilgotności. 10. BADANIA ZASOLENIA FILARÓW PODCIENI RATUSZA Na potrzeby niniejszego opracowania zlecono wykonane przez laboratorium Firmy SCHOMBURG badanie zasolenia piaskowca wbudowanego w filary podcieni Ratusza. Badania wykonano na 4 próbkach metodą fotometryczną na urządzeniu DR W tabeli poniżej przedstawiono wyniki analizy zasolenia piaskowca w filarach Nr próbki AZOTANY SIARCZANY CHLORKI RAZEM SOLE Procent masowy Procent masowy Procent masowy Procent masowy 1 0,01 0,74 0,52 1,27 2 0,02 0,87 0,47 1,36 3 0,02 0,44 0,42 0,88 4 0,04 0,48 1,28 1,80 Wartość średnia 0,023 0,632 0,673 1,38 9

10 Miejsce Odzyt średni sprowadzony Li ( Klasyfikację stopnia zasolenia według WTA podano poniżej KLASYFIKACJA SZKODLIWYCH SOLI BUDOWJANYCH (dane w %) STOPIEŃ ZASOLENIA AZOTANY SIARCZANY CHLORKI Wysoki > 0,30 > 1,50 > 0,50 Średni 0,10 0,30 0,50 1,50 0,20 0,50 Niski < 0,10 < 0,50 < 0,20 Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami stopień zasolenia badanych próbek piaskowca jest: dla azotanów - niski, dla siarczanów - średni dla chlorków wysoki Protokół z badań zasolenia próbek piaskowca wbudowanego w filary podcieni Ratusza stanowi Załącznik nr 2 do niniejszego opracowania. 11. BADANIA SKLEROMETRYCZNE MŁOTKIEM SCHMIDTA PIASKOWCA W FILARACH PODCIENI RATUSZA W celu określenia wytrzymałości na ściskanie piaskowca w filarach podcieni Ratusza wykonano badania nieniszczące młotkiem Schmidta, Wyniki badań przedstawiono w tabeli poniżej: DZIENNIK POMIARÓW SKLEROMETRYCZNYCH MŁOTKIEM SCHMIDTA TYPU N Obiekt: Ratusza w Rzeszowie Element: filary podcieni Ratusza z piaskowca Data badania r. Nr młotka: 1L0856 odczyt na kowadle: przed badaniem po badaniu Kąt Odczyty L Odczyt średni L i Li - Ĺ (Li - Ĺ) ,80 35,80 0,19 0,04 10

11 ,60 34,60-1,01 1, ,50 35,50-0,11 0, ,60 36,60 0,99 0, ,00 35,00-0,61 0, ,30 35,30-0,31 0, ,00 36,00 0,39 0, ,50 35,50-0,11 0, ,80 35,80 0,19 0, ,00 36,00 0,39 0,15 356,10 0,00 2,87 Średnia liczba odbicia L = = 35,61 Odchylenie standardowe S L = 0,56 Współczynnik zmienności V L= 1,59 Wytrzymałość piaskowca ƒ L = 26,72 MPa Na podstawie przeprowadzonych badań można przyjąć że wytrzymałość na ściskanie wbudowanego w filary piaskowca wynosi w zaokrągleniu 26 MPa. Otrzymana wielkość wytrzymałości piaskowca na ściskanie mieści się w dolnej granicy wytrzymałości piaskowca wykorzystywanego w budownictwie, którego wytrzymałość w zależności od miejsca pozyskania może wynosić nawet powyżej 100 MPa. ( np. ze złoża Długopole ) 12. OBLICZENIA SPRAWDZAJĄCE NOŚNOŚCI FILARÓW PODCIENI RATUSZA Zebranie obciążeń działających na filary Obciążenia stałe nr Rodzaj obciążenia 1 obciążenie od ściany zewnętrznej 2 strop nad Wartość Jednostka Mnożnik [m] obciążenie charakter. [kn/m] współ. obc. Obciążenie oblicz. [kn/m] [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] parterem 3 strop nad 1p [kn/m 2 ] balkon na 1p [kn/m 2 ] g k 1= g d 1= Obciążenia użytkowe 11

12 nr Rodzaj obciążenia Wartość Jednostka Mnożnik [m] obciążenie charakter. [kn/m] współ. obc. Obciążenie oblicz. [kn/m] 1 strop nad [kn/m 2 ] parterem 2 strop nad 1p [kn/m 2 ] balkon [kn/m 2 ] q k 2= q d 2= Obliczenie sił w filarach Geometria układu Lista węzłów Lista podpór Nr Węzła X[m] Y[m] Nr podpory Nr Węzła Kier. X Kier. Y Obrót Sprężystość (kier.x) [kn/m] Sprężystość (kier.y) [kn/m] Sprężystość (obrót) [knm/rad] 1 1 sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne sztywne

13 Obciążenia przęsłowe Nr Nr Typ Kierunek P 1 P 2 a[m] b[m] Obciąż. Pręta obciążenia działania 1 5 równomierne globalny y kn/m równomierne globalny y kn/m równomierne globalny y kn/m równomierne globalny y kn/m równomierne globalny y kn/m równomierne globalny y kn/m Obwiednie sił wewnętrznych - Pręt 1 Nr pkt. x/l M max [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M max Nr pkt. x/l M min [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M min Nr pkt. x/l M [knm] T max [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T max Nr pkt. x/l M [knm] T min [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T min Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N max [kn] Grupy obciążeń ext N max Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N min [kn] Grupy obciążeń

14 ext N min Obwiednie sił wewnętrznych - Pręt 2 Nr pkt. x/l M max [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M max Nr pkt. x/l M min [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M min Nr pkt. x/l M [knm] T max [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T max Nr pkt. x/l M [knm] T min [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T min Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N max [kn] Grupy obciążeń ext N max Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N min [kn] Grupy obciążeń ext N min Obwiednie sił wewnętrznych - Pręt 3 Nr pkt. x/l M max [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń

15 ext M max Nr pkt. x/l M min [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M min Nr pkt. x/l M [knm] T max [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T max Nr pkt. x/l M [knm] T min [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T min Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N max [kn] Grupy obciążeń ext N max Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N min [kn] Grupy obciążeń ext N min Obwiednie sił wewnętrznych - Pręt 4 Nr pkt. x/l M max [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext M max Nr pkt. x/l M min [knm] T [kn] N [kn] Grupy obciążeń

16 ext M min Nr pkt. x/l M [knm] T max [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T max Nr pkt. x/l M [knm] T min [kn] N [kn] Grupy obciążeń ext T min Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N max [kn] Grupy obciążeń ext N max Nr pkt. x/l M [knm] T [kn] N min [kn] Grupy obciążeń ext N min Obwiednia reakcji w węźle nr 1 Reakcja ekstremalna R x [kn] R y [kn] M z [knm] Grupy obciążeń R x max R x min R y max R y min M z max M z min Obwiednia reakcji w węźle nr 3 Reakcja ekstremalna R x [kn] R y [kn] M z [knm] Grupy obciążeń R x max R x min R y max R y min M z max M z min

17 Obwiednia reakcji w węźle nr 5 Reakcja ekstremalna R x [kn] R y [kn] M z [knm] Grupy obciążeń R x max R x min R y max R y min M z max M z min Obwiednia reakcji w węźle nr 7 Reakcja ekstremalna R x [kn] R y [kn] M z [knm] Grupy obciążeń R x max R x min R y max R y min M z max M z min Maksymalna siła ściskająca w filarach wynosi 965 kn Przy przyjęciu zgodnie z wynikami badań sklerometrycznych wytrzymałości na ściskanie filarów z piaskowca równej 26 MPa minimalna powierzchnia przekroju filarów wynosi: F 965/(26*10 3 ) 0, 0371 m cm 2 to daje przekrój o boku 19,5cm x 19,5 cm Przekrój filarów w najwęższym miejscu po odjęciu uszkodzonej, odspojonej warstwy piaskowca wynosi: (95 2 x 5) x (90 2 x 5) = 85cm x 80cm = 6800 cm 2 > 371 cm 2 Na podstawie przeprowadzonych obliczeń sprawdzających można stwierdzić, że zmniejszenie przekroju filarów o grubość uszkodzonej, dochodzącej do 5cm wierzchniej warstwy piaskowca nie zagraża jeszcze bezpieczeństwu konstrukcji budynku Ratusza. 13. ZALECENIA KONSERWATORSKIE Na potrzeby opracowania niniejszej ekspertyzy złożono wniosek do Podkarpackiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków o wydanie zaleceń konserwatorskich odnośnie określenia akceptowanego zakresu prac naprawczych filarów podcieni Ratusza. W piśmie nr L.dz. UOZ-Rz z dnia r. Podkarpacki Wojewódzki Konserwator Zabytków zalecił przy naprawie filarów stosowanie takich rozwiązań, które w jak najmniejszym sposób będą ingerować w zabytkową strukturę kamiennych filarów. 17

18 Uznał że wymiana całych bloków na nowe nie będzie działaniem zgodnym z postulatami konserwatorskimi. Uznał za właściwe wykonywanie prac o charakterze zachowawczym, nie kolidującym z wymaganiami dotychczasowej ochrony konserwatorskiej zabytkowego Ratusza. Zalecenia Konserwatorskie stanowi Załącznik nr 1 do niniejszego opracowania. 14. PRZYCZYNY POWSTANIA USZKODZEŃ FILARÓW PODCIENI RATUSZA Stwierdzone w trakcie wizji lokalnej uszkodzenia (korozja) bloków piaskowca wbudowanych w filary podcieni Ratusza są spowodowane długotrwałym działaniem naturalnych i wymuszonych czynników wewnętrznych i zewnętrznych na które składają się między innymi: przenikanie z otoczenia przez mikropory, pęknięcia i rysy w piaskowcu agresywnych substancji takich jak dwutlenek węgla, chlorki, węglowodory, kwasy będące składnikami np. spalin samochodowych, moczu zwierzęcego i ludzkiego, wody deszczowej, roztapiającego się lodu i śniegu, które wchodzą w reakcję chemiczną ze składnikami piaskowca. z biegiem czasu w wyniku działania substancji agresywnych strefa uszkodzonego piaskowca powiększa się powodując rozpad lepiszcza, między innymi na skutek naprężeń w porach powstających w czasie procesu krystalizacji soli. cykliczne zamrażanie zawilgoconego piaskowca poprzez wzrost objętości wody w porach, co powoduje również powstawanie naprężeń rozciągających, które przyczyniają się do pękania i łuszczenia wierzchnich warstw kamienia. Do przyspieszenia tego procesu mogło się przyczynić wykonanie powierzchniowej impregnacji środkiem tworzącym szczelną powłokę nie pozwalającą na dyfuzję w kierunku zewnętrznym zamkniętej z głębszych warstw piaskowca pary wodnej, duże wahania temperatury, zarówno w czasie doby (noc/dzień) jak i w ciągu roku (zima/lato) wywołuje w powierzchniowych warstwach piaskowca naprężenia termiczne wpływające na powstawanie rys i pęknięć, zatykanie porów, szczelin i kapilar przez zanieczyszczenia atmosfery, kwaśne deszcze, osadzający się na ścianach kurz i brud oraz wytrącanie się soli powoduje częściowe lub całkowite zablokowanie dyfuzji pary wodnej w części lub w całej objętości bloku, powodując wysadziny przypowierzchniowych warstw bloków kamiennych, uprzednio osadzone zardzewiałe pręty stalowe, których produkty korozji zwiększają swoją objętość doprowadzając do pękania piaskowca. nadmierne zawilgocenie piaskowca na skutek: wyprofilowania spadku nawierzchni rynku w kierunku filarów, co naraża je na częste zawilgocenia spływającą w ich kierunku wodą opadową, a w przypadku deszczów nawalnych nawet na zalewanie, puste, nie wypełnione spoiny pionowe pomiędzy blokami poprzez które przedostaje się woda do wnętrza filarów, w wynik zacinających dreszczów, 18

19 prawdopodobne składowanie przy filarach zwałów śniegu (wymieszanego z solą drogową) tworzonych przy odśnieżaniu rynku,, należy również zwrócić uwagę na fakt, że destrukcyjny wpływ i postępujące uszkodzenia piaskowca, wywoływane wyżej wymienionymi czynnikami mogą się nasilać przez wibracje, drgania, ultradźwięki i fale głosowe powstające w czasie różnego rodzaju głośnych koncertów i imprez masowych odbywających się na rynku. 15. WNIOSKI I ZALECENIA ZE WSKAZANIEM PROGRAMU PRAC NAPRAWCZYCH FILARÓW PODCIENI RATUSZA Na podstawie przeprowadzonych oględzin, pomiarów oraz obliczeń sprawdzających należy stwierdzić że stan techniczny filarów podcieni Ratusza jest niezadawalający. Dalsze pozostawienie filarów w obecnym niezadawalającym stanie technicznym z postępującym procesem deterioracji stwarza zagrożenie utraty nośności jak i właściwości użytkowych oraz walorów wizualnych zabytkowych. Należy w możliwie krótkim czasie podjąć decyzję rozpoczęcia robót zabezpieczających i naprawczych likwidujących przyczyny i skutki niezadawalającego stanu technicznego filarów podcieni zabytkowego budynku Ratusza. Proponuje się wykonanie następujących prac naprawczych i zabezpieczających filarów i pilastrów Ratusza z zastosowaniem kompleksowych jednolitych technologicznie rozwiązań systemowych: Odsłonić podstawy filarów do poziomu posadowienia na ceglanej ławie fundamentowej. Wykonać inwentaryzację architektoniczną np. metodą fotogrametryczną w celu późniejszego wiernego odtworzenia szczegółów i detali, Usunąć ręcznie i mechanicznie wszystkie luźne elementy w uszkodzonych formakach piaskowca oraz skuć wszystkie nie nośne elementy, Hydropiaskowanie filarów wraz z podstawami w celu oczyszczenie powierzchni z brudu, kurzu, soli i gipsu w celu udrożnienia kapilar i porów przywrócenia i umożliwienia maksymalnej dyfuzji pary wodnej, Po oczyszczeniu i hydropiaskowaniu filary należy osuszyć np. strumieniem gorącego powietrza tak aby wilgotność piaskowca nie przekraczała 3%. Usunąć zardzewiałe pręty z bloków kamiennych, otwory po prętach oczyścić z pozostałych płatków i łusek luźnej rdzy, na końcu otwory szczelnie wypełnić zaprawą cementowo-wapienną-trachitową do wypełnień odwiertów pustek i zaflekować kolorystycznie dobraną mineralną, krystaliczną, wodoszczelną zaprawą uszczelniającą, 19

20 W miejsca gdzie po oczyszczeniu ubytki piaskowca nie przekraczają 3cm należy uzupełnić i wyrównać kitem barwionym w masie/zaprawą o spoiwie i wypełniaczu mineralnym, o kolorystce dostosowanej do kolorystyki uzupełnianego oryginalnego kamienia (z zachowaniem kolorystyki zgodnej z występującym podziałem warstw solwatacyjnych występujących na oryginalnym kamieniu). (np. kitem cementowowapienno-trachitowym, do napraw powierzchni z piaskowca uzyskać efekt postarzenia Uzupełnienia wykonać odtwarzając pierwotny kształt filarów, Kolorystykę i strukturę kitu (szpachli) należy uzgodnić z Konserwatorem Zabytków. Wykonać iniekcję niskociśnieniową podstaw filarów np. z mikroemulsji na bazie siloksanów, mającej za zadanie w sposób nieodwracalny i trwały zatrzymać podciąganie kapilarne, Nawiercanie otworów o średnicy 13mm wykonać w poziomie 5cm poniżej poziomu nawierzchni w podcieniu i płyty rynku, otwory wykonać o głębokości 7 cm większej od połowy grubości filarów, tak aby w bloku otwory z kierunków przeciwległych zachodziły na siebie mijankowo, nawiercać co 10cm po dwóch przeciwległych stronach filarów (w tej samej płaszczyźnie, lecz z przesunięciem o 5cm względem otworów po stronie przeciwległej), otwory przed iniekcją przedmuchać z pozostałości kurzu, po zakończeniu iniekcji otwory szczelnie wypełnić zaprawą cementowo-wapiennątrachitową do wypełnień odwiertów pustek i zaflekować kolorystycznie dobraną mineralną, krystaliczną, wodoszczelną zaprawą uszczelniającą, Uwaga! Zaproponowana metoda wykonania poziomej izolacji za pomocą iniekcji niskociśnieniowej przy ścisłym przestrzeganiu wymogów technologicznych i materiałowych określonych przez kompleksowe rozwiązania systemowe zapewnia trwałe i nieodwracalne zaizolowanie filarów przed podciąganiem wody kapilarnej. Na powierzchni podstaw filarów poniżej poziomu nawierzchni w podcieniu i płyty rynku wykonać izolację mineralną z 3 warstw szlamu mineralnego, wodoszczelnego i odpornego na sole mineralne, W miejsca gdzie po oczyszczeniu ubytki przekraczają 3cm uzupełnienie wykonać z nowych płyt piaskowca (flekowanie) klejąc je do filarów wysoce elastycznym klejem mineralnym do układania płyt kamiennych z piaskowca, nie przebarwiającym klasy C2 TE lub zaprawą epoksydową do klejenia płyt piaskowca. Nowe wklejane płyty piaskowca należy, dostosować fakturą i kolorystyka do oryginału - dopuszcza się miejscowe scalenie kolorystyczne z zastosowaniem specjalistycznych lazurów (tj. farb transparentnych, niekryjących), przeznaczonych do tego rodzaju zabiegów. Uzupełnienia wykonać odtwarzając pierwotny kształt filarów, 20