Testing the mechanical and physical properties of concrete in the bottom perimeter ring of the dome of the Centennial Hall in Wrocław

W pracy przedstawiono wyniki badań cech mechanicznych i fizycznych betonu w dolnym pierścieniu obwodowym kopuły Hali Stulecia we Wrocławiu, które zostały przeprowadzone w drugiej połowie 2009 roku, w czasie robót remontowych elewacji tego obiektu. Przedstawione wyniki dokumentują aktualne cechy mechaniczno-fizyczne betonu, po upływie około 100 lat. Z jednej strony są one unikalnym źródłem informacji o jakości betonu z początku XX wieku, z drugiej zaś pozwalają na ocenę uwarunkowań trwałości tego tworzywa po upływie stulecia. Uzyskane wyniki wykazały, że aktualny stan techniczny betonu, pomimo upływu niemal 100 lat, należy uznać za bardzo dobry. Parametry wytrzymałościowe tego betonu odpowiadają obecnym wymaganiom stawianym klasie wytrzymałości C20/25, co biorąc pod uwagę poziom technologii betonu na początku ubiegłego wieku, należy uznać za wynik nadspodziewanie dobry. Wysoką jakość badanego betonu potwierdzają także wyniki badania wytrzymałości betonu na rozciąganie, które wykazały jej średnią wartość na poziomie około 3,6 MPa oraz wyniki oznaczenia nasiąkliwości, której wartości zawierały się w przedziale od 3,9% do 4,8%, przy współczynniku zmienności równym 8%, co świadczy o dużej szczelności i jednorodności strukturalnej badanego betonu. Badania wykazały także, że przypowierzchniowa warstwa badanego betonu uległa w znacznym stopniu procesowi karbonatyzacji. W większości badanych przypadków stwierdzono, że zasięg karbonatyzacji jest nie mniejszy niż 35 mm, przy czym wyniki badań, które zostały wykonane w kierunku prostopadłym do kierunku betonowania, pokazały, że w wielu miejscach beton pomimo upływu niemal 100 lat nie uległ temu procesowi i w pełni zachował zdolności pasywacyjne w stosunku do stali zbrojeniowej.The work presents results of tests of mechanical and physical properties of concrete in the bottom perimeter ring of the dome of the Centennial Hall in Wrocław, conducted in the second half of 2009 during renovation work on the object elevation. The presented results document current mechanical and physical properties of concrete, after almost one hundred years have passed. On the one hand, they are a unique source of information about the quality of concrete from the beginning of the 20th century, while on the other, they allow for evaluation of durability conditions of the material after a century. The obtained results showed that the current technical condition of concrete, although almost 100 years have passed, should be regarded as very good. Strength parameters of that concrete meet the current requirements for strength class C20/25 which, considering the level of concrete technology at the beginning of the previous century should be considered a surprisingly good result. High quality of the tested concrete was confirmed by the results of the concrete tensile strength tests, which indicated its average value at the level of approximately 3.6 MPa, and the results of absorbability determination the values of which were between 3.9% and 4.8%, with the coefficient of variation equalling 8%, which proves significant density and structural homogeneity of the examined concrete. The tests also showed that the surface layer of the examined concrete underwent the process of carbonatisation to a great extent. In the majority of examined cases it was found out that the range of carbonatisation is not smaller than 35 mm and, moreover, results of tests which were carried out in the direction perpendicular to the direction of concreting showed that in many places concrete did not undergo the process and fully maintained its passivation properties in relation to reinforcing steel, despite the passing of almost 100 years