Fit for Use

Dopuszczenie do stosowania

Wstęp

W maju 2024 roku wziąłem udział w konferencji "Awarie Budowlane" w Międzyzdrojach, jednym z kluczowych wydarzeń branżowych. Tegoroczna edycja koncentrowała się na istotnych aspektach bezpieczeństwa konstrukcji, szczególnie na właściwym doborze i stosowaniu materiałów budowlanych. Okazało się, że wiele kwestii formalno-technicznych związanych z użyciem tych materiałów jest często bagatelizowanych w codziennej praktyce inżynierskiej, mimo ich fundamentalnego znaczenia dla bezpieczeństwa obiektów i odpowiedzialności zawodowej uczestników procesu budowlanego.

Najbardziej ożywione dyskusje dotyczyły prawidłowego wykorzystania stalowych wyrobów budowlanych, w tym geotechnicznych systemów samowiercących. Te debaty skłoniły mnie do zgłębienia tematu i opracowania publikacji "Fit for Use, czyli zasady doboru i dopuszczenia materiału budowlanego do zastosowania". Moim celem jest usystematyzowanie podstawowych faktów, przystępne przedstawienie zasad stosowania materiałów budowlanych oraz zwiększenie świadomości w zakresie wymogów formalno-technicznych. Dodatkowo, zamierzam rozprawić się z kilkoma powszechnymi mitami i nieporozumieniami dotyczącymi tego zagadnienia.

Zapraszam do lektury niniejszego artykułu, którego celem jest promowanie właściwego podejścia do materiałów budowlanych i podniesienie standardów w branży.

Czym jest Fit for Use (Fit4Use)?

Jednym z kluczowych zagadnień w budownictwie jest właściwy dobór materiałów budowlanych do konkretnego zadania. Kwestię tę opisuje termin "dopuszczenie do stosowania - Fit for Use / Fit4Use". Co to właściwie oznacza?

Fit for Use (Fit4Use) to przydatność do zastosowania lub dopuszczenie do stosowania. W kontekście budownictwa koncepcja ta odnosi się do adekwatności i, co najistotniejsze, możliwości wykorzystania materiałów, komponentów oraz systemów w ramach zamierzonego celu w projekcie budowlanym. Idea Fit for Use akcentuje bezpieczeństwo, trwałość i funkcjonalność konstrukcji poprzez spełnienie określonych wymogów i standardów projektu oraz przepisów. Jest ona (a przynajmniej powinna być) realizowana poprzez weryfikację wyrobu budowlanego pod kątem kilku kluczowych zasad, które omówię poniżej.

Kluczowe aspekty Fit4Use w budownictwie:

1. Zgodność z regulacjami prawnymi. Materiały i technologie konstrukcyjne muszą spełniać wymogi norm i przepisów budowlanych. Ta zgodność zwiększa bezpieczeństwo i minimalizuje ryzyko zarówno podczas budowy, jak i eksploatacji obiektu. Skodyfikowane zasady tworzą wspólny mianownik, zapewniając utrzymanie zakładanego poziomu jakości i bezpieczeństwa oraz ograniczając nieuczciwe praktyki rynkowe. Normy stanowią też wsparcie dla projektantów i innych uczestników procesu budowlanego, redukując ryzyko zawodowe. Odstępstwo od tych zasad wiąże się z przejęciem pełnej odpowiedzialności przez projektanta.
2. Charakterystyka materiału. Materiały budowlane muszą posiadać odpowiednie właściwości fizyczne i mechaniczne, aby sprostać obciążeniom i warunkom środowiskowym.
3. Kryteria użytkowalności. To zestaw cech decydujących o możliwości zastosowania wyrobu. Dla stalowych wyrobów budowlanych kluczową cechą jest gatunek stali, determinujący właściwości takie jak wytrzymałość, odporność na zmęczenie, udarność czy odporność na korozję.
4. Cykl życia. Materiały budowlane muszą zachować kluczowe właściwości użytkowe przez cały okres eksploatacji obiektu. Dla stalowych wyrobów budowlanych, jak mikropale samowiercące, dotyczy to głównie odporności na korozję i wytrzymałości zmęczeniowej.

Koncepcja Fit4Use nie jest nowością. Teoretycznie powinna być realizowana poprzez zapisy w specyfikacjach technicznych i innych elementach dokumentacji projektowej. Praktyka jednak pokazuje, że dopuszczenie do stosowania często odbywa się w sposób daleki od ideału. Nie wynika to z wadliwych czy nieprecyzyjnych specyfikacji technicznych, ale z niejasnego, niespójnego procesu wprowadzania wyrobów budowlanych do obrotu oraz powszechnego, błędnego przekonania, że weryfikacja dopuszczenia do stosowania została zawarta w krajowej ocenie technicznej. W rezultacie każdy wyrób budowlany, który został dopuszczony do obrotu, automatycznie uznaje się za dopuszczony do stosowania. Nic bardziej mylnego!

Pominięcie oceny przydatności do zastosowania na etapie projektowania i budowy oznacza dla użytkownika wyrobu budowlanego przejęcie na siebie pełnej odpowiedzialności i znacznego ryzyka technicznego oraz zawodowego.

Zamieszanie ze stalowymi wyrobami budowlanymi

Sektor budowlany (projektowanie i wykonawstwo) wydaje się być dobrze uregulowany. Jest to konieczność, biorąc pod uwagę odpowiedzialność związaną z tą dziedziną. Od wiedzy, kompetencji, przestrzegania norm i zasad sztuki zależy przecież trwałość i bezpieczeństwo obiektu, a tym samym ludzi. Stąd szereg regulacji, takich jak uprawnienia, certyfikaty itp., które mają zapewnić odpowiedni standard i jakość, prowadzące do wymaganego poziomu bezpieczeństwa.

Rynek budowlany to również materiały budowlane. Od ich właściwości oraz prawidłowego zastosowania zależy trwałość konstrukcji i bezpieczeństwo. Z uwagi na wynikającą z tego odpowiedzialność, rynek materiałów budowlanych podlega różnorodnym regulacjom, obejmującym między innymi zakładowe kontrole produkcji, certyfikacje itp. Generalnie jest to system nadzoru, który ma gwarantować jakość i stałość parametrów użytkowych wyrobu deklarowanych przez producenta.

Niestety, system ten nie chroni użytkowników w sposób wystarczający. O ile w przypadku projektowania, projekt sporządzony przez osoby bez uprawnień ma wartość jedynie papieru, na którym go wykonano, o tyle w przypadku wyrobów budowlanych istnieje szereg luk proceduralnych, które umożliwiają wprowadzenie do obrotu produktów niezgodnych z normami lub wręcz nienadających się do stosowania.

Jest to szczególnie widoczne w przypadku stalowych wyrobów budowlanych, jakimi są systemy samowiercące do wykonywania mikropali, kotew i gwoździ gruntowych.

Napływ tych wyrobów, głównie z Chin, produkowanych z nieznanych gatunków stali, według nieznanych norm, oraz ich bezkrytyczne wprowadzanie do obrotu stanowi realne zagrożenie, które już zaczyna się ujawniać na europejskim i amerykańskim rynku. W reakcji na to, administracje niektórych rynków podjęły już kroki zmierzające do formalnego uregulowania kwestii stosowania systemów samowiercących, kładąc nacisk na właściwy do zamierzenia budowlanego gatunek stali i pozostałe kluczowe aspekty jakościowe wyrobu budowlanego.

Co ciekawe, tych nieprawidłowości praktycznie nie obserwuje się przy innych stalowych wyrobach budowlanych, takich jak stal zbrojeniowa, grodzice czy kształtowniki walcowane. W tych przypadkach nikt nawet nie rozważyłby użycia zbrojenia z egzotycznego gatunku stali, nie wspominając o dopuszczeniu do zastosowania. Dlaczego zatem, skoro elementy systemu samowiercącego pełnią równie odpowiedzialną funkcję konstrukcyjną, dopuszcza się tutaj inne standardy?

Stal do celów konstrukcyjnych – stal w prętach zbrojeniowych i kształtownikach to co innego niż stal w mikropalach i gwoździach gruntowych?

Dlaczego do zbrojenia betonu i formowania konstrukcji z użyciem kształtowników stalowych nadal używa się wyłącznie stali konstrukcyjnej? Dlaczego nikomu nie przyszłoby do głowy zastosowanie w tym celu innego, mniej lub bardziej egzotycznego gatunku stali? I wreszcie - dlaczego elementy systemów samowiercących traktuje się w tej kwestii z tak dużą (i nieuzasadnioną) swobodą?

Jest to tym bardziej zastanawiające, jeśli weźmiemy pod uwagę, że w przypadku stali zbrojeniowej czy grodzic, elementy te są po prostu wbudowywane i od razu pełnią swoją funkcję. Natomiast elementy systemów samowiercących, zanim zaczną przenosić docelowe obciążenia jako element konstrukcyjny, podczas fazy wbudowywania (wiercenia) poddawane są obciążeniom dynamicznym, zginaniu i skręcaniu, których wielkość jest trudna do oszacowania i kontroli. Muszą przejść tę fazę bez uszczerbku, który mógłby w jakikolwiek sposób wpłynąć na fazę eksploatacji (przenoszenie obciążeń) i trwałość. Wydawałoby się zatem, że reżim materiałowy powinien być tu znacznie bardziej rygorystyczny niż dla "zwykłych" stalowych wyrobów budowlanych. Tymczasem jest odwrotnie.

Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedzią, w największym uproszczeniu, jest brak świadomości oraz swoiste nieprawidłowości w procesie wprowadzania wyrobu budowlanego do obrotu. Brak świadomości dotyczy tego, jak zorganizowany jest rynek wyrobów budowlanych, jakie niesie to ze sobą konsekwencje i jak ta organizacja rozkłada odpowiedzialność między uczestników w zakresie wprowadzania do obrotu i stosowania materiałów budowlanych.

Warto zatem zacząć od fundamentów.

Mikropale, mikropale kotwiące i gwoździe gruntowe - ogólnie rzecz ujmując - system samowiercący do wykonywania tych elementów to wyrób budowlany. Z tego faktu wynika kilka istotnych kwestii, począwszy od wprowadzania do obrotu, a skończywszy na sposobie stosowania. Każdy etap cyklu życia wyrobu budowlanego jest regulowany przez odpowiednie przepisy prawne i normy.

Proces wprowadzania wyrobu do obrotu reguluje ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz.U. 2004, nr 92, poz. 881). Dla ogólnego zrozumienia, nie wchodząc w szczegóły, warto wspomnieć, że istnieje kilka ścieżek wprowadzania wyrobu do obrotu, w zależności od tego, jak wyrób został opisany w europejskich normach. Innymi słowy - jaki jest tzw. dokument odniesienia, czyli dokument zawierający pełną specyfikację techniczną wyrobu budowlanegoz

1. Znak CE. Wprowadzenie do obrotu na podstawie znakowania znakiem CE dotyczy wyrobów, dla których istnieją europejskie normy zharmonizowane lub europejskie oceny techniczne (EOT). W tej ścieżce to właśnie te normy (lub EOT) stanowią dokument odniesienia.

Wyroby są opisane w normach zharmonizowanych, czyli uzgodnionych przez wszystkie państwa członkowskie UE. Normy te są szczegółowe, definiują sposób produkcji wyrobu, gatunek stali, jak i sam wyrób - wymiary, tolerancje, metody badań surowców i gotowych produktów.

Na podstawie charakterystyk wyrobu określonych w specyfikacji technicznej (normie zharmonizowanej) producent uzyskuje certyfikat zakładowej kontroli produkcji, wydawany przez jednostki notyfikowane (np. ITB, IBDiM). Uzyskanie certyfikatu wymaga pozytywnego wyniku corocznego audytu w miejscu produkcji. Podczas audytu weryfikowana jest zgodność warunków wytwarzania wyrobu z wymaganiami zawartymi w normie oraz właściwości użytkowe gotowego produktu. Po uzyskaniu certyfikatu producent przygotowuje deklarację właściwości użytkowych - swego rodzaju kartę produktu, w której przedstawia właściwości użytkowe wyrobu - zestaw cech i parametrów wynikających ze specyfikacji technicznej, czyli normy zharmonizowanej. Uzyskanie certyfikatu zakładowej kontroli produkcji oraz wystawienie deklaracji właściwości użytkowych umożliwia producentowi oznakowanie wyrobu znakiem CE i wprowadzenie go do obrotu. W praktyce oznakowanie CE umieszczane jest na atestach hutniczych - etykietach dołączanych do wiązek prętów zbrojeniowych lub grodzic. Atest hutniczy ma tu kluczowe znaczenie, gdyż stanowi potwierdzenie wykonania wyrobu z deklarowanego gatunku stali, zawiera informację o podstawowych właściwościach użytkowych jak R_e i R_m. Jest również podstawą do odbioru i zatwierdzenia materiału w danym kontrakcie / na danej budowie.

Ta ścieżka jest stosowana przy wyrobach takich jak stal zbrojeniowa czy grodzice stalowe. Stopień szczegółowości norm - dokumentów odniesienia - jest bardzo wysoki. Gwarantuje to odpowiednią jakość wyrobu budowlanego (stałość właściwości technicznych) oraz zapewnia równe warunki dla uczciwej konkurencji między producentami. Nie ma praktycznie możliwości wprowadzenia do obrotu wyrobu, który nie spełnia wymagań zapisanych w normach. Dlatego też w przypadku tych wyrobów nie ma pola do nadużyć, a rynek - zarówno odbiorców / użytkowników, jak i producentów - jest dobrze zorganizowany i chroniony.

2. Znak budowlany B. O ile opisana wyżej ścieżka wydaje się klarowna i dobrze zabezpieczona przed nadużyciami, o tyle w przypadku drugiej opcji sprawa znacznie się komplikuje. Na pierwszy rzut oka sytuacja wygląda podobnie. Wprowadzenie wyrobu do obrotu wymaga przejścia tej samej procedury formalnej: specyfikacja techniczna, certyfikat zakładowej kontroli produkcji, krajowa deklaracja właściwości użytkowych, oznakowanie znakiem budowlanym B.

Zasadniczą różnicą i jednocześnie źródłem nieprawidłowości i problemów jest specyfikacja techniczna - dokument odniesienia, w tym przypadku krajowa ocena techniczna. Ocenę taką wydaje się dla wyrobów, dla których nie ustanowiono normy zharmonizowanej lub EOT, takich jak system samowiercący do wykonywania mikropali, mikropali kotwiących i gwoździ gruntowych. Można by zakładać, że skoro krajowa ocena techniczna zastępuje niejako normę zharmonizowaną, powinna być to dokumentacja na odpowiednim poziomie merytorycznym i przynajmniej tak szczegółowa w opisie wyrobu jak norma zharmonizowana. Logicznie rzecz biorąc, można by oczekiwać, że będzie nawet bardziej szczegółowa, skoro dotyczy konkretnego wyrobu, a nie całej ich grupy, jak pręty zbrojeniowe czy profile gorącowalcowane (HEB itp.). Należy pamiętać, że jest to dokument inicjujący cały proces wprowadzania wyrobu do obrotu. Tymczasem krajowe oceny techniczne są merytorycznie niezwykle ubogie. Cały opis wyrobu budowlanego zawiera jedynie informację o wymiarach, tolerancjach oraz sile zrywającej. Dla lepszego zobrazowania, porównanie szczegółowości opisu w normie i krajowej ocenie technicznej przedstawiono w tabeli.

Jak widać, krajowa ocena techniczna nie zawiera wielu kluczowych informacji. Kuriozalne jest to, że w krajowej ocenie technicznej nie podaje się gatunku stali, z którego konstrukcyjny wyrób budowlany jest wytworzony!

Co więcej, pominięcie tak istotnego wymagania w KOT powoduje, że podczas audytu zakładowej kontroli produkcji audytor nie ma nawet prawa zapytać o gatunek stali, z jakiego wyrób jest wytwarzany.

Producent ma zatem nieograniczoną swobodę w doborze gatunku stali, z możliwością zmiany tego gatunku w dowolnym momencie produkcji, a odbiorca / użytkownik końcowy nie ma o tym pojęcia. W kwestii jakości i trwałości wyrobu, jego przydatności do zastosowania, jest on zdany na pomysły i eksperymenty producenta.

Taki kształt krajowej oceny technicznej stwarza ogromne ryzyko, które, jak wspomniano wcześniej, zaczyna się już materializować. Otwiera też pole do ewidentnych nadużyć - brak weryfikacji i konieczności ujawniania gatunku stali umożliwia wprowadzanie na rynek wyrobów, głównie produkcji chińskiej, z nieznanych gatunków stali, o nieokreślonych cechach, właściwościach i przydatności dla budownictwa. Jedynym kryterium doboru gatunku stali przez producenta staje się wyłącznie cena. A pogoń wyłącznie za ceną prowadzi niestety do stosowania gatunków stali, których żaden rozsądnie myślący inżynier nie rozważyłby do wykorzystania w budownictwie.

Niestety, krajowa ocena techniczna w obecnym kształcie szeroko otwiera furtkę do tego typu nadużyć. Uzyskanie certyfikatu zakładowej kontroli produkcji na podstawie KOT nie stanowi najmniejszego problemu - po prostu audytor nie ma co sprawdzać. Krajowa deklaracja właściwości użytkowych w podobnie ubogim kształcie jest domeną producenta, w przypadku tych mniej rzetelnych, ponownie przygotowywaną zgodnie z zasadą "im mniej, tym lepiej".

Formalnie zatem taki wyrób budowlany jest wprowadzony do obrotu poprawnie. Czy jednak może, opierając się jedynie na tym jednym fakcie, być stosowany wszędzie i bezkrytycznie? Czy taki wyrób jest bezpieczny? Czy użytkownik (projektant, wykonawca, inwestor) ma pełną świadomość tego, co stosuje i za co płaci??

I tu wracamy do sedna Fit4Use. Dopuszczenie do obrotu nie oznacza automatycznie dopuszczenia do stosowania! Szczególnie w odniesieniu do tak odpowiedzialnego wyrobu służącego do fundamentowania, zabezpieczania głębokich wykopów, itp. Słowem, wyrobu kluczowego dla bezpieczeństwa ludzi i całej konstrukcji.

Krajowe oceny techniczne – ich rola, konsekwencje i odpowiedzialność

Jednostka oceny technicznej wydająca krajową ocenę techniczną nie ponosi żadnej odpowiedzialności z tytułu zastosowania danego wyrobu i sposobu jego funkcjonowania po wbudowaniu. Wszelkie wyobrażenia, że jest się (jako użytkownik) chronionym, bo dany wyrób objęty jest krajową oceną techniczną, są jedynie iluzją.

Całą odpowiedzialność ponosi użytkownik - projektant, inżynier, inwestor, który, dysponując wiedzą techniczną, zweryfikował (bądź nie) dany wyrób pod kątem przydatności do zastosowania.

W tej materii użytkownik nie jest jednak pozostawiony sam sobie. Istnieją bowiem normy, jak choćby PN-EN 14199 dotycząca mikropali czy PN-EN 14490 dotycząca gwoździ gruntowych, które dostarczają precyzyjnych wskazówek, jakie materiały, z jakiego gatunku stali i w jaki sposób można bezpiecznie stosować. Wszystko opiera się więc na świadomości, czym jest krajowa ocena techniczna, co zawiera (a czego nie zawiera), czemu służy i jak ją traktować oraz na powiązaniu tego z wymogami wspomnianych norm branżowych (o czym w kolejnym artykule). Dopiero takie świadome podejście zapewnia komfort bezpieczeństwa formalnego i procesowego w przypadku niepowodzenia na budowie.

Oczywiście, w przypadku katastrofy czy awarii będącej wynikiem wady wyrobu budowlanego czy też jego nienależytego funkcjonowania, pewną odpowiedzialność ponosi producent. Zgodnie z aktualnymi przepisami, producentowi grozi nakaz wycofania wyrobu z rynku (taki przypadek miał już miejsce w Polsce w stosunku do jednego z systemów samowiercących) oraz grzywna finansowa do 100 tys. zł. Ocenę adekwatności potencjalnych kar w odniesieniu do wartości robót budowlanych pozostawiam do indywidualnej refleksji. Szczególnie w kontekście najbardziej tragicznych sytuacji, związanych ze zdrowiem i życiem ludzkim. Rzecz jasna, poszkodowany użytkownik ma prawo dochodzenia na drodze sądowej pokrycia szkód spowodowanych wadliwym wyrobem budowlanym. Skuteczność czy też efektywność takiego działania wykracza poza zakres niniejszego artykułu.

Podsumowując, obowiązujące regulacje prawne i normy zostały stworzone w celu zminimalizowania ryzyka i zwiększenia bezpieczeństwa w budownictwie. Luka, która powstała wskutek obecnego kształtu krajowych ocen technicznych oraz sposobu ich wykorzystania, stanowi poważną wyrwę w tym systemie bezpieczeństwa, wykorzystywaną niestety przez producentów "tańszych, a rzekomo równie dobrych" wyrobów.

Krajowe oceny techniczne to nie wszystko. Systemy samowiercące są takim samym wyrobem budowlanym jak wspomniane wyżej elementy stalowe. W pewnych aspektach użytkowania - nawet bardziej wyrafinowanym. Ich pełne, bezpieczne wykorzystanie wymaga świadomości i wiedzy. Wiedza ta została skodyfikowana w przytoczonych wcześniej normach branżowych.

Mikropale i gwoździe gruntowe to wyrób budowlany (i co z tego wynika)

Samowiercące systemy geotechniczne są wyrobem budowlanym dość nietypowym. Trudno bowiem znaleźć inne materiały konstrukcyjne, które przed ich docelowym zastosowaniem (wbudowaniem) pełnią jeszcze inną funkcję. Zbrojenie w systemie samowiercącym służy najpierw jako przewód wiertniczy i iniekcyjny, aby następnie stać się właściwym elementem konstrukcyjnym, przenoszącym obciążenia. Pogodzenie obu tych funkcji wymaga zastosowania odpowiednich rozwiązań materiałowych. Elementy systemu samowiercącego na etapie instalacji (wiercenia i iniekcji) poddawane są znacznym obciążeniom dynamicznym, w tym zginaniu i skręcaniu. Ze względu na zmienne warunki podłoża, obciążenia te mają charakter trudny do przewidzenia co do ich wielkości.

Jedynie odpowiedni gatunek stali użyty do produkcji zbrojenia systemu samowiercącego pozwala połączyć cechy wymagane dla zbrojenia konstrukcyjnego (docelowej, zasadniczej funkcji) z odpowiednią wytrzymałością, która gwarantuje bezstratne zachowanie tych cech podczas instalacji. Tymczasem, jak wyjaśniono wcześniej, właśnie gatunek stali jest jednym z elementów, z których rezygnuje się w pierwszej kolejności, w imię źle pojętej oszczędności.

Wyjątkowy zestaw cech i właściwości użytkowych takiego wyrobu jak system samowiercący jest, w istocie, pochodną gatunku stali. Wykorzystanie do tego celu stali konstrukcyjnej jak S355 lub S460 nie jest wyłącznie wymysłem producenta. Po prostu - w ciągu kilku dekad, które upłynęły od opracowania i wdrożenia pierwszego systemu samowiercącego TITAN, nie udało się znaleźć innego materiału, który łączyłby wszystkie niezbędne cechy. Nawet jeśli jakiś gatunek wyglądał obiecująco pod kątem wytrzymałości podczas wiercenia, to okazywał się zbyt kruchy do pracy jako zbrojenie lub nietrwały w kontekście odporności na korozję. I odwrotnie, jeśli jakiś gatunek wydawał się odpowiedni do pracy jako zbrojenie, nie wytrzymywał trudów instalacji, ujawniając uszkodzenia w trakcie lub po wierceniu. Włącznie z mikrouszkodzeniami, które dyskwalifikowały taki element do pracy jako zbrojenie.

Warto podkreślić, że defekty systemów geotechnicznych z nieokreślonych gatunków stali, które ujawniają się podczas fazy instalacji w postaci urwanych lub ukręconych żerdzi, nie są wcale zjawiskiem rzadkim. Niepokojące jest to, że takie uszkodzenia nie wywołują właściwej reakcji użytkownika - służb nadzoru czy inwestora. Uszkodzoną żerdź po prostu wymienia się na nową i kontynuuje prace bez refleksji nad tym, czy taki system, który ulega uszkodzeniu już podczas instalacji, będzie w stanie bezpiecznie pełnić funkcje konstrukcyjne w fazie długoletniej eksploatacji.

To właśnie dlatego w normach branżowych PN-EN 14199 "Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Mikropale" oraz PN-EN 14490 "Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Gwoździe gruntowe" zawarto precyzyjne wymagania dotyczące materiałów.

Wymagania materiałowe odnośnie zbrojenia mikropali i gwoździ gruntowych znajdują się w normach PN-EN 14199:2008 w punkcie 6.2.1 i PN-EN 14490:2010 w punkcie 6.2.2.2. Normy te jednoznacznie określają warunek, że jako zbrojenie dopuszcza się jedynie stal konstrukcyjną, która dodatkowo musi spełniać szereg wymagań. Stąd jasny podział możliwych do zastosowania rodzajów zbrojenia i odpowiadających im norm regulujących te wymagania, w zależności od technologii wykonania mikropali lub gwoździ gruntowych:

• Zbrojenie z prętów pełnych musi spełniać wymagania normy PN-EN 10080 "Stal do zbrojenia betonu. Specjalna stal zbrojeniowa. Postanowienia ogólne dla zbrojenia z prętów pełnych". Norma ta obejmuje stale, których zawartość, skład chemiczny i równoważnik węgla CEV, określony zgodnie z wytycznymi w punkcie 7.1.3, nie przekraczają wartości podanych w tabeli 2 przedmiotowej normy (CEV max. 0.50 według analizy wytopowej); są to stale gatunku BST500;
• Zbrojenie żerdziami rurowymi (systemy samowiercące) musi spełniać wymagania norm PN-EN 10210 "Kształtowniki zamknięte wykonane na gorąco ze stali konstrukcyjnych niestopowych i drobnoziarnistych" lub PN-EN 10219 "Kształtowniki zamknięte ze szwem wykonane na zimno ze stali konstrukcyjnych niestopowych i drobnoziarnistych". Normy te obejmują stale niestopowe jakościowe: S235JRH, S275JOH, S275J2H, S355JOH, S355J2H; oraz stale drobnoziarniste: S275NH, S275NLH, S355NH, S355NLH, S460NH, S460NLH;
• Zbrojenie z kształtowników walcowanych na gorąco (np. dwuteowniki szerokostopowe H) musi spełniać wymagania PN-EN 10025 "Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych"; są to stale gatunków: S235, S275, S355, E295, E335 i E360.

Zapisy normowe nie dopuszczają zatem stosowania elementów nośnych wykonywanych na podstawie innych norm niewyszczególnionych bądź nieadekwatnych do rodzaju zbrojenia (o innym przeznaczeniu). Jednocześnie, mimo pozostawienia pozornej swobody w doborze typu zbrojenia i rodzaju stali, jednoznacznie wskazują rygorystyczne parametry - skład chemiczny, własności mechaniczne i własności technologiczne - opisane w innych rozdziałach norm. Zgodnie z powyższymi normami niedopuszczalne jest, niezależnie od typu zbrojenia, stosowanie elementów nośnych ze stali o przeznaczeniu innym niż konstrukcyjna, np. narzędziowych jak 28Mn6, żeliwa, staliwa, stali nienormowych np. GM600 itp.

Warto zwrócić uwagę, że niezależnie od technologii wykonania mikropali lub gwoździ gruntowych normy dopuszczają do zbrojenia wyłącznie stal konstrukcyjną.

Do powyższych wymagań dochodzi szereg kluczowych cech zbrojenia współpracującego z kamieniem cementowym, ujętych w normie PN-EN 1992: udarność, przyczepność do betonu, odporność korozyjna itp. W kontekście całego artykułu po raz kolejny należy podkreślić, że cechy te w opisanej procedurze wprowadzania wyrobu do obrotu (system krajowy) są niejako niewidoczne i nie podlegają jakiejkolwiek weryfikacji.

Temat wymaganych dla systemu samowiercącego cech i właściwości jest obszerny i zasługuje na osobny artykuł. W razie pytań lub wątpliwości zachęcam do kontaktu w celu rozwinięcia tego stricte technicznego wątku.

Celem niniejszego artykułu jest zwrócenie uwagi na bezprecedensową dwoistość w stosowaniu stalowych wyrobów budowlanych o charakterze konstrukcyjnym. Powszechnie znane i stosowane pręty żebrowane, profile gorącowalcowane, jak belki stalowe czy grodzice, produkowane są wyłącznie ze stali konstrukcyjnych. Są one odpowiednio specyfikowane w dokumentacji, a ich odbiór i zatwierdzanie zawsze odbywa się na podstawie atestu hutniczego, potwierdzającego gatunek stali. Jest to standard branżowy.

Tymczasem coraz bardziej rozpowszechnione systemy samowiercące, pomimo wyższych wymagań materiałowych, produkowane są z różnych, często egzotycznych gatunków stali.

Nikt nie weryfikuje ich przydatności do zastosowania i trwałości. Zdarzają się przypadki, gdy żerdzie ulegają zniszczeniu jeszcze w trakcie wiercenia. Co gorsza, uszkodzoną żerdź wymienia się wtedy na nową i kontynuuje prace bez głębszej refleksji nad tym, jak skutecznie taki materiał będzie przenosił obciążenia w długim okresie.

W specyfikacjach technicznych często pomija się wymaganie dotyczące właściwego gatunku stali - praktyka niespotykana w przypadku innych konstrukcji stalowych. Niniejszy artykuł ma na celu naświetlenie przyczyn takiego stanu rzeczy oraz zwrócenie uwagi na potencjalne konsekwencje.

Kluczowe kwestie do zapamiętania:

• Krajowa ocena techniczna jest ubogą kartą techniczną produktu, pozbawioną wielu kluczowych informacji o właściwościach użytkowych.
• Krajowa ocena techniczna nie jest wystarczającą podstawą do zatwierdzenia wyrobu na placu budowy.
• Krajowa ocena techniczna służy jedynie jako jeden z dokumentów wymaganych w procesie wprowadzania wyrobu budowlanego do obrotu.
• Krajowa ocena techniczna nie potwierdza przydatności do stosowania, a jedynie kataloguje wybrane właściwości użytkowe.
• Krajowa ocena techniczna nie zdejmuje z użytkownika odpowiedzialności za dopuszczenie danego wyrobu do zastosowania.
• Odpowiedzialność zawodowa i finansowa spoczywa w całości na użytkowniku końcowym, projektancie, kierowniku budowy, inspektorze nadzoru.
• Odpowiedzialność producenta, regulowana przepisami, jest ograniczona w świetle potencjalnego ryzyka technicznego i finansowego.

Do czasu usprawnienia procedur, które obecnie umożliwiają wprowadzanie do obrotu wyrobów o wątpliwej przydatności, najskuteczniejszym sposobem zabezpieczenia interesów użytkownika jest:

1. Świadomość roli i znaczenia krajowej oceny technicznej
2. Znajomość cech i właściwości niezbędnych w systemie samowiercącym do jego prawidłowego i bezpiecznego funkcjonowania
3. Konsekwentne egzekwowanie właściwego gatunku stali poprzez weryfikację atestu hutniczego

Innymi słowy, należy traktować system samowiercący tak samo jak każdy inny stalowy wyrób budowlany. Właściwy do zastosowania gatunek stali jest gwarantem bezpieczeństwa. Nie bez powodu opracowano materiał, który nazywamy stalą konstrukcyjną.

Na zakończenie warto jeszcze raz podkreślić - dopuszczenie wyrobu budowlanego do obrotu nie jest równoznaczne z dopuszczeniem do zastosowania! Nie wszystkie wyroby budowlane wprowadzone do obrotu lub udostępnione na rynku zgodnie z przepisami odrębnymi mogą być stosowane przy wykonywaniu konkretnych robót budowlanych.

Jak wynika z materiałów szkoleniowych Głównego Urzędu Nadzoru Budowlanego, możliwość zastosowania konkretnego wyrobu budowlanego w danym obiekcie zależy m.in. od właściwości użytkowych tego wyrobu i od wymagań określonych przez warunki techniczne, jakim powinien odpowiadać dany obiekt budowlany. Stosowane wyroby i sposób ich stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych powinny bowiem - w każdym przypadku - zapewnić spełnienie warunków określonych w art. 5 ust. 1 pkt 1 ustawy Prawo budowlane. Zgodnie z tym przepisem, obiekt budowlany jako całość oraz jego poszczególne części wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy, biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając spełnienie podstawowych wymagań dotyczących obiektów budowlanych (przedstawionych w załączniku I do rozporządzenia nr 305/2011).

Dziękuję za zapoznanie się z pełną treścią artykułu. Starałem się przedstawić to złożone, wieloaspektowe zagadnienie w możliwie najprostszy i najbardziej przystępny sposób. Jeśli po lekturze pojawiły się jakiekolwiek niejasności lub wątpliwości, zachęcam do kontaktu. Z przyjemnością udzielę szerszych wyjaśnień, również w zakresie czysto technicznych zasad stosowania geotechnicznego systemu samowiercącego.

Jakub Sierant