1 BETOANE SI MORTARE CU LIANTI MINERALI Betoanele şi mortarele sunt conglomerate artificiale obţinute prin întãrirea amestecurilor omogene de agregat, liant şi apã, luate în anumite proporţii. In compoziţia mortarelor se foloseşte, ca agregat, nisip (<7,1 mm); pentru betoane, agregatul este constituit din nisip şi pietriş, iar uneori şi bolovani. În compoziţia betoanelor şi mortarelor pot intra, în proporţii mai reduse, alte materiale pulverulente (zguri, cenuşi, tras etc.), numite adaosuri şi o serie de substanţe numite aditivi, care modificã, în sensul dorit, unele dintre caracteristicile fizico-mecanice. Se definesc douã stãri în care betoanele / mortarele se pot afla : beton/mortar proaspãt, care descrie starea amestecului din momentul introducerii apei (momentul din care pot începe reacţiile de hidratare ale liantului), pânã la începerea prizei acestuia (amestecul poate fi pus în operã); beton/mortar întãrit, care începe odatã cu terminarea prizei (se produc fenomenele specifice fazei de întãrire a liantului).
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
BETOANE SI MORTARE CU LIANTI MINERALI
Betoanele şi mortarele sunt conglomerate artificiale obţinute prin
întãrirea amestecurilor omogene de agregat, liant şi apã, luate în
anumite proporţii.
In compoziţia mortarelor se foloseşte, ca agregat, nisip (<7,1
mm); pentru betoane, agregatul este constituit din nisip şi pietriş, iar
uneori şi bolovani.
În compoziţia betoanelor şi mortarelor pot intra, în proporţii mai
reduse, alte materiale pulverulente (zguri, cenuşi, tras etc.), numite
adaosuri şi o serie de substanţe numite aditivi, care modificã, în sensul
dorit, unele dintre caracteristicile fizico-mecanice.
Se definesc douã stãri în care betoanele / mortarele se pot afla :
beton/mortar proaspãt, care descrie starea amestecului din
momentul introducerii apei (momentul din care pot începe reacţiile de
hidratare ale liantului), pânã la începerea prizei acestuia (amestecul
poate fi pus în operã);
beton/mortar întãrit, care începe odatã cu terminarea prizei (se
produc fenomenele specifice fazei de întãrire a liantului).
2
Structura idealã a unui beton de ciment, în stare proaspãtã,
ar fi reprezentatã de o reţea formatã din granulele de agregat, învelite
într-un strat subţire de pastã constituitã din granulele de ciment şi
apa strict necesarã hidratãrii acestora.
Structura astfel formatã ar trebui sã fie total compactã (C=100%).
Dupã punerea în operã a
betonului proaspãt, în mortar, se
produce sedimentarea granulelor,
deasupra sedimentului acumulându-
se apa liberã şi aerul care au fost
incluse în structura betonului, la
amestecare
aer
nisip fin
nisip grăunţos
apă
pietriş
Structura betonului întãrit poate fi consideratã ca un sistem
dispers, constituit dintr-o matrice (mortarul întãrit), în care se aflã
dispersate granulele de pietriş. Aderenţa fazelor se realizeazã atât
prin ancorarea mecanicã a matricei în asperitãţile suprafeţei
granulelor de gregat, cât şi prin chemosorbţia componentelor
cimentului hidratat, pe suprafaţa agregatului.
3
Betonul întãrit este, deci, un material compozit cu structurã macro-
eterogenã şi caracter pseudosolid, cuprinzând cele trei stãri de
agregare:
starea solidã, constituitã din granulele de agregat, din granulele de
ciment (hidratate superficial) şi din formaţiunile cristaline de hidratare
a cimentului;
starea lichidã, constituitã din apa legatã chimic, din apa legatã
fizic (absorbitã în geluri şi adsorbitã pe faza solidã) şi din apa liberã;
starea gazoasã, constituitã din aerul inclus în structurã şi din
vaporii de apã aflaţi în pori.
Dacã betonul se menţine în mediu uscat, apa liberã se
evaporã lãsând în structurã pori deschişi.
4
Tehnologia lucrãrilor de betoane cuprinde patru etape
principale:
prepararea: dozarea şi amestecarea (malaxarea) materialelor
componente, pânã la omogenizarea amestecului de beton;
transportul, de la staţia de preparare (staţia de betoane) la
punctul de lucru, în care nu trebuie sã se producã modificarea
compoziţiei betonului, prin sedimentare, scurgeri de mortar,
evaporarea apei etc.;
punerea în operã cuprinde operaţiile de introducere în cofraj
(turnare) şi de compactare a betonului, pentru eliminarea aerului şi
formarea structurii compacte, operaţii care trebuie sã se realizeze
pânã la începerea prizei;
tratarea ulterioarã constã în protejarea betonului împotriva
uscãrii rapide sau îngheţului precoce, pentru a preveni producerea
fisurãrii datoritã contracţiei hidraulice, respectiv expansiunii apei la
îngheţ ; în cazul prefabricatelor, betonul poate fi tratat hidro-termic
pentru a i se accelera întãrirea.
5
Caracteristicile betonului
Fiind un material compozit, caracteristicile tehnice ale
betonului întãrit vor fi influenţate atât de caracteristicile şi proporţiile
de amestec ale materialelor componente, dar şi de aptitudinea
amestecului de a fi pus în operã (de caracteristicile betonului
proaspãt), respectiv de condiţiile tehnologice de preparare, punere în
operã şi de întãrire ale betonului.
Lucrabilitatea betonului
Lucrabilitatea betonului este caracteristica complexã a
amestecului de beton proaspãt care exprimã calitatea acestuia de a
rãmâne omogen în timpul transportului şi turnãrii, respectiv de a se
pune uşor în operã, umplând cofrajul şi ajungând la gradul necesar
de compactare cu consum cât mai mic de energie.
Caracteristicile betonului proaspăt
Condiţii contrare:
cât mai vărtos cît mai fluid
6
Consistenţa betonului proaspãt
Consistenţa caracterizeazã capacitatea betonului proaspãt de a se
deforma vâsco-plastic, sub acţiunea unui lucru mecanic.
Intre granulele solide din structura betonului proaspãt se
manifestã forţe de frecare, iar mortarul exercitã forţe de coeziune între
granule.
Frecarea depinde de forma granulelor (rotunjitã sau cu muchii
vii), de textura suprafeţei lor (netedã sau rugoasã) ca şi de volumul şi
de consistenþa mortarului, întrucât acesta joacã rol de lubrifiant.
Coeziunea depinde de volumul şi de consistenţa mortarului,
fiind cu atât mai mare cu cât volumul de mortar este mai mare şi
consistenţa acestuia este mai vârtoasã.
Dacã au valori suficient de mari, forţele interne fac ca un
amestec de beton proaspãt, turnat într-un tipar (trunchi de con, spre
exemplu) sã-şi menţinã forma, dupã decofrare. Când forţele interne
nu echilibreazã greutatea proprie sau o acţiune mecanicã exterioarã,
amestecul va suferi o deformaţie vâsco-plasticã.
7
Metoda tasãrii: consistenţa se
exprimã prin diferenţa (h, în cm)
între înãlţimea unui trunchi de con
(din tablã) umplut cu betonul de
încercat şi înãlţimea betonului
tasat sub greutatea proprie, dupã
ce tiparul a fost ridicat.
h
riglă
beton tipar
din tabă\tasat
Metoda remodelãrii VE-BE: consistenţa
se exprimã prin durata de vibrare (în
secunde) necesarã unui volum de beton
proaspãt, cu forma de trunchi de con şi
apãsat de un disc cu masã normatã, sã se
remodeleze la forma cilindricã, umplând
corect un recipient cilindric.
beton
recipient
cilindricmasavibrantă
disc transparent
matriţă tronconică
axa glisantă
8
Gradul de compactare reprezintã raportul între densitãţile aparente
maximã (dupã compactare) şi minimã (la turnare) ale betonului.
Dacã betonul proaspãt este supus unei acţiuni vibratorii,
granulele de agregat intrã în vibraţie şi, pentru perioade scurte de timp,
se desprind din contactul reciproc ceea ce are ca efect reducerea
frecãrii interne; granulele de pietriş au posibilitatea sã se aranjeze în
reţea compactã, iar mortarul sã pãtrundã în golurile acesteia, eliminând
aerul inclus la malaxare.
Volumul aparent al betonului proaspãt scade şi, implicit, cresc
densitatea aparentã şi compactitatea.
Aptitudinea de compactareExprimă lucrul mecanic necesar pentru compactarea betonului.
Consistenţa necesară depinde de caracteristicile elementului ce
trebuie realizat şi de tehnologia de punere în operă.
dimensiuni şi formă;
turnare prin cădere liberă, scurgere pe jghiaburi, pompare;
tehnologia de compactare.
9
Metoda Walz: gradul de compactare reprezintã raportul între
înãlţimea unui recipient paralelipipedic (cu secţiunea S constantã),
umplut cu beton prin scurgerea de la nivelul superior al
recipientului) şi înãlţimea betonului dupã compactarea prin vibrare,
pânã când nivelul acestuia în vas nu mai scade şi la suprafaţã nu
mai apar bule de aer.
Gradul de compactare (Gc) este, întotdeauna, supraunitar, cu atât
mai mic cu cât betonul este mai fluid, deci, cu cât acesta poate fi
compactat cu consum de energie mai mic.
-după
compactare
nivel beton:
H
hh
recipient
masă
vibrantă
- la turnare,
hH
H
hS
HS
V
V
V
m
V
m
Gmina
maxa
maxa
mina
mina
maxac
10
Tendinţa de segregare
Segregarea reprezintã fenomenul de separare a constituentelor
unui amestec.
Cauza determinantã o constituie diferenţele de energii
potenţiale pe care le au componentele amestecului, rezultate din
diferenţele de volume şi de densitãţi aparente ale acestora.
În timpul transportului, turnãrii şi compactãrii, compo-
nentele mai grele, purtãtoare de energii potenţiale mai mari
(materialele solide, în general şi granulele mari de pietriş, în
special), sunt capabile sã efectueze un lucru mecanic mai mare.
apă mortar
cofraj beton
granule
mari
granulemici
Beton gras Beton slab
Segregare directă:
betoane grase fluide;
betoane slabe,
vârtoase.
11
Susceptibilitatea unui beton de a fi segregabil se apreciazã prin
observaţii vizuale, în cadrul operaţiilor la care este supus betonul
proaspãt, dar poate fi apreciatã şi prin încercãri de laborator.
dupã vibrarea prelungitã a unei matriţe umplutã cu beton
proaspãt, aceasta se desface şi se analizeazã distribuţia granulelor
de pietriş pe înãlţimea betonului;
se colecteazã şi se mãsoarã apa separatã la suprafaţa betonului
compactat într-un recipient cilindric acoperit, volumul acesteia
raportându-se la suprafaţa liberã a betonului şi la volumul de apã
folositã pentru prepararea betonului (mustirea betonului).
Segregare inversă:
betoane slabe, fluide, cu granulozitate
defectuasă.compact
beton
beton
macroporos
cofraj
12
Mustirea betonului se datorează incapacităţii componentelor solide
de a reţine, prin adsorbţie, toată apa de amestecare.
O parte din apa care se ridicã spre suprafaţã rãmâne captatã
sub granulele de pietriş (în special, sub cele cu formã lamelarã),
determinând formarea unor zone de slabã legãturã, deci, defecte de
structurã.
Apa, în drumul ei spre suprafaţã, formeazã pori capilari
deschişi, orientaţi în aceeaşi direcţie (verticalã), ceea ce mãreşte
permeabilitatea betonului pe aceastã direcţie.
Ca rezultat al mustirii, partea superioarã a fiecãrui strat de
beton turnat devine poroasã, permeabilã, cu rezistenţe mecanice
reduse.
În cazul în care durata între douã turnãri succesive de
betoane este mai mare de 1,5 ore, deci, dacã betonul turnat anterior a
început priza, stratul superior (poros) trebuie îndepãrtat (prin frecare
cu perii de sârmã, sablare, buceardare etc.).
Limita între douã turnãri succesive, în acest caz, se numeşte
rost de lucru sau rost de turnare.
13
Segregarea, sub toate formele ei de manifestare,
constituie un fenomen cu consecinţe defavorabile pentru calitatea
betonului întãrit.
Întrucât segregarea nu poate fi anulatã prin compoziţie, se
impun o serie de mãsuri tehnologice pentru reducerea
fenomenului, cum ar fi:
transportul betoanelor plastice şi fluide numai cu autoagitatoare
(care realizeazã amestecarea pe durata transportului);
turnarea betoanelor de la înãlţimi mai mici decât 1,50 m, peste
aceastã înãlţime impunându-se scurgerea pe jgheaburi sau
turnarea prin pâlnii (pentru reducerea vitezei de cãdere);
antrenarea betonului pe traseul jgheaburilor, pentru evitarea
sedimentãrii;
limitarea duratei de vibrare a betonului şi amplasarea
vibratoarelor în beton dupã anumite scheme etc.
14
Densitatea aparentã a betonului proaspãt
se determinã prin mãsurarea masei unui volum cunoscut de beton
compactat.
Constituie parametrul de proiectare pentru cofraje şi
susţinerile tehnologice, care trebuie sã suporte greutatea betonului
pânã când acesta ajunge la rezistenţe suficiente pentru ca elementul
realizat sã poatã prelua încãrcarea din greutate proprie.Constituie, de asemenea, unul dintre parametrii de verificare
a reţetei betonului: între valoarea experimentalã şi valoarea teoreticã
a acesteia (calculatã ca sumã a dozajelor materialelor componente)
se admite o diferenţã de cel mult 50 kg/m3, diferenţe mai mari
indicând erori în calculul reţetei.
Raportând valoarea densitãţii aparente a betonului, compactat
printr-o metodã oarecare, la valoarea obţinutã ca la metoda Walz, se
calculeazã un factor de compactare prin care se poate aprecia
eficacitatea metodei de compactare aplicatã, faţã de acel beton.
15
Conţinutul de aer oclus
Prin aer oclus se înţelege aerul inclus în structura betonului şi care,
dupã compactare, rãmâne sub formã de bule fine, dispersate în
matrice.
Nu cuprinde aerul din golurile de dimensiuni mari (alveole,
caverne, rãmase în structura betonului ca urmare a compactãrii
insuficiente) şi aerul din porii agregatelor.Bulele de aer oclus joacã, rol de
granule elastice, în betonul proaspãt,
reducând astfel contactul direct dintre
granulele de pietriş şi, implicit, reducând
frecarea internã.
Totodatã, prin tensiunea superficialã ce se manifestã
asupra apei pe suprafaţa bulelor de aer, se mãreşte coeziunea
amestecului.
Ambele acţiuni fac sã se îmbunãtãţeascã lucrabilitatea
betonului, în sensul creşterii fluiditãţii, fãrã a se accentua tendinţa
de segregare.
16
Prin pârghia lucrabilitãţii, aerul oclus influenţeazã favorabil
formarea structurii betonului întãrit în condiţiile în care, dupã
compactare, volumul lui nu depãşeşte proporţia de (5 ... 7)% din volumul
aparent al betonului; peste aceastã proporţie, influenţele defavorabile ale
reducerii compactitãţii asupra caracteristicilor betonului întãrit devin
preponderente.
Metoda de determinare a conţinutului
de aer oclus se bazeazã pe legea
Boyle-Mariotte a gazelor, mãsurân-
du-se scãderea presiunii aerului într-
o camerã (de presiune), când
aceasta este pusã în legãturã cu un
vas de volum cunoscut, umplut cu
beton proaspãt, compactat, pentru ca
presiunile aerului din cele douã
incinte sã se echilibreze.).
cameră de presiune manometru
pompă de aer
apă
bule de
aer oclus
cameră
beton
supapă
de legătură
Manometrul, este etalonat în unitãţi de volum de aer oclus.
17
Betonul de ciment, în stare întãritã, reprezintã un sistem activ fizico -
chimic, evoluţia carateristicilor sale fiind influenţatã atât de factorii de
compoziţie (dozajele şi caracteristicile materialelor componente), cât şi
de acţiunile mediului asupra elementului din beton. De aceea,
caracteristicile betonului întãrit au sens numai dacã sunt precizate
condiţiile de întãrire, în particular, durata de întãrire (vârsta betonului).
Caracteristicile betonului întărit
Caracteristicile betonului întãrit se determinã pe epruvete sau
pe carote.
Condiţia de reprezentativitate a probelor pentru beton se
asigurã prin limitarea inferioarã a dimensiunilor lor, exprimatã prin
relaţia:agrmaxmin nL
18
Modul de pãstrare a epruvetelor, pânã la încercare, poate fi
diferit, în funcţie de scopul încercãrii.
Astfel:
dacã se urmãreşte estimarea caracteristicilor pe care le capãtã
betonul turnat în elementul de construcţie executat, epruvetele vor fi
pãstrate în condiţii similare (cât mai apropiate) celor în care se aflã
elementul;
dacã se urmãreşte verificarea calitãţii betonului, prin comparare cu
valorile normate ale caracteristicilor tehnice, epruvetele vor fi pãstrate
în regim normat (duratã, umiditate şi temperaturã), indiferent de
condiţiile în care se aflã elementul de construcţie executat
Regimul normat de pãstrare a epruvetelor din beton este:
24 ore în tiparele metalice, acoperite cu plãci de sticlã, la
temperatura de (202)OC;
6 zile în bazine cu apã sau acoperite cu nisip umed, la
temperatura de (201)OC;
restul timpului, pâna la încercare, în atmosferã, la
temperatura de (20 2)OC şi umiditatea relativã a aerului de
(65+5)%.
19
Pentru definirea caracteristicilor tehnice de calitate ale
betonului întãrit, s-a stabilit, convenţional, ca încercãrile sã se
execute la vârsta de 28 zile (90 zile, pentru betoanele hidrotehnice).
În unele cazuri, impuse de necesitãţi tehnologice, sau pentru
studierea evoluţiei, în timp, a unor caracteristici, încercãrile se pot
executa şi la durate intermediare (7 zile, 14 zile), ori la vârste mai
mari.
Caracteristicile fizice ale betonului întărit
Densităţi:
Densitatea (reală) se determină folosind, ca lichid de referinţă,
petrol lampant.
Densitatea aparentă constituie
parametru de verificare a omogenităţii
seriei de probe.
Categoria
betonului
Dens. aparentă
Kg/m3
f. greu > 2500greu 2201-2500semi- 2001-2200uşor 1001-2000
f. uşor < 1000
20
Compactitatea şi porozitatea, au caracter evolutiv întrucât volumul
porilor din structurã este umplut cu formaţiunile de hidratare a
cimentului, pe mãsura producerii reacţiilor specifice.
Compactitatea medie a betoanelor de rezistenţã (grele)
este de (80 ... 85)%, putând atinge limita maximã de 92%.Porozitatea betonului întãrit este alcãtuitã din:
pori de gel, (<30Å), care reprezintã interstiţiile dintre particulele
submicroscopice ce constituie formaţiunile gelice;
pori capilari, cu dimensiuni pânã la 0,1 mm, rezultaţi din mustirea şi
evaporarea apei din beton şi care sunt, de regulã, pori deschişi;
pori de aer oclus, cu dimensiuni pânã la 1 mm, care pot intercepta
reţeaua porilor capilari;
pori de sub agregate, cu dimensiuni pânã la 5 mm, rezultaţi prin
evaporarea apei de mustire captatã sub granulele de pietriş şi care sunt
interconectaţi prin pori capilari;
alveole şi caverne, cu dimensiuni peste 5 mm, rezultate ca urmare a
compactãrii insuficiente a betonului;
microfisuri şi fisuri, rezultate prin contracţii şi expansiuni datorate
inconstanţei de volum a cimentului, variaţii ale condiţiilor climatice de
exploatare (temperaturã, umiditate), sau protecţiei insuficiente a betonului
dupã turnare;
pori şi fisuri din granulele de agregat etc.
21
Contracţia betonului reprezintã fenomenul de reducere a volumului
betonului şi este generat de contracţiile cimentului (plasticã, hidraulicã şi
de carbonatare).
Cea mai mare pondere o are contracţia hidraulică a matricei,
prin uscarea formaţiunilor gelice.
La reumezire, matricea suferă umflări, variaţiile de volum
atenuându-se pe măsura îmbătrânirii betonului (gelurilor).
Cum granulele de agregat (în reţea) nu suferă variaţii de volum
la variaţia umidităţii, rezultă lunecări la interfaţa matrice-agregat, cu
consecinţe asupra fisurării betonului oboseala betonului la variaţii
alternante de umiditate.
Coeficientul de dilataţie termicã a betonului este pozitiv; betonul se
dilatã la încãlzire şi se contractã la rãcire.
Variaţiile globale de volum ale betonului, datorate variaţiilor de
temperaturã, rezultã din suprapunerea variaţiilor de volum ale
materialelor componente ai cãror coeficienţi de dilataţie termicã sunt
diferiţi. oboseala betonului la variaţii alternante de temperatură.
22
Conductivitatea termicã a betonului este influenţatã, în principal,
de natura agregatului, respectiv de structura şi umiditatea betonului.
Conductivitatea termicã a pietrei de ciment (matricei) este
mai micã decât a agregatelor conductivitatea termicã a betonului
scade odatã cu creşterea raportului ciment / agregat.
In stare uscatã, scade semnificativ odatã cu scãderea
densitãţii aparente, deci, cu creşterea porozitãţii.
Influenţa umiditãţii este mai importantã în cazul betoanelor
grele, compacte şi se atenueazã pe mãsura creşterii porozitãţii,
datoritã apropierii valorii conductivitãţii scheletului solid de cea a
apei.
(la aceeaşi porozitate, betoanele grase au mai mic)
23
Caracteristicile mecanice
Betonul este considerat material friabil (chiar dacã prezintã o
anumitã comportare plasticã), deoarece ruperea sub acţiuni mecanice
se produce la deformaţii mici.
Procesul de rupere este guvernat de procesul de
microfisurare a structurii betonului, cu dezvoltarea începând de la
interfaţa matrice-agregat.
Caracteristicile mecanice sunt determinate de compactitatea
betonului, de rezistenţa pe care o dezvoltã cimentul, de rezistenţa
agregatului şi de aderenţa matricei la agregat.
Rezistenţa la compresiune se determină pe epruvete cubice (Rc),
cilindrice (Rcil) sau prismatice (Rpr), pe capete de prisme (cub
echivalent) şi pe carote.
Valorile rezistenţei la compresiune depind de volumul şi
forma epruvetei, conform principiilor generale.
24
Marca betonului reprezenta valoarea (în daN/cm2), din seria de mãrci
standardizatã, imediat inferioarã rezistenţei medii la compresiune
determinatã pe epruvete cubice cu latura de 20 cm, la vârsta de 28 zile
(90 zile pentru betoanele hidrotehnice), preparate şi pãstrate în regim
standard.
Rezistenţa determinatã conform definiţiei enunţate se numea
rezistenţã de marcã şi se nota cu simbolul Rb, iar marca era notatã
cu simbolul B, urmat de valoarea ei.
exemplu: pentru Rb=205 daN/cm2, marca corespunzãtoare ar fi B 200.
Clasa betonului reprezintã valoarea (în N/mm2), sub care se pot
întâlni statistic cel mult 5% din rezistenţele obţinute la încercarea
epruvetelor cubice cu latura de 14,1 cm, la vârsta de 28 zile,
preparate din betoanele fabricate de o staţie de betoane conform unei
reţete şi pãstrate în regim standard.
Valoarea corespunzãtoare frecvenţei de 5%, din mulţimea
statisticã a rezistenţelor obţinute conform definiţiei menţionate, se
numeşte rezistenţã caracteristicã şi se nota cu simbolul Rbk.
Clasa betonului se nota cu simbolul Bc, urmat de valoarea,
rezistenţei caracteristice (exemplu Bc 15).
25
R
c
F(
%)
R
b
Staţia
1
Rbk1
5
%
O reţetă de beton ar trebui să realizeze beton cu rezistenţa
medie Rb (rezistenţa de marcă). Din distribuţia statistică a
rezultatelor pe betoanele fabricate de staţia 1, rezultă Rbk1.
Staţia
2
Rbk2
Staţia 2 realizează aceeaşi marcă de beton (Rb) dar
variabilitatea rezultatelor este mai mare, încât Rbk2 < Rbk
1.
R
b
Pentru a realiza clasa Rbk1, staţia 2 trebuie, fie să-şi
regleze procesul (pentru a reduce variabilitatea), fie să deplaseze
curba de distribuţie (modifice reţeta) pentru ca aceasta să treacă
prin punctul de coordonate 5%, Rbk1 (consum mai mare de
ciment).
26
Conform normelor europene (NE 012-99), clasa betonului se
notează C xx/yy, în care:
xx este valoarea rezistenţei caracteristice obţinută pe epruvete
cilindrice cu = 150 mm şi h= 300 mm;
yy este valoarea rezistenţei caracteristice obţinută pe epruvete
cubice cu muchia de 150 mm.
Semnificaţia rezistenţelor caracteristice sunt aceleaşi, dar în
loc de Rbk, se notează cu fK.
Rezistenţa la întindere (Rt) este micã, în raport de (1/6 ... 1/20) faţã
de rezistenţa la compresiune (betonul este microfisurat).
Dezvoltarea în timp a fenomenelor de contracţie, generatoare
de microfisuri, determinã o creştere mult mai redusã a rezistenţei la
întindere, încât valoarea raportului Rt/Rc scade în timp.
Rezistenţa la întindere înceteazã, practic, sã mai creascã la
vârsta de (2 ... 3) luni, dacã betonul este menţinut la umiditatea relativã
a aerului de (50 ... 70)% şi chiar începe sã scadã, la umiditãţi mai mici
de 40%.
27
Caracteristici de durabilitate.
Permeabilitatea la apã este o funcţie de porozitatea betonului, de
dimensiunile, distribuţia şi interconexiunea porilor.
Datorită adsorbţiei apei pe pereţii porilor, permeabilitatea la apã a
betonului va fi determinatã de porii cu dimensiuni mai mari decât 0,5
mm, pori care formeaza aşa numita porozitate eficace a betonului.
Rezultã cã:
piatra de ciment, deşi mai poroasã decât rocile, prezintã, în
general, permeabilitate mai redusã decât acestea, datoritã
dimensiunilor mici ale porilor ei;
existenţa stratului de legãturã matrice-agregat, cu defectele de
structurã pe care le localizeazã, se manifestã şi în ceea ce priveşte
permeabilitatea betonului, care este mai mare decât a componentelor
sale;
porii rezultaţi prin mustirea apei mãresc mult permeabilitatea
betonului pe direcţia verticalã iar compactarea insuficientã a
betonului sau netratarea rosturilor de turnare anuleazã, practic, orice
mãsurã de îmbunãtãţire, prin compoziţie, a calitãţii betonului
28
Permeabilitatea betonului se exprimã prin gradul de impermeabilitate
Gradul de impermeabilitate reprezintã presiunea apei (n, în
bari) la care aceasta pãtrunde în structura betonului pe cel mult o
adâncime maximã admisã (x, în cm).
Adâncimile limitã admise de pãtrundere a apei în beton au
valorile:
x = 10 cm, pentru recipiente de lichide şi pentru elementele de
construcţii expuse la gelivitate, sau la coroziune chimicã;
x = 20 cm, pentru celelalte cazuri
Dacã x = 20 cm, menţionarea acestei valori, în simbol, nu mai este
obligatorie.
xnP
Scara standardizatã pentru clasele de impermeabilitate este:
P4; P8; P12,
iar pentru betoanele hidrotehnice, se suplimenteazã cu clasele:
P2; P6; P10 şi P16.
Pentru a se ţine seamã de mustirea betonului, direcţia de încercare, în
raport cu direcţia de turnare a betonului în matriţã, trebuie sã
corespundã situaţiei reale, din exploatare, a elementului de construcţie.
29
betoanele G 50 se încearcã la 25 şi la 50 de cicluri;
betoanele G100 şi G150 se încearcã la fiecare 50 de cicluri.
pentru fiecare etapã de încercare, seria este constituitã din 6
epruvete (3 constituie seria martor iar 3 vor fi supuse la numãrul de
cicluri de îngheţ-dezgheţ necesar).
Rezistenţa la îngheţ-dezgheţ se exprimă prin gradul de gelivitate Gx.
Gradul de gelivitate (Gx) reprezintã numãrul "x" de cicluri succesive
de îngheţ-dezgheţ pe care le poate suporta betonul în stare saturatã cu
apã, fãrã ca coeficientul de înmuiere la gelivitate (hg) sã depãşeascã
valoarea de 25%.
Clasele de gelivitate impuse betoanelor sunt:
G50 , G100 şi G150.
%xR
RR
m
gmg 100
h
30
Rezistenţa la coroziune este determinată de comportarea la coroziune
a pietrei de ciment, dar şi de natura petrografică şi mineralogică a
agregatului.
Se pot produce şi reacţii chimice între componentele hidratate
ale cimentului şi componentele mineralogice ale agregatelor. Cea mai
frecventã reacţie este cea dintre constituentele active ale silicei din
agregat şi alcaliile din ciment, numitã reacţie alcalii-agregat.
OtHmSiOpCaOnNaOOqH)OH(pCanNaOHmSiO 22222 2
Suprafaţa agregatului va fi alteratã, iar gelul de silicat alcalin,
cu capacitatea foarte mare de umflare, prin absorbţia apei, va produce