-
COMPOZITIA BETONULUI - GENERALITATI
Betonul este un material compozit obtinut din amestecuri
artificiale,omogenizate, care dupa intarire are un aspect de
conglomerate cu rezistentemecanice si fizico-chimice.Betonul este
unul din materialele cele mai des utilizate in
domeniul constructiilor.
Este cunoscut din antichitate (Egipt) si are avantaje majore
(realizarea oricarei
forme geometrice, rezistente mari la compresiune si la
agresivitati chimice, pret de cost
relativ scazut) dar si dezavantaje (greutate proprie mare,
rezistenta mica la intindere,
intarire relativ lenta).
In principal componentii unui beton sunt:
agregatele (naturale,artificiale);
liantul (anorganic,organic);
aditivi (substane introduse n masa amestecului care produc
modificri dorite ale
proprietilor betonului proaspt sau ntrit, precum: mbuntirea
lucrabilitii,
accelerarea sau ntrzierea prizei sau/i ntririi, micorarea
temperaturii de
nghe etc.);
adaosuri (substane sau materiale introduse n masa betonului
proaspt care
mbuntesc anumite proprieti ale betonului ntrit, cum ar fi
duritatea
suprafeei, rezistena la uzur, rezistena la penetrarea radiaiilor
etc. sau ale
betonului proaspat, coeziunea, pastrarea omogenitatii, etc -
adaosuri minerale,
fibre naturale si artificiale);
apa (atunci cand se impune).
Natura diversificata a componentilor, combinarea si dozarea lor,
conduc la o gama
foarte mare de tipuri de betoane, cu diferite
caracteristici.
In beton, sistemul ciment-apa constituie partea activa
amestecului.
Clasificari ale betoanelor
dupa destinatie:-betoane conventionale-pentru constructii
civile,industriale si agricole;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
-betoane rutiere-pentru drumuri,aeroporturi;
-betoane hidrotehnice-pentru baraje,ecluze,porturi,canale;
-betoane cu destinatie speciala.
dupa rezistenta la compresiune:-betoane de clasa inferioare
(nearmate) -C4/5;
-betoane de
clasanormala(armate)C8/10,C12/15,C16/20,C20/25,C25/30,C30/37;
-betoane de inalta rezistenta(BIR)-cel putin C50/60.
dupa densitatea aparenta a betonului intarit la 28 de zile in
stare uscata:-betoane foarte grele, mai mari decat 2500kg/mc;
-betoane grele, 22012500kg/mc;
-betoane semi-grele, 20012200kg/mc;
-betoane usoare, 10012000kg/mc;
-betoane foarte usoare , sub 1000kg /mc;
dupa armare:-betoane nearmate;
-betone armate.
dupa precomprimare:-betoane neprecomprimate;
-betoane precomprimate.
Proprietatile principale ale betonului proaspat
lucrabilitatea - exprima aptitudinea betonului de a umple
cofrajele sautiparele si de a ingloba armaturile bine si usor sub
efectul unui mijloc decompactare cu o cheltuiala minima de energie
si forta de munca,precum siaptitudinea de a conserva omogenitatea
amestecului in timpultransportului,manipularii si punerii sale in
lucrare.
Lucrabilitatea este apreciata conventional si aproximativ prin
metode de determinare
a consistentei betonului proaspat.
Lucrabilitatea influenteaza direct caracteristicile mecanice ale
betonului intarit,
omogenitatea, comportarea la gelivitate, aderenta la armatura,
etc. Lucrabilitatea
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
depinde atat de factori interni (componentii betonului), dar si
de factori externi
(dimensiunea elementelor, distante intre armature, frecari cu
peretii cofrajelor, tehnologii
de transport si punere in lucrare, etc.).
consistenta - se poate defini prin mobilitatea betonului
proaspat subactiunea masei proprii sau unor forte exterioare care
actioneaza asupra lui.
Se poate determina prin urmatoarele metode (de regula in functie
de diametrul maxim
al agregatelor):
o tasarea conului;o remodelarea VE-BE;o determinarea gradului de
compactare Waltz;o raspandirea.
Con tasare1-form; 2-mner de prindere; 3-plcue de imobilizare;
4-plac neted (neabsorbant);
5-prelungitor.
Clasa Tasareaconului T (mm)
T2 3010T3 7020
T3/T4 10020T4 12020
T4/T5 15030T5 18030
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Proprietatile betonului intarit
densitatea aparenta reprezentand masa unitatii de volum a
betonului,inclusiv golurile;
compactitatea - reprezinta raportul dintre densitatea aparenta
(a) si densitatea betonului intarit (a) sau intre volumul fazei
solide (Vs) sivolumul total aparent(Va);
C=a/=Vs/Va
porozitatea totala - reprezinta volumul de goluri din unitatea
de volum.
- betoane obisnuite normale p=5-7%;- betoane semicomporte
p=7-20%;- betoane poroase p=20-50%;- betoane celulare p>70%.
permeabilitatea la apa - apreciata dupa usurinta de patrundere a
apei inmasa betonului ( profunzime pe 10-20 cm) si se exprima prin
gradul deimpermeabilitate la presiuni de 4,8 sau 12 bari
influenteaza direct
durabilitatea betonului.
clasa betonului este definita pe baza rezistentei caracteristice
fck cilindru/fckcub si reprezinta rezistenta minima la compresiune
a betonului exprimata inN/mm si determinata pe cilindrii cu
diametrul de 150mm si inaltimea de300mm sau pe cuburi cu latura de
150 mm la varsta de 28 zile si obtinuta pe95% din epruvete. S-a
introdus ca un factor de respectare a calitatii.
marca betonului reprezinta rezistenta medie la compresiune,
obtinuta peepruvete cubice sau cilindrice, dupa 28 de zile.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Tipare
rezistenta la inghet-dezghet se defineste prin numarul de
cicluri de inghet-dezghet succesive pe care epruvetele le pot
suporta dupa o durata de 28zile de la confectionare, in urma caruia
se produce o micsorare a rez. lacompresiune cu max. 25% (G50, G100,
G150);.
rezistente mecanice (intindere, compresiune, forfecare);
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
COMPONENETII BETONULUI CIMENTURI PENTRU BETOANE
Cimentul este un material pulverulent, de natur bazic, hidrofil,
instabil dinpunct de vedere chimic. Amestecat cu apa formeaz paste
tixotrope, care facpriz i se ntresc n timp, formnd piatra de
ciment.
Cimentul portland (silicios), reprezint un amestec de silicai i
aluminai de calciu
i este obinut prin mcinarea fin a clincherului de ciment
portland cu un adaos de 27
% ghips pentru reglarea timpului de priz.
Clincherul de ciment portland este obinut prin arderea unui
amestec de materii
prime n cuptoare rotative.
Materiile prime utilizate la fabricarea clincherului de ciment
portland sunt: calcare,
marne, argile, leossuri, subproduse industriale (zguri, cenui,
isturi), adaosuri de
corecie (silicioase, aluminoase, ferugionase etc.), gipsuri.
Compoziia mineralogic a cimentului
n procesele de ardere a materiilor prime, oxizii existeni n
compoziia acestora,
reacioneaz ntre ei formnd compui mineralogici. Cei mai importani
ca pondere sunt
urmtorii:
Silicatul tricalcic (alitul) - 3CaOSiO2 - C3S;
Silicatul bicalcic (belitul) - 2CaOSiO2 - C2S;
Feroaluminatul tetracalcic (celitul I sau brownmilleritul) -
4CaOAl2O3F2O3 - C4AF;
Aluminatul tricalcic (celitul II) - 3CaOAl2O3 - C3A.
Compoziia mineralogic a clincherului de ciment portland poate s
varieze, n
funcie de compoziia chimic a materiilor prime utilizate i a
tehnologiilor de fabricaie.
Norma european SREN 197/1,2-2002 impune pentru clincherul
portland
urmtoarele cerine:
- minimum 2/3 din masa total s fie constituit de silicai (alit +
belit) cimenturi
silicatice;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielSticky Notehidrofil hidrofil (hidrofili,
hidrofile) 1) care are proprietatea de a absorbi apa.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
- relaia procentual dintre oxidul de calciu i trioxidul de
siliciu din compoziie s fie
mai mare ca 2;
- coninutul procentual n masa de oxid de magneziu s fie mai mic
de 5%.
n cazul clincherului de ciment portland, compusii mineralogici
se pot regasi, de
regula, in limitele urmatoarelor procente:
- C3S 4073%;
- C2S 235%;
- C3A 118%;
- C4AF 220%;
Principalele proprietati ale cimentului, legate de influenta
componentilor
mineralogici sunt: viteza de hidratare, cldura de hidratare,
rezistenele mecanice i
evoluia lor, rezistena la agresiviti chimice, cantitatea de apa
legata chimic, etc.
Variaia compoziiei mineralogice a clincherului de ciment
portland, permite
obinerea unei game foarte largi de cimenturi cu proprieti
diferite conferite betonului,
att n stare proaspt ct i n stare ntrit.
Pentru cimenturi sunt definite urmatoarele clase de rezisten:
32,5 , 32,5 , 42,5 ,
42,5 , 52,5 , 52,5 (N sau R), unde partea cifric (32,5, 42,5 i
52,5) reprezint clasa de
rezisten la compresiune exprimat n N/mm2, N este simbolul pentru
rezisten iniial
normala i litera R este simbolul pentru rezisten iniial
ridicata.
Clasificri
Dintre principalele clasificari ale cimenturilor se pot
mentiona:
a. n funcie de prezena adaosurilor n compoziia cimenturilor:
cimenturi portland unitare (fr adaosuri);
cimenturi portland cu adaosuri;
b. n funcie de compozitia lor, conform Normei Europene EN 197-1:
cimenturi Portland ;
cimenturi Portland cu zgura;
cimenturi Portland cu microsilice;
-
cimenturi Portland cu puzzolana;
cimenturi Portland cu cenusa zburatoare;
cimenturi Portland cu sist calcinat;
cimenturi Portland cu calcar;
cimenturi Portland compozite;
cimenturi de furnal;
cimenturi puzzolanice;
cimenturi compozite;
c. Conform SR 388 /1995, cimenturile se mpart astfel:
cimenturi Portland fara adaos (tip I);
cimenturi Portland compozite (tip II);
cimenturi de furnal (tip III);
cimenturi puzzolanice (tip IV);
cimenturi compozite (tip V).
d. Conform SR 1500/96, armonizat cu Norma Europeana ENV 197-1,
cimenturilese impart astfel:
cimenturi Portland cu zgura (tip II);
cimenturi Portland cu cenusa(tip II);
cimenturi Portland cu puzzolana naturala(tip II);
cimenturi Portland cu calcar(tip II);
cimenturi Portland compozite(tip II);
cimenturi de furnal(tip III);
cimenturi puzzolanice(tip IV);
cimenturi compozite(tip V).
Clasificarea convenional are un caracter orientativ, uneori
putnd exista deosebiri
semnificative ntre cimenturile de acelai tip. Din aceste motive,
parametrii tehnici,
tehnologici i economici ai lucrrilor, stabilesc pe baz de
analiza, ncercri i condiii
concrete, tipul recomandat i utilizabil de ciment.
-
Ponderea componentilor mineralogici, imparte cimenturile dupa
denumirea siproprietatile lor astfel:
Cimenturi alitice au degajare mare de caldura, priza normala si
intarire rapida
(rezistente initiale mari, timp friguros, prefabricare, etc.
fara agresivitati
chimice);
Cimenturi belitice au degajare mica de caldura, priza normala si
viteza mica de
intarire (constructii masive, zone calde agresivitati chimice
coroziune tip I);
Cimenturi brownmilleritice priza normala, intarire normala
(inghet dezghet
repetat agresivitate chimica sulfatica);
Cimenturi feritice - priza normala, intarire normala
(agresivitate chimica sulfatica
ridicata);
Cimenturi normale - priza normala, intarire normala (lucrari
curente de beton si
beton armat - fara agresivitati chimice).
CATEGORII UZUALE DE CIMENTURI
Cimenturi portland unitare (fr adaosuri active)
Aceste cimenturi se pot utiliza la majoritatea lucrrilor de
construcii din beton,
beton armat i beton precomprimat, de aceea constituie un volum
important n producia
de ciment. Se noteaz cu clasa I i au rezistene la compresiune
dup 28 zile pe mortar
standard, cu valori 32,5, 42,5 i 52,5 N/mm2. De asemenea, aceste
cimenturi sunt
caracterizate printr-o finee la mcinare normal (min. 2500
cm2/g), constan bun de
volum i o priz normal.
Cimenturi portland cu adaosuri
Aceste cimenturi se pot clasifica astfel:
Cimenturi cu adaosuri de zgur de furnal.
moraru gabrielHighlight
-
Aceste cimenturi se fabric prin introducerea la mcinare a
clincherului de ciment
portland, a zgurii granulate de furnal nalt i a gipsului necesar
reglrii timpului de
priz.
Utilizarea zgurilor de furnal nalt mpreun, eventual cu alte
adaosuri conduce la
economisirea clincherului portland i se reduc preurile de cost
ale cimenturilor.
n funcie de combinaia de adaosuri i cantitatea de zgur coninute
n masa
cimenturilor, acestea pot cpta una din urmtoarele proprieti:
o rezistene mecanice iniiale mai mici i rezistene finale
identice cucimenturile portland unitare;
o rezistene mecanice iniiale i finale mai sczute, n raport cu
cimenturileportland cu adaosuri (foarte economice pentru clase
inferioare de beton);
o cldur de hidratare a acestor cimenturi, scade odat cu
cretereaproporiilor de zgur (obligatoriu pentru construcii masive
din beton);
o au tendina de a scdea lucrabilitatea mortarelor i betoanelor,
dezavantajeliminat prin adugarea n amestec a aditivilor plastifiani
sau a silicei
ultrafine (SUF).
Cimenturi cu adaosuri de cenuAceste cimenturi se obin prin
introducerea la mcinare a clincherului de ciment
portland, a cenuilor volante de termocentral (puzzolane
artificiale). La fel ca i
zgurile de furnal, cenuiile zburtoare de termocentral, au drept
rezultat, economia
de clincher portland i obinerea unor proprieti pentru betoanele
(netratate termic)
preparate cu acestea:
o mbuntirea lucrabilitii betoanelor proaspete (scderea cantitii
de apla amestecare);
o creterea omogenitii betonului proaspt;o reducerea cldurii de
hidratare a cimentului;o scderea rezistenelor mecanice a betonului
n primele dou sptmni de
la turnare;
-
o creterea rezistenelor mecanice a betonului dup 14 zile de le
turnare;o scderea uoar a gelivitii betonului (se impune utilizarea
mpreun cu
un aditiv antrenor de aer);
o rezistene superioare la oc termic i la foc;o creterea
rezistenelor la anumite agresiviti chimice.
Cimenturi portland cu rezistene iniiale mari
Aceste cimenturi sunt fabricate cu o finee de mcinare superioar
(min. 3500
cm2/g).
Clasele de rezisten dup 28 de zile variaz la aceste cimenturi
ntre 32,5 i
62,5 N/mm2, iar rezistenele iniiale ale acestora au valori
ridicate la 1,2,3 i 7 zile,
comparativ cu cimenturile normale. Sunt utilizate la lucrri de
beton pe timp friguros,
industria prefabricatelor de beton etc.
Exist i cimenturi portland cu ntrire extrarapid, obinute prin
mcinarea la o
finee foarte mare (min. 7000 cm2/g) i adaosuri de 12% clorur de
calciu. Cimenturile
cu ntrire extrarapid fac priz n 530 min. de la contactul cu apa
i sunt utilizate la
lucrri de betoane n climat rece, zone cu infiltraii puternice de
ap, etc.
Cimenturi portland cu cldur de hidratare limitat
Aceste cimenturi au compoziii chimico mineralogice care asigur
creteri
reduse de temperaturi, nct cea mai mare parte a cldurii de
hidratare s s poat
disipa. Cimenturile de acest tip au viteze de hidratare reduse,
astfel nct clasa acestora
este garantat la 28 zile, iar clasa betoanelor fabricate cu
astfel de cimenturi este
garantat prin caietele de sarcini la 2890 zile de la
preparare.
Cimenturile portland cu cldur de hidratare limitat sunt folosite
la prepararea
betoanelor puse n lucrare n elemente masive (baraje de greutate,
blocuri mari de
fundaii), a betoanelor puse n lucrare n zone cu climat cald,
etc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Cimenturile portland rezistente la suflai
Aceste cimenturi constituie unul din remediile mpotriva
coroziunii sulfatice. Ele
sunt caracterizate printr-o cldur de hidratare i o vitez de
ntrire mai reduse. n ceea
ce privete rezistenele la compresiune dup 28 zile, acestea ating
valori minime de la
32,5 N/mm2.
Cimenturi albe sau colorate
Pentru cimentul portland alb se utilizeaz materii prime cu
coninut redus de oxizi
de fier (calcar de foarte bun calitate sau cret i caolin).
Aceste cimenturi au pre de
cost ridicat i se utilizeaz pentru lucrri monumentale, lucrri
decorative, finisaje
deosebite etc.
Pentru cimenturi portland colorate, se utilizeaz materii prime
pentru cimenturi
albe, la care se adaug oxizi fondani, mineralizatori, colorani i
oxizi necesari.
PROPRIETATI ALE CIMENTURILOR
Cele mai importante proprietati ale cimenturilor care
intereseaza pe constructori sunt
priza, finetea de macinare, viteza de hidratare si respectiv
cantitatea de apa legata
chimic, caldura de hidratare, etc.
Priza cimenturilor
Imediat dupa introducerea apei, amestecul devine activ, pasta de
ciment avand
unele proprietati reologice (procese evolutive ale vascozitatii,
fluiditatii, rgiditatii.
coeziunii si altele). In acest stadiu, asupra pastei de ciment
se poate interveni mecanic,
legaturile interne rupte, putandu-se. Inceputul prizei
cimentului marcheaza si cresterea
temperaturii amestecului, iar sfarsitul prizei este insotit de
un varf de temperatura, dupa
moraru gabrielHighlight
-
care este interzisa orice actiune mecanica asupra pastei de
ciment (pasta se rigidizeaza
si legaturile rupte nu se mai refac).
ntrirea reprezint un fenomen foarte complex, constnd n principal
dintr-o suit de
reacii fizico chimice datorate hidratrii cimentului i care
conduc la formarea pietrei de
ciment, care nglobeaz i leag ntre ele restul componenilor
solizi. Ea parcurge deci
trei etape foarte importante i anume:
- etapa iniial care are durata cuprins ntre momentul 0,
reprezentnd
terminarea amestecrii componenilor i timpul de ncepere a prizei(
aceasta se
poatea determina experimental sau se poate aprecia n funcie de
mai muli
parametrii care vor fi prezentai ulerior) . n acest interval de
timp reaciile de
hidratare sunt foarte lente, practic betonul putnd fi
transportat, manipulat,
compactat, nivelat etc. fr ca proprietile lui s fie practic
influenate negativ.
Durata acestei etape depinde de compoziia betonului (n special
de clasa,
dozajul i tipul cimentului, de cantitatea de ap i de tipul
aditivilor folosii) i de
temperatura lui;
- priza durata cuprins ntre timpul de nceperea a prizei i timpul
de terminare a
prizei (momentul n care betonul trece din faza fluid n cea
solid). Ea dureaz
cteva ore i depinde n principal de tipul cimentului i de
temperatura
amestecului. In acest interval este interzis orice aciune asupra
betonului,
ntruct s-au format legturile ntre microcristale, iar distrugerea
acestora
conduce la diminuarea proprietilor betonului ntrit;
- ntrirea propriu-zis se ntinde pe o durat de cteva zeci de ani,
ncepnd de
terminarea timpului de priz i prezentnd interes deosebit numai n
primele 28
de zile.
Un fenomen ce poate fi intalnit este priza falsa a
cimentului,caracterizata prin lipsa
temperaturii ridicate in masa betonului, imediat dupa
amestecarea cimentului cu apa.
Acest fenomen are cauze provenite din macinarea cimenturilor,
depozitarea lui precum
si din tehnologia de preparare a betoanelor. Reamestecarea
betonului fara adaugare da
apa suplimentara, restabileste calitatile acestuia.
Inceputul si sfarsitul prizei cimenturilor este legat de
compoziyiile mineralogice, finetea
de macinare, adaosuri rapoarte A/C, etc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Finetea de macinare
Se exprima ca fiind raportul intre aria suprafetei specifice
totale a granulelor pe
unitatea de masa deoarece hidratarea cimentului incepe la
suprafata granulei,gradul de
finite devine principalul factor care influenteaza viteza de
hidratare,deci mareste sau
micsoreaza durata intaririi betonului.Din punct de vedere al
finetei, cimenturile pot fi
fine, medii sau grosiere. Un ciment fin are viteza mai mare de
hidratare si de intarire,
atingand rapid rezistentele minime pentru decofrare.In acelasi
timp un ciment fin este
mult mai usor degradabil in atmosfera si necesita o cantitate
mai mare de apa pentru
hidratare si hidroliza, in urma careia va rezulta o contractie
si o fisurare mai accentuate,
deci un beton mai putin compact. De aceease prefera si se
recomanda cimenturile cu
grad mediu de macinare.
In concluzie alegerea unui ciment din punct de vedere al finetei
este stabilita din
rationamente tehnice si economice.
Influenta dozajului de ciment asupra proprietatilor
betonului
Pentru un amestec in care se pastreaza constante, cantitatea de
apa de
granulozitatea agregatului, dozarea diferita cu ciment a
amestecului conduce la
urmatoarele aspecte:
coeziunea si lucrabilitatea se amelioreaza odata cu cresterea
dozajului de
ciment;
densitatea amestecului se modifica astfel:
o pana la 300-400kg ciment/mc, se realizeaza o densitate maxima
abetonului;
o peste 500kg ciment/mc, cimentul devine predominant si prin
densitatea samai scazuta ca valoare decat cea agregatului va impune
o scadere a
valorii totale a densitatii amestecului.
rezistenta la compresiune creste semnificativ pana la 400kg/mc,
moderat pana la
600-700kg/mc si nesemnificativ,peste 800kg/mc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Concluzie
Tipul si clasa cimentului se aleg si se coreleaza cu clasa
betonului si in functie de
caracteristicile tuturor mijloacelor si tehnologiilor ce
actioneaza asupra betonului
proaspat precum si in functie de mediul de exploatare al
betonului intarit.
TRANSPORTUL SI DEPOZITAREA CIMENTULUI
Deoarece cimenturile sunt materiale hidrofile, trebuie
indeplinite urmatoarele aspecte:
o asigurarea protectiei cimentului fata de umiditate;o
aprovizionarea cu cantitati care se vor consuma in cel mult o luna
(pentru
cimenturile unitare) si cel mult 3 luni (pentru cimenturile
obisnuite);
o mecanizarea completa a tuturor operatiilor de
incarcare-descarcare si depozitare;o evitarea amestecarii
sorturilor de ciment;o reducerea la minimum a manipularii
cimentului;o
Cimentul se poate altera in contact cu umezeala si din acest
punct de vedere este
caracterizat astfel:
STADIUL I. de alterare se caracterizeaza printr-o aglomerare a
particulelor de
ciment care se pot sfarma intergral la strangerea in palma.
Inainte de folosirea
cimentului se va determina domeniul de utilizare si corectia
necesara la dozare;
STADIUL II. de alterare se caracterizeaza printr-o sfarmare
partiala aglomerarilor
particulelor de ciment. Acest ciment necesita o cernere atenta
si nu poate fi
utilizat decat pentru betoane de slaba rezistenta;
STADIUL III. de alterare se caracterizeaza prin pietrificarea
cimentului, deci
acesta nu se mai poate utiliza.
Transportul se poate realiza:
in recipienti metalici acoperiti, in vrac, pentru cantitati mici
si distante scurte;
cu mijloace auto sau CF, specifice, dotate cu buncare si sisteme
pneumatice de
incarcare descarcare;
in saci multistrat din hartie cerata pe interior, inscriptionati
cu toate caracteristicile
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
cimentului, producatorului si datei de fabricatie;
pneumatic, prin conducte metalice, la distante scurte, in cadrul
platformelor
industriale utilizatoare sau in santiere;
mecanic, cu snecuri, jgheaburi vibrante sau benzi transportoare
capsulate, in
cadrul platformelor industriale utilizatoare sau in
santiere.
Depozitarea se face numai in spatii inchise, aerisite periodic,
ferite de umezeala si delumina solara directa, pe perioade scurte
(max. 3 luni) pentru cantitati mici sau in
buncare speciale, metalice, prevazute cu sisteme pneumatice
pentru incarcare
descarcare.
moraru gabrielHighlight
-
COMPONENETII BETONULUI AGREGATE PENTRU BETOANE
GENERALITI
Agregatele sunt materiale granulare naturale sau artificiale
care sefolosesc la prepararea mortarelor i betoanelor de ciment i
la alte lucrride construcii.
Agregatele se pot obine din roci naturale, n mod direct sau
prin
operaiuni de sortare-concasare (balast, nisip, pietri, provenite
din albiile rurilor
i lacurilor sau piatr spert, prin concasare ori prin procedee
industriale
agregate de concasaj).
Agregatele ocup cel puin 75% din volumul betonului i de
aceea
calitatea acestora influeneaz direct caracteristicile de
rezisten i durabilitatea
betonului.
Toate agregatele sunt reactive, diferena dintre ele constnd
numai prin
caracteristicile reaciilor la care particip (natur, intensitate,
vitez, efect).
Agregatul este un material mult mai ieftin dect cimentul i de
aceea este
avantajos s aib o pondere ct mai mare n compoziia betonului.
De
asemenea, agregatul asigur betonului o mai mare stabilitate a
volumului i o
durabilitate ridicat. Proprietile unui agregat depind n
totalitate de proprietile
rocii originale: compoziie chimic i mineralogic, caracterele
petrografice,
greutatea specific, durabilitate, rezisten, stabilitate fizic i
chimic, structura
porilor etc. Pe de alt parte, agregatul poate cpta i unele
proprieti diferite de
roca din care a derivat: forma i dimensiunea particulelor,
textura, absorbia etc.
Toate aceste proprieti pot influena capital calitatea betonului
fie n stare
proaspt, fie n stare ntrit.
Clasificri
Principalele criterii de clasificare ale agregatelor sunt
urmtoarele:
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
a. dup natur: agregate minerale sau organice (pentru betoanele
obisnuite sevor considera in aceasta lucrare doar agregatele
minerale);
b. dup provenien: agregate naturale i artificiale (pentru
betoanele obisnuitese vor considera in aceasta lucrare doar
agregatele naturale);
Agregate naturale:
din roci eruptive: granit, granodiorit, sienit, bazalt, porfir,
diorit,
andezit, gabrou etc.;
din roci sedimentare necimentate, rezultate prin degradarea
i
sfrmarea natural a unor roci eruptive, metamorfice sau
sedimentare;
din roci sedimentare de cimentare: brecii, gresii, calcare,
travertin, ori prin acumulri de resturi organice: calcare
cochilifere, diatomitul etc.;
c. dup densitatea n grmad:
Clasificarea agregatelor dup densitatea n grmad n stare afnat i
uscat
Densitatea n grmad n stareafnat i uscat (kg/m3)
Clasificare dup densitate
2001 Foarte greu
1201-2000 Greu (utilizat n mod curent)
901-1200 Semigreu (cu densitate mijlocie)
601-900 Uor
Sub 600 Foarte uor
d. dup forma granulelor: ovoidal, rotunjit, poliedric, lamelar
(plat,solzoas, achioas), acicular (alungit) etc.;
e. dup mrimea granulelor, agregatele naturale se clasific
astfel:
-
nisipuri (agregat fin); 0-7 mm, avnd sorturile (fraciunile):
0-
0,2; 0,2-1; 1-3; 2-5; 3-5; 3-7 (3-8) mm;
pietriuri 7-70 mm, avnd sorturile: pentru pietri 7-16;
16-31;
31- 40; 40-71 mm;
balasturi (amestecuri naturale de nisip i pietri) 0-31; 0-40;
0-
63; 0-71;
piatra sparta 5 - 63 mm, avnd sorturile: 5-10; 8-16; 10-20;
16-
25; 20-40; 25-3; 40-63 mm;
f. dup gradul de rotunjire i gradul de uzur: bine rotunjite, fr
pstrarea suprafeelor i colurilor iniiale;
rotunjite, cu suprafeele iniiale aproape terse;
subrotunjite, cu grad mare de uzur i suprafee reduse ca
dimensiuni;
angulare, cu semne slabe de uzur.
g. dup granulozitate: agregate cu granulozitate continu, n care
se gsesc toate
sorturile (fraciunile) intermediare: 0-2; 0-3; 0-5; 0-7; 0-10;
0-20;
0-31; 0-71 mm;
agregate cu granulozitate discontinu, n care lipsesc unul au
mai multe sorturi (fraciuni);
agregate monogranulare, n care granulele au aceeai mrime
sau mrimi foarte apropiate: 3-5; 5-7; 7-10; 10-15; 15-20;
30-40;
40-60 mm.
h. din punct de vedere mineralogic, agregatele se mpart
astfel:
Clasificarea agregatelor naturale n funcie de tipul de rocii B.S
812: 1967
Grupa bazaltului Grupa isturilor Grupa gabroului
Andezit
Bazalt
Fillit
ist
Diorit bazic
Gnais bazic
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Porfirite bazice
Diabaz
Dolerit de tipuri diferite,
inclusiv theralit i
teschenit
Epidiorit
ist hornblendic
Lamprofir
Dolerit curaifer
Spiti
Grupa granitului
Gnais
Granit
Granodiorit
Granulit
Pegmatit
Diorit cuarifer
Sienit
Grupa calcaruluiDolomit
Calcar
Marmur
Ardezie
Alte roci istoase
Grupa Flintului
Chert
Flint (silice)
Grupa rocilor granulareGrosiere
Aglomerat
Arkoz
Brecie
Greywacke
Grit
Gresie
Tuf
Grupa porfiruluiAplit
Dacit
Felsit
Granofir
Keratofir
Microgranit
Porfir
Porfirit curaifer
Riolit
Trachit
Gabrou
Hornblend (roc)
Norit
Peridotit
Pierit
Serpentin
Grupa corneenelorRoci alterate de contact
de toate felurile cu
excepia marmurei
Grupa cuarului
Ganister (argil refractar
bogat n silice)
Gresii cuaritice
Cuarite recristalizate
i. dup tehnologia de prelucrare, agregatele se mpart n: agregate
neprelucrate (extrase direct din albiile rurilor i
lacurilor de balastier);
agregate prelucrate (de concasaj): nisip de concasaj i piatr
spart - cu granule coluroase, muchii vii i suprafa rugoas;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
CONDIII DE CALITATE A AGREGATELOR MINERALE GRELE
Agregatele minerale grele (naturale), pot fi utilizate n
compoziii de
betoane dac ndeplinesc urmtoarele condiii:
- stabilitate fizico chimic; nu se altereaz n prezena aerului,
apei i nghe-
dezgheului;
- rezisten la compresiune mai mare de min. 1,5 ori dect marca
betonului
propus;
- nefavorizarea reaciilor alcalii agregat;
- inexistena unor impuriti n masa de agregate, care s influeneze
negativ
procesele chimice i fizice din masa betonului: particule
vegetale, crbune,
argile, mic etc.In anumite limite sunt admise in masa de
agregate
urmatoarele impuritati: mica (1%), carbune (0,5%), humus galben,
argila
(0,25-1,5%), parti levigabile (1-3%), saruri solubile (1,2%),
etc. Nu sunt
admise urmatoarele impuritati: resturi animale sau vegetale,
pacura, uleiuri,
pelicule aderente de argila, materiale aderente care izoleaza
agregatul de
liant, sulfati, sulfuri, etc.
GRANULOZITATEA AGREGATELOR I MRIMEA GRANULELOR
Granulometria este operaia de laborator prin care se
determin
granulozitatea (compoziia granulometric) a agregatului n
diferite sorturi
(fraciuni).
Prin granulozitate (sau compoziia granulometric) a unui agregat
se
nelege compoziia procentual (n greutate) a diferitelor sorturi
ce alctuiesc
agregatul.
Granulozitatea agregatelor este caracterizat n principal de
urmtorii
factori:
- aria total a granulelor;
- volumul relativ ocupat de agregat;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
- coninutul de parte fin i de parte grosier.
Mrimea maxim a granulelor de agregat se stabilete dup mai
muli
parametrii (vezi rezolvarea calitativ a compoziiei betonului),
dar n principal
este influenat de dimensiunile minime ale elementului de
construcie, distana
minim dintre armturi, nlimea de turnare a betonului etc.
Un aspect important l constituie suprafaa specific total a
volumul de
agregat, care influeneaz direct cantitatea de ap necesar la
amestecare, cu
toate avantajele i dezavantajele care decurg din acestea.
Pentru un agregat dat i o dimensiune maxim a granulei stabilit
dup
criteriile din normative, aria total depinde de proporiile
fraciunilor componente
ale agregatului total. Proporiile fraciunilor vor fi stabilite
astfel nct s se obin
un volum minim de goluri.
Principalele curbe de granulozitate i limitele de granulozitate
standard
sunt prezentate n tabelele 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17 i 3.18 i
se utilizeaz
pentru evitarea folosirii incorecte a agregatului sub aspectul
granulozitii.
Pentru fiecare dimensiune maxim a agregatelor sunt trasate cte
patru
curbe dar innd cont de prezena unor fragmente de agregat mai
mari sau mai
mici dect intervalul de granulaie folosit i de variaie
dimensional din fiecare
fraciune, granulaia practic se va gsi n vecintatea acestor
curbe. Astfel,
exista zone de granulometrie, care se desfoar de la granulaia
cea mai fin
(curba 1) pn la cea mai grosier (curba 4).
FORMA GRANULELOR I TEXTURA ACESTORA
Forma granulelor modific volumul de goluri dintre acestea.
Granulele de
form neregulat alungite i achioase, conduc la un volum de goluri
mai mare i
scad lucrabilitatea i compactitatea amestecurilor, fapt ce va
influena negativ
durabilitatea betonului ntrit.
Principalele aspecte care sunt importante din punct de vedere al
formei i
texturii agregatelor sunt:
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
- gradul de rotunjire; se refer la angularitatea (inversul
rotunjirii) muchiilor i
colurilor granulei, dictat de rezistena i abraziune a rocii i de
uzur la care
a fost supus;
- sfericitatea; definit ca o funcie a raportului dintre aria
total a suprafeei
granulelor i volumul agregatului; sfericitatea depinde n
principal de
stratificaia rocilor din care au derivat granulele
agregatului;
- proporia granulelor solzoase; (cu diametrul minim sub 0,6 din
diametrul luat
ca medie a ochiurilor sitei la care se raporteaz fracia);
- textura suprafeei; (care influeneaz considerabil rezistena
betonului)
depinde de dimensiunea granulelor i de caracteristicile
rocii-mam. n
general, rugozitatea unui agregat poate fi apreciat vizual, dar
pentru o
apreciere obiectiv exist o clasificare:
Textura superficial a agregatelor dup BS 12 -1967
Grupa Texturasuperficial
Caracteristici Exemple
1 Sticloas Sprtur concoidal Silex (silice, cuart),
zgur sticloas
2 Neted
(lustruit)
Provenite din albii de ru
sau din spargerea rocilor
laminate sau fin-granulare
Pietri sau nisip grosier,
chert, ist, marmur,
unele riolite
3 Granular Granule mai mult sau mai
puin uniform rotunjite
Gresie, oolite
4 Rugoas Fragmente cu sprtura
rugoas (aspr) din roci cu
granulaie
fin sau medie, coninnd
constitueni cristalini greu de
distins.
Bazalt, felsit, porfir,
calcar
5 Cristalin Coninnd constitueni
cristalini uor vizibili
Granit, gabrou, gnais
-
6 Structur n
fagure
Cu pori vizibili sau cu caviti Crmid, piatr ponce,
zgur spumoas,
clincher, argil a
expandat
n concluzie, se poate afirma c forma i textura de suprafa a
unui
agregat influeneaz rezistena betonului. De asemenea, un agregat
mai rugos
mrete fora de aderen dintre granule i matricea de ciment, dar
scade
lucrabilitatea betonului.
ADERENA AGREGATULUI LA PASTA DE CIMENT
Aderena dintre agregat i pasta de ciment influeneaz direct, n
special,
rezistena la ncovoiere a betonului, prin gradul de
interptrundere a pastei de
ciment ntre rugozitile suprafeei agregatului.
Suprafee neregulate (specifice agregatelor de concasaj, mpreun
cu o
natur moale i eterogen a rocilor, conduc la o aderen sporit cu
pasta de
ciment.
Exist de asemenea, influene asupra acestei aderene, legate
de
proprietile fizico chimice ale agregatelor, compoziiei
mineralogice ale rocilor
i caracteristicile electrostatice a suprafeei granulelor.
n general, ntr-o epruvet de beton spart, trebuie s se observe
o
predominare a granulelor smulse din masa de beton, n raport cu
cele sfrmate.
GREUTATEA SPECIFIC ABSOLUT I N GRMAD
Greutatea specific absolut se refer la volumul de material
solid,
excluznd porii.
Greutatea specific aparent a unor tipuri de roci
Roca Greutatea specific medie Kg/dmc
Bazalt
Silice
2,80
2,54
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-
Granit
Gresie grosier
Corneene
Porfir
Cuarit
2,69
2,69
2,82
2,73
2,62
Greutatea specific aparent este raportul ntre greutatea
agregatului
uscat n etuv conform normativelor i greutatea apei care ar ocupa
un volum
egal cu al solidului (incluznd porii impermeabili). Cu alte
cuvinte, greutatea
specific aparent a agregatului depinde de greutatea specific a
mineralelor
componente i de volumul golurilor.
La dozarea volumetric, este necesar cunoaterea greutii
agregatului
ce va ocupa un volum dat. Acesta se numete greutate specific n
grmad i
depinde de gradul de ndesare al agregatului, n funcie de forma
granulelor i
compactitatea obinut astfel.
POROZITATEA I ABSORBIA AGREGATULUI
Porozitatea i absorbia agregatului influeneaz direct aderena
granulelor de pasta de ciment, rezistena betonului la
nghe-dezghe i
rezistena la abraziune.
Porii agregatului variaz ca dimensiune i pot fi repartizai fie
numai n
interiorul granulelor, fie cu deschidere spre suprafaa
granulelor, fir cu ambele
cazuri.
Cnd toi porii agregatului sunt umplui se spune c acesta este
saturat i
uscat la suprafa. Este necesar s se cunoasc umiditatea
agregatului nainte
de introducerea lui n procesul de prepararea a betonului, altfel
vor aprea
fenomene de inconstan a lucrabilitii acestuia, mai ales n
primele 1530 min
dup preparare (dup primele 15 min. absorbia se reduce sau se
oprete, ca
urmare a nvelirii granulelor de ctre pasta de ciment).
moraru gabrielHighlight
-
UMIDITATEA I NFOIEREA AGREGATULUI
Un agregat expus precipitaiilor reine o cantitate considerabil
de
umiditate pe suprafaa granulelor i pstreaz aceast umiditate n
interiorul
haldei, un timp ndelungat. Acest fenomen este preponderent n
cazul
agregatului fin (nisipuri). Agregatul grosier reine ap n cantiti
mult mai reduse
dect nisipul.
n cazul nisipului apare i fenomenul nfoierii. Acest fenomen
const n
creterea n volum a nisipului (raportat la unitatea de greutate).
Cauza nfoierii
este constituit de peliculele de ap care fac ca particulele de
nisip s se
distaneze ntre ele.
Gradul de nfoiere depinde de procentul de umiditate din nisip i
de
fineea acestuia (de exemplu la 58% umiditate, se produce o
nfoiere de
2030%).
La agregatele grosiere, creterea de volum n prezena apei
este
neglijabil, fiindc grosimea peliculei de ap este foarte mic
comparativ cu
dimensiunea granulelor.
Descreterea volumului
real al nisipului datorit
nfoierii (pentru un volum
constant de nisip umed).
Coeficientul de nfoiere
pentru nisipuri cu diferite
coninuturi de umiditate.
-
IMPURITAI N AGREGAT
Sunt trei categorii de materiale duntoare care pot fi ntlnite n
agregat:
- 1. Impuriti, care perturb reaciile de hidratare a cimentului.-
2. Depuneri pe granule, care reduc aderenele agregat-past de
ciment.- 3. Particule fr rezistene sau instabile ca volum.
Impuriti organice. Materia organic din masa agregatului apare
dindescompunerea substanelor organice (n principal taninul i
derivaii si), sub
form de humus i sol organic. Aceste impuriti se regsesc de
obicei n
nisipuri, agregatele grosiere fiind splate mai uor.
Argila i mlul. Argila apare n agregat sub form de nveliuri ale
granulelor,
avnd efecte nocive de rupere a aderenei ntre agregat i pasta de
ciment i
deci modificnd n sens negativ rezistenele i durabilitatea
betonului.
Mlul este constituit din particule fine (pn la 0,02 mm), prin
alterri
naturale. Poate forma pelicule peste granulele agregatelor sau
poate aciona n
particule liber.
Praful de concasare. Rezult din procesul de sfrmare a rocilor la
dimensiunilestabilite prin concasare.
Acioneaz ca i mlul, prin pelicule peste granulele de agregat sau
n
suspensie de particule.
Prin finee, perturb cantitatea de ap n amestec, avnd
suprafee
specifice totale ce nu pot fi neglijate.
Particule cu volum instabil. Exist dou categorii de particule cu
volum instabil:- particule care nu i menin integritatea;
- particule care se dilat i se sparg la efectul
nghe-dezgheului.
Cele mai des ntlnite particule cu caracteristicile de mai sus
sunt: marno-
argilele, bulgrii de argil, lemn i crbune. Ele favorizeaz
coroziunea i
oxidarea i influeneaz negativ rezistenele betonului prin
dilatare.
-
Mica acioneaz defavorabil asupra reaciilor de hidratare a
cimentului i
influeneaz cantitatea de ap din compoziie i deci rezistena
betonului.
REACIILE DINTRE ALCALII I AGREGAT
Cele mai frecvente reacii chimice dintre agregat i pasta de
ciment este produs
ntre constituenii activi ai silicei din agregat i alcaliile din
ciment.
Reaciile debuteaz cu atacul hidroxizilor alcalini din ciment
asupra
mineralelor silicioase din agregat i formeaz un gel care are
proprietatea de a
se dilata foarte mult prin absorbie de ap.
De asemenea, cantitatea de ap neevaporat din pasta de ciment
i
permeabilitatea aceleiai paste, influeneaz desfurarea reaciilor
alcalii-
agregate.
Expansiunea determinat de reaciile alcalii-agregat poate fi
redus sau
neutralizat prin adugarea n beton a silicei fine reactive
(trasuri de tip pyrex
sau cenu de termocentral).
AGREGATE CU GRANULOZITATE DISCONTINU
Granulaia discontinu poate fi definit ca granulaia din care
lipsesc una
sau mai multe fraciuni de dimensiuni intermediare.
Pe o curb granulometric, granulaia discontinu se prezint
printr-o linie
orizontal n intervalele de dimensiuni care lipsesc.
Agregatele cu granulaie discontinu se pot utiliza pentru orice
beton, dar
ele dau rezultate bune n dou cazuri:
- pentru betoane coloidale (cu agregate preamplasate);
- pentru betoane cu agregat aparent.
-
Exemplu de curb de
granulozitate discontinu
pentru agregate avnd
dimensiuni maxime de
31 mm
In normativele actuale, curbele de granulozitate sunt transpuse
in tabele ce pot fi
interpretate si utilizate mai usor.
Granulozitatea optima a unui agregat este aceea care creeaza
conditiipentru obtinerea unei compactitati maxime si aunei bune
lucrabilitati.
TRANSPORTUL SI DEPOZITAREA AGREGATELOR PENTRU BETOANE
La transportul si depozitarea agregatelor nu sunt necesare
masuri speciale,
acest material nefiind sensibil la factorii atmosferici. Se vor
asigura totusi cateva
conditii lagate de impiedicarea introducerii unor impuritati in
masa agregatului,
amestecarea sorturilor si segregarea agregatelor la
descarcare.
Transportul agregatelor la distante mari se realizeaza cu
mijloace specifice autosao CF, basculante. Pentru distante scurte
se folosesc benzi transportoare,
elevatoare cu cupe, incarcatoare, tomberoane, roabe, etc.
Depozitarea agregatelor se organizeaza in functie de capacitatea
si necesitatea
de utilizare a acestui depozit. Astfel, cele mai simple depozite
constau in
amenajarea unor platforme din balast cilindrat, pe care se
pozitioneaza
gramezile de agregate pe sorturi.
-
Depozitele sectoriale au platforme din beton sau din balast
cilindrat si se folosesc
la statiile de betoane demontabile. La statiile de betoane mari
si la fabricile de
prefabricate se organizeaza depozite cu estacada, complet
mecanizate. In unele
cazuri, agregatele pot fi depozitate si in buncare
specifice.
-
COMPONENTII BETONULUI - APA UTILIZAT LAPREPARAREA BETOANELOR
GENERALITI
Apa reprezint ca i cimentul i agregatul, un constituent de baz
al
betonului, influennd toate proprietile acestuia att n stare
proaspt
dar i n stare ntrit.
De cele mai multe ori, apa conine diferite suspensii (minerale
sau
organice) i ioni de soluie.
ROLURILE APEI N COMPOZIIA BETONULUI
Principalele roluri pe care le ndeplinete apa n compoziia
betoanelor
sunt urmtoarele:
asigurarea plasticitii i lucrabilitii necesare betonului proaspt
la
punerea sa n lucrare;
asigurarea declanrii i ntreinerii reaciilor de hidratare a
cimentului din
masa betonului;
asigurarea nivelului optim de umiditate a agregatului n procesul
de
preparare a betonului necesar meninerii constante a
lucrabilitii
amestecului.
n betonul proaspt, apa se regsete n una din urmtoarele
forme:
- ap liber, in spatiul dintre particulele solide;
-
- ap combinat n procesul de hidratare a cimentului, absorbit de
agregate
cu un grad suficient de porozitate.
Variaia principalelor
proprieti ale betonului
ntrit, a consumului de
energie i duratei de
decofrare, n funcie de
cantitatea de ap din
betonul proaspt
Apa liber nu este necesar dect pentru asigurarea
lucrabilitii
betoanelor, fiind nlturat n mare parte prin compactare i prin
evaporare,
lsnd n urma sa o reea de pori, cu efecte negative asupra
durabilitii
betonului.
Cantitatea de ap liber variaz n funcie de gradul de
lucrabilitate dorit i
este de preferat ca betoanele s fie preparate cu aditivi
specifici (plastifiani sau
superplastifiani), pentru a se evita pe ct posibil un beton
ntrit cu poroziti
ridicate.
Apa combinat reprezint aproximativ 25% din masa cimentului i
ea
rmne legat chimic prin procesele de hidratare a cimentului.
-
Apa n exces las n urma sa pori i uneori goluri care vor avea
efecte
negative importante asupra permeabilitii betonului, deci a
rezistenei mecanice,
a gelivitii i rezistenei la agresiviti chimice ale acestuia.
Variaia rezistenei la
compresiune a betonului
preparat cu ciment portland, la
diferite vrste de ncercare i
rapoarte A/C. ntrirea s-a
fcut n mediu umed la 20oC
Variaia contraciei betoanelor
cu 300 i 400 kg/m3 ciment II
A-S 32,5 n funcie de
cantitatea de ap de
preparare utilizat la
prepararea betonului
-
CALITATEA APEI PENTRU PREPARAREA BETOANELOR
Conform STAS 79-84, sursele de ap indicate pentru prepararea
betonului
sunt urmtoarele:
- apa potabil din reelele publice de alimentare cu ap, din puuri
sau din
izvoare;
- apa de mare i apa mineral (exceptnd betonul precomprimat,
finisajele,
stropirile directe ale betonului preparate cu cimenturi
aluminoase).
Se recomand analizarea caracteristicilor apei n laboratoare
de
specialitate pentru a se stabili n ce condiii poate fi utilizat
la prepararea
betoanelor.
Ea trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:
- s nu conin materiale n suspensie (s fie limpede);
- s nu aib gust i miros (evitarea apelor slcii i mirositoare, ce
conin sruri,
cloruri sau sulfai);
- s se nscrie n parametrii normali de bazicitate, aciditate i
alcalinitate
(obligatoriu prin analize de laborator).
La nivel de antier, se poate determina (n afar de testele de
culoare,
gust i miros) i testul de timp de priz a pastei de ciment
preparat cu ap
potabil (sau distilat) i apa nepotabil din sursa ce se va
utiliza. Pentru
diferene sub de or la timpii de nceput i sfrit de priz i 10%
din
rezistena mortarului; apa poate fi utilizat.
-
COMPONENTII BETONULUI - ADAOSURI SI ADITIVI N BETOANE
ADAOSURI.GENERALITI
Adaosurile sunt reprezentate de substanele care adugate la
preparareabetonului, conduc la modificarea unor proprieti ale
betonului proaspt i ntrit.
Este acceptat realitatea c este dificil s se proiecteze
compoziii de beton
alctuite numai din ciment, agregate i ap, capabile s satisfac
exigenele tehnico-
economice ale betoanelor, de aceea folosirea diferitelor
adaosuri sub un control tehnic
riguros, a devenit o practic curent.
Generic, prin denumirea lor, adaosurile pentru prepararea
betoanelor includ
diverse grupe de subproduse industriale, produse preparate
special n acest scop i
unele tipuri de fibre naturale , minerale i organice.
Din aceste motive, nu exist o clasificare general unanim
acceptat, dar
adaosurile pot fi enumerate dup unii autori dup ponderea
utilizrii lor astfel:
1. cenu volant uscat, de la centralele termoelectrice; Cantitile
utilizate la 1m3 de beton difer n funcie de caracteristicile
cimentului i cenuilor precum i
de condiiile de expunere a betoanelor;
2. zgura granulat de furnal nalt (mcinat sau nemcinat) - se
utilizeaz pebaz de ncercri preliminare i reprezint un nlocuitor al
agregatelor naturale
grele (pn la 70% pentru nisipuri);
3. silicea ultrafin sau silicea amorf (SUF) - este un subprodus
din industria
ferosiliciului, sub form de microsfere amorfe, cu compoziie
oxidic i diferite
proprieti fizice. SUF are o activitate puzzolanic foarte bun,
fapt care conduce
la creterea n timp a rezistenelor betoanelor preparate cu acest
material.
n combinaie cu diveri aditivi, SUF confer diferite proprieti
pozitive betonului
ntrit, n special n privina rezistenei la compresiune. Din acest
motiv, SUF este utilizat
-
curent la betoanele de clase superioare i n mod deosebit in
industria betoanelor
prefabricate.
Alte tipuri de adaosuri folosite la prepararea betoanelor
prefabricate sunt:
1. zgurile de furnal (granulate) mcinate umed - folosite curent
n preparareabetoanelor hidrotehnice;
2. zgurile granulate de furnal nalt - activate alcalin, sulfatic
sau mixt, se utilizeazn amestec cu nisip i balast local pentru
substraturi de pardoseli industriale i
fundaii rutiere, economisind agregate i ciment;
3. zgurile de oel deferizate - rezultate dup extragerea
deeurilor metalice dinzgurile combinatelor metalurgice. Acestea se
pot utiliza ca agregate grele, dup
un repaus de 6 luni n halde, n compoziie betoanelor simple, pe
baz de
ncercri preliminare;
4. calcarele fin mcinate (de calcar)- contribuie la mrirea
aderenei de tip fizico-
mecanic, a gradului de impermeabilitate, a rezistenei mecanice i
a gelivitii.
Poate ajunge la 518 % din masa agregatului;
5. bentonita fin mcinat - mbuntete lucrabilitatea betonului
proaspt imrete rezistenele mecanice i impermeabilitatea betonului.
Reprezint 25%
din masa cimentului;
6. nisipul silicios fin mcinat - se utilizeaz ca adaos inert la
mcinarea cimentuluisau ca adaos pentru corecia compoziiei
granulometrice a agregatelor,
ameliornd astfel gradul de impermeabilitate a betoanelor
utilizate n special la
construcii hidrotehnice. De regul nu depete 15% din masa
cimentului;
-
7. pulberile metalice - asigur unele proprieti speciale
betoanelor sau mortarelorutilizate la realizarea pardoselilor
rezistente la abraziune i pardoseli
conductoare de cldur sau electricitate.
Principalele materiale din aceast categorie sunt:
electrocorindonul, carbura de siliciu sau magnetita de fier,
ncantiti de 1030% din masa cimentului, care sporesc rezistenele
mecanice i la uzur ale betonului;
pulberi metalice, utilizate pentru ape bune conductoare de
cldur
i care reprezint pn la 10% din masa cimentului;
pulberi de aluminiu se utilizeaz pentru ape bune conductoare
de
electricitate i reprezint 10 30% din masa cimentului.
8. coloranii (pigmeni) - au rolul de efect decorativ la lucrri
din beton i tencuieli.n acest scop, cimentul portland alb sau
obinuit se amestec cu aceti colorani,
reprezentai de obicei de oxizi metalici sau pmnturi
colorate.
Coloranii trebuie s ndeplineasc cteva condiii de calitate:
s fie stabili n medii alcaline i n prezena aditivilor;
s nu influeneze priza cimentului i rezistena betoanelor i
mortarelor;
s fie stabili la lumin, la raze UV i la intemperii;
s fie insolubili n ap;
s fie uor de amestecat;
s fie rezisteni la nghe-dezghe.
Tehnologia de utilizare se respect cu strictee i utilizarea
impune ncercri
preliminare.
Principalele efecte ale unor adaosuri utilizai n compoziia
betoanelor i
mortarelor se regsesc n tabelul de mai jos.
-
Adaosuri utilizate la prepararea betoanelor
Nrcrt
Denumirea
adaosului
Proporiile i direciile n care esteutilizat
Avantajele tehnico-economice carese obin prin utilizarea
adaosului
1 2 3 4
1 Poliacetat
de vinil
520% substan uscat din masa
cimentului
Se mbuntete plasticitatea
betonului i se reduce raportul A/C.
Se reduce tendina de separare a
apei.
Crete rezistena la ntindere i la
uzur prin abraziune n funcie de
procentul de adaos.
Crete aderena la betonul vechi i la
alte materiale de construcii n mediu
uscat.
Crete rezistena la aciunea
produselor petroliere etc.
2 Coloranii 310% din masa cimentului Obinerea culorii dorite
pentru
anumite tipuri de betoane decorative
i finisaje.
3 Zgurile
granulate
de furnal
nalt
Mcinate umed 2575% din masa
cimentului
Ca nlocuitor parial de nisip n
proporie de 3070% din masa
acestuia.
Activate alcalin sau sulfatic n diferite
lucrri de egalizare, fundaii de
drumuri.
Reducerea consumului de liani i
agregate naturale grele.
Reducerea cheltuielilor i volumului
transporturilor i folosirea
subproduselor industriale locale.
Reducerea consumului de energie
etc.
-
Zgurile de
furnal nalt
cristalizate
i
concasate
Ca nlocuitor total sau parial de pietri
n anumite clase de betoane.
4 Zgurile de
oelrie
deferizate
Ca nlocuitor de agregate pentru unele
clase de betoane simple.
Reducerea consumului de agregate
naturale grele i volumului
transporturilor, folosirea
subproduselor industriale locale etc.
5 Cenuile
volante la
electrofiltre
le
centralelor
electrice
60200 kg/m3 n betonul greu
preparat cu agregate naturale (1/3
2/3 din masa agregatului uor n
anumite tipuri de betoane uoare).
Reducerea consumurilor de ciment i
nisip la prepararea betonului greu i
uor.
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatului fin i mbuntirea
lucrabilitii betonului greu.
Ameliorarea aspectului suprafeelor
de beton.
Creterea impermeabilitii betonului
greu.
Reducerea expansiunii datorit
reaciei alcalii-agregate.
Reducerea consumului de agregate
uoare n cazul betonului uor etc.
6 Calcarul
fin mcinat
(filer de
calcar)
05% din masa cimentului sau
620% din masa nisipului
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatelor, creterea gradului de
impermeabilitate i a rezistenelor
mecanice ale betonului i betoanelor
fine (betoane de nisip).
7 Bentonita
fin
mcinat
25% din masa cimentului Reduce segregarea betoanelor n
timpul transportului.
mbuntete impermeabilitatea
-
betoanelor ntrite pstrate n mediu
umed.
8 Nisipul
silicios fin
mcinat
n funcie de necesiti, ns maximum
15% din masa cimentului portland fr
adaosuri.
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatelor utilizate i prin aceasta
ameliorarea rezistenelor mecanice i
a gradului de impermeabilitate etc.
9 Silicea
ultrafin
(SUF)
810% la mcinarea cimentului sau
712% (max. 15%) la prepararea
betoanelor.
Reducerea dozajelor de ciment.
Creterea rezistenelor mecanice, a
gradului de impermeabilitate, a
rezistenei la nghe-dezghe repetat,
a rezistenei la anumite aciuni chimi-
agresive i mbuntirea comportrii
betoanelor n raport cu reaciile alcali-
agregate etc.
FIBRE NATURALE I ARTIFICIALE PENTRU BETOANE
Fibrele pot fi utilizate n compoziia betoanelor cu liani
minerali, n scopul armrii
disperse sau prefereniale (dup o direcie) a acestora i avnd ca
efect mbuntirea
comportrii betoanelor la diferite solicitri.
Clasificarea fibrelor:
a. Fibre naturale:- organice: soia, sisal, in, iut, nuci cocos,
bumbac, pr animale, celuloz de
lemn i vegetale etc.;
- minerale: azbestul.
b. Fibre artificiale:- organice: nitroceluloza sau vscoz, acetat
de celuloz, nailon, poliesteri sau
acrilice, polipropilen modificat, polietilen etc.;
- minerale: subproduse industriale (din zgur de furnal), roci
naturale (bazalt,
loess), ceramic, carbon (grafit), oel, sticl etc.
-
Dintre toate fibrele enumerate mai sus, cele mai utilizate
(datorit exigenelor de
ordin tehnic i economic impuse), sunt urmtoarele: sticla, oel,
polipropilen i carbon.
Dintre caracteristicile importante impuse fibrelor pentru a fi
utilizate n compoziiile
de betoane, se pot enumera: rezistena la ntindere, aderena la
matricea de ciment,
compatibilitatea chimic cu pasta de ciment, modulul de
elasticitate etc.
Caracteristicile aproximative ale fibrelor des utilizate n
compoziia betoanelor, se
pot regsi n tabelul de mai jos.
Caracteristici medii ale fibrelor utilizate frecvent
Tipulfibrei
Diametru(mm)
Lungime (mm)
Densitate (g/cm3)
Rt(kN/mm2)
ModululE
(kN/mm2
)
Alungirea la
rupere(%)
Coe-ficientu
l dedilatare
(%)
Rezis-
tenala foc(oC)
Oel 0,2000-
0,800
10-75 7,8 1,0-3,0 210 3-4 11 1500
Sticl
(cu
zirconiu)
0,0050-
0,020
30-70 2,6 1,5-4,0 75-80 2-3,5 9 800
Poliprop-
ilen
0,0050-
0,020
26-75 0,9 0,4-0,8 4-8 15-25 90 100-
150
Carbon 0,0050-
0,010
Variabil 2 1,8-2,4 200-
400
0,6-1,0 1 400-
1500
Valori curente pentru fibre utilizate n diferite aplicaii
practice (%)
Tipul fibrelor(%) n volum
Polipropilen Oel Sticl
(%) din mas (kg/m3) (%) dinmas
(kg/m3) (%) dinmas
(kg/m3)
0,2 0,08 1,8 - - - -
0,4 0,15 3,6 - - - -
0,5 0,20 4,5 1,70 39 - -
-
0,7 0,27 6,3 2,40 55 - -
1,0 - - 3,40 78 1,13 26
2,0 - - 6,80 156 2,26 52
2,5 - - 8,15 195 2,83 65
3,0 - - - - 3,39 78
4,0 - - - - 4,52 104
ADITIVI PENTRU BETOANE
Aditivii sunt substane chimice care introduse n compoziia
betoanelor,asigur unele proprieti acestora, fie n stare proaspt sau
ntrit, fie n ambelestri.
De regul, aditivii nu depesc un dozaj de 5% din masa cimentului
stabilit n
reeta betonului i pot fi fabricai n stare solid (pulberi) sau
lichid.
n general, aditivii au o funcie principal (ce confer efectul
urmrit n compoziia
betonului), ns n unele cazuri se pot manifesta i cu unele funcii
secundare. Pot exista
i aditivi cu dou funcii importante (micti).
Funciile aditivilor i gradul de manifestare a acestora este
direct influenat de
civa factori:
- dozajul de aditiv i dozarea compoziiei betoanelor;
- caracteristicile cimentului din compoziie;
- condiiile de preparare a amestecurilor i respectarea lor;
- condiiile de transport i punere n lucrare a betoanelor;
- tratarea ulterioar a betoanelor.
Clasificarea de baz a aditivilor, este realizat pe baza funciei
principale a
acestora i se poate prezenta astfel:
aditivi plastifiani;
aditivi superplastifiani;
aditivi fluidizani;
aditivi reductori de ap;
-
aditivi antrenori de aer;
aditivi hidrofugi;
aditivi antigel;
aditivi acceleratori de priz;
aditivi acceleratori de ntrire;
aditivi acceleratori de priz i ntrire;
aditivi ntrzietori de priz;
aditivi ntrzietori de priz i ntrire;
aditivi inhibatori de coroziune.
Fiecare dintre aditivii existeni, trebuie alei cu atenie, n
funcie de toate
condiiile tehnice obligatoriu cunoscute:
- parametrii compoziiei betonului;
- efectul principal dorit i eventual efectele secundare ce pot
interveni;
- tehnologia de preparare a betonului;
- tehnologia de transport i punere n lucrare a betonului;
- condiiile de protejare i ntrire a betonului.
Observaie: Utilizarea aditivilor se face numai pe baz de ncercri
preliminare i teste,realizate conform fielor tehnice ale acestora i
conform instruciunilor i normativelor
specifice.
Alei i utilizai corect, aditivii confer betoanelor,
caracteristici deosebite de ordin
tehnic i economic comparativ cu cele neaditivate. n plus, n
unele cazuri, aditivii au
devenit obligatorii n compoziia betoanelor (betoane de nalt
rezisten, betoane puse
n lucrare n condiii extreme de temperatur, elemente din beton cu
armturi foarte
dese, zone de betoane foarte greu accesibile i controlabile
etc.).
Unii aditivi pot fi utilizati si combinati intre ei, conferind
proprietati dorite betonului
respectiv, atat in stare proaspata, cat si dupa intarirea
acestuia.
Indiferent de tipul de aditiv utilizat sau de o combinatie intre
ei, aditivii vor fi
alesi,folositi si testati conform fiselor tehnice proprii, fiind
obligatorii stabilirea
compozitiilor de baza si celor pentru incercari preliminare,
precum si incercarea
epruvetelor conform normativelor in vigoare.
-
DOZAREA MATERIALELOR
Dozarea materialelor consta in masurarea cantitatilor
demateriale necesare obtinerii unui volum stabilit,
respectandproportiile impuse prin reteta.
Dozarea se poate realiza volumetric sau gravimetric.
Dozarea gravimetrica
Se face prin cantarirea materialelor, utilizandu-se recipienti
de
inmagazinare specifici starii materialului si cantare
adecvate.
De regula, dozarea gravimetrica se aplica materialelor
solide,
manipularea acestora realizandu-se hidraulic, pneumatic sau
mecanic. De asemenea, cantarele moderne sunt
semiautomatizate
sau automatizate.Este o metoda de precizie.
Abaterile admise la dozarea gravimetrica sunt:
agregate 2%;
cimenturi 1%;
apa 1,5%.
Dozarea volumetrica
Se face prin masurarea vantitatilor de materiale cu ajutorul
unor
recipienti etansi al caror volum este perfect masurat
(recipienti gradati
si marcati pe interior).
De regula dozatorul nu are capacitatea mai mare de limita
-
manevrabilitatii de catre doi oameni (max. 50 kg.).
Dozare volumetrica este admisa numai pentru clase reduse
(max. C 10/12), deoarece erorile sunt relative mari.
De mentionat ca o interpretare corecta este valabila pentru
materiale perfect uscate. Prezenta apei in masa unui
material
granular (in special cu finite ridicata), duce la infoierea
acestuia si la
erori mari de interpretare, de aceea este necesara
cunoasterea
cantitatii de apa din masa materialului, pentru a se face
corectiile
necesare.
-
PREPARAREA BETONULUI
MASINI PENTRU AMESTECAREA COMPONENTILORBETONULUI
Pentru omogenizarea unui material compozit, exista
utilajespecifice denumite malaxoare. Pentru
amestecareacomponentilor betonului, s-au proiectat masini
specialedenumite generic betoniere.
CLASIFICARI
1. Dupa metoda de amestecare exista:
masini cu amestecare prin cadere libera (gravitationale);
masini cu amestecare fortata;
masini vibratoare;
masini turbulente;
masini cu amestecare combinata.
2. Dupa continuitatea procesului de amestecare:
masini cu amestecare ciclica;
masini cu amestecare continua;
-
Masinile cu amestecare ciclica realizeaza omogenizarea
betonului
respectand 3 operatii distincte:
incarcarea materialelor in cuva;
pornirea malaxarii componentilor;
descarcarea betonului amestecat.
Masinile cu amestecare continua se caracterizeaza printr-un
proces de amestecare prin care malaxorul este aprovizionat in
mod
continuu cu toate materialele dozate concomitent cu
descarcarea
betonului preparat.
MASINI CICLICE GRAVITATIONALE
Sunt construite avand ca organ de lucru o toba metalica
actionata de un motor electric.
Toba are diferite volume (intre 50 si 4500 litri) si diferite
forme.
Fiecare din aceste forme ofera diferite avantaje sau dezavantaje
in
ceea ce priveste omogenitatea si tendinta de segregare a
betonului la
descarcare.Tobele sunt prevazute la interior cu o serie de
palete fixe
montate solidar pe peretii interiori ai cuvelor si care au
pozitii
caracteristice pentru functiunea de amestecare respectiv cea
de
descarcare a betonului amestecat.
In functie de ciclul in care se afla procesul de amestecare
tobele sunt inclinate spre verticala (pentru alimentare sau
pentru
amestecare) sau sunt inclinate in jos cu gura de descarcare
pentru
preluarea betonului preparat.
-
pozitii tehnologice toba
Aceste masini realizeaza amestecarea prin ridicarea
componentilor cu ajutorul paletelor in procesul de rotire a
cuvei la
partea superioara a acesteia, dupa care amestecul cade la
partea
inferioara a cuvei,ciclul reluandu-se pana la omogenizarea
necesara.
Principalele tipuri de masini gravitationale ciclice sunt:
basculante, in forma de para;
nebasculante cilindrice;
nebasculante reversibile;
basculante dublu tronconice.
Masinile in forma de para sau dublu tronconice confera cei
mai
buni parametrii de omogenizare atat la malaxare cat si la
pastrarea
acesteia pe durata descarcarii betonului preparat.
Masinile nebasculante creeaza omogenitatea dorita la
amestecare dar favorizeaza segregarea betonului in momentul
descarcarii.
-
MASINI CICLICE CU AMESTECARE FORTATA
Cuvele acestora nu sunt basculante putand fi realizate cu ax
vertical sau ax orizontal. Exista diverse sisteme de palete atat
ca
forma dar si ca numar si asezare.
Malaxoarele cu ax vertical se impart in urmatoarele grupe
principale,
in functie de tipul paletelor, dispunerea lor si sensul de
rotatie al
acestora:
in contracurent;
in echicurent;
planetare;
turbomalaxoare;
turboplanetare.
Malaxoarele cu ax orizontal pot fi prevazute cu un arbore cu
palete sau cu doi arbori cu palete.
Masinile cu amestecare fortata efectueaza o malaxare mai
accentuata decat cele gravitationale. Ele au viteze de
amestecare
mai mari, determina frecari mai accentuate intre componenti,
intensificand procesele de hidratare hidroliza si deci,obtinerea
unei
viteze de intarire mai mari.
INFLUENTA DURATEI DE AMESTECARE
Durata de amestecare reprezinta intervalul de timp
dintreintroducerea componentilor in cuva de amestecare si inceperea
descarcariiamestecului.
Durata optima se reflecta in timpul minim de obtinere a
omogenitatiicorespunzatoare cerute.
-
Marirea duratei de amestecare conduce la sporirea gradului
de
omogenizare si a rezistentelor medii a betoanelor, insa fara a
se prelungi peste o
limita care ar conduce la un consum inutil de energie.
Este necesar ca duratele de amestecare sa se coreleze cu gradele
de
consistenta sau lucrabilitate ale betoanelor, precum si cu
eficienta economica a
malaxoarelor.
Astfel, duratele nu vor scadea niciodata sub anumite limite ce
nu asigura
omogenizarea ( 20 sec.), dar nici nu vor depasi limitele
superioare (120 sec.).
Masinile gravitationale sunt deosebit de eficiente
pentrubetoanele plastice si fluide, fiindu-le necesare circa 40 -
60 secunde
pentru betoane plastice fluide si intre 90-120 secunde pentru
betoane
vartoase sau plastic-vartoase.
Masinile cu amestecare fortata sunt eficiente pentru
betoaneplastice, vartoase si foarte vartoase, fiindu-le necesare
circa 45 - 60
sec. pentru consistente plastice si circa 60 90 sec. pentru
cele
vartoase.
Alegerea masinilor de amestecare in ceea ce priveste metoda
de malaxare se adreseaza consistentei betonului preparat si
direct
granulozitatii compozitiei.
PREPARAREA MANUALA A BETONULUI
Se accepta ca betonul sa fie preparat manual numai pana laclasa
maxima C10/12.
Este necesara amenajarea unei platforme din balast
compactat,pe o placa de beton,pe o podina din dulap sau in cel
mai
-
rau caz o platforma batatorita din pamant. Materialele
componenete
sunt asezate suprapus si amestecate intai uscate prin taiere
cu
lopata.
Este interzisa rasturnarea directa cu lopata sau aruncarea
materialelor cu lopata deoarece se poate produce o segregare
a
acestora.
Ordinea de asezare in straturi suprapuse a componentilor
este
urmatoarea: agregatele grosiere, o parte din agregatul fin
(nisip),
cantitatea de ciment necesara si cealalta parte de agregat fin
(nisip)
dupa care se trece la amestecarea uscata.
Prepararea manuala se foloseste pentru cantitati mici sau
foarte
mici de beton.
-
PREPARAREA BETONULUISTATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI
Pentru obtinerea betonului in cantitati mari s-au proiectat
instalatii specializate organizate in diverse sisteme de
preparare,
dotate cu depozite pentru materiale (pentru minimum 8 ore),
mijloace
de dozare, malaxoare, mijloace de transport, etc.
In functie de marimea acestor instalatii, exista unitati
pentruprepararea betonului, statii pentru prepararea betonului
saufabrici de betoane.
Instalatiile pot avea comenzi manuale, semiautomatizate sau
complet automatizate.
STATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI INTR-O TREAPTA
Aceste statii sunt organizate sub forma unui turn care
cuprinde
distribuirea sub forma de niveluri a instalatiilor.
Materialele
neprelucrate sunt ridicate la partea superioara a turnului, in
depozite,
o singura data, dupa care deplasarea acestora pe fluxul
tehnologic de
preparare se face gravitatioanal. Aceste statii sunt fie
mecanizate
complet fie semiautomatizate sau automatizate.
Dozarea materialelor se face pentru fiecare material in parte
cu
dozator separat gravimetric si sunt prevazute cu min doua masini
de
amestecat gravitationale sau cu amestecare fortata. Prepara
betoane
de o calitate foarte buna in cantitati foarte mari.
-
Avantaje
calitatea deosebita a betonului;
productivitate foarte mare (non stop);
conditii de lucru foarte bune;
prepararea simultana a unor retete diferite.
Dezavantaje
necesita functionarea in doua sau trei schimburi pentru a fi
rentabila;
costuri mari de intretinere;
investitie initiala mare;
montare si demontare greoaie de pe amplasament.
-
STATIA DE PREPARARE A BETONULUI INTR-O TREAPTA
-
STATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI IN DOUA TREAPTE
Se caracterizeaza prin aceea ca materialele componente ale
betonului sunt ridicate in fluxul tehnologic de preparare de
doua ori.
Agregatul este ridicat intai din depozitul centralizat in zona
activa si
de aici a II-a oara dupa ce a fost dozat, este ridicat cu un
skipper de
regula spre malxor. De asemenea cimentul este ridicat in depozit
cu
aer comprimat si apoi a II-a oara spre malaxor, de regula cu
un
transportor cu snec.
Statia este organizata pe orizontala.
Este complet mecanizata, foarte rar semiautomatizata si are
in
dotare un singur malaxor gravitational de capacitate medie.
Statia prepara betoane de calitate buna si de clase medii.
Este amenajata in aer liber, necesitand un personal mai
numeros.
Avantaje
preapara beton de calitate buna;
costuri de investitie mici;
montare si demontare usoara pe amplasament;
costuri de intretinere avantajoase.
Dezavantaje
productivitate mai scazuta;
conditii de lucru mai grele;
timpi morti in perioadele de revizie.
-
STATIA DE PREPARARE A BETONULUI IN DOUA TREPTE
-
TRANSPORTUL BETONULUI
Generalitati
Transportul betonului presupune deplasarea acestuia de la locul
de
preparare la locul de punere n lucrare.
Indiferent de distanta si de miljocul de transport folosit,
operatia de
transport se va face cu respectarea obligatorie a urmatoarelor
conditii:
pastrarea intacta a compozitiei;
asigurarea omogenitatii, respectiv evitarea segregarii
interioare sau
exterioare;
limitarea duratei de transport;
reducerea la maximum a manoperei si a incarcarilor
descarcarilor.
Pastrarea intacta a compozitiei
Aceasta conditie presupune ca mijloacele de transport sa fie
etanse
pentru a nu se permite pierderea laptelui de ciment si pe de
alta parte, pe timp
de arsita sau ploaie, n cazul transportului cu autobasculante pe
distanta mai
mare de 3 km, suprafata libera de beton trebuie sa fie protejata
cu folii sau
prelate din cauciuc, astfel nct sa se evite schimbarea
caracteristicilor betonului
ca urmare a modificarii continutului de apa din amestec.
Asigurarea omogenitatii si evitarea segregarii interioare sau
exterioare
In timpul operatiilor de transport, datorita socurilor sI
vibratiilor ce
depasesc anumite limite se produce nvingerea frecarii vscoase si
ruperea
coeziunii dintre componentii betonului. Ca rezultat apare
tendinta de segregare a
granulelor si de dirijare a lor n jos, fenomen care afecteaza n
special granulele
mari de agregat. Acest fenomen este numit segregare
interioara.
-
In cazul caderii de la naltimi mai mari de 1,5 m a betonului
(scurgerea prin
jgheaburi prea lungi, aruncarea cu lopata la distante mari,
etc.) granulele mari au
tendinta sa se desprinda de masa betonului si sa se
rostogoleasca mai repede
ca ceilalti componenti. Acest fenomen se numeste segregare
exterioara.
Pentru a preveni fenomenele de segregare interioara si
exterioara pe
timpul transportului, trebuie sa se respecte urmatoarele
reguli:
transportul betoanelor cu tasare mai mare de 50 mm se va face
cu
autoagitatoare, iar a betoanelor cu tasare de maxim 50 mm cu
autobasculante cu bena, amenajate corespunzator;
transportul local al betonului se poate efectua cu bene,
pompe,
vagoneti, benzi transportoare, jgheaburi sau tomberoane.
Limitarea duratei de transport a betonului
Aceasta conditie este obligatorie pentru a se asigura nceperea
prizei
betonului dupa punerea n lucrare a sa. Durata maxima posibila de
transport
(considerata din momentul ncheierii prepararii betonului si
ncarcarii sale n
mijlocul de transport si pn la sfrsitul descrcrii acestuia)
depinde n special
de compoziia betonului (cantitatea de apa, tipul si cantitatea
de ciment,
existenta unor aditivi etc.) si de factori externi (temperatura
si tipul mijlocului de
transport). Durata de transport nu poate depsi valoarile
orientative prezentate
mai jos, pentru cimenturi de clase 32,5 / 42,5 dect daca se
utilizeaza aditivi
ntrzietori de priza si intarire.
Durate maxime transport cu autoagitatorul
Ciment 32,5 temp. beton (100< t < 300 ) max. 50
minute;
Ciment 32,5 temp. beton ( t < 100 ) max. 70 minute;
-
Ciment 42,5 temp. beton (100< t < 300 ) max. 35
minute;
Ciment 42,5 temp. beton ( t < 100 ) max. 50 minute;
Transportul betonului de la locul de preparare la locul de
punere n lucrare
se poate mparti n:
a) transportul pna la obiect;
b)transportul n cadrul obiectului.
Transportul pn la obiect
generalitati
Transportul pana la obiect se face pe orizontala, de regula la
distante mai
mari de 1000 m, cu mijloace de transport auto. Betonul de
lucrabilitate L3 sau L4
(tasare 515 cm) se va transporta cu autoagitatoarele, iar
betoanele de
lucrabilitate L2 (tasare de la 1.4 cm) se pot transporta cu
autobasculante
(nerecomandat) cu ben amenajate corespunzator. Se admite
transportul
betonului de lucrabilitate L3 (tasare 59 cm) si cu
autobasculanta
(nerecomandat), cu conditia ca la locul de descarcare sa se
asigure
reomogenizarea (amestecarea) amestecului.
In cazul transportului cu autobasculante (nerecomandat), durata
maxima
se reduce cu 15 minute fata de limitele din tabelul de mai
sus.
In cazul n care nu se poate respecta durata maxima de transport
(n
general pentru distante mai mari de 8 km), se procedeaz la
transportul cu
autobetoniera a amestecului uscat (toti componentii betonului
mai putin apa se
amesteca la o statie de prepararea betonului si apoi amestecul
uscat se
descarca n toba autobetonierei). La obiect, se introduce n toba
de agitare
cantitatea exacta de apa (conform retetei determinate anterior)
si se amesteca la
timpul stabilit. Se pot utilize si compozitii cu cimenturi lente
si cu aditivi
ntrzietori de priza si intarire.
-
In general se recomanda ca temperatura betonului proaspat,
nainte de
turnare, sa fie cuprinsa ntre (530)0 C.
In situatia betoanelor cu temperaturi mai mari de 300C sunt
necesare
masuri suplimentare cum ar fi stabilirea de catre un institut de
specialitate sau un
laborator autorizat a unei tehnologii adecvate de preparare,
transport, punere n
lucrare si tratare a betonului si folosirea unor aditivi
ntrzietori eficienti.
Ori de cte ori intervalul de timp dintre descarcarea si
rencarcarea cu
beton a mijloacelor de transport, depaseste o ora precum si la
ntreruperea
lucrului, acestea vor fi curatate cu jet de apa. In cazul
autoagitatoarelor, acestea
se vor umple cu cca 1 m3 de apa si se vor roti cu viteza maxima
timp de 5 minute
dupa care se vor goli complet de apa.
mijloace
autobasculanta (nerecomandat);
autoagitatorul:o recipient dublu tranconic (toba) cu 16 rotatii
pe minut;o la intrare are placute elicoidale si betonul este miscat
in
permanenta, diminuandu-se tendinta de segregare; se
mareste timpul (TIP);
o cand se ajunge la element se descarca prin spate
betonulrespectiv;
o distanta maxima de tranposrt 12 km;o transporta orice
consistenta de beton;
Observatie - la distanta de 50km autobetoniereleautoagitatoare
curezervor de apa;
autobetoniera (automalaxorul)Toba se poate roti pana la 30
rot/min. De la statie pleaca un beton uscat,
fara apa se descarca in recipient la santier se introduce
cantitatea de apa
-
dorita si se amesteca componentii. Dupa ce se realizeaza betonul
se opreste
miscarea de rotatie si se descarca betonul gata preparat.
Observatie. Betonul nu se transport ape calea ferata, pentru ca
nu serespecta conditiile de durata si de pastrarea
omogenitatiiapare fenomenul de
segregare.
Transportul betonului n cadrul obiectului
Se face att pe verticala ct si pe orizontala. In cazul folosirii
ca mijloace
de transport a roabelor, tomberoanelor, benelor, jgheaburilor si
burlanelor,
acestea se vor curati cu un jet de apa, respectnd condiiile
artate la punctul
anterior.
mijloace
transportul cu roaba
Se foloseste la santierele mici si pentru cantitati reduse de
beton. El
necesita executarea unei podine de circulatie cu latimea de cca.
60 cm si se
poate folosi pentru distante de pna la 70 m si cu rampe de
maximum 4% si
pante de maximum 12%. Roabele sunt n general metalice, prevazute
cu o roata
cu pneu si au o capacitate de 80120l.
transportul cu tomberonulEste un recipient pe doua roti,
utilizandu-se pentru cantitati reduse de
beton. Necesita executarea unei podine de circulatie cu latimea
de cca. 150 cm
si se poate folosi pentru distante de pna la 150 m si cu rampe
de maximum 4%
si pante de maximum 12%. Tomberoanele sunt n general metalice,
prevazute cu
roti mari, axul acestora reprezentand centrul de rasturnare al
acestui mijloc. Au o
capacitate de 80120l.
-
jgeaburi si burlane
Elemente orizontale (jgheaburi) sau verticale (burlane), prin
care se
ghideaza betonul. Transportul prin jgheaburi si burlane asigura
transportul
betonului cu evitarea segregarii exterioare a lui.
Jgheaburile sunt din tabla cu grosimea de 2 mm solidarizata
longitudinal si
transversal cu profiluri metalice.Panta max va fi 30,iar
inaltimea de cadere libera
a betonului nu va depasi 1,50 m.
Burlanele metalice sunt alcatuite din tronsoane metalice de
forma
tronconica(cu baza mare sus si baza mica jos)articulate intre
ele. Asigura
evitarea segregarii si raspandirea betonului pe o raza de cca
2m, iar inaltimea de
cadere libera a betonului nu va depasi 1,50 m. Ultimul tronson
va avea guara de
evacuare a betonului prevazuta lateral sau la partea de jos ,in
functie de
conditiile de turnare.
transportul cu bena
Permite transportul betonului cu minimum de transbordari si cu
manopera
foarte redusa, nsa impune dotarea santierului cu utilaje de
ridicare adecvate (din
punct de vedere al capacitaii de ridicare si al acoperirii
suprafetei pe care
urmeaza sa fie pus n lucrare betonul). Benele trebuie sa aiba o
greutate ct mai
redusa, sa fie etanse, sa permita o descarcare treptata a
betonului si sa fie usor
de manevrat si curatit.
Benele papuc au capacitate de 2001000l si benele cu furtun,
capacitatede 500800l.
-
BENE PENTRU TRANSPORTUL BETONULUIa bene papuc cu deschidere
lateralab - bene cu furtun
transportul cu banda transportoare
Se foloseste mai rar, betoanele transportate necesitand
consistente mai
scazute (T2 sau T2/T3). Ramtele admise nu depasesc 30, iar
viteza este de
maxim 1,2m/s. Caderea limita pentru beton se face de regula de
la cel mult
60cm. Transportul betonului pe banda rulanta nu se admite decat
in conditii
tehnologice speciale, conform fiselor tehnice elaborate in acest
sens.
transportul prin pompare
Exista doua tipuri de pompe care se folosesc:
-
o cu un piston; contin: buncar (1m), pompa propriu-zisa
siconducta de evacuare. Betonul refuleaza sub forma de
soc (betonare discontinua), efect daunator pentru acesta.
Cu doua pistoane; transportul pe conducta se face
continuu, pompe cu care se pot transporta toate tipurile
de betoane;
Observatie: cimentul este foarte abraziv si dauneaza la frecarea
cu pistonul
o cu rotor; contin: buncar metalic cu beton, rotor cu paletecare
preseaza betonul sa intre prin conducta de
evacuare, conducta din cauciuc armat, rotor cu mai multi
cilindri (role) care preseaza pana la o anumita distanta
conducta flexibila, conducta de evacuare prin care iese
betonul cu o anumita presiune. Betonul trebuie sa fie mai
fluid.
Pompe folosite pe santier
pompe stationare;
autopompe (pe sasiu).
O instalatie de pompare are trei parti componente: pompa de
beton,
conducta si racordul flexibil.
-
SCHEMA INSTALATIEI PENTRU TRANSPORTUL BETONULUI PRINPOMPARE
1-buncar ; 2-pompa ; 3-conducta orizontala ; 4-conducta
verticala ; 5-conductaflexibila ; constructie
Domeniul de utilizare al pompelor cu beton s-a largit odata cu
aparitia
autopompelor. Acestea se compun dintr-un autocamion pe al carui
sasiu se
gasesc montate: un grup de pompare al betonului, un brat
distribuitor format din
mai multe tronsoane si un grup de actionare al pompelor
hidrostatice. Bratul are
25 tronsoane articulate (fiecare brat cu tronson de 10m) si
sustine o conducta
flexibila. Utilajul are o pompa cu piston sau rotor, cu
productivitati de pana la
120mc/h.
Avantaj al acestei metode este productivitatea foarte mare , iar
ca dezavantaj
uzura prematura a unora din piesele in miscare ,ce vin in
contact direct cu
betonul(mediu abraziv) , imposibilitatea unor intreruperi mai
mari de 30 min fara
-
a se goli si curata instalatia si realizarea numai a
structurilor de beton cu clase
cuprinse intre C8/10 si C20/25.
Pentru cantitati mii de betoane nu se folosesc pompe stationare
la acestea
sunt avantajoase utilaje cu autoagitatoare + pompe.
transportul prin conducte
Este o metoda de mare productivitate n cazul n care este
necesara
turnarea continua a unor mari cantitati de beton. Transportul
betonului se face
prin conducte metalice cu diametrul de 80180 mm la distante de
100 m pe
verticala sau 400 m pe orizontala (n cazul transporturilor mixte
se echivaleaza
1m de transport pe verticala cu 8m de transport pe orizontala,
iar coturile de 90o
se echivaleaza cu 8m de transport pe orizontala, cele de 45o cu
6m sI cele de
25o cu 4m. Deplasarea betonului se realizeaza pneumatic.
Conductele sunt realizate din tronsoane (L=1..3m) de teava
metalica sau
din mase plastice, drepte sau curbe, care se pot ansambla rapid
ntre ele cu
ajutorul unor prinderi speciale. Betonul pentru a fi pompabil
trebuie sa fie de
consistenta min. T3/T4 (tasare 812 cm), dimensiunea maxima a
agregatelor sa
nu depaseasca 1/3 din diametrul interior al conductei, iar
continutul de parti fine
din beton (ciment si agregat < 0,2mm) sa fie de cel putin 350
kg/m3 si de
maximum 500 kg/m3. Inainte de nceperea pomparii betonului,
conducta sa va
amorsa cu un mortar cu un dozaj minim de 300 kg ciment la m3. La
terminarea
betonarii, instalatia trebuie curatita prin spalare cu apa,
folosind si dispozitive
stergatoare (dopuri de cauciuc si hrtie, sfere de cauciuc
spongios) care se
introduc n conducta la o extremitate si se mping prin pomparea
apei sub
presiune, pna ce sunt expulzate pe la extremitatea cealalta.
Partile componente ale instalatiei sunt:
-
1. sistem de conducte cu vane cu care se pot inchide sau
deschide
conductele, care se racordeaza la un compressor care produce
aer
comprimat (AC);
2.corpul recipentului (forma de para);
3. capac prin care se introduce betonul;
4. tabloul de comanda;