ba i - partea a 2-a eugen lozincă

5/14/2018 BA I - Partea a 2-a Eugen Lozincă - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/ba-i-partea-a-2-a-eugen-lozinca 1/58

Şef lucrări dr.ing. Eugen LozincăCatedra Construcţii de Beton Armat

B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

COMPOZIŢIA ŞI STRUCTURA

BETONULUI




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

2

Compoziţia betonului hidraulic

1. LIANT (MATRICE) = pasta de ciment Ciment hidraulic

Apă

2. AGREGAT (INCLUZIUNI)

Agregat fin (până la 5 mm diametru)

Agregat mare (între 5 şi 70 mm diametru)

3. ADITIVI (opţional) = substanţe care se adăugă încantităţi mici, cu efecte importante asuprapropriet

ăţilor betonului proasp

ăt sau înt

ărit.

4. ADAOSURI (opţional) = substanţe minerale care seadaugă în cantităţi relativ mari şi înlocuiesc o parte din

masa cimentului.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

3

Compoziţia betonului hidraulic

Componentă Masă [kg/m3 beton] Volum [%]

Ciment 350 18 %

Apă 175 11 %

Nisip 850 32 %

Pietriş 1030 39 %

Proporţiile amestecului pot varia:

dozajul de ciment între 250…600 kg/m3

raportul a/c între 0,3…0,7

Proporţia de pastă de ciment

Masică 21,8 %Volumică 28,6 %

Raport Apă / Ciment (a/c) 0,50

Rezistenţa la compresiune (MPa) 30

Compoziţia tipică a unui beton de rezistenţă medie:




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

4

Componentele betonului

CIMENTUL

Cimentul Portland (cel mai utilizat) se obţine dintr-

un amestec de calcar (care conţine Ca) şi argile(care conţin Si, Al şi Fe).

Acest amestec calcinat la 1500 °C formează

clincherul care măcinat fin se transformă în ciment.Cimenturile Portland sunt numite şi hidraulice nu

doar pentru că se întăresc în reacţie cu apa, dar şi

pentru că în urma acestei reacţii formează unprodus rezistent şi stabil în contact cu apa.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

5


CIMENTUL

În urma calcinării se formează compuşi mineralogici

conţinând oxizi de calciu, siliciu, aluminiu şi fier*: Alit - C3S (silicat tricalcic)

Belit - C2S (silicat bicalcic)

Celit - C3A (aluminat tricalcic)

Brownmillerit - C4AF (Feroaluminat tetracalcic)

•Notaţii: C = CaO (oxid de calciu)

S = SiO2 (dioxid de siliciu)A = Al2O3 (oxid de aluminiu - alumină)

H = OH (hidroxid)

S = SO4 (sulfat)




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

6


Hidratarea aluminaţilor (C3A, C4AF)

Reacţie foarte rapidă siputernic exotermă, ducândla priza rapidă a cimentuluişi, în consecinţă, împiedicândpunerea sa în operă.

Pentru a întârzia priza seadăugă gips în cantităţi mici.!!! Existenţa unui surplus degips va conduce ulterior lareacţii expansive.

Contribuţie redusă la rezistenţa finală a pietrei deciment.

Timp [zile]

R e z i s t e n

ţ

a l a c o m p r e s i u n e [ M P a ]

Variaţia în timp a rezistenţei compuşilor hidrataţi(Mehta & Monteiro, 2003)




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

7


Hidratarea silicaţilor (C3S, C2S)

Formează silicaţi de calciuhidrataţi (C-S-H) şi hidroxidde calciu (CH).

CH are o contribuţie mică larezistenţa pietrei de ciment.

CH are o solubilitate mare însoluţii acide, diminuânddurabilitatea pietrei deciment.

Hidratarea C3S produce circa 60% C-S-H si 40% CH

Hidratarea C2S produce circa 80% C-S-H si 20% CH.

Timp [zile]

R e z i s t e n

ţ

a l a c o m p r e s i u n e [ M P a ]

Variaţia în timp a rezistenţei compuşilor hidrataţi(Mehta&Monteiro, 2003)




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

8






1. Cimenturilor belitice au o rezistenţa finală mai mare decât cea a cimenturilor alitice.

Timp [zile]

R e z i s t e n

ţ

a l a c o m p r e s i u n e

[ M P a ]





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

9






2. Cimenturile belitice au o rezistenţă mai marela atacul acizilor faţă de cimenturile alitice.

Timp [zile]

R e z i s t e n

ţ


[ M P a ]





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

10






3. Cimenturile alitice au o viteză mai mare decreştere a rezistenţei, iar căldura degajată la

hidratare este mai mare.

Timp [zile]

R e z i s t e n

ţ


[ M P a ]





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

11



Formează silicaţi de calciuhidrataţi (C-S-H) şi hidroxid

de calciu (CH).



4. La 28 de zile, rezistenţa pietrei de ciment depindede conţinutul de C3S, în timp ce după un an

contribuţiile C3S şi C2S sunt aproximativ egale.

Timp [zile]

R e z i s t e n ţ


[ M P a ]





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

12


AGREGATELE

Ocupă între 60 şi 80% din volumul betonului

Este considerat ca un filer inert, iar influenţa saeste deseori neglijată.

În realitate, agregatele au o influenţă mare asuprarezistenţei, stabilităţii dimensionale, rigidităţii şidurabilităţii betonului.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

13


ADITIVII

Reprezintă substanţe care se adăugă în cantităţi mici(de ordinul a cel mult 1-2% din masa cimentului) şi care

au efecte importante asupra proprietăţilor betonuluiproaspăt sau întărit.

1. Aditivi tensio-activi

Antrenorii de aer îmbunătăţesc rezistenţa la îngheţ şi deseori şi lucrabilitatea

betonului proaspăt.

reduc uşor rezistenţa betonului întărit.

Plastifianţii cresc lucrabilitatea betonului proaspăt, putându-se obţine

simultan şi o scădere a raportului a/c.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

14


ADITIVII

Reprezintă substanţe care se adăugă în cantităţi mici(de ordinul a cel mult 1-2% din masa cimentului) şi care

au efecte importante asupra proprietăţilor betonuluiproaspăt sau întărit.

2. Controlori de priză

Întârzietorii de priză (de exemplu gipsul)

Acceleratorii de priză (de exemplu CaCl2)




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

15


ADAOSURI MINERALE

Reprezintă substanţe minerale de origine naturală sauartificială (de regulă deşeuri industriale) care se adaugă

în cantităţi relativ mari (20-80% din masa cimentului)şi înlocuiesc o parte din acesta.

1. Adaosurile cimentoide (ca zgura de furnal) conţinsăruri de calciu şi de siliciu şi au o reacţie de hidrataresimilară, dar mai lentă decât a cimentului Portland.

2. Adaosurile puzzolanice (ca cenuşa de termocentrală,silicea ultrafină sau anumite roci vulcanice) conţindoar oxizi de siliciu şi formează C-S-H prin reacţiilente cu CH conţinut în pasta de ciment.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

16

Structura betonului

Macrostructura betonului întărit prezintă două faze: Agregatul

Piatra de ciment

Testele experimentale au pus în evidenţă că, încercate separat la compresiune, atât agregatulcât şi piatra de ciment au o comportare cvasi-liniară.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

17

Structura betonului

Comportarea la compresiune a betonuluişi a celor două faze componente(Mehta&Monteiro, 2003)

Comportarea puternic neliniară a betonului arată că

proprietăţile betonului sunt influenţate nu doar de celedouă faze, ci şi de interacţiunea dintre ele, care are loc înzona de contact dintre agregate şi piatra de ciment, pe oadâncime de 10-50 μm (zona de tranziţie).




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

18

Structura betonului

AGREGATELE

Influenţează în special greutatea specifică, modulul deelasticitate şi stabilitatea dimensională a betonului.

Forma şi dimensiunea maximă, precum şi rugozitateaagregatelor pot influenţa în mod indirect rezistenţabetonului:

La agregatele mai mari sau la cele plate sau alungitecreşte tendinţa de a se forma un film de apă subgranula de agregat care slăbeşte zona de tranziţie.

Agregatele rugoase aderă mai bine la piatra de cimentşi în consecinţă betoanele cu agregate concasate au orezistenţa mai mare decât cele cu agregate de râu.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

19

Structura betonului

PASTA DE CIMENT HIDRATATĂ (PCH)

Rezistenţa PCH este invers proporţională cu porozitateaacesteia. Porozitatea depinde de raportul a/c şi de

gradul de hidratare. Stabilitatea dimensională a PCH este influenţată de

faptul că pasta de ciment saturată nu este stabilă.

Astfel, când este expusă umidităţii naturale a mediului,de cca. 50-60%, respectiv dacă umiditatea relativă scadesub 100%, PCH pierde o parte din apă şi se contractă.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

20

Structura betonului

ZONA DE TRANZIŢIE (ZT)În betonul proaspăt, în jurul agregatelor mari se formează o peliculă de apă şi în consecinţă, local, raportul a/c este mai ridicat, astfel încât

se formează o serie de cristale mai mari, iar structura PCH este maiporoasă decât în masa matricei. Ulterior aceste cristale mărescdensitatea solidelor din zona de tranziţie.

(Cristale de etringită)

Structura zonei de tranziţie(Mehta & Monteiro, 2003)




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

21

Structura betonului

ZONA DE TRANZIŢIE (ZT)

Volumul mai mare de pori şi cristalele mai numeroase

diminuează rezistenţa zonei de tranziţie

ZT este vulnerabilă la eforturile de întindere induse devariaţiile volumice diferite ale agregatului şi respectivPCH, provocate de contracţia termică şi de cea de uscare

La interfaţa agregat - PCH apar microfisuri chiar înainteca betonul sa fie supus unor încărcări exterioare




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

22

Structura betonului


La betoanele normale ZT limitează rezistenţa betonului

deoarece reprezintă cel mai slab element din sistem. Din cauza ZT rezistenţa betonului este mai mică decât a

celor două componente (PCH şi agregatul).

Neliniaritatea curbei caracteristice a betonului se explică prin faptul că dezvoltarea microfisurilor din ZT necesită un nivel energetic mai scăzut.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

23

Structura betonului


ZT influenţează negativ (reduce) rigiditatea betonului,

deoarece microfisurarea distruge punţile de legătură dintre granulele de agregat şi PCH, împiedicândtransmiterea eforturilor şi mărind deformaţiile.

ZT influenţează negativ durabilitatea betonului,deoarece existenţa microfisurilor măreşte porozitatea,favorizând atât degradarea betonului, cât şi coroziuneaarmăturilor.

Din aceasta cauză permeabilitatea betonului este cu unordin de mărime mai mare decât cea a PCH.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

REZISTENŢELE

BETONULUI




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

25

Rezistenţa la COMPRESIUNE

Betonul este un material cu o structură neomogenă. Astfel,macroporii şi microfisurile reprezintă defecte structuralecare deviază direcţiile eforturilor principale, producândconcentrări de eforturi de compresiune (σ2) după direcţia

solicitării şi de întindere (σ1) pe direcţie perpendiculară.

Starea de eforturi în jurul unui gol

1σ

1σ




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

26


Comportarea betonului la compresiune este investigată pe epruvete cilindrice, cubice sau paralelipipedice.

Zdrobirea (cedarea) la compresiune a epruvetelor se

produce în momentul în care apar fisuri longitudinale.Din cauza frecării dintre epruvetă şi platanele presei înzonele de capăt fisurile au o traiectorie înclinată.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

27


Dacă se elimină frecarea prin introducerea unuilubrifiant între epruvetă şi platanele presei, atunci, pe

întreaga înălţime a epruvetei, traiectoria fisurilor esteparalelă cu direcţia încărcării de compresiune.

Hârtie cuparafină




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

28


Fazele de comportarecσ

cε

c f . ⋅50

c f . ⋅850

c f

cσ

μ dV ;V ;V −Δ−−

Faza I – până la (0,3…0,5) f c Betonul are o comportare liniar elastică.

Microfisurile din ZT rămân neperturbate.

Variaţia de volum este liniară.

Coeficientul lui Poisson este constant (μ ≈ 0,2).




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

29



cε

c f . ⋅50

c f . ⋅850

c f

cσ


Faza II – (0,3…0,5) f c ÷ (0,75…0,9) f c Curbura legii σ-ε creşte treptat (comportare neliniară).

Pentru σc=(0,3…0,5) f c fisurarea este stabilă (dezvoltareafisurilor încetează când încărcarea rămâne constantă).

Pentru σc=(0,5…0,75) f c sistemul de fisuri devine din ce

în ce mai instabil. Apar fisuri şi în PCH.




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

30



cε

c f . ⋅50

c f . ⋅850

c f

cσ


Faza II – 0,5 f c ÷ (0,75…0,9) f c Volumul continuă să scadă, dar nu liniar.

Coeficientul aparent a lui Poisson creşte.

R i l COMPRESIUNE




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

31



cε

c f . ⋅50

c f . ⋅850

c f

cσ


Faza III – dincolo de (0,75…0,9) f c Neliniaritatea relaţiei σ-ε se accentuează.

Microfisurile se dezvoltă rapid şi fisurile din ZT se unesccu cele din PCH.

Fisurarea devine instabilă: sub încărcare constantă,

fisurile continuă să se dezvolte.

R i t ţ l COMPRESIUNE




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

32


Fazele de comportare Întindere / Compresiune

cσ

cε

c f . ⋅50

c f . ⋅850

c f

cσ


Faza III – dincolo de (0,75…0,9) f c Volumul aparent creşte şi chiar depăşeşte volumul iniţial.

Coeficientul Poisson aparent depăşeşte 0,5.

Rezistenţa la compresiune ( f c )reprezintă valoareamaximă a efortului unitar de compresiune din beton.





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

33


Factorii care influenţează rezistenţa la compresiune

Rezistenţa la compresiune a betonului depinde denumeroşi factori, care interacţionează într-un mod

complex şi care se grupează în 3 mari categorii:

1. Caracteristicile şi proporţia constituenţilor

2. Condiţiile de punere în operă şi de păstrare3. Condiţiile de încercare





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

34




Raportul apă-ciment: la acelaşi grad de hidratareal cimentului, porozitatea PCH este proporţională cu raportul a/c.

Cu cât raportul a/c este mai mic, porozitatea este

mai mică, iar rezisten ţ a betonului este mai mare.

Aerul antrenat la malaxare sau datorită folosiriiunui aditiv antrenor de aer duce la creşterea

porozităţii PCH.Cu cât volumul de aer antrenat este mai mare cu

atât rezisten ţ a betonului este mai mică.





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

35




Tipul de ciment influenţează rezistenţa doar lavârste mici, datorită vitezei diferite de hidratare.

Însă pe termen lung, diferenţele sunt minore.

Dozajul de ciment. Pentru un beton culucrabilitate dată, deci cu o anumită cantitate deapă, creşterea dozajului de ciment conduce la oscădere a raportului a/c şi, în mod indirect, la o

creştere a rezisten ţ ei .

B A I Rezistenţa la COMPRESIUNE




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

36




Agregatele influenţează rezistenţa betonului prin: Rezistenţa agregatelor este în general mai mare decât

cea a betonului (la betoanele obişnuite), astfel încât nuinfluenţează direct rezistenţa acestuia.

Dimensiunea maximă a agregatului: pe de o parte, laacelaşi dozaj de ciment şi aceeaşi consistenţă, amesteculcu agregate mai mari are nevoie de mai puţină apă, aşa

încât porozitatea este mai mică → rezisten ţă mai mare. Pe

de altă parte, agregatele mari formeaz ă lentile de apă subele, deci o ZT mai slabă → rezisten ţă mai mică.

Forma agregatului: agregatele cu formă alungit ă sau

aplatizat ă influen ţ eaz ă negativ proprietăţile betonului,

reducându-i rezisten ţ a.





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

37




Agregatele influenţează rezistenţa betonului prin: Textura suprafeţei: Pe de o parte agregatele rugoase (de

carieră) au o aderenţă mai bună la PCH decât agregatelerotunjite, de râu (de balastieră). Pe de altă parte necesită

mai multă apă pentru realizarea aceleiaşi lucrabilităţi. Granulometria influenţează lucrabilitatea şi

segregabilitatea betonului şi, în mod indirect, rezistenţasa. În practică, se folosesc curbe granulometrice date în

norme, care asigură obţinerea unui beton cu proprietăţisatisf ăcătoare.

Natura mineralogică: s-a constatat experimental că utilizarea agregatelor silicioase în locul celor calcaroase

duce la o creştere a rezisten ţ ei betonului .





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

38



2. Condiţiile de punere în operă şi de păstrare

Punerea în operă trebuie să asigure o compactitateşi omogenitate maximă a betonului.

La turnarea betonului trebuie evitată segregarea(separarea materialului granular din beton înstraturi de consistență diferită). Astfel, esterecomandabil ca înălţimea de turnare să fielimitată la cel mult 1,50 m.

Prin vibrarea betonului se urmăreşte să se elimineaerul inclus la malaxare. (!!!) Atenţie: o vibrareprelungită exagerat poate produce segregarea

betonului.





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

39




Păstrarea (tratamentul) betonului includeprocedurile aplicate după turnare având scopul dea favoriza hidratarea cimentului (scăderea umidităţiisub 80% duce la încetinirea procesului de hidratare, iar

creşterea temperaturii îl accelerează). Proceduri care suplimentează umiditatea betonului

(stropirea, acoperirea cu ţesături îmbibate cu apă,tratamentul cu vapori de apă)

Proceduri care previn diminuarea umidităţii betonului,impermeabilizând suprafaţa (reţinerea apei prinacoperirea betonului cu folii impermeabile sau produşiimpermeabilizanţi care astupă porii betonului)





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

40




Păstrarea (tratamentul) betonului includeprocedurile aplicate după turnare având scopul dea favoriza hidratarea cimentului (scăderea umidităţiisub 80% duce la încetinirea procesului de hidratare, iar

creşterea temperaturii îl accelerează).* Se recomandă o perioadă de tratament de minim 7 zilepentru betoane cu ciment Portland şi o perioadă mai lungă pentru betoanele conţinând cimenturi cu adaosuri.





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

41



3. Condiţiile de încercarePrincipalii parametri care influenţează rezistenţa sunt:

dimensiunile şi forma epruvetei, umiditatea acesteia înmomentul încercării, viteza de încărcare.

Dimensiunile epruvetei:

când acestea cresc,valoarea rezistenţei scade.

Influenţa dimensiunilor epruveteiasupra rezistenţei la compresiune

(Neville, 2000)





B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

42





Forma epruvetei:

datorită acţiunii platanelorpresei, care împiedică prinfrecare umflarea liberă,epruvetele “scurte” (cuburi)

au o rezistenţă mai bunădecât cele “lungi”(prisme, cilindri).

Influenţa raportului dimensiunilor cilindrului

asupra rezistenţei la compresiune

B.A. I Rezistenţa la COMPRESIUNE




B.A. I

U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

43





Umiditatea probei în momentul încercării:

Pentru acelaşi grad de hidratare, o epruvet ă saturat ă are rezisten ţ a mai mică decât o epruvet ă

“uscat ă” .

Această caracteristică se explică probabil prinpresiunea suplimentară exercitată de apa capilară.





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

44

ţ




Viteza de încărcare: rezistenţa creşte odată cu

viteza de încărcare.Totuşi, în domeniul uzual de viteze (corespunzător încărcărilor obişnuite în construcţii, inclusiv pt.acţiunile seismice) creşterea rezistenţei este mică.

Această creştere este importantă în situaţiile deimpact sau de explozie.





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

45

ţ

Determinarea experimentală

Este necesară în una din următoarele situaţii:

încercări preliminare pentru stabilirea compoziţieibetonului ce urmează a fi folosit la execuţia lucrării

încercări de control pe faze, care au ca scopdeterminarea rezisten

ţei în diferite faze ale execu

ţiei

(decofrare, transfer, manipulare), pentru compararecu valorile prescrise ;

încercări de verificare a rezistentei la compresiune(clasei de rezistenţă a betonului)





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

46

ţ


Încercările pe beton la compresiune se fac pe epruvetenormalizate, cuburi sau cilindri:

în România, Germania şi Marea Britanie seutilizează cuburi cu latura de 15 cm

în Franţa

şi SUA cilindri cu diametrul de D=16 cm

şi

înălţimea de h=32 cm (h/D = 2)

Condiţiile de punere în operă, de păstrare şi de încercaresunt standardizate, deoarece influenţează valoarearezistenţei.





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

47


Conform STAS 1275-88: Betonul se compactează prin vibrare sau manual, prin împungere cu

o vergea; după aceea se nivelează suprafaţa liberă; apoi se acoperă cu o folie de polietilenă pentru a împiedica evaporarea apei.

Epruveta se păstrează 24 de ore în tipar, la 20°C, iar după decofrareeste păstrată 7 zile la o umiditate relativă de 100% şi la 20°C, apoi la

65% umiditate relativă şi 20°C până la data încercării. Suprafaţa de contact cu platanele presei trebuie să fie plană, netedă

şi perpendiculară pe axa elementului (altfel rezistenţa va fi redusă).Pentru cuburi, realizarea acestor condiţii se face uşor dacă încercarea se faceperpendicular pe direcţia de turnare.

Pentru cilindri este necesară pregătirea suprafeţelor, fie printr-un “capac” de sulf, fieprin polizare.

Viteza de încărcare trebuie să fie de 0,6±0,4 MPa/s, dar astfel încât încercarea să dureze minimum 30 de secunde.





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

48


Variabilitatea statistică a rezultatelor experimentale sereferă la faptul că în condiţii identice, epruvete din

acelaşi material dau rezultate diferite.

Distribuţia statistică a rezistenţelor(după Moksner, citat de Neville) cm f ck f

f cm - rezistenţa medie (media valorilor)

f ck,0,05 - rezistenţa caracteristică,definită prin probabilitateap( f c> f ck )=0,95 (în 95% din cazurivalorile obţinute depăşescvaloarea caracteristică)





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

49


Clasa betonului reprezintă rezistenţa caracteristică(exprimată în MPa) a cuburilor de beton cu latura de 15

cm, încercate la 28 de zile, păstrate şi încercate încondiţii standard.

Spre exemplu:

Cf. STAS 10107/0-90, Bc25 este un beton de clasa 25, adică unbeton care are o rezistenţă caracteristică de 25 MPa pe cub.

În Eurocode 2, ca şi în norma românească NE-012/99, definiţiaeste dată atât pe cuburi, cât şi pe cilindri: C20/25 este un beton cu

rezistenţa caracteristică de 20 MPa pe cilindru şi 25 MPa pe cub.

B.A. I Rezistenţa la ÎNTINDERE




U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

50

Mecanismul ruperii la întindere este de asemenea legat deprezenţa microfisurilor. Dezvoltarea fisurilor este mairapidă, datorită concentrării de eforturi de la capetelefisurii. În plus, secţiunea utilă scade progresiv odată cu

dezvoltarea fisurii.

Starea de eforturi în jurul unui gol

1σ 1σ





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

51

În consecinţă: rezistenţa la întindere este mult mai mică decât

cea la compresiune

ruperea este bruscă (nu progresivă ca lacompresiune)

Factorii care influenţează rezistenţa la întindereRezistenţa la întindere este influenţată practic deaceiaşi factori ca şi rezistenţa la compresiune.





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

52


1. Încercarea de întindere directă este dificil de realizat,pentru că centrarea încărcării este delicată şi dificilă.

Această încercare este efectuată de obicei numai înscopuri de cercetare.

ct f

P

P

cct

A

P f =

P – forta aplicată Ac – aria secţiunii

transversale a epruvetei





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

53


2. Încercarea de întindere prin despicare (“braziliană”)se bazează pe observaţia că un disc elastic comprimat pe

direcţia diametrului are o distribuţie aproape uniformă aeforturilor transversale de întindere.

dL

P f sp ,ct

π

2=

P

P

P – forta aplicată d – diametrul cilindrului L – lungimea cilindrului





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

54


2. Încercarea de întindere prin despicare (“braziliană”):

Uşor de realizat.

Dispersie mai mică a rezultatelor faţă de alte tipuride încercări.

Epruvete identice cu cele utilizate la încercarea de

compresiune (în ţările unde se folosesc cilindri lacompresiune).

Valorile obţinute sunt cu circa 10% mai mari decât

cele asociate încercării de întindere directă.

sp ,ct ct f . f 90=





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

55


3. Încercarea de întindere prin încovoiere Este de asemenea larg răspândită.

Este preferată pentru betoanele folosite la drumuri sauplatforme, pentru că se apropie cel mai mult de condiţiile desolicitare din exploatare.

4

lP M max

⋅=

P – forta aplicată l – distanţa dintre reazeme

P





U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

56


Încercarea de întindere prin încovoiere Rezistenţa calculată conform Rezistenţei materialelor este de cca.

1.75 ori mai mare decât valoarea obţinută la întindere directă,datorită distribuţiei neliniare a eforturilor în zona întinsă.

Efectul neliniarităţii este luat în calcul prin introducerea unuimodul de rezistenţă elasto-plastic

P

Distribuţie

elastică

Distribuţieelasto-plastică

⇓

=53

2

.

bhW

ep

24

53

bh

lP. f ct

⋅

⋅=

B.A. I Relaţia între rezistenţele la compresiune şi la întindere




U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

57

Există cu certitudine o legătură între rezistenţa lacompresiune şi cea la întindere.

Astfel, dacă rezistenţa la compresiune creşte, atunci şi

cea la întindere creşte, însă într-un ritm mai lent.

Relaţia între rezistenţele la întindere şi la compresiune(Olokoun citat de Neville)

B.A. I Relaţia între rezistenţele la compresiune şi la întindere




U N I V E

R S I TATEA

T E H N I C A

58

Pentru a defini legătura dintre rezistenţele betonuluiau fost propuse diverse formule empirice.

Ecuaţia utilizată în norma europeană (EN 1992-1-1) şi

în normele româneşti (STAS 10107/0-90) este:

f ctk,0,05 – rezistenţa caracteristică la întindere

f ck – rezistenţa caracteristică la compresiune

( ) 32050 210

/ ck . ,ctk f . f =

ba i - partea a 2-a eugen lozincă

Documents