evaluarea in-situ a rezistentei betonului ancheta_publica_contr523

Upload: kguse2b

Post on 04-Jun-2018

292 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    1/71

    NORMATIV PENTRU EVALUAREA IN-SITU A REZISTENEI

    BETONULUI DIN CONSTRUCIILE EXISTENTE.

    EXEMPLE DE APLICARE

    Faza 1: Redactarea I, inclusiv ancheta publici sinteza observaiilor

    2013

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    2/71

    1

    CUPRINS

    1. Domeniul de aplicare

    2. Documente de referin

    3 Termeni si definitii

    4. Simboluri i prescurtri

    5. Planificarea investigaiilor5.1. Consideraii generale privind evaluarea rezistenei la compresiune a betonului din

    structuri existente

    5.2.Clasificarea metodelor de ncercare pentru evaluarea rezistenei betonului5.3. Selectarea programelor de ncercare i de evaluare a metodelor de ncercare5.3.1. Alegerea metodelor de investigare5.3.2. Precizia evalurii rezistenei in-situ5.3.3. Condiiile locale

    5.3.4. Condiii economice

    6. Rezistena caracteristic la compresiune in-situ n raport cu clasa de rezisten lacompresiune

    7. Metode de ncercare7.1. Metoda carotelor7.1.1.Consideraii generale7.1.2. Selectarea zonelor de extragere a carotelor7.1.3. Precizia ncercrii i numrul de carote7.1.3.1 Caracteristicile betonului7.1.3.2 Variabile de ncercare7.1.3.3 Variabile ale carotelor7.1.3.4 Numrul de carote7.1.4 Mrimea carotelor7.1.5 Pregtirea carotelor nainte de ncercare7.1.6 ncercarea carotelor, determinarea rezistenei la compresiune7.2 Metoda ultrasunetelor7.2.1 Consideraii generale privind principiul metodei7.2.2 Domeniul de aplicare7.2.3 Selectarea zonelor de ncercare i numrul de determinri7.2.4 Aparatura i tehnica de ncercare7.3 Metoda de duritate superficiala7.3.1 Consideraii generale privind principiul metodei7.3.2 Domeniul de aplicare7.3.3 Selectarea zonelor de incercare si numarul de incercari7.3.4 Aparatura si tehnica de ncercare7.4 ncercarea betonului prin metoda nedistructiv combinat7.4.1 Consideraii generale privind principiul metodei7.4.2 Domeniul de aplicare7.4.3 Selectarea zonelor de ncercare i numrul de ncercri7.4.4 Aparatura i tehnica de ncercare7.5ncercarea betonului prin metoda smulgerii n adncime

    8 Metode de evaluare a rezistenei betonului

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    3/71

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    4/71

    3

    NORMATIV PENTRU EVALUAREA IN-SITU A REZISTENEI BETONULUI DINCONSTRUCIILE EXISTENTE.

    EXEMPLE DE APLICARE.

    1. Domeniul de aplicare

    Prezentul normativ prezint principalele proceduri i metode de evaluare insitu a rezisteneibetonului din structuri i din elemente prefabricate.Evaluarea la compresiune a betonului este necesar n principal n urmtoarele cazuri:- exist dubii n legtur cu nivelul rezistenei la compresiune a betonului legate de punerean oper, deteriorri ale betonului din diferite cauze, etc.;- structura se va modifica sau i va schimba destinaia;- evaluarea seismic a structurilor existente;- evaluarea rezistenei betonului n timpul execuiei structurii;- s-au constatat neconformiti ale rezistenei la compresiune a betonului n urma ncercriiprobelor de beton la staii sau cnd nu s-au prelevat probe la locul turnrii.

    Metodele de evaluare tratate n acest normativ sunt metode nedistructive, semi-nedistructivei distructive, simple sau combinate.Normativul prezint pentru fiecare metod (combinaii de metode) posibilitile de aplicare,precizia de estimare a rezistenei precum i principiile i metodologia pentru stabilirearelaiilor ntre rezultatele testelor i rezistena la compresiune a betonului.Se fac recomandri asupra alegerii metodei celei mai adecvate, n funcie de condiiile dencercare pentru a se obine rezistenele estimate ct mai apropiate de cele reale. Pentrufiecare metod sunt expuse n detaliu situaiile n care folosirea metodei este indicat saucontraindicat.n Normativ sunt prezentate principiile pentru stabilirea unor relaii ntre:

    rezultatele testelor pe carote i rezistena betonului; rezultatele testelor indirecte i rezistena obinut pe carote; rezultatele testelor indirecte combinate (inclusiv n condiiile n care se dispune de

    carote sau pe corpuri de prob) i rezistena betonului;

    Metodele de evaluare insitu a rezistenei betonului din structuri i din elemente prefabricatetrebuie aplicate numai de personal atestat n conformitate cu legislaia n vigoare.

    2. Documente de referin

    1. SR EN 1990: 2004 - Bazele proiectrii structurilor

    2. SR EN 1992-1-1:2004 - Eurocod 2. Partea 1-1 Proiectarea structurilor din betonarmat. Reguli generale i reguli pentru cldiri

    3. SR EN 1992-1-1:2004/NB - Eurocod 2. Partea 1-1 Proiectarea structurilor din betonarmat. Reguli generale i reguli pentru cldiri Anexa Naional

    4. SR EN 206-1 - Beton Partea 1: Specificaie, performan, producie i conformitate

    5. SR EN 12350 - ncercri pe betonul proaspt

    6. NE 012-1:2007 - Normativ pentru producerea betonului i executarea lucrrilor dinbeton, beton armat i beton precomprimat Partea 1- Producerea betonului

    7. NE 012-2:2010 Normativ pentru producerea betonului i executarea lucrrilor dinbeton, beton armat i beton precomprimat Partea 2- Executarea lucrrilor din beton

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    5/71

    4

    8. P100-3 Cod de proiectare seismic - Partea a III-a prevederi privind evaluareaseismic a construciilor existente

    9. SR EN 13791 - Evaluarea in-situ a rezistenei betonului din structuri i elementeprefabricate

    10. BS 6089:2010 - Evaluarea rezistenei betonului din construcii existente

    11. BS 1881:Partea 201:1986 - Ghid pentru utilizarea metodei de ncercare nedistructivepentru evaluarea betonului din structuri

    12. ACI 228.2R - Metode de ncercare nedistructive pentru evaluarea betonului dinstructuri

    13. ACI 214R-03 - Ghid pentru obinerea carotelor i interpretarea rezultatelor lacompresiune

    14. GE 040-2001 - Ghid privind utilizarea metodei electromagnetice la determinareaparametrilor de armare a elementelor existente din beton armat

    15. SR EN 12504-1:2009 - ncercri pe beton n structur. Partea 1: Carote. Prelevare,examinare i ncercri la compresiune

    16. ASTM C42M:2004 - Metode standardizate de obinere i testare a carotelor

    17. C 54-81 - Instruciuni tehnice pentru ncercarea betonului cu ajutorul carotelor

    18. ASTM C39C:2005 - Metode standardizate pentru determinarea rezistenei lacompresiune a probelor cilindrice

    19. SR EN 12390-3:2009 - ncercri pe beton ntrit. Partea 3. Rezistena lacompresiune a epruvetelor

    20. SR EN 12504-2:2004 ncercri pe beton n structurincercri nedistructive-Partea2. Determinarea indicelui de recul

    21. ASTM C805M:2008 - Metoda indicilor de recul

    22. SR EN 12504-3:2005 ncercri pe beton n structuri ncercri nedistructive-Partea3.Determinarea forei de smulgere;

    23. C 236-91-Instruciuni tehnice privind folosirea metodei seminedistructive prinsmulgere din profunzime la determinarea rezistenei betonului din lucrare;

    24. C 231-89 - Instruciuni tehnice privind folosirea metodei seminedistructive prinsmulgere de pe suprafa la determinarea rezistenei betonului din lucrare;

    25. SR EN 12504-4:2004 ncercri pe beton Partea 4. Determinarea vitezei depropagare a ultrasunetelor;

    26. C 26-85 Normativ pentru ncercarea betonului prin metode nedistructive

    27. P100-3 - Cod de evaluare seismic a cldirilor existente

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    6/71

    5

    3 Termeni i definiii

    n scopul prezentului normativ se aplic termenii i definiiile indicate n NE 012-1:2008,precum i urmtoarele:

    3.1rezistena la compresiune standardizatrezistena la compresiune determinat pe epruvete de ncercare standardizate (cuburi saucilindri) care sunt prelevate, confecionate, pstrate i ncercate n conformitate cu SR EN12350-1, SR EN 12390-2 i SR EN 12390-3.

    3.2rezistena la compresiune insiturezistena betonului dintr-un element structural sau din elemente prefabricate, exprimat ntermenii rezistenei echivalente a unei epruvete standardizate, cub sau cilindru.

    3.3rezistena caracteristic la compresiune insituvaloarea rezistenei la compresiune nsitu, sub care se pot situa 5 % din populaia tuturorrezultatelor determinrilor de rezisten posibile ale volumului de beton considerat.

    NOT Aceast populaie este puin probabil s fie aceeai populaie folosit pentru adetermina conformitatea betonului proaspt din SR EN 206-1.

    3.4carotacilindru extras dintr-un element sau structur de beton (simplu, armat sau precomprimat).prin operaia de tiere.

    3.5rezistena la compresiune a caroteirezistena la compresiune a unei carote, determinat n conformitate cu SR EN 12504-1.

    3.6

    poziia de ncercaresuprafa limitat, aleas pentru msurtorile utilizate pentru a estima un rezultat alncercrii, care urmeaz a fi folosit la evaluarea rezistenei la compresiune in-situ.

    3.7zona de ncercareunul sau mai multe elemente structurale sau elemente prefabricate din beton, presupusesau cunoscute a fi din aceeai populaie. O zon de ncercare cuprinde mai multe poziii dencercare.

    3.8ncercri nedistructivencercri care nu provoac deteriorari ale elementului n timpul investigaiilor.

    3.9 duritatea suprafeei betonuluiproprietatea suprafeei betonului msurat n termenii unei proporii a energiei returnate uneimase standardizate n urma impactului acesteia cu suprafaa betonului.

    3.10atestarea personaluluirecunoaterea competenei personalului de a efectua activiti n domeniul ncercrilor in-situ.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    7/71

    6

    4. Simboluri si prescurtari

    d diametrul carotei

    dr distana de la axul barei pn la cel mai apropiat capt al carotei

    fis rezultatul ncercrii rezistenei la compresiune in-situ

    fis,min cel mai mic rezultat al ncercrii rezistenei la compresiune in-situ

    fm(n),is media rezistenei la compresiune n-situ din nrezultate ale ncercrii

    fcar. rezistena la compresiune a betonului obinut pe carote

    fc,ref rezistena la compresiune de referin a betonului obinut prin aplicarea metodeicombinate

    fc,ef rezistena la compresiune efectiv a betonului obinut din rezistena de referindup aplicarea coeficienilor de influen

    fc,exp.i rezistena la compresiune a betonului obinut prinncercrii distructive la aplicareametodei combinate

    fck rezistena caracteristic la compresiune a epruvetelor standard

    fck,is rezistena caracteristic la compresiune in-situ

    fck,is,cub rezistena caracteristic la compresiune in-situ, exprimat prin rezistena echivalenta unui cub de 150 mm

    fck,is, cyl rezistena caracteristic la compresiune in-situ exprimat prin rezistena echivalenta unui cilindru de 150 mm x 300 mm

    fis, 1 rezultatul ncercrii rezistenei la compresiune in-situ, evaluat prin metode indirecte

    de ncercare, atunci cnd este stabilit o relaie specific prin intermediul ncercrilorpe carot

    fis, F rezultatul ncercrii rezistenei la compresiune in-situ, estimat prin ncercrile desmulgere validate prin ncercrile pe carot

    fis, R rezultatul ncercrii rezistenei la compresiune in-situ, estimat prin ncercrile cusclerometrul validate prin ncercrile pe carot

    fis, v rezultatul ncercrii rezistenei la compresiune in-situ, estimat prin ncercrile privindviteza de propagare a ultrasunetelor validate prin ncercrile pe carot

    fF valoarea iniial a rezistenei in-situ, obinut din curba de baz pentru o for de

    smulgerefR valoarea iniial a rezistenei in-situ, obinut din curba de baz a ncercrii cu

    sclerometrul

    fv valoarea iniial a rezistenei in-situ, obinut din curba de baz pentru o vitez aultrasunetelor

    c coeficient parial de siguran pentru beton

    k limit asociat unor numere mici de rezultate ale ncercrilor

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    8/71

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    9/71

    8

    5. Planificarea investigaiilor

    5.1. Consideraii generale privind evaluarea rezistenei la compresiune a betonului dinstructuri existente

    Evaluarea rezistenei la compresiune a betonului din structuri reprezint o activitate deosebitde important avnd n vedere c furnizeaz date cu privire la cea mai important

    caracteristic a betonului, clasa sa de rezisten. Aceast activitate este necesar, nprincipal, n dou situaii:A. Evaluarea structurilor existente din beton;B. Determinarea calitii betonului din construcii noi, n cazul n care exist dubii

    privind calitatea, neconformitatea betonului la staii, etc.

    Necesitatea determinrii in-situ a rezistenei la compresiune a betonului apare, pentruaceste cazuri, n urmtoarele reglementri naionale:

    Cazul A: Cod de evaluare seismic a cldirilor existente, partea a treia anormativului P100, n care se specific anumite reguli privind verificarea in-situ a betonului;

    Cazul B: Producerea betonului i executarea lucrrilor din beton, beton armat ibeton precomprimat. Partea 1: Producerea betonului indicativ NE 012-1/2007 i, respectiv,Producerea betonului i executarea lucrrilor din beton, beton armat i beton precomprimat.Partea 2: Executarea lucrrilor indicativ NE 012-2/2010

    5.2.Clasificarea metodelor de ncercare pentru evaluarea rezistenei betonului

    Clasificarea metodelor se poate face pe baza urmtoarelor criterii:5.2.1. Locul efecturii ncercrilor:

    - in-situ ;- n laborator.

    5.2.2. Domeniile de aplicare a unor ramuri ale fizicii:- metode mecanice prin oc;- metode ultrasonice;- metode electromagnetice.

    5.2.3. Modul de determinare a rezistenei betonului :

    - direct;- indirect.5.2.4. Efectul asupra betonului:

    - distructiv;- seminedistructiv;- nedistructiv.

    5.2.5. Aplicarea ncercrilornedistructive:

    - simple;- combinate.

    5.3. Selectarea programelor de ncercare i de evaluare a metodelor de ncercare

    Programul de ncercri va fi selectat n principal n funcie de obiectivele investigaiilor,condiiile locale i factorii economici.

    5.3.1. Alegerea metodelor de investigare

    n tabelul 5.1. sunt prezentate principalele particulariti (avantaje i limitri) ale metodelorde evaluare a rezistenei betonului.Alegerea unei anumite metode este depedent de urmtorii factori:a) zona de testare. Factorii care trebuie luai n considerare:

    o poziia betonului de testat n element;o poziia seciunilor celor mai solicitate;o variaia rezistenei pe grosimea elementului;

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    10/71

    9

    o poziia armturilor indentificat pe plan sau utiliznd pahometrul;o prezena unor defecte locale.

    b) efectele distructive produse. Alegerea ntre utilizarea unor metode distructive saunedistructive poate fi influenat de efectul:

    o testrii pe suprafaa aparent a elementului;o efecturii de guri prin carotare;o tierii armturii.

    c) precizia determinrilor. Nivelul de precizie depinde de:o metoda utilizat;o numrul de msurtori;o precizia i gradul de ncredere al corelrii ntre diferite metode

    5.3.2 Precizia evalurii rezistenei in-situ

    Gradul de ncredere al evalurii rezistenei betonului va crete odat cu numrul de ncercriefectuate.n cazul unor anumite metode, de exemplu, viteza ultrasunetelor sau duritii superficiale,extinderea ncercrilor conduce la creteri relativ reduse ale costurilor, dar n alte cazuri cumar fi metoda extragerii i ncercrii carotelor, costurile se pot majora substanial. Deciziaprivind numrul i tipurile de ncercri trebuie s se ia avnd n vedere o evaluare acosturilor necesare obinerii unui grad de ncredere adecvat al rezultatelor ncercrilor.Cea mai indicat procedur este combinarea metodelor nedistructive cu cele distructive. Deexemplu msurarea vitezei ultrasunetelor pe carote nainte de ncercarea acestora va cretegradul de ncredere a msurtorilor efectuate in-situ aplicnd metoda vitezei ultrasunetelor.Investigarea unui numr ct mai mare de elemente prin aplicarea metodei vitezeiultrasunetelor va conduce la o evaluare mai precis a rezistenei betonului din structur .Cea mai direct metod de evaluare in-situ a rezistenei betonului este testarea carotelorextrase din lucrare.Poate fi aleas o combinaie dintre diferite metode de evaluare din urmtoarele motive:

    a) utilizarea unei metode ca preliminar alteia;b) utilizarea unui numr limitat de carote pentru realizarea corelrii cu vitezaultrasunetelor pe anumite zone ale structurii astfel nct acest metod s poate fiutilizat pentru estimarea rezistenei betonului din ntreaga structur;c) utilizarea a dou sau mai multe ncercri nedistructive care s conduc la o sporire a

    preciziei evalurii rezistenei betonului fa de metodele simple.5.3.3. Condiiile localeCondiiile care trebuie considerate includ:

    a) starea general a construciei de investigat, posibilitatea de transport aechipamentelor;

    b) accesibilitatea n zonele necesare investigrii;c) sigurana personalului ce execut ncercrile i n general a persoanelor aflate n

    zonele de investigare.

    5.3.4. Condiii economiceProgramul de investigaii trebuie s in seama i de influena unor factori economici:

    - ntrzieri ale execuie n timp ce se efectueaz ncercrile i se iau deciziile;

    - nlturarea betonului deteriorat i efectuarea unor reparaii i/sau consolidri;- utilizarea unor anumite metode de investigare;- selectarea unui numr adecvat de ncercri.

    n tabelul 5.1 se prezint o clasificare a aplicrii unor diferite metode de ncercare pe bazaunor criterii generale de apreciere.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    11/71

    10

    Tabelul 5.1 Avantajele i limitrile aplicrii diferitelor metode de evaluare a rezisteneibetonului.

    Zonatestat

    Tip metod Preciziaestimrii

    rezistenei

    Viteza deefectuare

    Uurinade

    aplicare

    Eficienaeconomic

    Lipsadeteriorarilor

    extragerea incercarea

    carotelor4 2 1 1 1n

    adncimeviteza

    ultrasunetelor2 3 3 3 4

    n zonasuprafeei

    smulgere nadncime 2 2 1 1 2

    lasuprafa

    duritateasuprafeei 1 4 4 4 4

    Not: 1......4 puncte acordate pentru caracterizarea metodelor.

    6. Rezistena caracteristic la compresiune in-situ n raport cu clasa de rezisten lacompresiune

    Tabelul 6.1 indic cerinele pentru rezistena caracteristic la compresiune in-situ minimreferitoare la clasele de rezisten la compresiune conform NE 012-1.

    Tabelul 6.1 - Rezistena caracteristic la compresiune in-situ minim pentru clasele derezisten la compresiune din SR EN 206-1

    Rezistena caracteristic a betonuluideterminat in-situ n conformitate cu

    SR EN 13791

    Clasele de rezisten lacompresiune n conformitate cu SR

    EN 206-1fck,is,cil fck,is,cub

    C8/10 7 9C12/15 10 13C16/20 14 17C20/25 17 21

    C25/30 21 26C30/37 26 31C35/45 30 38C40/50 34 43C45/55 38 47C50/60 43 51C55/67 47 57

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    12/71

    11

    7. Metode de ncercare

    7.1. Metoda carotelor

    7.1.1.Consideraii generale

    7.1.1.1. ncercarile prin extrageri de carote, sunt ncercri distructive prin efectul pe care lau asupra betonului din elementul examinat i se efectueaz n conformitate cu SR EN12504-1.

    7.1.1.2 ncercarea betonului cu ajutorul carotelor se folosete pentru obinerea unorinformaii privind calitatea betonului din lucrare. n acest sens carotele pot fi utilizate ladeterminarea urmtoarelor caracteristici:

    - rezistena la compresiune;- rezistena la ntindere prin despicare;- rezistena la nghe-dezghe;- gradul de permeabilitate;- densitatea aparent;- porozitatea;- corelaiei mrimii nedistructive-rezistena mecanic.

    7.1.1.3. Carotele nu reprezint echivalentul pentru betonul din lucrare, al unei epruveteturnate, de aceiai form i dimensiune din cauza distrugerilor n structura betonului ce auloc att pe suprafeele laterale ct i pe cele de capt ale carotei, n timpul operaiei deextragere i prelucrare.Pentru obinerea rezistenei echivalente unui cub, cu latura de 15 cm, din acelai beton,este necesar aplicarea unor factori de corecie, care in cont de aceste degradri.

    7.1.2 Selectarea zonelor de extragere a carotelor

    7.1.2.1 Scopul evalurii rezistenei la compresiune in-situ a betonului dintr-o structur saudin elemente prefabricate din beton influeneaz planificarea zonelor de ncercare. Se

    identific una sau mai multe zone de ncercare i n limitele fiecrei zone de ncercare, sealege un numr de poziii de ncercare. Alegerea mrimii poziiilor de ncercare depinde demetoda de ncercare folosit. Numrul rezultatelor de ncercare dintr-o zon de ncercareinflueneaz gradul de ncredere al evalurii.

    7.1.2.2 Cnd urmeaz s fie evaluat clasa de rezisten la compresiune a unei structuriexistente, structura trebuie s fie mprit n zone de ncercare n care betonul estepresupus c aparine aceleai populaii, fiind reprezentativ pentru calitatea general (de ex.volumul de beton turnat odat, tehnologia de turnare utilizat, clasa betonului, etc). Un nivelal unei structuri etajate poate reprezenta o astfel de zon, un planeu de asemenea, dacturnarea lui nu s-a fcut cu ntreruperi importante.

    7.1.2.3 n evaluarea rezistenei la compresiune in-situ trebuie luat n considerare faptul c

    cea mai sczut rezistena a betonului este de obicei n apropierea suprafeei elementuluistructural, rezistena crescnd odat cu creterea adncimii fa de suprafa. De asemeneaodat cu nlimea betonului turnat, rezistena in-situ descrete ctre partea superioar aunui element turnat chiar i pentru plci, i poate fi cu pn la 25 % mai mic n extremitateasuperioar dect n miezul betonului. Betonul de rezisten sczut este adesea concentratla o distan de 300 mm sau de 20% de partea superioar a nlimii elementului (se alegevaloarea mai mic).

    7.1.2.4 n cazurile n care trebuie evaluat capacitatea portant a unei structuri existente,ncercrile trebuie s fie concentrate asupra betonului care este reprezentativ pentru celemai solicitate pri ale structurii. Cu toate acestea, luarea probelor nu trebuie s afecteze nmod nefavorabil capacitatea portant.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    13/71

    12

    7.1.2.5 Atunci cnd trebuie evaluate tipul sau amploarea deteriorrilor, zonele de ncercaretrebuie s fie concentrate asupra prilor unde se cunosc efectele periculoase, sau unde sepoate presupune c au aprut acestea. n aceste cazuri s-ar putea dovedi util comparareaacestor rezultate cu eantioanele prelevate din prile intacte.

    7.1.2.6 nainte de stabilirea zonelor de extragere a carotelor, trebuie s fie luate nconsiderare posibilele implicaii acestor extrageri asupra siguranei structurale a elementelorstructurii de beton.Selectarea zonelor de extragere a carotelor din elementele de construcii va fi stabilit dectre proiectantul lucrrii sau de expert.

    7.1.2.7. Selectarea zonelor de extragere a carotelor se va face innd seama de urmtoarelecriterii:

    - amplasarea n zonele ce prezint interes din punct de vedere al controluluicalitii betonului ;

    - trebuie evitat, pe ct este posibil prelevarea carotelor prin armturi;- ndeprtarea de zonele n care pot fi intersectate armturi (aceste zone pot fi

    stabilite avnd la baza proiectul i se verific cu ajutorul msurtorilornedistructive, metode electomagnetice);

    - amplasarea n axa de simetrie sau ct mai aproape de aceasta a locului deextracie, la elemente verticale (stlpi);

    - amplasarea n zonele cu nivel redus de solicitare a betonului ;- n cazul existenei prealabile a unor ncercri nedistructive, de control a calitaii

    betonului, locul extragerii carotelor va ine seama de rezultatele msurtorilornedistructive, astfel nct rezultatele s fie reprezentative pentru betonul dinelementul examinat.

    7.1.2.8. Carotele extrase din zone cu defecte locale (vizibile) nu pot fi utilizate dect laprecizarea formei i a adncimii defectului examinat. Carotele cu neomogenitaii importanten seciune sau fisurate nu pot fi utilizate la determinarea rezistenei betonului din element.

    7.1.3. Precizia ncercrii i numrul de carote

    Factorii care influeneaz rezistena carotei (precizia ncercrii) pot fi mprii n cei legaide caracteristici ale betonului i cei legai de variabile de ncercare, inclusiv dimensiunilecarotelor.O parte dintre factorii de influen trebuie avui n vedere atunci cnd se evalueazrezultatele ncercrii.

    7.1.3.1 Caracteristicile betonului

    Grad de umiditateGradul de umiditate al carotei influeneaz rezistena msurat. Rezistena unei carotesaturate este cu 10% pn la 15% mai sczut dect aceea a unei carote comparabileuscate n aer, care are n mod normal un grad de umiditate cuprins ntre 8% i 12%.

    PorozitatePorozitatea ridicat diminueaz rezistena. O porozitate de aproximativ 1% diminueazrezistena cu 5% pn la 8%.

    Sensul de turnare a betonului n cofrajRezistena msurat a unei carote, extras vertical n direcia turnrii poate fi mai maredect rezistena unei carote extrase orizontal din acelai beton, n funcie de consistenabetonului proaspt. Diferena de valoare poate varia ntre 0% i 8%.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    14/71

    13

    Defecte locale

    n carot pot aprea defecte din diverse cauze. Acestea pot fi datorate absorbiei de ap ndreptul particulelor plate ale agregatului, n zonele de sub armturile orizontale sau goluriledatorate segregrii locale. Valabilitatea evalurii rezistenei plecnd de la asemenea carotei capacitatea lor de a reprezenta rezistena in-situ general trebuie evaluate separat.

    7.1.3.2 Variabile de ncercare

    La aceasta metod, precizia de ncercare depinde de respectarea unor tehnici de extragereastfel:

    - direcia de extragere a carotelor trebuie s fie riguros perpendicular pe faa deatac a carotezei, astfel nct carotele s nu sufere nici o degradare; n vedereaasigurrii perpendicularitii direciei de tiere pe faa de atac, se recomandtestarea adecvat a carotezei i ncastrarea ei corespunztoare n element;

    - pe ct este posibil se va evita extragerea carotelor pe suprafaa de turnare sau nvecintatea ei; se vor prefera extragerile de carote de pe feele verticale cofrate, cucentrul carotei la cel puin 15-20 cm de faa de turnare; n cazul n care nu sedispune de asemenea suprafee, se admit ncercrile pe suprafeele de turnare;

    - se recomand utilizarea de coroane diamantate cu uzur nul sau redus, pentrulimitarea degradrilor structurale pe care le sufer betonul din carot, ct i cel dinzona adiacent a elementului; nu se recomand utilizarea coroanelor diamantate cuun grad de uzur mai mare de 50%, gradul de uzur se determin prin comparareavitezei de naintare a coroanei diamantate testat cu cea a unei coroane diamantatenoi; Gradul de uzur de 50% corespunde reducerii la jumtate a vitezei de naintarefa de cea a unei coroane diamantate noi;

    - pe tot timpul carotrii se va asigura rcirea corespunztoare a coroanei diamantatei a betonului cu ap pentru a se evita degradarea excesiv prin nclzire aacestora;

    - se interzice utilizarea coroanelor, din carborundum, indiferent de gradul lor deuzur, la betoanele preparate cu agregat cuaros;

    - n cazul n care grosimea elementului ncercat este redus (sub 30 cm), serecomand extragerea carotei pe toat grosimea elementului i fracionarea eiulterioar prin tiere. Aceast procedur asigur un paralelism mai bun al feelor de

    capt;- n cazul n care grosimea elementului ncercat este mare (peste 30 cm), estenecesar desprinderea epruvetei de pe fund prin acionarea n consol a carotei cuo prghie sau pan, n anul produs prin carotare. Se va urmri obinerea unorsuprafee de capt cu denivelri minime (sub 2 cm).

    - nu se admit pentru ncercare carote ce conin armturi longitudinale sau nclinate lamai puin de 45o fa de axa carotei.

    - transportul i manipularea de la locul de extracie, la locul de pstrare i ncercare,trebuie s se fac n condiiile care s mpiedice degradarea carotei.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    15/71

    14

    7.1.3.3 Variabile ale carotelor

    Diametrul carotei

    Diametrul carotei influeneaz rezistena msurat i variabilitatea rezistenei. Rezistenaunei carote forate orizontal cu diametrul de 100 mm i o nlime egal cu diametrulcorespunde rezistenei epruvetelor cubice cu o dimensiune a laturii de 150 mm.

    n carotele cu diametre mai mici de 100 mm i l/d = 1, variabilitatea rezistenei este, ngeneral, mai mare. Din acest motiv, la carotele de 50 mm este recomandat utilizarea unuinumr de trei ori mai mare de carote dect atunci cnd ncercrile se efectueaz pe carotecu diametrul de 100 mm, cu o interpolare liniar pentru diametrele cuprinse ntre 100 mm i50 mm.Variabilitatea rezistenei msurate crete odat cu descreterea diametrului.Carotele cu un diametru mai mic de 50 mm (micro-carote) necesit proceduri care nu suntacoperite de prezentul normativ.

    Raport lungime/diametru

    Raportul lungime/diametru influeneaz rezistena msurat. Rezistena descrete pentrurapoartele l/d >1 i crete pentru rapoartele l/d

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    16/71

    15

    7.1.3.4 Numrul de carote

    Numrul carotelor extrase va fi ales n funcie de urmtoarele criterii:- scopul examinrii (evaluarea structurilor existente din beton, determinarea calitii

    betonului din construcii noi, n cazul n care exist dubii privind calitatea,neconformitatea betonului la staii etc.). n primul caz numrul de probe va fistabilit de expert iar n cazul construciilor noi de ctre proiectant sau expert i serecomand ca numrul de probe s fie cel puin egal cu cel recomandat n cazulprelevrii probelor la locul de turnare*.

    - numrul elementelor investigate;- variaiile locale ale calitii betonului de la element la element i n interiorul

    aceluiai element;- gradul i modul de solicitare a elementului;- amploarea avariilor produse;- diametrul carotelor;- modalitatea de evaluare a rezistenei betonului utiliznd ncercarea carotelor

    (metoda independent, corelarea cu metode indirecte).

    *Not: Numrul de carote extrase dintr-o structur va ine seama de necesitatea de acalcula o rezisten care s caracterizeze o zon specific, (o populaie) distinct a structurii(de ex. mulimea carotelor care caracterizeaz, n funcie de situaie, fie aceiai clas debeton, fie un nivel dat al construciei, fie un acelai tip de element)

    7.1.4 Mrimea carotelor

    7.1.4.1.Diametrul d al carotei ce se extrage depinde de urmtoarele elemente:- dimensiunea maxim a agregatului;- distana minim ntre armturi n zona de extracie;- diametrul interior al cuitelor de tiere.- rezervele de rezistena sau nivelul de solicitare, n zona de extracie;

    Se recomand ca diametrul carotei s fie d=100 mm. Cnd nu se pot extrage carote avndacest diametru (de exemplu din cauza aglomerrilor de armatur sau cnd este imposibil s

    se obin rapoarte ntre nalimea carotei i diametrul mai mari de 1) se accept i caroteavnd diametre mai reduse (a se vedea 7.1.3.3).n raport cu dimensiunea maxim a agregatului max.agr., se recomand ca diametrul carotei,d s fie de minimum trei ori mai mare i nu trebuie s fie mai mic de dou ori dectdimensiunea maxim a agregatului.

    d 3 max.agr. (7.1)

    n raport cu distana ntre armturi a (n cm), n zona de extracie, se recomand respectarearelaiei:

    d a-arm.- 2 tcut.- 3 (7.2)

    unde,arm. =diametrul armturii n zona de extragere, n cm;tcut, = grosimea coroanei diamentate a cuitului cu care se taie carota, n cm.

    n aprecierea slbirii maxime admise se va ine seama c, de regul, carotele nu suntextrase pe toat adncimea elementului iar prin completarea golului produs prin forare esteposibil ca s se realizeze numai refacerea parial a seciunii slbite.

    7.1.4.2 Lungimea carotei ncercate distructiv l (n cm) este recomandabil s fie egal cudiametrul i n orice caz trebuie s fie cuprins ntre limitele:

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    17/71

    16

    d l 2d (7.3)

    7.1.4.3 Coeficientul de variaie a rezistenei obinute pe carote n cazul ncercrii ntr-unsingur laborator este de 3,2%, respectiv de 4,7%, pentru ncercri inter-laboratoare pentrubetoane avnd rezistene ntre 32 MPa si 48 MPa. n cazul ncercrii a dou probe dinacelai beton rezistenele individuale nu sunt mai mari de 9%, fa de medie n cazulncercrii ntr-un singur laborator, respectiv 13% pentru ncercri inter-laboratoare [13].

    7.1.5 Pregtirea carotelor nainte de ncercare

    Dup ce carotele au fost extrase acestea se terg de ap iar suprafaa umed datorit rciriicu ap din timpul extragerii trebuie s se lase la uscat nu mai mult de o or de la extragere.Se introduc carotele n saci de plastic sau n containere neabsorbante astfel nct s nu sereduc umiditatea. Se menin carotele la temperatura mediului, ferite de contactul direct cusoarele. Carotele se vor transporta la laborator ct mai repede posibil. Dac umiditateabetonului carotelor trebuie s fie similar cu cea a betonului din lucrare, carotele se meninn sacii de plastic pn n momentul n care se realizeaz prelucrarea carotelor la capete,perioada de scoatere din sacii de plastic pn la ncercare nu va depai 2 ore.Dac se utilizeaz ap n timpul prelucrrii capetelor, aceste operaiuni trebuie efectuate ctde repede posibil i nu mai trziu de 2 zile de la extragerea carotelor.Dup prelucrarea capetelor*)se terg probele, se las s se usuce i se introduc n saci deplastic. Se va minimiza durata expunerii cu ap n timpul prelucrrii capetelor. Carotele vorrmne n sacii de plastic pentru cel puin 5 zile dup ultimul contact cu ap, dac nu existalte specificaii privind efecturea ncercrilor. Dac probele nu sunt meninute n saci, ci ncondiii de laborator timp de minimum 3 zile se consider uscate n aer. n cazul n care secere ca ncercarea carotelor s se fac n condiii de saturare a probelor acestea vor fimeninute cel puin 48 de ore n ap la temperatura de (20 2)0C nainte de ncercare.

    *)NOTA: Obinerea feelor de capt plane, paralele ntre ele i perpendiculare pegeneratoare (SR EN 12390-3) este o condiie principal a corectitudinii ncercrii. Cndfeele de capt rezult plane i paralele direct dup operaia de tiere (sunt feele cofrate alebetonului), rezistenele obinute la ncercarea carotelor sunt maxime, ntruct nici odegradare a suprafeei betonului nu s-a produs prin prelucrrii mecanice ale suprafeelor decapt. Dac suprafeele de capt nu rezult plane i perpendiculare pe generatoare duptiere, exist posibiliti de prelucrare a acestor suprafee:

    polizarea suprafeelor de capt; tierea suprafeei sau suprafeelor de capt; completarea zonelor de capt cu material liant de adaos pn la obinerea unei

    suprafee plane, perpendiculare pe generatoarei. Polizarea suprafeelor de capt se face cu ajutorul unor materiale abrazive acionate

    electro-mecanic. Se recomand ca pe parcursul operaiei de polizare s se practicercirea cu ap a betonului i a discului. Se admit pentru polizare, carote cu denivelrimaxime de 2..3 mm. Tierea carotelor se face cu fierstru electric, prevzut cucuite diamantate, sub jet de ap de rcire.

    ii. Stratul de completare utilizat pentru nivelarea suprafeelor de capt trebuie s aiburmtoarele caracteristici: Bun aderen la beton, astfel nct ruperea la traciune a unei epruvete s se

    fac n afara lipiturii; Modulul de elasticitate apropiat de cel al betonului; Rezistena la compresiune apropiat de a betonului ncarcerat; Viteza ridicat de ntrire; Grosimea maxim de 1 cm.

    iii. Se recomand urmtoarele straturi de nivelare: Mortar epoxidic; Mortar de ciment; Past de sulf.

    n cazul utilizrii mortarului de ciment, ca strat de nivelare, se recomand meninerea n aptimp de minimum 24 de ore a carotei nainte de aplicarea nivelrii, i alte 48 de ore nainte

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    18/71

    17

    de ncercare, ncepnd de la o zi dup aplicare stratului de nivelare.Trebuie avut n vedere in acest caz influena umiditii asupra rezistenei obinute.

    7.1.6 ncercarea carotelor, determinarea rezistenei la compresiune

    ncercarea la compresiune se efectueaz n conformitate cu SR EN 12390-3 utiliznd omain de ncercat n conformitate cu SR EN 12390-4, determinndu-se rezistena lacompresiune, fcar. = Fcar/Acar pentru fiecare prob prin mprirea forei maxime, F la ariaseciunii carotei, Acarcalculat pe baza diametrului mediu, exprimnd rezultatele la cea maiapropiat valoare de 0,5 MPa (N/mm2).Rezistena obinut prin ncercarea direct a unei carote, la pres, la compresiune, nureprezint rezistena betonului la compresiune n structur, definit ca rezistena unui cub de150 mm, confecionat din acelai beton cu betonul din lucrare i pstrat n condiii standardsau n condiiile similare cu cele ale structurii. Factorii principali care determin diferenelesunt:

    Degradarea unui strat de beton adiacent suprafeei laterale a carotei datoritoperaiei de carotare;

    Degradarea unui strat de beton adiacent suprafeelor de capt a carotei, prinoperaia de tiere transversal, sau neuniformitatea de transmitere a sarcinii lacapetele rupte de pe fund cu pene sau leviere;

    Existena unui strat intermediar ntre platanele presei i carot cu proprieti diferite

    de cele ale betonului; Existena unei zveltei definite ca raport ntre nlimea carotei i diametrul, variabilei diferite de valoarea caracteristic a rezistenei cubului

    n cazul n care raportul ntre nlime i diametrul este 2 rezultatele pot fi comparate curezistena cilindric, iar n cazul n care raportul este 1, rezultatele pot fi comparate curezistena cubic.Determinarea rezistenei dintr-un element fis, respectiv echivalena cu rezistene obinute peepruvete de forma cubic cu latura de 150 mm se face cu relaia:

    fis=a.b.c.e.g.fcar (7.4)

    n care:

    a= coeficient de corecie ce ine seama de influena diametrului carotei (Tabelul 7.1);b= coeficient de corecie ce ine seama de raportul h/d ntre nlime i diametru(Tabelul 7.2);c= coeficient de corecie ce ine seama de influena stratului degradat (Tabelul 7.3);e= coeficient de corecie ce ine seama de influena naturii stratului de adugatpentru prelucrarea suprafeei (Tabelul 7.4);g= coeficient ce ine seama de umiditate (Tabelul 7.5) ;fcar. = Fcar/Acar.Rezistena carotelor la compresiune,

    unde:fcar. este rezistena la compresiune, n megapascali sau newtoni pe milimetri ptrai;Fcar este fora maxim la cedare, n newtoni;Acar este seciunea transversal a epruvetei n milimetri ptrai.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    19/71

    18

    Tabelul 7.1 Valorile coeficientului ad cm 5 10 15

    a 1,06 1,00 0,98

    Tabelul 7.2 Valorile coeficientului bh/d 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00b 1,00 1,09 1,19 1,22 1,25

    Tabelul 7.3 Valorile coeficientului cModul de obinere a suprafeei de cpat cDirect, din turnarea betonului fara prelucrri 1,00Taietura transversal pe o fa 1,05Rupere de pe fund pe o fa 1,05Taieturi transversale pe ambele fee 1,06

    Tabelul 7.4 Valorile coeficientului eNatura stratului de nivelare eSuprafete de beton cofraterezultate din turnare

    1,00

    Mortar epoxidic 1,00Mortar de ciment 1,07Pasta de sulf 1,08

    Tabelul 7.5 Valorile coeficientului gUmiditatea carotei*) g

    Umiditatea betonului dinelement

    1,0

    Mentinuta in apa 48 ore 1,09Uscata in aer 0,96

    *) NOTA: A se vedea punctul 7.1.5 pregtirea carotelor nainte de ncercare.

    OBSERVAII: Cnd carotele sunt ncercate la o alt vrst a betonului diferit fa de cea de la 28

    de zile i se cere deducerea rezistenei corespunztoare la 28 de zile trebuie aplicai

    coeficieni de corecie care depind de tipul de ciment i de viteza de ntrire aacestuia. Coeficienii de corecie h, sunt subunitari la valori ale betonului mai mari de28 de zile, iar valorile lor trebuie s in seama de capacitatea mai mare de creteren timp a rezistenelor cimenturilor cu adaosuri n special de zgur. Orientativ, la ovechime a betonului de peste 1 an se pot considera urmtoarele valori alecoeficienilor: 0,9 pentru cimenturi fr adaosuri, 0,85 pentru cimenturi avnd sub20% adaosuri, i 0,80 pentru cimenturi cu peste 21% adaosuri. n cazul vrstei maimici a betonului sunt necesare date de la productorul de beton care este obligat sdetermine viteza de ntrire a betonului (raportul ntre rezistena la compresiune la 2zile i respectiv la 28 de zile) n conformitate cu reglementrile actuale.

    n cazul n care carotele conin una sau mai multe armturi perpendiculare pe axaacestora trebuie aplicat la valoarea lui fis calculat n conformitatea cu relaia 7.4 uncoeficient supraunitar care se poate calcula, astfel:

    h=1.0 + (1.5 arm.. dr / d.l) (7.5)

    n care:arm. diametrul armturiidr distana de la axul barei pan la cel mai apropiat capt al caroteid diametrul caroteil nlimea carotei

    Prelucrarea rezultatelor pentru evaluarea rezistenei caracteristice a betonului utilizndaceast metod se efectueaz n conformitate cu prevederile Capitolului 8.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    20/71

    19

    7.2 Metoda ultrasunetelor

    7.2.1 Consideraii generale privind principiul metodei

    7.2.1.1 Metoda se bazeaz pe msurarea timpului de propagare a impulsurilor ultrasonice nbeton, ntre emitor i receptor.Din aceast msurtoare se deduce de regul n prima etap, viteza de propagarelongitudinal a ultrasunetelor n beton i ulterior, rezistena betonului, innd seama decompoziia sa. Cele mai importante proprieti ale betonului care influeneaz vitezaultrasunetelor sunt modulul de elasticitate i densitatea. Pentru beton aceste proprieti suntinfluentate de tipul de agregate, de proportia i de proprietile fizice ale acestora precum ide proprietile fizice ale pastei de ciment care este influenat de raportul iniial ap cimenti de maturitate betonului. Rezistena betonului este influenat mai mult de raportul ap/ciment dect de tipul de agregate i de proprietile pastei i agregatelor. Astfel corelareantre viteza ultrasunetelor i rezistena betonului trebuie fcut numai pentru un anumitamestec de beton. n cazul unui beton de compoziie necunoscut estimarea rezisteneinumai pe baza vitezei ultrasunetelor nu este recomandat.7.2.1.2 Un emitor de ultrasunete alimentat corespunztor produce impulsuri ultrasonicecare se propag prin beton. Un receptor de ultrasunete capteaz aceste impulsuri i letransform ntr-un semnal electric.Un bloc electronic permite msurarea timpului de propagare scurs ntre momentul emisiei imomentul recepiei impulsului.7.2.1.3 n funcie de modul de amplasare a palpatorilor emitaor i receptor, pe suprafaabetonului, se disting urmtoarele tehnici de ncercare:a) Prin transmisie direct, cnd emitorul i receptorul sunt situai coaxial pe dou feeopuse ale elementului (fig. 7.1).b) Prin transmisie diagonal, cnd emitorul i receptorul sunt situai pe fee diferite alebetonului dar necoaxial. (fig 7.2)c) Prin transmitere indirect cnd emitorul i receptorul sunt situai pe aceiai fa aelementului. (fig.7.3)Se recomand pentru determinarea rezistenei betonului prin metodele indicate la capitolul 8s se aplice tehnica prin transmitere direct.

    Fig. 7.1 - Tehnica transmisiei directe

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    21/71

    20

    Fig. 7.2 - Tehnica transmisiei diagonale

    Fig. 7.3 - Tehnica transmisiei de suprafa

    7.2.2 Domeniul de aplicare

    7.2.2.1 Prezentul normativ stabilete regulile de efectuare a msurtorilor i de interpretarea rezultatelor ncercrilor efectuate prin metoda ultrasonic pentru determinarea rezisteneibetonului numai n combinaii cu alte metode nedistructive sau distructive. Metoda mai poatefi utilizat pentru determinarea:

    a) proprietilor elasto-dinamice ale betonului;b) defectelor din elemente sau structuri;c) modificrilor structurii betonului n timpul ntririi sub aciunea

    agenilor chimici sau fizici agresivi, sau sub aciunea solicitrilormecanice;

    d) omogenitii betonului n lucrare.

    7.2.2.2 Folosirea metodei ultrasonice de impuls este indicat n urmtoarele cazuri:

    a) la controlul calitii betonului ndeosebi cnd acesta este turnat nelemente masive sau prezint defecte aparente sau ascunse;b) la urmrirea ntririi betonului ndeosebi n fazele iniiale ale acestui

    proces, cnd au loc modificri importante ale vitezei de propagare;c) la determinarea degradrilor structurale ale betonului n timpul

    solicitrilor sau aciunilor fizice sau chimice agresive;d) la determinarea gradului de compactare al betonului n lucrare;e) la elemente la care exist posibilitatea existenei unei diferene

    sistematice ntre calitatea betonului n stratul de suprafa i nprofunzime.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    22/71

    21

    7.2.2.3 Folosirea metodei ultrasonice de impuls este contraindicat n urmtoarele cazuri:a) n zonele cu mari aglomerri de armtur mai ales cnd aceasta este

    orientat paralel cu direcia de propagare emitor-receptor;b) la determinarea rezistenei betonului n zone care acesta prezint

    degradri structurale;c) la betoane de compoziie complet necunoscut;d) la betoane executate cu dozaje ridicate (d > 400 kg/m3).

    7.2.2.4 Viteza de propagare longitudinal (VL) se calculeaz cu relatia:

    VL= L/T (km/s) (7.6)

    n care:L este distana emitor-receptor n linie dreapt , n mmT- timpul de propagare al impulsurilor n beton, n s.

    Pentru ca viteza msurat s fie riguros o vitez de propagare longitudinal n mediu infinit,trebuie ca toate dimensiunile corpului (a, b, c) s satisfac relaia:

    a, b, c 2. (7.7)

    n care: - este lungimea de und a ultrasunetului:

    = VL/ n (7.8)

    n care:n - este frecvena oscilaiilor utilizate.

    Eroarea care se face n definirea vitezei longitudinale n cazul nerespectrii riguroase acondiiei poate fi neglijat pn la limita:

    a,b,c 1,2 . (7.9)

    Dup care coreciile ce se aplic devin prea importante pentru a fi neglijate.n cazul n care una din dimensiunile elementului, transversal pe direcia de propagare,verific relaia:

    b sau c (7.10)

    viteza care se msoar este o vitez longitudinal n plci (Vp), legat la beton, de vitezalongitudinal n medii infinite (VL) prin relaia:

    Vp 0,96 VL (7.11)

    n cazul n care ambele dimensiuni transversale ale elementului verific relaia:

    b i c 0,2 (7.12)

    Viteza care se msoar este o vitez a undelor de dilatare (V D ), legat la beton de vitezalongitudinal n medii infinite prin relatia:

    VD 0,9 VL (7.13)

    n domeniul situat ntre cel definit de relaiile (7.9) i (7.12) exist un regim tranzitoriu n careviteza de propagare msurat depinde de raportul dintre dimensiunile transversale acorpului i lungimea de und a ultrasunetului.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    23/71

    22

    Viteza de propagare msurat n tehnica de suprafa pe faa de turnare a betonului estemai mic de regul cu 4 - 6% dect viteza de propagare msurat prin transmisie direct, pefee cofrate, din cauza proprietilor particulare ale stratului din vecintatea suprafeei deturnare.

    7.2.3 Selectarea zonelor de ncercare i numrul de determinri

    7.2.3.1. Alegerea elementelor de ncercat se face de ctre proiectant sau de expert nfuncie de tipul de construcie.7.2.3.2 Numrul seciunilor examinate pe fiecare element depinde de obiectul examenuluinedistructiv.

    - Pentru controlul omogenitii se apreciaz ca suficient o reea de puncte cu distanantre seciuni de 50 cm;- Pentru examenul defectoscopic se apreciaz ca necesar o reea principal, cudistana ntre seciuni de 30 cm, posibiliti de ndesire suplimentar, prin reelesecundare;- Pentru controlul prin sondaj a rezistenei betonului n elemente se apreciaz ca suntnecesare minimum 3 seciuni, situate n zonele de solicitare maxime ale elementului ipe ct posibil distribuite n lungul acestuia.

    7.2.3.3 Numrul punctelor de ncercare ntr-o seciune depinde de latura seciunii i denumrul de fee accesibile pentru ncercare.n general, numrul variaz, pentru examenele prin sondaj a rezistenei betonului, ntre 3 - 6.n cazul aplicrii metodei nedistructive combinate pentru evaluarea rezistenei caracteristicea betonului din elemente sunt necesare un numr de minimum 15 puncte de msurare.Numrul punctelor de ncercare pe epruvete este de minimum 3, pentru cuburile de 150 mmlatura i cilindri de 150 X 300 mm.Se va evita alegerea punctelor de ncercare pe faa de turnare i chiar pe cea opusacesteia. Se vor prefera ncercrile pe feele laterale, cofrate ale elementului.Se va evita alegerea direciei de ncercare paralel cu direcia armturilor principale derezisten, ca i amplasarea punctelor de ncercare n zone cu mari concentrri, indiferentde orientarea acestora.Distana minim a punctelor de ncercare fa de muchiile elementului este de 10 - 12 cm.ncercrile pe epruvete vor avea punctele de ncercare prevzute n ax (egal deprtate fade muchii).

    Suprafaa de beton pe care urmeaz a fi aplicat palpatorul trebuie s fie perfect plan, lipsitde rugoziti i de incluziuni de corpuri strine, inclusiv de praf. n acest scop se recomandprelucrarea suprafeelor de beton prin frecare cu o piatr de carborund i suflarea suprafeei,dup ncheierea prelucrrii, pentru nlturarea prafului.Suprafaa prelucrat trebuie s depeasc suprafaa palpatorului.7.2.3.4 Distana minim ntre punctele de emisie i recepie ale unei msurtori, utilizate ladeterminarea rezistenei betonului, trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

    a) L 2 (7.14)

    n care: - este lungimea de und a ultrasunetelor utilizate.

    Pentru betonoscoape cu palpatori de 50 kHz la betoane obinuite relaia (7.14) presupune

    un spaiu de cca. 16 cm.b) L6max (7.15)

    n care:max - este dimensiunea maxima a agregatului utilizat la prepararea betonului.

    Dimensiunea minim a elementului normal pe direcia de ncercare trebuie s ndeplineasccondiia:

    a 2 (7.16)

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    24/71

    23

    pentru ca viteza de propagare msurat s corespund vitezei longitudinale. Pentrubetonoscoape cu palpatori de 50 kHz, la betoanele obinuite, relaia (7.16) presupune odimensiune de cca. 16 cm.Dac una din dimensiunile transversale ale elementului ndeplinete condiia (7.16), iarcealalt dimensiune condiia:

    b (pentru 50 kHz cca 8 cm) (7.17)

    se poate admite nc, fr a comite o eroare mai mare de 1,5 - 2%, c viteza msurat estecea corespunztoare undelor longitudinale.Dac ambele dimensiuni transversale ndeplinesc condiia (7.17) dar nu ndeplinesc condia(7.16) se poate admite nc, cu o eroare mai mic de 3%, c viteza msurat este ceacorespunztoare undelor longitudinale.7.2.3.5 La examinarea stlpilor monolii este util ca ncercrile s se fac pe ambele direciiale stlpului din seciunea transversal.Este necesar evitarea ncercrilor n dreptul etrierilor. n acest scop se poate folosi fiemetoda pachometrului pentru localizarea etrierilor, fie o identificare vizual, combinat cudate de proiect (distana dintre etriei), fie exclusiv datele de proiect, din examinarea crorase poate alege o distan ntre seciuni "hs". Multiplu fracionar al distanei din proiect ntreetrieri.

    hs= (5/4)he (7.18)

    care asigur ca cel puin 3 din 4 seciuni s se situeze n afara etrierilor.ncercrile n dreptul etrierilor nu sunt cele reale ndeosebi la punctele marginale aleseciunii.7.2.3.6 Trasarea i marcarea locurilor de ncercare se face cu instrumente adecvate pentrua se obine o precizie a trasrii de 1 cm.Sunt suficiente de regul n acest scop instrumente uzuale: nivel, fir cu plumb, echer imetru i instrumente pentru marcaj.La trasarea elementelor de mare serie, cum sunt cele ce reprezint producia fabricilor deprefabricate, se pot folosi abloanele.

    7.2.4 Aparatura i tehnica de ncercare

    7.2.4.1. Aparatele cu ultrasunete folosite la determinarea nedistructiv a rezisteneibetoanelor se recomand s aib palpatorii de frecven proprie cuprins ntre 20 - 100 kHz.Frecvenele joase de 10 kHz ca i cele nalte de 200 kHz pot fi folosite n anumite cazuri.Este preferabil s se utilizeze palpatori de nalt frecven (60 - 200) kHz pentru grosimi micide elemente (mai reduse de 50mm) i palpatori de joas frecven (10 - 40) kHz pentrugrosimi mari. Palpatorii cu frecvena ntre 40 si 60 KHz sunt potrivii pentru cele mai multeaplicaii.n afara acestor limite, contribuia dispersiei fizice i geometrice, la rezultatul msurtorii,poate ajunge important.n cazul alimentrii la reea, aparatele trebuie s f ie capabile s suporte variaii de tensiunede cel puin + 10% i -15%. n cazul alimentrii la baterie, bateria s asigure o autonomie defuncionare de cel puin 4 ore.

    Aparatul trebuie s fie capabil s asigure o msurare a timpului de propagare a impulsurilorultrasonice prin bara etalon 0,1s i o precizie de msurare a timpului de cel puin 2%.Instrumentele de msurare a spaiului trebuie s asigure o precizie de msurare a acestuiadup cum urmeaz:a) 0,5% n condiii de laborator pe epruvete;b) 1% n condiii de antier pe elemente.Aparatul trebuie s dispun de un mijloc de verificare a msurtorii de timp de propagareefectuate. Sistemul cel mai uzitat n acest scop este unul extrem, ce folosete o bar decalibrare sau de etalonare.Eliminarea timpului de propagare corespunztor propagrii n palpatori se face printr-omsurtoare cap la cap (n contact direct emitor-receptor). Unele aparate au posibilitatea

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    25/71

    24

    eliminrii acestui timp de la nceput, n timp ce altele presupun extragerea lui din fiecaremsurtoare.ntreaga aparatur de ncercare trebuie s-i menin performanele n urmtoarele condiii:

    - temperatur ntre -10C i +45C;- umiditate pn la 90%.

    7.2.4.2. Tehnica de ncercare presupune aplicarea unui strat de mediu cuplant pe suprafaapalpatorilor. Stratul cuplant trebuie aplicat n grosimea minim necesar expulzrii completea aerului dintre palpator i beton, sau poate fi aplicat n exces, dar n acest caz trebuie s fiesuficient de fluid pentru a putea expulza excesul, prin presarea palpatorului pe beton.Mediile cuplante recomandate pentru beton n funcie de rugozitatea suprafeei sunt:vaselina tehnic, vaselina siliconic, plastilin.naintea nceperii msurtorilor, inclusiv a reglajului de zero, aparatul trebuie lsat n funcieun timp pentru a intra n regim termic de echilibru. Reglajul de zero trebuie fcut la oamplitudine a semnalului comparabil cu cea care va fi utilizat ulterior la ncercrile pebeton. El se face prin meninerea n contact direct a celor doi palpatori emitor i receptor.Msurarea timpului de propagare a impulsului n beton presupune urmtoarele etape:

    - aplicarea palpatorilor, prevzui cu mediu cuplant, pe suprafaa betonului n zonelemarcate, nivelate i curate, i meninerea lor n contract ferm cu betonul, sub o presiuneminim de ordinul a 10 kgf;

    - amplificarea semnalului recepionat pn la o amplitudine care permite identificareaclar a momentului sosirii semnalului, de ordinul 2,5 - 3 cm ;

    - msurarea timpului de propagare scurs ntre momentul emisiei i momentulrecepiei semnalului acustic prin aducerea n coinciden a unui semnal de referin, cumomentul sosirii semnalului acustic (fig. 7.4).Unele msurtori ca cele referitoare la determinarea constantelor elasto-dinamice alematerialului reclam o amplificare suplimentar a semnalului recepionat, pn laamplitudinea maxim permis de aparat, fr apariia zgomotului de fond, care s perturbemsurtoare (fig. 7.5).Asemenea msurtori conduc la valori n medie cu 1 - 3% mai mici ale timpului depropagare msurat. Ele nu sunt recomandate n schimb n msurtorile legate dedeterminarea rezistenei betonului, ntruct rezultatul unei astfel de msurtori depinde delungimea traiectoriei impulsului n beton.

    Fig. 7.4 - Msurtoarea de timp la amplitudine standard

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    26/71

    25

    Fig. 7.5 - Msurtoarea de timp la amplitudine maxim

    7.2.4.3 Influene ale condiiilor de ncercareRezultatele msurtorii timpului de propagare a impulsurilor ultrasonice n beton pot fiinfluenate de unele condiii de ncercare ca: starea suprafeei betonului, umiditatea,temperatura betonului n timpul ncercrii, frecvena undelor longitudinala transmise.dimensiunile probelor i armtura existent n elemente.

    7.2.4.3.1 ncercarile pentru evaluarea rezistenei betonului nu se efectueaz n zone cudefecte sau degradri ale betonului (goluri, segregari, fisuri, etc.).Influena suprafeei se manifest prin introducerea unui strat cuplant de grosime variabil, nfuncie de rugozitatea suprafeei, ntre transductor i beton. Influena sa asupra rezultatuluimsurtorii este cu att mai mare cu ct rugozitatea suprafeei este mai mare, viteza nstratul cuplant mai mic, viteza n beton mai mare i distana emitor-receptor mai mic.Pentru reducerea influenei sale se recomand o bun prelucrare a suprafeei, distaneemitor-receptor relativ mari (peste 30 cm), o nsemnat i uniform distribuit presiune pepalpator n timpul msurtorii, medii cuplante caracterizate prin viteze de propagare, sauimpedane acustice mari.Un alt aspect al influenei suprafeei betonului l constituie alegerea ntre suprafeele lateralecofrate, suprafee de fund cofrate sau suprafee de turnare ale elementului. Aceste suprafeedetermin viteze de propagare diferite la msurtori .

    Suprafeele laterale sunt cele mai omogene i mai reprezentative pentru calitatea betonuluiSuprafaa de turnare este caracterizat printr-o vitez de propagare mai sczut, ca urmarea efectului separrii la suprafa a unui strat bogat n fraciuni fine de agregat i lapte deciment, sub aciunea fenomenului de segregare. Ea va fi evitat pe ct posibil, n ncercrilecu ultrasunete. n cazul n care acest lucru nu este posibil se va asigura, n tehnica printransmisie direct sau diagonal o grosime de beton de minimum 15 cm, iar n tehnica desuprafa o lungime de ncercare de minimum 40 cm.Suprafeele de fund ocup o poziie intermediar ntre suprafeele laterale i cele de turnare.ncercrile pentru evaluarea rezistenei betonului nu se efectueaz n zone cu defecte saudegradri ale betonului (goluri, segregari, fisuri, etc.)7.2.4.3.2 Umiditatea are dou influene asupra vitezei ultrasunetelor, o influena chimic iuna fizic. Aceste efecte sunt importante pentru estimarea rezistenei betonului. ntre unspecimen sub form de cub sau cilindru tratat corespunztor i aceiai compoziie de beton

    dintr-un element structural pot fi diferene importante ale vitezei ultrasunetelor. Acestediferene se datoreaz efectului condiiilor diferite de tratare care produc niveluri diferite dehidratare a cimentului i prezenei apei libere n pori. Este necesar ca aceste efecte s fieconsiderate cnd se estimeaz rezistena betoului.7.2.4.3.3 Msurtorile de vitez de propagare efectuate ntre + 100 C i +30C pot ficonsiderate independente de temperatur. n afara acestui interval influena temperaturiiasupra msurtorii numai poate fi neglijat i n functe de umiditatea betonului serecomand aplicarea coreciilor din tabelul 7.1

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    27/71

    26

    Tabelul 7.1 Corecii de temperatur ale vitezei de propagare VLCorectia %

    Temperatura 0C Beton uscat in aer Beton saturat inapa

    +60 +5 +4+40 +2 +1,7+20 0 0

    0 -0,5 -1

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    28/71

    27

    7.2.4.3.5 Frecvena proprie a palpatorilor exercit dou tipuri de influene. Una indirectprin modificarea limitei rezultate din relaia (7.19) n cadrul dispersiei geometrice i acondiiilor de cmp ndeprtat, i alta direct datorit dispersiei fizice.n scopul limitrii influenei dispersiei fizice se recomand pentru betoane utilizareadomeniului de frecven al transductoarelor n conformitate cu 7.2.4.1.Distana de msurare trebuie s aib o dimensiune minim n funcie de dimensiuneamaxim a agregatelor. Se recomand ca distana minim s fie 100 mm pentru betonulpreparat cu agregate avnd dimensiunea maxim de pna la 20 mm i 150 mm pentrubetonul preparat cu agregate avnd dimensiunea maxim ntre 20 i 40 mm.7.2.4.3.6 Viteza de propagare msurat n beton, n vecintatea barelor de armtur, poatefi influenat de existena acestora, ca urmare a propagrii pariale a impulsului prinarmtur. Aceast preferin i are originea in viteza de propagare superioar n armturfa de cea din beton (n mod obinuit de 1,2- 1,8 mai mare).

    Fig. 7.6 - Bare de armtur perpendiculare pe direcia de ncercare

    Armturile transversale pe direcia de msurare reprezint cazurile cele maifrecvente ntlnite, n ncercrile pe stlpi i grinzi.

    n cazul unei msurtori axate fa de planul barelor de armtur ca n fig. 7.6, vitezade propagare adevrat n beton (VB) rezult in funcie de viteza aparent msurat, neinndseama de existena armturilor (V), din relaia (7.21).

    =

    a

    a

    a

    B

    LV

    VL

    L

    L

    VV

    1

    1

    (7.21)

    relaie n care:Va -este viteza de propagare n armtur; (7.21)La=i - reprezint lungimea traseului impulsului parcurs prin armtur;L - distana emitor-receptor.

    ncercrile au artat c formula (7.21) dei teoretic corect nu se verific integral n practicntre cauzele acestor neconcordane putnd fi citate: stratul de beton ce nconjoar armturanglobat, alinierea barelor, efectul dispersiei fizice, etc. Pe baza ncercrilor efectuate,valorile factorilor de corecie kT, din relaia (7.22):

    VB= kTV (7.22)

    n care:VB- este viteza real de propagare n beton;V - viteza de propagare msurat.

    sunt date n tabelele 7.3 - 7.5 pentru betoane caracterizate prin diferite viteze de propagare.

  • 8/13/2019 Evaluarea in-situ a Rezistentei Betonului Ancheta_publica_contr523

    29/71

    28

    Tabelul 7.3. Valori KT- VB= 3500 m/s

    Tabelul 7.4. Valori KT- VB= 4000 m/s

    Tabelul 7.5. Valori KT- VB= 4500 m/sLa/L mm

    6 10 16 20 25 320 1 1 1 1 1 1

    0,10 1 1 1 1 0,990,25 1 1 1 1 0,980,50 1 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95

    Fig. 7.7 a- Schema de propagare pentru bar de armtur paralel cudirecia de ncercare, n tehnica de suprafa

    Pentru betoane ce au viteze de propagare intermediare se va interpola liniar. Se remarc caceste valori sunt totdeauna mai apropiate de unitate dect cele prevzute de relaiateoretic (7.16), iar corecii semnificative nu apar dect de la bare cu diametrul mai mare de20 mm i pentru trasee cumulate n armturi mai mari de 1/4 din parcursul total al impulsului.Armtura paralel cu direcia de propagare a impulsului are o influen asupra rezultatuluimsurtorii numai dac distana a" ntre dreapta emitor-receptor i axa armturii (fig. 7.7a) ndeplinete-condiia (7.23):

    L

    a