laborator 1_3

1

NORME DE PROTECŢIA ŞI TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII

Protecţia muncii cuprinde totalitatea măsurilor ce trebuie luate astfel încât munca să se desfăşoare în condiţii normale şi accidentele şi îmbolnăvirile profesionale să poată fi prevenite.

Diferenţiat, în funcţie de specificul muncii în fiecare ramură, s-au elaborat o serie de principii de activitate cuprinse în normele departamentale de protecţia muncii. Pentru activitatea din industria chimică şi a materialelor de construcţii acestea sunt obligatorii, inclusiv în activitatea de cercetare şi proiectare.

Instruirea în domeniul securităţii muncii se va face pe grupe profesionale de către personalul special instruit în acest domeniu. Acest instructaj are valabilitate pe toată perioada desfăşurări activităţii, după caz el trebuie refăcut ori de câte ori se schimbă specificul activităţii. După prelucrarea normelor de tehnica securităţii muncii, cel instruit are obligaţia de a semna „Fişa colectivă de instructaj”.

Pentru activităţile de cercetare în laboratoarele de materiale de construcţii trebuie respectate următoarele reguli generale de protecţia muncii:

Depozitarea substanţelor chimice trebuie făcută în strictă securitate şi nu vor fi scoase din incinta laboratorului.

În laboratoare nu se vor efectua experimente neautorizate.

Intrarea în laborator se face doar în prezenţa personalului autorizat.

Se va urmări dacă atmosfera laboratorului nu este încărcată cu gaze toxice sau inflamabile provenite de la probe sau conducte de gaz.

La plecarea din laborator după orele de lucru, se va verifica:

- dacă sunt închise robinetele de apă;

- dacă sunt închise becurile de gaz;

- daca este stinsă lumina şi sunt oprite aparatele electrice;

- mesele de lucru trebuie să rămână la sfârşitul activităţii curate;

- laboratorul trebuie lăsat aşa cum a fost găsit.

Orice instalaţie sau aparat se pune în funcţiune doar de către personalul special instruit în vederea utilizării lui.

Este interzis a se apleca asupra vasului în care s-a turnat sau se fierbe un lichid oarecare sau a se ţine vasul înclinat spre manipulant, pentru a se evita stropirea cu picăturile lichidului. În acest sens, trebuie ştiut că eprubeta în care se încălzeşte un lichid trebuie ţinută cu deschizătura într-o parte şi nu spre manipulant sau vecin, deoarece lichidul prin încălzire poate fi expulzat din aceasta.

Vasele de sticlă se încălzesc progresiv fie pe băi de apă, ulei sau nisip, fie pe o sită de fier acoperită cu azbest. Spălarea vaselor se face imediat după terminarea operaţiei, cu lichide potrivite, în care impurităţile respective sunt solubile, pentru a se evita reacţii vătămătoare.

Manevrarea materialelor calde (parafină, nisip, bitum), se va face cu mare atenţie, utilizând cleşti.

Lichidele inflamabile se vor utiliza la distanţă de sursele de gaz.

În cazul încercărilor nedistructive, este interzisă îndreptarea tijelor sclerometrelor spre manipulant sau colegi.

În cazul determinărilor efectuate pe bitum se va acorda o atenţie deosebită sursei de foc şi manipulării vaselor.

2

Hainele nu se vor agăţa de aparate, ci vor fi păstrate în cuiere.

În cazul aprinderii unui lichid inflamabil flacăra se acoperă cu o pătură sau cu nisip şi se sting toate sursele de foc din vecinătate.

Dacă se aprinde îmbrăcămintea nu trebuie să se alerge, ci se va stinge prin învelire cu o pătură sau cu pâslă.

Presele hidraulice trebuie prevăzute cu apărători.

La locul de muncă se impune respectarea în mod riguros a disciplinei. Nu trebuie să se ignore pericolul de vătămare şi nici regulile elementare de protecţia muncii.

Nerespectarea normelor de protecţia muncii poate conduce la apariţia unor accidente de muncă, ce îşi lasă amprenta pe o viaţă întreagă.

3

DETERMINAREA PROPRIETĂŢILOR BETONULUI

1. Consideraţii generale

Betonul este un material sub formă de conglomerat obţinut prin întărirea unui amestec de

agregat, liant, şi apă cu sau fără aditivi şi adaosuri. Procesul de întărire se produce prin hidratarea

liantului utilizat.

Pentru o bună înţelegere a fenomenelor fizice şi chimice care au loc la pregătirea

materialelor componente pentru a fi utilizate la prepararea betonului, punerea în opera şi întărirea

betonului sunt utilizate următoarele definiţii pentru termenii folosiţi în practica tehnologiei

betonului:

- adaos: material mineral fin granular utilizat pentru îmbunătăţirea unor proprietăţi ale betonului,

pot fi adaosuri inerte (nu au nici un rol în reacţiile de hidratare – întărire a pastei de ciment din

beton), adaosuri puzzollanice (în stare naturală nu se întăresc la amestecarea cu apă dar măcinate

fin în prezenţa apei reacţionează cu hidroxidul de calciu dizolvat în apă formând compuşi pe

bază de silicat de calciu care în timp se întăresc) şi adaosuri hidraulic lente (au o întărire mult

mai lenta ca a cimentului).

- aditiv: produs granular sau lichid adaugat în beton pe parcursul de preparare a betonului în

cantităţi foarte mici raportat la masa cimentului (1 – 5%) care îi modifică proprietăţile

(lucrabilitatea).

- aer antrenat: aerul conţinut de betonul proaspăt creat intenţionat prin utilizarea de substante

tensioactive sub forma de bule având diametrul cuprins între 10 şi 300 de micrometri.

- aer oclus: aerul antrenat în masa betonului la preparare în mod neintenţionat.

- agregat: material mineral sau organic care constituie componentul de bază al mortarelor şi

betoanelor ( 80 – 85 % ) formând scheletul rigid al acestora imediat după preparare.

-agregat curent (normal): agregat care are masa volumică ( densitatea ) în stare uscată cuprinsă

între 2000 şi 3000 kg /m3.

- agregat greu: agregat care are masa volumică ( densitatea ) în stare uscată mai mare de 3000

kg/m3.

- agregat uşor: agregat care are masa volumică în stare uscată mai mică de 2000 kg/m3, sau

masa volumică în vrac ( densitatea în grămada în stare afânată ) mai mică de 1200 kg/m3.

- beton proaspăt: betonul bine omogenizat aflat încă în stare fluidă sau plastică care permite

compactarea lui printr-o metodă adecvată.

- beton întărit: betonul în stare solidă şi care are rezistenţa adecvată scopului pentru care a fost

realizat la momentul respectiv.

4

- beton cu masa volumică (densitatea) normală: betonul care are o masă volumică (densitatea)

cuprinsă între 2000 şi 2600 kg/m3 după uscarea în cuvă până la masa constantă.

- beton uşor: betonul a cărui masă volumică după uscare în cuva la masa constantă este cuprinsă

între 800 şi 2000 kg/m3 în mod curent el este realizat utilizând agregate uşoare dar nu este

exclusă producerea lui prin alt procedeu (lipsa unui sort de agregat).

- beton greu: betonul a cărui masă volumică după uscarea în cuva la masa constantă este mai

mare de 2600 kg/m3.

- beton cu compoziţie şi proprietăţi specificate: betonul care are specificate de către proiectant

sau beneficiar compoziţia, materialele ce trebuiesc utilizate la prepararea lui pentru ca în stare

întărită să aibă caracteristicile şi proprietăţile cerute.

- beton de înaltă rezistenţă: betonul normal care are clasa de rezistenţă la compresiune mai

mare de C50/60 sau betonul uşor care are clasa la compresiune mai mare de LC50/55 de

rezistenţă.

- beton autocompactant: beton a cărui consistenţă a fost modificată prin utilizarea de aditivi

speciali pentru ca la valori mari ale fluidităţii să nu prezinte fenomenul de segregare şi să poată

fi pus în opera fără a fi vibrat obţinându-se compactitatea impusă.

- betoniera: utilaj destinat amestecării omogene a betonului de regulă montat pe un postament

fix care asigură descărcarea betonului din betonieră direct în mijlocul de transport, dacă este

montată pe un şasiu autopropulsat se numeşte autobetoniera.

- clasa de expunere: domeniu în care se încadrează condiţiile de exploatare a betonului ţinând

seama de acţiunile fizice, chimice şi mecanice ale mediului asupra betonului influenţându-i

suprafaţa, structura precum şi armătura, de aceste acţiuni nu se ţine seama la proiectarea

structurală a elementelor din beton armat.

- conţinut de părţi fine: masa tuturor granulelor de ciment, agreagat, aditiv şi adaos care au

dimensiuni mai mici de 0,125 mm dintr-un metru cub de beton, se exprimă în kg /m3.

- conţinutul de apă eficace: cantitatea de apa care se obţine scăzând din cantitatea totală apa

absorbită de agregat.

- conţinutul total de apă: cantitatea totală de apă din beton – apa de amestecare, apa din

umiditatea agregatelor şi apa din aditivi sau adaosuri.

- metru cub de beton: cantitatea de beton proaspăt care după compactarea corespunzătoare SR

EN 12350-6 ocupă un metru cub.

- raportul apă/ciment: raportul dintre cantitatea totală de apă şi cantitatea de liant-ciment

utilizată la prepararea unui metru cub de beton.

- rezistenţa: mărime fizica obţinută prin împărţirea forţei care distruge proba de încercat la aria

secţiunii de rupere –distrugere netă după care cedează proba sub care nu pot fi mai mult de 5 %

din valorile obţinute.

5

Între cele două clase şi marca betonului există echivalenţă dată în tabelul de mai jos:

CLASA (S.R.)

MARCA

CLASA (STAS)

Notaţie Rezistenţa

R cil/cub Notaţie

Rezistenţa

Rc [N/ mm2]

C 2,8/3,5 2,8

B 50 Bc 3,5 3,5 3,5

C 4/5 4,0

B 75 Bc 5 5,0 5,0

C 6/7,5 6,0

B 100 Bc 7,5 7,5 7,5

C 8/10 8,0

B 150 Bc 10 10 10

C 12/15 12

B 200 Bc 15 15 15

C 16/20 16

B 250 Bc 20 20 20

C 18/22,5 18

B 300 Bc 22,5 22,5 22,5

C 20/25 20

B 330 Bc 25 25 25

C 25/30 25

B 400 Bc 30 30 30

C 28/35 28

B 450 Bc 35 35 35

C 30/37 30

- - - 37

C 32/40 32

B 500 Bc 40 40 40

C 35/45 35

- - - 45

C 40/50 40

B 600 Bc 50 50 50

C 45/55 45

- - - 55

C 50/60 50

B 700 Bc 60 60 60

- clasa (SR EN): rezistenţa la compresiune standard, determinată pe cilindrii cu diametrul de 150

mm şi înălţimea de 300 mm sau cuburi cu latura de 150 mm, la 28 zile sub care pot fi cel mult

5% din rezistenţele la compresiune obţinute (risc 5%).

- clasa (în varianta românească – înainte de aderarea la comunitatea europeană ): rezistenţa

minimă la compresiune la 28 de zile determinată pe cuburi cu latura de 141 mm sub care nu pot

fi mai mult de 5% din rezistenţele la compresiune obţinute (risc 5%).

- marca: rezistenţă medie la compresiune după 28 de zile determinată pe cuburi cu latura de 10

sau 20 cm.

- verificarea sau evaluarea conformităţii: controlul calităţii cerinţelor impuse betonului.

6

2. Calculul reţetei de beton

Se înţelege prin reţeta unui beton cantităţile de agregat, liant şi apă ce se amestecă în

vederea obţinerii unui metru cub de beton întărit.

În cele ce urmează vom prezenta modul de stabilire a reţetei pentru betoane de clasă mai

mică de C8/ 10 şi pentru betoane de clasă mai mare de C8/ 10.

Pentru a putea calcula reţeta betonului trebuie cunoscute:

- clasa betonului;

- clasa de expunere;

- caracteristicile elementului;

- agregatul utilizat:

- tip;

- granulă maximă;

- parte fină;

- consistenţa dorită;

- modul de transport;

- modul de punere în operă;

- tipul de aditiv utilizat;

- orice altă indicaţie de care se dispune.

STABILIREA COMPOZIŢIEI PENTRU BETOANE DE CLASĂ C 8/ 10

Compoziţia betoanelor de clasă mai mică decât C 8/10 se stabileşte conform datelor

din tabelul următor:

Clasa

betonului

Domeniul de

utilizare

max

agregat

Dozaj minim

de ciment**

[Kg/m3]

Total agregat

(în stare uscată)

[Kg/m3]

Apa

(orientativ)

[l/m3]

C 2,8/3,5 umplutură sau

egalizare

31 115 2055 160

71 105 2115 140

C 4/5 fundaţii 31 150 2020 160

71 135 2085 140

C 6/7,5* fundaţii sau

elevaţii

31 180 1990 160

71 160 2060 140

* Aceste clase de beton nu se găsesc în normele europene

** Independent de tipul de ciment

Proporţia dintre diferitele sorturi de agregat se adoptă astfel încât agregatele să se

încadreze în limitele prevăzute în graficele şi tabelele cu zonele granulozitate a agregatelor.

Alegerea compoziţiei se va face prin încercări preliminare, urmărindu-se realizarea

rezistenţelor cerute. În acest scop se prepară două amestecuri de beton de minimum 30l.

- primul amestec având compoziţia de bază stabilită anterior;

- al doilea amestec având dozajul de ciment sporit cu 20 kg/m3 faţă de cel al compoziţiei

de bază, menţinând constant cantităţile de apă şi agregat.

Din fiecare amestec se confecţionează minimum 6 epruvete. Epruvetele se încearcă la 7

zile, iar pe baza rezultatelor obţinute se adoptă dozajul de ciment care la această vârstă asigură o

rezistenţă cel puţin egală cu clasa betonului.

7

STABILIREA COMPOZIŢIEI PENTRU BETOANE CU CLASA C 8/10

2.1. Alegerea clasei de expunere

Pentru ca o structură să atingă durata de viaţă cerută trebuie luate măsuri adecvate pentru

a proteja fiecare element al ei împotriva acţiunilor aferente mediului înconjurător.

În tabelul 1 se prezintă clasele de expunere în conformitate cu prevederile Standardului

SR EN 206-1 cu anumite completări în ceea ce priveşte exemplele privind alegerea claselor de

expunere precum şi cu adăugarea clasei de expunere XM propusă în Documentul Naţional

german de aplicare a standardului european, preluată şi în Anexa Naţională de aplicare a SR EN

206-1.

Standardul SR EN 206-1 defineşte diferite clase de expunere în funcţie de mecanismele

de degradare a betonului. Notaţia utilizată pentru distingerea acestor clase este formată din două

litere şi o cifră.

Prima literă este X (eXposure) urmată de o alta care se referă la mecanismul de degradare

considerat: - F de la Frost / Ingheţ (atac din îngheţ-dezgheţ);

- A de la Aggressive environment / Agresivitate chimică (atac chimic);

- C de la Carbonation / Carbonatare (coroziunea datorită carbonatării);

- D de la Deicing Salt / Sare pentru dezgheţ (coroziunea datorită clorurilor);

- S de la Seawater / Apa de mare (coroziunea datorită clorurilor din apa de mare);

- M de la Mechanical abrasion / Atac mecanic (uzura betonului).

A doua literă este urmată de o cifră care se referă la o caracteristică susceptibilă de a avea

o influenţă importantă asupra mecanismului de degradare şi anume umiditatea.

Clasele de expunere XF, XA se referă la diverse atacuri ale mediului asupra betonului

(Tab. 1), clasele XO, XC, XD, XS se referă la posibilele efecte asupra armăturilor din beton

(Tab. 2) iar clasa XM (abraziune mecanică) se referă la uzura betonului (Tab. 3).

Tab. 1 Clase de expunere cu posibile efecte asupra betonului

Simbol

Clasă Descrierea mediului

Exemple informative unde clasa de

expunere poate fi considerată

Clasa

minimă

de beton

XF

– Î

ngh

eţ/D

ezgh

eţ

XF1 Saturaţie moderată de apă fără

agenţi anti-îngheţ

Suprafeţe verticale de beton expuse ploii

şi îngheţului C 25/30

XF2 Saturaţie moderată de apă cu


Suprafeţele verticale de beton a

structurilor de drumuri expuse la îngheţ

şi la agenţii anti-îngheţ din aer

C 35/45

XF3 Saturaţie mare de apa fără


Suprafeţe orizontale de beton expuse

ploii şi îngheţului C 35/45

XF4 Saturaţie mare de apă cu agenţi

anti-îngheţ sau apă de mare

Drumuri şi poduri expuse agenţilor anti

îngheţ. Suprafeţe de beton expuse stropirii cu

agenţi anti-îngheţ şi îngheţului.

Zonele stropite ale structurilor marine

expuse îngheţului.

C 30/37

XA

– A

tac

chim

ic

XA1 Mediu cu agresivitate chimică

scăzută Soluri naturale şi apa freatică. C 25/30


moderată Soluri naturale şi apa freatică. C 35/45


ridicată Soluri naturale şi apa freatică. C 35/45

8

Tab. 2 Clase de expunere cu posibile efecte asupra armăturilor din beton

Simbol

Clasă Descrierea mediului

Exemple informative unde clasa de

expunere poate fi considerată

Clasa

minimă

de beton

XO

– F

ără

ris

c

de

coro

ziu

ne

sau

ata

c

XO

Pentru beton fără armatură sau

metal înglobat: în orice mediu în

afară de cazurile în care avem

îngheţ/ dezgheţ, abraziune sau

atac chimic. Pentru beton armat

sau cu metal înglobat: în mediu

foarte uscat.

Beton în interiorul clădirilor cu

umiditatea în aer- foarte scăzută.

C 8/10

XC

– C

oro

ziu

nea

dato

rită

carb

on

ată

rii

XC1 Uscat sau permanent ud


umiditatea în aer scăzută.

Beton submersibil în apă.

C 16/20

XC2 Ud, rareori uscat

Suprafaţa elementului de beton

având contact de lungă durată cu apa.

Anumite fundaţii.

C 16/20

XC3 Umiditate moderată


umiditate moderată sau ridicată.

Beton în exteriorul clădirilor ferit de

ploaie.

C 20/25

XC4 Cicluri alternante umed/uscat

Suprafaţa elementului de beton este

în contact cu apa, nu aşa mult timp

ca şi la clasa de expunere XC2

C 25/30

XD

– C

oro

ziu

nea

dato

rită

clo

ruri

lor XD1 Umiditate moderată

Suprafaţa betonului expusă

clorurilor din aer. C 30/37

XD2 Ud, rareori uscat

Piscine pentru înot.

Elemente de beton expuse la ape

industriale ce conţin cloruri.

C 35/45

XD3 Cicluri alternante umed/uscat

Părţi de poduri expuse stropilor de

apă cu conţinut de cloruri.

Trotuare.

Dale pentru parcări.

C 35/45

XS

– C

oro

ziu

nea

dato

rită

clo

ruri

lor

din

ap

a d

e m

are

XS1 Expunere la sarea din aer, dar nu

în contact direct cu apa de mare Structuri apropiate sau pe coastă. C 30/37

XS2 Permanent sub apă Elemente de structuri marine. C 35/45

XS3 Zone stropite de valuri Elemente de structuri marine. C 35/45

Tab. 3 Expunerea betonului la uzură prin abraziune

Simbol

Clasă

Grad de

uzură

Exemple informative unde clasa de expunere

poate fi considerată

Clasa minimă

de beton

XM

– U

zura

bet

on

ulu

i

XM1 normală Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse

circulaţiei vehiculelor mici cu pneuri. C 30/37

XM2 puternică Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse la

circulaţia motostivuitoarelor cu pneuri. C 35/45

XM3 foarte

puternică

Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse la

circulaţia motostivuitoarelor cu roţi din elastomer sau

metal; utilaje cu şenile;

Abraziune prin aluviuni la construcţii hidrotehnice şi

bazine de liniştire.

C 35/45

9

În situaţii speciale (ex. structuri temporare sau monumentale, structuri supuse unor

acţiuni extreme sau neobişnuite, etc.) se pot lua în considerare şi alte cerinţe pe baza unor norme

speciale.

Dupa cum se observă un element de construcţie se poate încadra simultan în mai multe

clase de expunere. De exemplu un perete la o clădire de locuit (Fig. 1) la interior este încadrat în

clasa de expunere XC l, iar la exterior în clasele de expunere XC 4 şi XF 1.

Evident că se va alege varianta cea mai defavorabilă pentru care se va stabili clasa

minimă de beton şi stratul maxim de acoperire cu beton.

Exemple de încadrare sunt prezentate în figura 1 pentru o clădire de locuit, iar în figura 2

pentru o construcţie industrială amplasată lângă mare sau într-o altă zonă.

Fig. 1 Clasele de expunere la o clădire civilă

Fig. 2 Clasele de expunere pentru o clădire industrială

2.2. Alegerea clasei minime de beton

Din tabelele 1 – 3 se va alege clasa minimă de beton în funcţie de clasa de expunere cea

mai defavorabilă. Proiectantul poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă

de beton impusă.

10

2.3. Alegerea tipului de ciment

Alegerea tipului de ciment se face în funcţie de rezistenţa caracteristică prescrisă a

betonului, de viteza necesară de dezvoltare a rezistenţei şi a condiţiilor de expunere.

Tipul de ciment care poate fi utilizat se alege din tabelul următor în funcţie de:

- clasa de expunere;

- elementul de construcţie în care va fi utilizat betonul.

Tab. 4

Construcţia sau

elementul ei

Clase de

expunere CEM I SR I CD 40 IA 52,5 CEM II CEM III

Beton simplu

(nearmat) XO x x x x x x

Elemente protejate

împotriva

îngheţului

XC1, XC2

XC3

XC4

x x x x x x

Elemente

exterioare condiţii

normale

XC

XF1 x x x x x x

Construcţii

hidrotehnice

XC

XF3 x x x x o x

Elemente

exterioare supuse

la gelivitate cu ag.

de dezgheţare

XC

XD

XF2

XF4

x x x x o o

Structuri

marine normale

XC, XS

XF2, XF4 x x x x o o

Atac chimic XA x x x x o o

Zone cu trafic XF4

XM x x x x o o

Uzură fără

îngheţ - dezgheţ XM x x x x x x

Uzura cu

îngheţ - dezgheţ XM x x x x o o

Notă: clasa de ciment ( 32,5N; 32,5R; 42,5N; 42,5R; 52,5N sau 52,5R) va fi aleasă în funcţie de

posibilităţile de aprovizionare existente şi de durata la care se doreşte decofrarea structurii de

beton (clasele R au o fineţe de măcinare – suprafaţa specifică mai mare deci fac priză mult mai

repede), recomandăm în acest caz consultarea tabelelor următoare.

Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp friguros (t < 5°C):

Tab. 5

CEM I CEM II A CEM B CEM III A

32,5 N sau R - Recomandabil Puţin

recomandabil

Puţin

recomandabil

42,5 N sau R Foarte

recomandabil Recomandabil Recomandabil -

52,5 N sau R Foarte

recomandabil - - -

11

Recomandarea unor clase de ciment utilizate la betoane care vor fi puse în operă în

condiţii normale de temperatură (5°C – 25°C):

Tab. 6

Tip de

ciment

Sensibilitatea

la îngheţ -

dezgheţ

Degajare

de căldură

De utilizat de

preferinta la

..........

Contraindicaţii Observaţii

speciale

CEM I 32,5N

sau R Sensibil Redusă

Orice tip de

beton neexpus

atacului

chimic

Betoane turnate

pe timp friguros

Necesită o

tratare

prelungită

CEM II B

32,5 N sau R Puţin sensibil Redusă

Orice tip de

beton neexpus

atacului

chimic

Betoane turnate

pe timp friguros

Necesită o

tratare

prelungită

CEM II A-S

32,5 N sau R Sensibil Redusă

Orice tip de

beton neexpus

atacului

chimic

- -

CEM III A

32,5 R Foarte sensibil Redusă

Orice tip de

beton neexpus

atacului

chimic

Betoane turnate

pe timp friguros

Necesită o

tratare

prelungită

CEM I 42,5 N

sau R Insensibil Ridicată

Orice tip de

beton. Betoane

prefabricate

Betoane

masive, şape

Pe timp

călduros se

vor lua măsuri

speciale

CEM II A-S

42,5 N sau R Puţin sensibil Medie

Orice tip de

beton neexpus

atacului

chimic

- -

CEM II B

42,5 N sau R Sensibil Redusă

Orice tip de

beton. Betoane

prefabricate

-

Necesită o

tratare

prelungită

Toate

cimenturile de

clasa 52,5

Insensibil Ridicată

Orice tip de

beton. Betoane

prefabricate

Orice tip de

beton. Betoane

prefabricate

Pe timp

călduros se

vor lua măsuri

speciale

Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp călduros (t > 25°C):

Tab. 7

CEM I CEM II A CEM B CEM III A

32,5 N sau R - Recomandabil Foarte

recomandabil

Foarte

recomandabil

42,5 N sau R Puţin

recomandabil Recomandabil Recomandabil -

52,5 N sau R Puţin

recomandabil - - -

12

Recomandarea unor clase de ciment utilizate la betoane în funcţie de viteza de atingere a

rezistenţei la compresiune la 28 de zile:

Tab. 8

CEM I CEM II A CEM II B CEM III A

32,5 N sau R -

Viteza medie de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mică de C25/30.

Viteza medie de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mică de C25/30.

Viteza medie de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mică de C25/30.

42,5 N sau R

Viteza mare de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mare de C25/30.

Viteza mare de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mare de C25/30.

Viteza mare de

atingere a

rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

Se vor utiliza

numai la betoane

de clasă mai

mare de C25/30.

-

52,5 N sau R

Viteza foarte

mare de atingere

a rezistenţei la

compresiune la

28 de zile.

- - -

2.4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax

Dimensiunea maximă a granulei agregatelor se stabileşte în funcţie de dimensiunea cea

mai mică a elementelor, distanţa dinte barele de armătură şi stratul de acoperire cu beton a

armăturilor, aplicând relaţiile: max 1/4 D;

max d – 5 mm;

max 1,3 c;

- în cazul betoanelor uşoare (porozitate mare): max 1,3 D;

- în cazul recipienţilor şi a monolitizărilor: max 1,3 D.

În aceste relaţii semnificaţia termenilor este:

- D – dimensiunea cea mai mică a elementului structural;

- d – distanţa dintre barele de armătură (cu excepţia cazului grupării barelor);

- c – grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor.

2.5. În funcţie de:

- clasa betonului

- clasa cimentului

Din tabelul următor se alege valoarea maximă a raportului A/C utilizat:

13

Tab. 9

Clasa betonului Clasa cimentului

32,5 42,5 52,5

C 8/10 0,75 - -

C 12/15 0,65 - -

C 16/20 0,55 0,65 -

C 18/22,5* 0,53 0,62 -

C 20/25 0,50 0,60 -

C 25/30 0,45 0,55 0,60

C 28/35* 0,40 0,50 0,55

C 30/37 - 0,47 0,53

C 32/40* - 0,45 0,590

C 35/45 - 0,40 0,47

C 40/50 - - 0,45

C 45/55 - - 0,42

C 50/60 - - 0,40

* Clase de beton care nu se găsesc în normele europene

Valorile raportului A/C sunt valabile pentru agregat de râu cu granulozitate 0 – 31,5.

Raportul A/C se va corecta prin reducere sau majorare, după cum urmează:

- reducere 10% în cazul agregatelor 0 – 63 mm;

- reducere 10 – 20% în cazul folosirii de aditivi;

- spor 10% în cazul folosirii pietrei sparte (agregat de concasaj);

- spor 20% în cazul agregatelor 0 – 8 mm;


- spor 5% în cazul agregatelor 0 – 2 mm.

Valoarea maximă a raportului A/C pentru asigurarea cerinţelor de durabilitate, în

funcţie de clasa de expunere, nu va depăşi valorile din tabelul 10. Se vor compara cele două

valori şi se alege valoarea cea mai mică.

Raportul maxim apă/ciment, clasa minimă de rezistenţă şi dozajul minim de ciment

pentru asigurarea cerinţelor de durabilitate funcţie de clasa de expunere a betonului: Tab. 10

Clasa de expunere Raportul A/C maxim admis

Clasa minimă de rezistenţă admisă

Dozaj mimim de ciment admis

XO - C 8 /10 -

XC1 0,65 C 16 /20 260

XC2 0,60 C 16/20 260

XC3 0,60 C 20/25 280

XC4 0,50 C 25/30 300

XD1 0,55 C 30/37 300

XD2 0,50 C 35/45 320*

XD3 0,45 C 35/45 320*

XS1 0,55 C 30/37 300

XS2 0,50 C 35/45 320*

XS3 0,45 C 35/45 320*

XF1 0,50 C 25/30 300

XF2 0,50 C 35/45 320

XF3 0,50 C 35/45 320

XF4 0,50 C 30/37 340

XA1 0,55 C 25/30 300

XA2 0,50 C 35/45 320

XA3 0,45 C 35/45 360

XM1 0,55 C 30/37 300

XM2 cu tratarea suprafeţei betonului prin vacumare

0,55 C 30/37 300

XM2 fără tratarea suprafeţei 0,45 C 35/45 320

XM3 0,45 C 35/45 320

14

Observaţii:

* la turnarea elementelor masive (grosimea elementelor mai mare de 80 cm) se va adopta un

dozaj minim de ciment egal cu 300 kg /m3.

Dozajele minime de ciment sunt valabile în cazul folosirii agregatelor de râu cu

granulozitate 0 – 31,5 mm.

Pentru agregatele de carieră (piatră spartă) dozajul se măreşte cu 5%.

Pentru agregate de 0 - 16 mm, dozajele se măresc cu 10% .

Pentru agregatele de 0 - 63 mm dozajele se reduc cu 10%.

În cazul folosirii de adaosuri la prepararea betoanelor, se admite adoptarea unor dozaje de

ciment inferioare celor din tabel, pe bază de reglementări tehnice speciale sau cu avizul unui

institut de specialitate.

În cazul folosirii de aditivi reducători de apă, cu avizul unui institut de specialitate şi

acordul proiectantului, se admite adoptarea unor dozaje de ciment inferioare celor rezultate din

tabel, respectându-se următoarele condiţii:

- agresivitatea sulfurică (intensă şi foarte intensă):

- reducerea dozajului de ciment va fi de 5 – 15%, funcţie de aditivul utilizat;

- dozajul de ciment nu va fi mai mic de 350 kg/m3 pentru betoanele armate,

respectiv 310 kg/m3 pentru betoanele simple.

- alte agresivităţi:

- reducerea dozajului va fi de până la 5% în cazul agresivităţii slabe, respectiv până

la 10% în cazul agresivităţilor intense şi foarte intense;

- nu se va depăşi limita prevăzută pentru raportul A/C;

- consistenţa betonului, la locul punerii în operă, va corespunde unei tasări de cel

puţin 7 cm.

2.6. Clasa de consistenţă se alege din tabelele următoare în funcţie de:

- elementul în care se toarnă betonul;

- tasarea dorită;

- răspândirea dorită.

Nr.

Crt. Tipul de elemente

Tasare Răspândire

Clasa de

consistenţă

Tasare

[mm]

Clasa de

consistenţă

Diametrul

răspândirii

[mm]

1 Fundaţii din beton simplu sau slab

armat, elemente masive S 1 10 – 40 F 1 ≤ 340

2 Fundaţii din beton armat, stâlpi,

grinzi, pereţi structurali S 2 50 – 90 F 2 350 – 410

3 Idem, realizate cu beton pompat,

recipienţi, monolitizări S 3 100 – 150 F 3 420 – 480

4

Elemente sau monolitizări cu armături

dese sau dificultăţi de compactare,

elemente cu secţiuni reduse

S 4 160 – 210 F 4 490 – 550

5

Elemente pentru a căror realizare

tehnologia de execuţie impune

betoane foarte fluide

S 5 ≥ 220 F 5*

F 6**

* 550 – 620

** ≥ 630

Observaţii:

Betoanele având clasa de consistenţă mai mare de S3, se transportă cu autoagitatoare.

La prepararea betoanelor din clasele de consistenţă S 5, F 5 şi F 6 este obligatorie utilizarea de

aditivi plastifianţi.

15

2.7. În funcţie de:

- clasa betonului;

- clasa de consistenţă.

Din tabelul următor se alege cantitatea de apă de amestecare A0 care se va corecta cu

cantitatea ac, conform notelor de sub tabel cu formula:

A0c = A0 +ac

Tab. 13

Clasa betonului Cantitatea de apă (AI) – l/m

3,

Pentru clasa de consistenţă:

S1, S2

F1, F2 S3, F3 S4, F4 S5, F5, F6

C 8/10 160 170 - -

C8/10 ... C20/25 170 185 200 220

C 25/30 185 200 215 230

Valorile privind cantitatea de apă de amestecare prevăzute în tabel sunt valabile în cazul

agregatelor de balastieră cu o granulozitate 0 – 31,5 mm.

Cantităţile de apă se vor corecta prin reducere sau majorare, după cum urmează:

- reducere 10% în cazul agregatelor 0 – 63 mm;

- reducere 10 – 20% în cazul folosirii de aditivi;

- spor 10% în cazul folosirii pietrei sparte (agregat de concasaj);



- spor 5% în cazul agregatelor 0 – 2 mm.

Cantitatea de apă de amestecare astfel obţinută se va corecta cu cantitatea de apă din

agregate, adaosuri şi aditivi.

2.8. Dozajul de ciment

Cu formula: CA

AC

c

/

0

- se calculează dozajul de ciment care nu trebuie să fie mai mic decât dozajul minim de

ciment dat în tabelul 10 şi ţinând cont de observaţiile de sub tabel.

Se compară cele două valori ale dozajului de ciment şi se alege valoarea cea mai mare.

2.9. Cantitatea de agregat

Cantitatea de agregat se calculează cu relaţia:

P

ACA

a

c

C

ag

i

g

01000

- unde:

- dozajul de ciment C a fost calculat la pct. 2.7;

- masă volumică (densitatea) a cimentului c se ia egală cu 3 kg/l;

- cantitatea de apă de amestecare a fost calculată la pct. 2.6;

- masă volumică (densitatea) a apei a se ia egală cu 1 kg/l;

16

- masa volumică (densitatea) a agregatelor este dată în tabelul următor:

Tab. 14

Tipul de roci Masa volumică (densitatea)

ag [kg/dm3]

Silicioasă (agregate de balastieră) 2,7

Calcaroase 2,3 – 2,7

Granitică 2,7

Bazaltică 2,9

Tuf vulcanic 2,1

Calcar cochilifer 2,0 – 2,2

Rest ceramic 2,3 – 2,4

- aerul oclus P se ia în mod obişnuit 20 l/m3 sau în cazuri speciale se scoate din tabelul

următor:

Tab. 15

Dimensiunea maximă a

granulelor de agregat (mm) 7 10 16 20 31 40 71

Aer antrenat % (0,5) 6 6 5 5 4,5 4 3,5

Această valoare a masei de agregat nu ţine seama de umiditatea agregatului.

2.10. Corecţia cantităţii de apă şi de agregat datorită umidităţii agregatului

În cazul în care agregatul are o umiditate w% cantităţile finale de apă şi agregat se vor

corecta cu cantitatea de apă conţinută de agregatul umed aw cu ajutorul relaţiilor:

- cantitatea de apă conţinută de agregat este: aw = w Agi

- cantitatea finală de agregat va fi: Agf = Ag

i + aw

- cantitatea finală de apă va fi: A0f = A0

c - aw

2.11. Calcularea cantităţii de agregat pe sorturi

Curba de granulozitate a agregatului total se stabileşte astfel încât să se încadreze în

domeniul dorit (specificat în tema de proiectare).

Dacă nu este indicată zona de granulozitate se va alege întotdeauna zona favorabilă.

Printr-o metodă cunoscută de la calculul A.O.A. se stabilesc pe sorturi cantităţile de

agregat.

17

ZONELE DE GRANULOZITATE

pentru agregat 0 – 8mm

T

rece

ri (

vol

%)

Site cu ochiuri pătrate (mm)

NR.

ZONE ZONA

LIMITE

DE

ZONA

LATURA OCHIULUI CIURULUI

0,125 0,25 0,5 1 2 4 8

1 Defavorabila Min. 8 22 39 57 71 85 100

2 Utilizabila Max. 8 22 39 57 71 85 100

Min. 4 11 26 42 57 74 100

3 Favorabila Max. 4 11 26 42 57 74 100

Min. 2 5 14 21 35 61 100

4

Favorabila pt.

compozitie

granulometrica

discontinua

Max. 4 11 26 42 57 74 100

Min. 2 5 17 30 30 30 100

5 Defavorabila Max. 2 5 14 21 35 61 100

18



Tre

ceri

(vol

%)


NR.

ZONE ZONA

LIMITE

DE

ZONA


0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16

1 Defavorabila Min. 8 18 34 49 62 74 88 100

2 Utilizabila Max. 8 18 34 49 62 74 88 100

Min. 5 8 20 32 42 56 76 100

3 Favorabila Max. 5 8 20 32 42 56 76 100

Min. 2 3 8 12 21 36 60 100

4

Favorabila pt.

compozitie

granulometrica

discontinua

Max. 5 8 20 32 42 56 76 100

Min. 2 3 8 12 30 30 30 100

5 Defavorabila Max. 2 3 8 12 21 36 60 100

19


pentru agregat 0 – 22,4mm

Tre

ceri

(vol

%)


NR.

ZONE ZONA

LIMITE

DE

ZONA


0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 22,4

1 Defavorabila Min. 7 17 31 45 57 70 82 94 100

2 Utilizabila Max. 7 17 31 45 57 70 82 94 100

Min. 5 8 19 30 38 51 68 89 100

3 Favorabila Max. 5 8 19 30 38 51 68 89 100

Min. 2 3 5 9 17 28 47 76 100

4

Favorabila pt.

compozitie

granulometrica

discontinua

Max. 5 8 19 30 38 51 68 89 100

Min. 2 3 5 9 30 30 30 30 100

5 Defavorabila Max. 2 3 5 9 17 28 47 76 100

20


pentru agregat 0 – 31,5mm

Tre

ceri

(vol

%)


NR.

ZONE ZONA

LIMITE

DE

ZONA


0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5

1 Defavorabila Min. 6 15 29 42 53 65 77 88 100

2 Utilizabila Max. 6 15 29 42 53 65 77 88 100

Min. 4 8 18 28 37 47 62 80 100

3 Favorabila Max. 4 8 18 28 37 47 62 80 100

Min. 2 3 5 8 14 23 38 52 100

4

Favorabila pt.

compozitie

granulometrica

discontinua

Max. 4 8 18 28 37 47 62 80 100

Min. 2 3 5 8 30 30 30 30 100

5 Defavorabila Max. 2 3 5 8 14 23 38 62 100

21



Tre

ceri

(vol

%)


NR.

ZONE ZONA

LIMITE

DE

ZONA


0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63

1 Defavorabila Min. 7 14 26 39 48 59 70 80 90 100

2 Utilizabila Max. 7 14 26 39 48 59 70 80 90 100

Min. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100

3 Favorabila Max. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100

Min. 2 3 4 6 11 16 30 46 67 100

4

Favorabila pt.

compozitie

granulometrica

discontinua

Max. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100

Min. 2 3 4 6 11 30 30 30 30 100

5 Defavorabila Max. 2 3 4 6 11 16 30 46 80 100

22

2.12. Reţeta finală

Pentru verificarea rezistenţelor mecanice se prepară câte 3 amestecuri de beton de

minimum 30 de l fiecare, pentru fiecare din următoarele reţete preliminare:

Reţeta nr.1 preliminară de bază rezultată din calculele prezentate la punctele 2.1.....2.7;

Reţeta nr.2 preliminară având dozajul de ciment sporit cu 7% dar minim 20 kg/m3,

menţionându-se cantităţile de apă şi agregat ale compoziţiei de bază;

Reţeta nr.3 preliminară având dozajul de ciment redus cu 7% dar minim 20 kg/m3

(numai dacă dozajul nu este sub cel minim admis), menţinându-se cantităţile de apă şi agregat

ale compoziţie de bază;

Din fiecare amestec se confecţionează minimum 12 epruvete. Confecţionarea, păstrarea şi

încercarea epruvetelor se va face în conformitate cu Codul de practică pentru producerea

betonului CP 012/1 – 2007. Câte 6 din epruvetele confecţionate pentru fiecare reţetă se încearcă

la vârsta de 28 de zile.

Se adoptă reţeta preliminară pentru care (cu dozajul minim de ciment) rezistenţa

betonului la vârsta de 28 de zile este cel puţin egală cu valoarea indicată în tabelul 16.

Tab. 16 Rezistenţa la compresiune la 28 de zile pentru încercări preliminare

Clasa betonului fck preliminară (N/mm

2)

Cilindru Cub

C 8/10 8 10

C 12/15 12 15

C 16/20 16 20

C 20/25 20 25

C 25/30 25 30

C 30/37 30 37

C 35/40 35 40

C 40/50 40 50

C 45/55 45 55

C 50/60 50 60

C 55/67 55 67

C 60/75 60 75

C 70/85 70 85

În cazurile urgente, se poate adopta preliminar compoziţia betonului pe baza rezistenţei la

vârsta de 7 zile, dacă aceasta atinge cel puţin următoarele procente din rezistenţa la 28 de zile

prevăzută în tabelul de mai sus:

- 55% pentru cimenturile tip H, II B, SR;

- 65% pentru cimenturile tip II A, I;

- 75% pentru cimenturile tip R;

Compoziţia astfel stabilită se va corecta pe baza rezultatelor încercărilor la vârsta de 28 de

zile.

23

3. Exemple de calcul

Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea stâlpilor unei hale situată

într-o zonă cu risc normal de îngheţ dezgheţ, cu saturaţie moderată de apă fără agenţi de

dezgheţare.

Betonul va fi preparat cu agregat de concasaj, de natură bazaltică.

La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: 0 – 0,5; 0,5 – 1; 1 – 2; 2 –

4; 4 – 8; 8 – 16; şi 16 – 31,5 mm şi are umiditate de 1 %.

Stâlpii au dimensiunile de 40 x 60 cm, distanţa minimă dintre barele de armătură este de

30 mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de 25 mm.

Turnarea se face pe timp de vară, la temperatura de 15 – 20°C, fără aditivi.

Tasarea betonului va fi de 60 mm.

Etape de calcul

1. Alegerea clasei de expunere

În funcţie de acţiunea mediului înconjurător asupra elementului din tabelul 1 rezultă clasa

de expunere XF1.

2. Alegerea clasei minime de beton

În funcţie de clasa de expunere XF1 din tabelul 1 rezultă clasa minimă de rezistenţă a

betonului: C 25/ 30.

Observaţii: În practică se poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă de

beton impusă.

3. Alegerea tipului de ciment

În funcţie de: - clasa de expunere XF1;

- clasa betonului: C 25/ 30;

- din tabelele: 4 rezultă că orice tip de ciment este bun;

6 rezultă că tipul de ciment CEM I 42,5 este foarte recomandabil.

4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax

φmax ≤ D/ 4 = 400/ 4 = 100 mm (D – dimensiunea minimă a elementului structural);

φmax ≤ d – 5 mm = 30 – 5 = 25 mm (d – distanţa dintre barele de armătură);

φmax ≤ 1,3 ∙ c = 1,3 ∙ 2,5 = 32,5 mm (c – grosimea stratului de acoperire a barelor de

armătură cu beton).

În funcţie de valoarea cea mai mică obţinută din cele trei relaţii, rezultă că dimensiunea

maximă a granulei de agregat va avea φmax = 16 mm.

5. Valoarea raportului A/ C

În funcţie de: - clasa betonului: C 25/ 30;

- clasa cimentului 42,5;

- din tabelul 9 rezultă raportul A/ C = 0,55

24

Observaţii:

Această valoare se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după cum

urmează:

- pentru agregate de concasaj raportul se măreşte cu 10%;

- pentru agregate având granula maximă cu diametrul de 16 mm raportul se măreşte cu 10%;

=> A/ C = 0,55 + 0,055 + 0,055 = 0,66

Verificare:

Valoarea obţinută se compară cu valoarea maximă admisă dată în tabelul 10 pentru clasa de

expunere XF1 care este de 0,50 şi se alege valoarea cea mai mică, deci:

A/ C = 0,50

6. Clasa de consistenţă

În funcţie de: - elementul în care se toarnă betonul: stâlpi;

- tasarea betonului: 60 mm;

- din tabelul 11 rezultă clasa de consistenţă S2.

7. Apa de amestecare


- clasa de consistenţă: S2;

- din tabelul 13 rezultă A0 = 185 l/m3.

Observaţii:

Cantitatea iniţială de apă se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după

cum urmează:

+ 10 % - deoarece se utilizează agregat de concasaj .......................... + 18,5 l

+ 10 % - agregat având granula maximă cu diametrul de 16 mm ...... + 18,5 l

A0c = 222 l/m

3

8. Dozajul de ciment

Cantitatea de ciment necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:

30 /4445.0

222

/mkg

CA

AC

c

Verificare:

Această valoare se compară cu dozajul minim de ciment admis dat în tabelul 10 în funcţie

de clasa de expunere XF 1 care este de 300 Kg şi se ia valoarea cea mai mare, deci:

C = 444 Kg/m3

9. Cantitatea de agregat Ag

P

ACA

a

c

C

ag

i

g

01000

25

- unde ρag – densitatea agregatului (tab. 14 – bazaltic rezultă 2,9 g/ cm3);

ρc – densitatea cimentului (dacă nu se dă altă valoare se ia 3 g/ cm3);

ρa – densitatea apei (1 g/ cm3)

P – cantitatea de aer oclus (aerul antrenat în masa betonului la prepararea şi punerea lui în

operă, dacă nu se dă altă valoare se ia 20 l/ m3).

3/1769201

222

3

44410009,2 mkgA

i

g

10. Corecţia cantităţii de apă şi de agregat datorită umidităţii agregatului

Cantităţile finale de apă şi de agregat se vor corecta în funcţie de umiditatea agregatului

după cum urmează:

- cantitatea de apă conţinută de agregat este:

aw = w Agi = 1 % x 1769 = 17,69 l ≈ 18 l/m

3 (w – umiditatea agregatului)

- cantitatea finală de agregat va fi:

Agf = Ag

i + aw = 1769 + 18 = 1787 Kg/m

3

- cantitatea finală de apă va fi:

A0f = A0

c - aw = 222 – 18 = 204 l/m

3

11. Calcularea agregatului pe sorturi

Se alege zona favorabilă pentru agregat 0 – 16 mm (vezi pagina 159 grafic + tabel)

Se calculează curba granulometrică ideală pentru zona aleasă:

0,5 1 2 4 8 16

C.G.I. 14 22 31,5 46 68 100

Se calculează agregatul pe sorturi:

sort 0 – 0,5 → 14 % adică: 0,14 x 1787 = 250 kg

sort 0,5 – 1,0 → 22 – 14 = 8 % 0,08 x 1787 = 143 kg

sort 1,0 – 2,0 → 31,5 – 22 = 9,5 % 0,095 x 1787 = 170 kg

sort 2,0 – 4,0 → 45 – 31,5 = 14,5 % 0,145 x 1787 = 259 kg

sort 4,0 – 8,0 → 68 – 45 = 22 % 0,22 x 1787 = 393 kg

sort 8,0 – 16,0 → 100 – 68 = 32 % 0,32 x 1787 = 572 kg

Verificare Σ = 1787 kg

12. Reţeta finală

Varianta 1. Reţeta standard 2. Reţeta cu + 7 % ciment 3. Reţeta cu – 7 % ciment

Ciment 444 kg/ m3 444 + 31 = 472 kg/ m

3 444 – 31 = 410 kg/ m

3

Apă Afcorectata

= 204 l/ m3

Agregat Agcorectat

= 1787 kg/m3

sort (0 – 0,5) mm = 250 kg/m3

sort (0,5 – 1) mm = 143 kg/m3

sort (1 – 2) mm = 170 kg/m3

sort (2 – 4) mm = 241 kg/m3

sort (4 – 8) mm = 411 kg/m3

sort (8 – 16) mm = 572 kg/m3

26

Pentru verificarea rezistenţelor mecanice se prepară câte trei amestecuri de beton de

minim 30 l fiecare, pentru următoarele reţete preliminare:

Reţeta standard – calculată la pct. 1 – 10;

Reţeta cu + 7 % ciment – apa şi agregatul rămân ca în prima variantă, dozajul de ciment fiind

mărit cu 7% dar nu mai puţin de 20 Kg;

Reţeta cu – 7 % ciment – apa şi agregatul rămân ca în prima variantă, dozajul de ciment fiind

redus cu 7% dar nu mai puţin de 20 Kg.

Confecţionarea, păstrarea şi încercarea epruvetelor se va face în conformitate cu Codul de

practică pentru producerea betonului CP 012/1 – 2007.

Se confecţionează cel puţin 12 cuburi sau cilindrii din fiecare reţetă.

Dintre acestea la 7 zile se determină rezistenţa la compresiune pe 6 cuburi sau cilindri şi

se adoptă provizoriu reţeta care are rezistenţa minimă cel puţin 70 % din cea dorită.

La 28 de zile se determină rezistenţa la compresiune şi pe celelalte 6 cuburi sau cilindri şi

se adoptă în final reţeta care are prima clasă mai mare decât cea dorită.

Clasa betonului se determină prin eliminarea a 5% dintre rezistenţele la compresiune cele

mai mici, următoarea valoare reprezentând clasa.

Exemplu: În urma determinării rezistenţei la compresiune pe 20 de epruvete s-au obţinut

20 de valori (24, 27, 29, .... 31) N/mm2. Cea mai mică dintre valori se elimină (24 N/mm

2,

reprezentând 5% din valori), iar următoarea valoare 27 N/mm2 va fi clasa betonului. Dacă sunt

numai 6 cuburi sau cilindrii nu se elimină nici o valoare, cea mai mică dintre valori va fi

considerată clasa betonului.

Exerciţii

Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea ..............................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

Betonul va fi preparat cu agregat de ................................, de natură ....................................

La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: (..-..); (..-..); (..-..); (..-..);

(..-..); (..-..); (..-..) mm şi are umiditate de .........%.

....................... au dimensiunile de ..... x ..... cm, distanţa minimă dintre barele de armătură

este de ......... mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de ........ mm.

Turnarea se face pe timp de ..............., la temperatura de .......°C, cu/fără aditivi.

Tasarea betonului va fi de ....... mm.

27

Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea stâlpilor unei hale.

Betonul va fi preparat cu agregat de balastiera, de natură silicioasă.

La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: 0 – 4; 4 – 8; 8 – 16; şi 16

– 31,5 mm şi are umiditate de 0 %.

Stâlpii au dimensiunile de 40 x 60 cm, distanţa minimă dintre barele de armătură este de

30 mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de 25 mm.

Turnarea se face în condiţii normale de temperatură, fără aditivi.

Tasarea betonului va fi de 60 mm.

Etape de calcul

1. Alegerea clasei de expunere

În funcţie de acţiunea mediului înconjurător asupra elementului din tabelul 1 rezultă:

- la interior: XC1;

- la exterior: XF1 şi XC4.

2. Alegerea clasei minime de beton

În funcţie de clasa de expunere cea mai defavorabilă (XF1 şi XC4) din tabelul 1 rezultă

clasa minimă de rezistenţă a betonului: C 25/ 30.

Observaţii: În practică se poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă de

beton impusă.

3. Alegerea tipului de ciment

În funcţie de: - clasa de expunere XF1 şi XC4;

- clasa betonului: C 25/ 30;

- din tabelele: 4 rezultă că orice tip de ciment este bun;

6 rezultă că tipul de ciment CEM II B 32,5 este bun.

4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax

φmax ≤ D/ 4 = 400/ 4 = 100 mm (D – dimensiunea minimă a elementului structural);

φmax ≤ d – 5 mm = 30 – 5 = 25 mm (d – distanţa dintre barele de armătură);

φmax ≤ 1,3 ∙ c = 1,3 ∙ 2,5 = 32,5 mm (c – grosimea stratului de acoperire a barelor de

armătură cu beton).

φmax < lfibră (lfibră = 10mm).

În funcţie de valoarea cea mai mică obţinută din cele patru relaţii, rezultă că dimensiunea

maximă a granulei de agregat va avea φmax = 8 mm.

5. Valoarea raportului A/ C


- clasa cimentului 32,5;

- din tabelul 9 rezultă raportul A/ C = 0,45

Observaţii:

Această valoare se corectează cu observaţiile de sub tabel după cum urmează:

- pentru agregate avand diametrul de 8mm raportul se măreşte cu 20% => A/ C = 0,45 +

0,09 = 0,54

Verificare:

Valoarea obţinută se compară cu valoarea maximă admisă dată în tabelul 10 pentru clasa de

expunere XF1 care este de 0,50 şi se alege valoarea cea mai mică, deci:

A/ C = 0,50

28

6. Clasa de consistenţă

În funcţie de: - elementul în care se toarnă betonul: stâlpi;

- tasarea betonului: 60 mm;

- din tabelul 11 rezultă clasa de consistenţă S2.

7. Apa de amestecare


- clasa de consistenţă: S2;

- din tabelul 13 rezultă A0 = 185 l/m3.

Observaţii:

Cantitatea iniţială de apă se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după

cum urmează: + 20 % - agregat având granula maximă cu diametrul de 8 mm ...... + 37 l.

A0c = 222 l/m

3

8. Dozajul de ciment

Cantitatea de ciment necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:

30 /4445.0

222

/mkg

CA

AC

c

Verificare:

Această valoare se compară cu dozajul minim de ciment admis dat în tabelul 10 în funcţie

de clasa de expunere XF 1 care este de 300 Kg şi se ia valoarea cea mai mare, deci:

C = 444 Kg/m3

9. Cantitatea de agregat Ag

Cantitatea de agregat necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:

30 /1647201

222

3

44410007,21000 mkgP

ACA

a

c

C

ag

i

g

10. Calcularea agregatului pe sorturi

4 8

C.G.I. 67.5 100

Se calculează agregatul pe sorturi:

sort 0 – 4 → 67,5 % 0,675 x 1647 = 1112 kg

sort 4 – 8 → 100 – 67,5 = 32.5 % 0,325 x 1647 = 535 kg

Verificare Σ = 1647 kg

11. Reţeta finală pentru 1 m3 şi pentru 13 litri

Varianta Reţeta ptr. 1m3 Reţeta ptr. 13 litri

Ciment 444 kg/ m3 5,8 kg

Apă 222 l/ m3 2,9 l

Agregat Ag = 1647 kg/m3

sort (0 – 4) mm = 1112 kg/m3

sort (4 – 8) mm = 535 kg/m3

Ag = 21,5 kg

sort (0 – 4) mm = 14,5 kg

sort (4 – 8) mm = 7 kg

29

DETERMINAREA PROPRIETĂŢILOR BETONULUI PROASPĂT

Având în vedere starea în care se află betonul, asupra lui se fac:

- determinări în stare proaspătă;

- determinări în stare întărită.

1. Determinarea densităţii aparente (masei volumice aparente)

Efectuarea determinării

Densitatea aparentă se determină în vase având volumul V = 5l; 10l; 20l; funcţie de mărimea agregatului.

Se calculează cu relaţia: V

mm 12a

- unde: - m2 – masa vasului cu beton;

- m1 – masa vasului gol;

- V – volumul vasului.

Înregistrarea rezultatelor

Determinarea Proba

1 2 3

Volumul vasului, „V” [cm3]

Masa vasului gol, „m1” [g]

Masa vasului cu beton, „m2” [g]

Densitatea aparentă, „a” [g/cm3]

Densitatea aparentă medie, „med

a ” [g/cm3]

Interpretarea rezultatelor

În funcţie de densitatea aparentă (masă volumică aparentă) betonul analizat este de tip ...............

Tip Densitate aparentă

Foarte greu (a 2500 kg/m3)

Greu (2200 a 2500 kg/m3)

Semigreu (2000 a 2200 kg/m3)

Uşor (800 a 2000 kg/m3)

Foarte uşor (a 800 kg/m3)

30

2. Determinarea lucrabilităţii

Efectuarea determinării

Metoda tasării

Se toarnă beton într-un vas de formă tronconică, fără bază având înălţimea hinitial = 300mm. Se umple vasul în trei straturi, fiecare strat se compactează prin împungere cu o vergea de 10 ori. Se lasă în repaus 2 – 5 minute. Se ridică vasul şi se măsoară înălţimea betonului hfinal (Fig.1).

Tasarea se calculează cu relaţia: t = hiniţial - hfinal

(130)

100

(150

)

100

450

200

100

(130) Fig.1

Metoda răspândirii

Se umple cu beton un vas tronconic fără bază având înălţimea de 200 mm. Forma tronconică rămasă după ridicarea vasului (Fig. 2) se vibrează.

200

d 1

d2

200

180

700

700

2

1

Fig.2

Răspândirea se exprimă prin media aritmetică a două diametre perpendiculare a

grămezii de beton formate, cu relaţia: 2

ddd 21 , [cm]

În lipsa mesei vibrante se poate utiliza şi o placă vibrantă manuală alcătuită dintr-o placă mobilă (1) care se poate ridica (roti), pe o placă fixă şi un opritor de rotire (2). Pentru vibrare se lasă să cadă placa mobilă de la înălţimea opritorului de 10 ori.

31

Înregistrarea rezultatelor

Metoda tasării

Caracteristica Proba

1 2 3

Înălţimea tiparului, hi, [mm]

Înălţimea grămezii, hf, [mm]

Tasarea, t, [mm]

Tasarea medie, tmed

, [mm]

Metoda răspândirii

Caracteristica Proba

1 2 3

Diametru d1, [mm]

d2, [mm]

Răspândire r, [mm]

Răspândire medie rmed

, [mm]

Interpretarea rezultatelor

Nr. Crt.

Tipul de elemente

Tasare Răspândire

Clasa de consistenţă

Tasare [mm]

Clasa de consistenţă

Diametrul răspândirii

[mm]

1 Fundaţii din beton simplu sau slab armat, elemente masive

S 1 10 – 40 F 1 ≤ 340

2 Fundaţii din beton armat, stâlpi, grinzi, pereţi structurali

S 2 50 – 90 F 2 350 – 410

3 Idem, realizate cu beton pompat, recipienţi, monolitizări

S 3 100 – 150 F 3 420 – 480

4 Elemente sau monolitizări cu armături dese sau dificultăţi de compactare, elemente cu secţiuni reduse

S 4 160 – 210 F 4 490 – 550

5 Elemente pentru a căror realizare tehnologia de execuţie impune betoane foarte fluide

S 5 ≥ 220 F 5* F 6**

* 550 – 620 ** ≥ 630

Observaţii: Betoanele având clasa de consistenţă mai mare de S3, se transportă cu autoagitatoare. La prepararea betoanelor din clasele de consistenţă S 5, F 5 şi F 6 este obligatorie utilizarea de aditivi plastifianţi.

În funcţie de rezultatele obţinute, betonul analizat are:

clasa de consistenţă ............

clasa de răspândire .............

32

3. Pregătirea şi conservarea epruvetelor pentru încercările de rezistenţă

Standardul SR EN 12390-2: 2002 specifică metodele pentru pregătirea şi

umplerea tiparelor, compactarea betonului, nivelarea suprafeţei, conservarea şi transportul epruvetelor pentru încercările de rezistenţă.

3.1 Pregătirea şi umplerea tiparelor

3.1.1 Dacă se utilizează o ramă de umplere, cantitatea de beton utilizată pentru a umple tiparul trebuie să fie astfel încât o parte din stratul de beton să rămână pe rama de umplere după compactare. Grosimea acestui strat trebuie să fie de la 10% până la 20% din înălţimea epruvetei de încercat.

3.1.2 Probele trebuie să fie compactate în minim două straturi, dar nici un strat nu trebuie să aibă grosimea mai mare de 100 mm.

NOTĂ – Înainte de umplere, suprafaţa interioară a matriţei trebuie să fie acoperită cu un film subţire de decofrant nereactiv pentru a preveni lipirea betonului de tipar.

3.2 Compactarea betonului

3.2.1 Generalităţi

Betonul trebuie să fie compactat imediat după punerea în tipar, astfel încât să se producă compactarea completă a betonului fără segregare excesivă şi nici stratificare. Fiecare strat trebuie să fie compactat prin utilizarea uneia din metodele descrise în 3.2.2 şi 3.2.3.

NOTA 1 – Compactarea completă se atinge utilizând vibrarea mecanică, când nu mai apar bule de aer pe suprafaţa betonului şi suprafaţa devine relativ netedă cu un aspect glazurat, fără segregare excesivă.

NOTA 2 – Numărul loviturilor pe strat cerut pentru a produce o compactare manuală completă, va depinde de consistenţa betonului.

3.2.2 Vibrare mecanică

3.2.2.1 Compactare cu vibrator intern

Vibrarea se aplică pe o durată minimă necesară pentru a atinge compactarea completă a betonului. Se evită vibrarea prelungită care poate produce pierderea aerului oclus.

NOTA 1 – Trebuie să se aibă grijă să nu se deterioreze tiparul. Vibratorul trebuie să fie vertical şi să nu se permită atingerea părţii inferioare sau a pereţilor tiparului. Se recomandă utilizarea ramei de umplere.

NOTA 2 – Încercările de laborator au arătat că cea mai mare atenţie trebuie acordată pierderii de aer oclus atunci când se utilizează un vibrator intern.

33

3.2.2.2 Compactare cu masa vibratoare

Vibrarea se aplică pe o durată minimă necesară pentru a atinge compactarea completă a betonului. Tiparul trebuie să fie ataşat, de preferinţă, sau prinsă ferm de masă. Se evită vibrarea prelungită care poate produce pierderea aerului oclus.

3.2.3 Compactare manuală

Compactarea cu bagheta sau bara de compactare. Lovitura baghetei sau a barei de compactare se distribuie într-un mod uniform pe secţiunea transversală a tiparului. Se asigură ca bagheta sau bara de compactare să nu atingă baza tiparului, atunci când se compactează primul strat, şi să nu pătrundă semnificativ în vreun strat anterior. Se supune betonul la cel puţin 25 lovituri pe strat pentru a evita pungile de aer încorporat, dar nu pe cel oclus, după compactarea fiecărui strat se netezesc uşor marginile tiparului, cu ciocanul de lemn până când apar bulele mari de aer pe suprafaţă şi sunt înlăturate adânciturile lăsate de bara de compactare.

3.3 Nivelarea suprafeţei

3.3.1 Dacă se utilizează o ramă de umplere, aceasta se scoate imediat după terminarea compactării.

3.3.2 Se îndepărtează excesul de beton de pe muchia superioară a tiparului, utilizând două mistrii de oţel sau două punţi plutitoare aduse laolaltă prin mişcare ca de ferăstrău, apoi se netezeşte suprafaţa cu grijă.

3.4 Marcare

3.4.1 Epruvetele de încercat trebuie să fie marcate clar şi vizibil fără a se deteriora.

3.4.2 Trebuie să se păstreze înregistrări pentru a asigura trasabilitatea epruvetei de la luarea probelor până la încercare.

3.5 Păstrarea epruvetelor de încercat

3.5.1 Se lasă probele de încercat în tipar cel puţin 16 h, dar nu mai mult de 3 zile, protejate împotriva şocului, vibraţiei şi deshidratării, la o temperatură de 20°C ± 5°C (sau 25°C ± 5°C la climat cald).

3.5.2 După scoaterea din tipar, se păstrează epruveta până înainte de încercare, în apă la temperatura de 20°C ± 2°C, sau într-o cameră la 20°C ± 2°C şi umiditatea relativă ≥ 95%.

34

3.5.3 Formele de păstrare diferite de cele de la 3.5.2 pot fi realizate conform celor descrise în 3.5.2.

NOTA 1 – În caz de litigiu, păstrarea în apă trebuie să fie metoda de referinţă.

NOTA 2 – Menţinerea şi măsurarea umidităţii ridicate de peste ≥ 95% la 20°C ± 2°C nu este simplă. Trebuie să se realizeze verificări sistematice pentru ca suprafaţa epruvetei, în cameră, să fie umedă în continuare.

3.6 Transportul epruvetelor de încercat

Se evită pierderea de umiditate şi abaterile de la temperatura cerută, în toate etapele transportului prin, de exemplu, ambalarea epruvetelor întărite în nisip umed sau rumeguş umed sau cârpe umede, ori în pungi de material plastic etanşe care conţin apă.

laborator 1_3

Documents