Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 1

Tehnologia lianţilor şibetoanelor (I)

Prof.dr.ing. Alina BADANOIU

Activităţi evaluate

Verificări periodice (lucrări şi activitate la curs) - 20%Aplicaţii (laborator) - 30%Examen – 50%

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 2

BIBLIOGRAFIE

Ion Teoreanu – Bazele tehnologiei lianţilor anorganici – Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1993.Maria Georgescu, Annemarie Puri – Chimia lianţilor anorganici – Editura POLITEHNICA Press, Bucureşti, 2004Alina Bădănoiu, Maria Georgescu, Annemarie Puri, Georgeta Voicu, Dorinel Voiniţchi, Ştefania Stoleriu - Lianţi ecologici complecşiEditura POLITEHNICA Press, 2008.

Definiţii

LiantMortarBeton

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 3

1. Scurt istoricConstructii “ciclopiene” – fără liant (mortar)

Construcţii lipite cu lut

Primele materiale de construcţie → babilonieni şi asirieni → cărămizi arse şi grinzi cimentate cu bitum.

Egiptenii → mortar = amestec de nisip şi liant. (F)

Sec. 3 → Grecii şi romanii → amestec de nisip şi var stins

Grecii şi romanii → amestec de nisip şi var stins – cenuşi vulcanice

Turcia, Templul de la Didima

Roma, Colloseum Verona, Arena

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 4

Romani → var cu adaosuri hidraulice (rez.bună umezeală şi mediu acvatic)

Podul lui Traian - construit de Apolodor din Damasc -103-105

Vitruvius Pollio Marco (70 - 15 Î.C) – “De arhitectura”Cele 10 cărţi despre arhitectura – prima descriere a materialelor de construcţie romane, sfaturi privind utilizarea conducetelor de teracota (in loc de Pb), Coroana falsa - Arhimede

Primele construcţii de beton, inclusiv armat cu bare de bronz

1792 – John Smeaton → var hidraulic (calcar cu o proporţie mare de impurităţi argiloase) denumit impropriu “ciment roman”;

1825 – prima fabrica Kent, Anglia

1824 – Joseph Aspdin → Patent “Portland cement”

William Aspdin a descoperintimportanţa procesului de clincherizare (topirea parţială a amestecului)

1845 – Isaac Johnson a pus la punct tehnologia de obţinerea a cimentului portland modern

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 5

Cuptoare verticale pentru obţinerea cimentului (începutul secolului XIX)

Inceputul sec. XX → Cuptor orizontal rotativ

...în prezentConeceptul de dezvoltare durabilă

Redecerea emisiilor de gaze cu efect de seră Utilizarea de deşeuri sau subproduselor altor

industrii pentru fabricarea cimentului portland:Valorificarea conţinutui materialValorificarea conţinutului energetic

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 6

Cercetarea şi producerea de lianţi cu proprietăţi şi destinaţii speciale:

Lianţi cu întărire ultrarapidă;Lianţi termorezistenţi sau refractari;Lianţi expansivi.

Cercetarea şi producerea de betoane (mortare) cu proprietăţi şi destinaţii speciale:

Betoane (mortare) cu auto-reparare (Self-healing →Smart Building Materials)

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 7

Betoane (mortare) cu auto-curăţare (Self-cleaning)

Betoane (mortare) care neutralizează gazele nocive emise de automobile

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 8

Betoane drenante

Betoane cu aspect estetic deosebit translucent

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 9

....şi multe, multe altele....

1.Definire şi clasificareCe sunt lianţii?Clasificare:

1. Condiţiile de întărire (aerieni şi hidraulici)

2. Condiţii de ardere (neclincherizaţi şi clincherizaţi)

3. Compoziţie – unitari, micşti şi de tip compozit

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 10

A. Lianţi aerieni

B. Lianţi hidraulici

Pe bază deCaSO4

Pe bază deCaSO4.0,5H2O

Pe bază deCaSO4

Ex: ipsosuri

Ex: ciment de anhidrit

Pe bază deCaO Ex: var

Unitari Ex: ciment portland (PC), ciment aluminos (CA)

Mixte/Compozite

Pe bază de PC

Pe bază de CA

Pe bază de var

Ex: cimenturi expansive

Ex: cu adaosuri de zgură, cenuşă de termocentrală etc.

Ex: cu adaosuri de zgură, cenuşă de termocentrală, calcar etc.

2.Manifestarea proprietatilor liante

Intarirea → un proces complex care consta in fenomene fizice si chimiceReactii chimice care determina intarirea:

1. Hidratare-hidroliza (ex. var, ipos, cim.portland, cim.aluminos)

2. Hidratare si de tip oxid-sare-apa (ex.liantimagnezieni si asemanatori)

3. Acid-baza (de ex. Lianti fosfatici)

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 11

Manifestarea proprietatilor liante in sisteme liantecare se intaresc prin reactii de hidratare-hidroliza

Silicati/aluminati/feriti+apa → Hidrocompusipot determina intarirea

dadadanunununuProp.liante

1,431,271,061,030,830,780,34Razaionica

BaSrCaCdZnMgBeElement

Nu este o regula general valabila!

Regula 1:

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 12

Cinetica proceselor care determinaintarirea

Viteze mici → rezistente mecanice miciAccelerarea procesului – tratamente termice

Viteze mari (intarire rapida) → rezistentemecanice mici

tensiuni interne

Regula 2:

O vieza optima a procesului de intarire !

Manifestarea proprietatilor liante in cazulliantilor magnezieni si asemanatori

MeO-MeCl2- H2O MeO + H2O → Me(OH)2

MeO + MeCl2 + H2O → xMeO.yMeCl2.zH2O

Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV

Prof. A. Badanoiu 13

Manifestarea proprietatilor liante in cazulliantilor fosfaticiMexOy-H3PO4

MexOy + H3PO4 → Fosfati

Crestebazicitateacationului

Testati-va cunostintele

Ce sunt liantii anorganici?Ce tipuri de reactii pot determinaintarirea sistemelor liante?Cum influenteaza viteza de intarireproprietatile liante (rezistentamecanica)?