ef lucrri. dr. ing. Mariana Domnica STANCIU
prof. univ. dr. ing. Ioan CURTU
Universitatea TRANSILVANIA din Braov
Facultatea de Inginerie Mecanic
Departamentul de Inginerie Mecanic
Reologia materialelor din construcii
BETONUL
Ap
Liani
a) n funcie de caracteristicile fizico-mecanice:
- dup consisten: - foarte vscos (tasarea 0...0,5cm);
- vscos (tasarea 0,6...2cm);
- slab plastic (tasarea 2,1...5,0cm);
- plastic (tasarea 5,1...8,0cm);
- fluid (tasarea 8,1... 11,0cm);
- foarte fluid (tasarea >11,0cm);
- dup densitatea aparent: - foarte greu (a > 2.500 kg/m3);
- greu (2.201 < a < 2.500 kg/m3);
- semigreu (1.701 < a < 2.200 kg/m3);
- uor (1.000 < a < 1.700 kg/m3);
- foarte uor (pa < 1.000 kg/m3);
- dup gradul de permeabilitate: P2, P4, P6, P8, P12;
- dup gradul de gelivitate: G50, G100, G150.
dup clas: C8/10, C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C50/60; etc
b) dup tipul liantului folosit:
- betoane cu liani hidraulici anorganici (minerali):
- cimenturi unitare: ciment portland, ciment aluminos, varuri hidraulice;
- cimenturi cu adaosuri: ciment portland cu zgur, cenu, tras etc.;
- betoane cu liani organici:
- polimeri;
- bitum i produse de bitum;
- betoane cu liani amestecai:
- ciment cu polimeri;
Avram C., Bob C. - Noi tipuri de betoane speciale, Editura tehnic, Bucureti 1980, 336 pp
c) dup tipul de agregate folosite:
- betoane cu agregate grele compacte:
- nisip, pietri, piatr spart, bolovani;
- betoane cu agregate uoare poroase:
- anorganice: - naturale - tufuri vulcanice, piatr ponce, scorie bazaltic etc.;
- artificiale - argil expandat, perlit expandat, zgur expandat etc;
- organice: - naturale - rumegu, tala, coji de orez;
- artificiale - granule de polimeri;
d) dup modul de preparare: - manual;
- mecanic:- pe antier;
- n staii de betoane;
- n fabrici i ateliere de prefabricate;
e) dup tipul de armare:
- beton simplu;
- beton armat:- cu bare flexibile de oel - cu profile rigide de oel;
- cu fibre continue i plase;
- cu fibre disperse (beton fibrat);
- beton parial precomprimat;
- beton precomprimat:- prin pre-ntinderea armturii;
- prin post-ntinderea armturii;
Avram C., Bob C. - Noi tipuri de betoane speciale, Editura tehnic, Bucureti 1980, 336 pp
f) dup modul de punere n oper:
- dup modul de turnare:- turnare obinuit;
- prin pompare;
- prin injectare;
- turnare sub ap;
- torcretare;
- dup modul de compactare:- necompactate;
- ndesare manual;
- ndesare cu maiuri mecanice;
- vibrare;
- vacuumare;
- centrifugare;
- presare;
- torcretare;
- vibropresare;
- dup modul de ntrire:- normal;
- rapid;
- lent;
Avram C., Bob C. - Noi tipuri de betoane speciale, Editura tehnic, Bucureti 1980, 336 pp
g) dup domeniul de folosire:
- de rezisten:- betoane obinuite;
- betoane de nalt rezisten;
- termoizolatoare ( < 0,7w/mk);
- rezistente la temperaturi nalte:- termorezistente, T=200C...1.100C;
- refractare, T=1.100C...1.300C;
- foarte refractare, T > 1.300C;
- rezistente n medii agresive:- antiacide;
- rezistente n mediu acid;
- rutiere:- de rezisten;
- de uzur;
- hidrotehnice:- permanent sub ap;
- n zona de variaie a nivelului apei;
- deasupra apei;
- de protecie mpotriva radiaiilor;
- decorative.
Avram C., Bob C. - Noi tipuri de betoane speciale, Editura tehnic, Bucureti 1980, 336 pp
Metroul Dortmund, Baulos K6a
Calea ferat British Columbia, U.S.A.
Tunelul Stanford, U.S.A.
Aspecte experimentale privind ncercarea la compresiune a unor betoane realizate la
PRESCON S.A. Brasov
Teste efectuate de Ing. Musc Georgiana
Facultatea de Construcii
Universitatea Transilvania din Braov
http://www.casadex.ro/2012/04/principalele-tipuri-de-beton/
nconstrucii, betonul, n special cel armat i precomprimat, reprezint principalul material de constructii, folosit la structuri, datorit avantajelor pe care le are:
durabilitate, executarea elementelor de contructii sub orice form, rezistent la foc, caracterul monolit si masivitatea constructiilor, costul redus.http://www.citon.ro/ceex-d10-35/ceex-d10-35_romanian.html
http://www.creeaza.com/referate/chimie/REOLOGIE-Agentii-de-ingrosare479.php
Betonul proaspt reprezint starea acestuia din momentul amestecrii componenilor pn la punerea n lucrare, aciune care trebuie s se efectueze nainte de nceputul prizei.
Timpul de nceput de priz este marcatde nceputuldegajrii cldurii de reacie (din reaciile de hidratare-hidroliz ale cimentului), iar sfritul de priz coincide cu momentul maximului de cldura degajat. Primul fenomen este nsoit de descreterea conductivitii electrice i de creterea vitezei de propagareasunetului prin beton.Practic, aprecierea prizei se poate realiza prin determinarea adeziunii beton-armtura pe baza forelor necesare smulgerii.Evoluia n timp a vscozitii betonului
2. Aspecte teoretice privind reologia betonului
Betonul proaspat din punct de vedere reologic, poate fi ncadrat n categoria fluidelor Bingham, avnd o comportare apropiat de acestea.Proprietile reologice ale betonului proaspt sunt determinate n esen, de proprietile pastei de ciment, de partea fin din agregat (agregatul mare influenteaz prin efect de mas). Apropierea de comportarea fluidelor Bingham este determinat de existena unor fore de interaciune ce se manifest ntre particulele solide, fore ce determin apariia unei vscoziti plastice (structurale) i a unei limite de curgere.Calitatea betonului proaspt se apreciaz prin determinarea lucrabilitatii, densitatii aparente, a contnutului de ap i a granulozitii agregatelor contnute n beton. Pentru unele betoane este necesar s se determine i cantitatea de aer oclus.Clasele de rezisten ale betoanelor
n functie de rezistena la compresiune, determinat pe epruvete (cilindrii si cuburi) la vrsta de 28 zile, betoanele se clasific n clase de rezisten.
Clasa, conform NE 012-1/2007, reprezint rezistena minim la compresiune a betonului, exprimat n N/mm2, determint pe cilindrii cu diametrul de 150 mm i nlimea de 300 mm i pe cuburi cu latura de 150 mm, la vrsta de 28 de zile.Se noteaz cu ,,C'', urmat de 2 rezistene la compresiune, sub form de fracie: C8/10 ( 8= rezistena cilindru N/mm2, 10 = rezistena cub N/mm2)].Tipuri de ncercri
Materiale si metoda de testare la compresiune
NE 012- 1/ 2007
Rezistena la compresiune se determin prin aplicare unei fore uniform cresctoare pe epruvete cubice, cilindrice sau orientativ pe fragmente de prisma;Pentru determinare se utilizeaz prese hidraulice sau mecanice cu preciziede 1 %, a cror for maxim a treptei de funcionare adoptat trebuie s fie egal cu cel mult de opt ori fora de rupere a epruvetelor supuse ncercrilor.Transmiterea ncrcrilor se realizeaza prin dou platane din metal. Platanul superior (1) este prevzut cu un dispozitiv cu rotul (2) al crui centru coincide cu centrul plcilor pentru transmiterea uniform i centric a forei asupra epruvetei 5, iar cel inferior (3) este fix (figura 2.).Rezistena la compresiune :
R=P/A[N/mm2]
n care P este fora de rupere citita pe cadranul presei, n N; A - aria nominal sau real, dup caz, a seciunii de referin, n mm2
Rezultatele se rotunjesc la 0,1 N/mm2.
Rezistena la compresiune pentru o serie de epruvete se obine ca medie aritmetic a rezultatelor individuale obinute pe epruvetele ncercate.
n cazul n care unul din rezultate se abate cu mai mult de20 % fa de medie, acesta se va elimina recalculndu-se media.
Dac dou dintre rezultate se abat, n sens contrar cu mai mult de 20 % fa de medie, determinarea nu se ia n considerare.
Rezistenele minime ale betonului pe faze de lucru
Rezultatele obinute n urma testelor de laborator
Deformaia datorat contraciei de uscare evolueaz lent, cci este n funcie de migrarea apei prin betonul ntrit. Deformaia datorat contraciei endogene se dezvolt n cursul ntririi betonului: ea se produce, n consecin, n cea mai mare parte, n cursul primelor zile de dup turnare. Contracia endogen este funcie liniar de rezistena betonului.
Deformaia epruvetelor din beton testate
Dup 1 zi
Dup 28 zile
Dup 4 zile
Dup 28 zile
Durata efecturii testului n funcie de clasele de calitate testate
C50/60
C50/60
C16/20
C20/37
C20/37
Rezistena la compresiune
Rezistena la compresiune
Concluzia: betonul este un material foarte fragil, datorit valorilor deosebit de reduse ale deformaiilor specifice ultime, att la ntindere ct i la compresiune.
Punctele caracteristice ale diagramei:
e = 0.5, e = (0,40,5) R28 - limita la compresiune a domeniului elastic,relatia - , in domeniul elastic, conform legii lui Hooke: = Eb * unde Eb = tg = modulul de elasticitate longitudinal b0 = 2, = R28 - limita rezistentei la compresiune centrica, la 28 de zile,bu = (3.54), < R28 - limita ultima la compresiune centrica, fis = 0.1, f = (0.10.2)*R28 - limita rezistentei la intindere centrica, la 28 de zile,Armturile din otel moale prezint practic aceeai alur a curbei .
Punctele caracteristice ale diagramei:
c, c - limita de curgere conform legii lui Hooke: c = Ec c = c/E, unde E = 2,1x 106MPa- valorile limitei de curgere:c = 2850 Kgf/cm2 pt. otel OB37c = 3500 Kgf/cm2 pt. otel PC52c = 4000 Kgf/cm2 pt. otel PC60rezulta c:
c = 2850/(2.1*106) = 1.4 pt. otel OB37c = 3500/(2.1*106) = 1.7 pt. otel PC52c = 4000/(2.1*106) = 1.9 pt. otel PC60u, u - limita ultima, u = 50 ooo cnd intervin solicitrile seismice, u = 15 ooo n celelalte cazuriOelurile produse in Romania, laminate la cald, prezint curbe - cu palier de curgere; totui, oelurile de tip PC pot s nu aib un palier de curgere, neimpus de standarde.
http://structure.kes.ne.jp/KesTechnicalArchitecture/architecture/index.html
S-a observat faptul c rezistena betonului crete cu trecerea timpului, cu ct clasa betonului este mai mare cu atat rezistena este mai mare, deplasri mai mari i un timp mai mare de solicitare pn la rupere.
Dup iniierea curgerii, comportarea este asemntoare modelului newtonian.
= o+
o- este dependent de concentraia amestecului i de anumite constante care in de natura corpului.
Descrierea fluxului de beton proaspt este cel de al ecuaiei Bingham, ce descrie o relaie liniar ntre tensiunea de forfecare i viteza de forfecare (d / dt).
Efortul la curgere (interceptare) 0 i viscozitatea plastic (pant) pl permite o descriere cantitativ a lucrabilitii.
= o+ n
Pasta de ciment i agregatele sunt materiale cu comportare liniar. Totui betonul are o comportare neliniar.
Aceast proprietate aparent paradoxal poate reiei din diferena de rigiditate dintre pasta de ciment si agregate. Aceast diferen va rezulta din concentraii de eforturi din zonele de contact dintre aceste dou componente.
La un anumit nivel de intensitate a tensiunilor, va incepe s se dezvolte o reea de microfisuri. Cnd tensiunile cresc, o parte din energia aplicat va fi consumat prin dezvoltarea acestei reele de microfisuri.
Curba - va tinde s nu mai respecte traiectoria liniar-elastic, astfel nct la atingerea tensiunilor maxime, microfisurile vor asigura o redistribuire intern a tensiunilor, ducnd la o cedarea betonului.
Rspunsul betonului de nalt performan la solicitarea de traciune
http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/hpc/13060/004.cfm
Modulul de elasticitate crete odat cu rezistena la compresiune, iar valoarea lui variaz n funcie de trei parametrii de baz ai compoziiei betonului:
volumul de agregate,modulul de elasticitate al agregatului,modulul de elasticitate al pastei de ciment.n cazul betoanelor obinuite, microfisurile ncep s se dezvolte cnd solicitarea atinge 30 40% din valoarea ei la rupere, iar n jurul valorii de 90%, ruperea datorat fisurilor interconectate este iminent.
n cazul betoanelor de nalt performan, microfisurarea nu apare dect dup ce efortul depete 60 75% din cel de rupere, iar cnd solicitarea atinge pragul de 90% fisurile apar nc izolat, la nivelul interfaei piatr de ciment agregat.
Punctul A din figura 3.3 arat pragul de ncrcare la care se distruge stratul de acoperire cu beton al armturilor.
Comportarea elementului dup acest prag depinde de raportul dintre aria miezului de beton confinat i aria total a seciunii, precum i de cantitatea de armatur transversal.
Dup distrugerea stratului de acoperire, fora capabil a stlpului scade pn la valoarea corespunztoare punctului B din figura 3.3
*
1. experimente de fluaj, n care se nregistreaz creterea deformaiei sub tensiune constant i din care se deduce compliana fluajului;
2. teste de relaxare a tensiunii, n care se msoar scderea tensiunii n condiiile unei deformaii constante i din care se poate obine modulul de relaxare a tensiunilor.
Betonul este un material ale crui proprieti depind de o serie de factori:
*
Betonul este compus din:
1 m3
Agregate~ 75.9%
Ciment ~ 15%
Apa~ 9%
Aditivi ~ 0.1%
Total 100%
Greutate pt. 1m3~ 2400kg
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
Se manifesta prin natura chimico-mineralogic, dozaj i fineea de mcinare.
Ca urmare a volumului mare pe care l reprezint, este important corelarea caracteristicilor acestora cu cerinele impuse betonului. Acestea pot influena betonul prin:
Natura mineralogic;Coninutul n impuriti;Forma granulelor;Mrimea granulelor.Materiale i metode
1. Materiale
agregat grosier:
piatr concasat (CS)
piatra de ru natural (NS)
dimensiune: 19.1 mm
greutatea specific: 2.76 kg/dm3
absorbia apei: 0.55 %
agregat fin:- nisip de ru natural
greutate specific: 2,56 kg/dm3absorbia apei: 1,27 %.Metode
Au fost produse 12 mixturi principale cu amestecuri suplimentare:
fum (S), dioxid de siliciu de 10%:
Cenu clasa C (C) 20%:
fum de silice 10%, mpreun cu cenu de clas C 10% (SC):
fum de silice 10%, mpreun cu cenu de clas F 10% (SF).
Fazele amestecrii betonului
Modificarea procentual a parametrilor reologici la 300 i 350 kg/m3 coninut de ciment n raport cu 400 kg/m3 coninut de ciment sunt prezentate n tabel.
Un coninut redus de ciment scade tipic 0, dar crete vscozitatea plastic pl.
Efectul tipurilor de agregate asupra parametrilor reologici
Valorile 0 scad n general, iar valorile pl cresc.
Parametrii reologici par a fi mai sensibile la variaiile de coninut de ciment de tip agregat.
- 0 de multe ori scade, n timp ce pl crete n general. n ceea ce privete schimbrile procentuale, amestecurile plastifiante afecteaz 0 mai mult dect pl.
Coninutul de ciment afecteaz foarte mult lucrabilitatea betonului, deoarece joac un rol important n reducerea centralizrii agregatului. Cnd coninutul de ciment crete, vscozitatea plastic (pl) scade i efortul de curgere (0) crete.
Lucrabilitatea betonului afecteaz de asemenea tipul agregatului. n general, agregatele rotunde mbuntesc lucrabilitatea betonului. n betonul cu un coninut ridicat de ciment, tipul de agregat are un efect redus.
Mo Li, Victor C. Li, Rheology, fiber dispersion, and robust properties of Engineered Cementitious Composites, Materials and Structures DOI 10.1617/s11527-012-9909-z
Mo Li, Victor C. Li, Rheology, fiber dispersion, and robust properties of Engineered Cementitious Composites, Materials and Structures DOI 10.1617/s11527-012-9909-z
Teste experimentale
pe betoane preparate fr aditivi, cu ciment tip CEM IV/B 42.5N
Lucrabilitatea - cu metoda tasrii conform SR-EN 12350-2:2003
2 tipuri de reete R1 i R2
Rezistenele caracteristice ale betoanelor realizate
Aditivii sunt substane anorganice sau organice utilizate n cantiti mici la prepararea betoanelor, avnd drept scop mbuntirea unor caracteristici ale acestora. n funcie de modul cum acioneaz i de efectele lor, putem avea:
Acceleratori de priza;ntrzietori de priza;Plastifiani: dispersani, antrenori de aer i micti.*
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Angajat Laborator de cerectare Sika Braov
*
*
Scopuri:Care sunt diferenele ntre aditivii reductori de ap (plastifiani) i aditivii puternic reductori de ap (superplastifiani).
Care sunt motivele pentru care trebuie folosii aditivii puternic reductori de ap (superplastifiani).
Care sunt avantajele folosirii aditivilor puternic reductori de ap (superplastifiani) n cadrul amestecurilor cimentoase.
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
Aditivii sunt substane chimice lichide sau pulverulente, care adugate n masa betonului modific proprietile acestuia.Aditivii superplastifiani sunt folosii pentru a dispersa aglomerrile particulelor de ciment i pentru a mbunti lucrabilitatea betoanelor, mortarelor, etc.Aditivii superplastifiani au un impact puternic asupra lucrabilitii i dezvoltrii rezistenelor n timp a amestecurilor cimentoase.Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
Aditivii se utilizeaza pentru:
mbuntirea lucrabilitii
reducerea cantitii de ap
Plastifiani Reducerea cantitii de ap
ntre 5 si 12 %
Reducerea cantitii de ap
Superplastifiani peste 12 %
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
Superplastifianti
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Plastifianti
Diagramm100.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.018Dozaj aditiv [% din masa cimentului]Reducerea de apa [%]0.0350.0750.1250.1540.1750.1940.210.2170.22Tabelle1Wasserreduktion in % mit FliessmittelnBeton: CEM I 42.5 (R/S/O): 300 kg/m3 / Sieblinie: SL88-3200.2%4%0.4%8%0.6%13%0.8%15%1.0%18%1.2%19%1.4%21%1.6%22%1.8%22%&LSika AG, TA: Mrz 1995&R&FTabelle1&ASeite &PDosierung FliessmittelWasserreduktion in ProzentTabelle2&ASeite &PTabelle3&ASeite &PTabelle4&ASeite &PTabelle5&ASeite &PTabelle6&ASeite &PTabelle7&ASeite &PTabelle8&ASeite &PTabelle9&ASeite &PTabelle10&ASeite &PTabelle11&ASeite &PTabelle12&ASeite &PTabelle13&ASeite &PTabelle14&ASeite &PTabelle15&ASeite &PTabelle16&ASeite &P*
Pentru a schimba i mbunti caracteristicile specifice ale betonului att n stare proaspt ct i n stare ntrit.
mbuntirea calitiiIn interesul beneficiarului mbuntirea lucrabilitii In interesul executantului mbuntirea aspectului In interesul beneficiaruluiestetic
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
fara aditivbeton de referinta
lucrabilitatea
creste
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Intrebare: Cum putem imbunatati lucrabilitatea unui beton de referinta fara sa adaugam aditivi?
Raspuns: Lucrabilitatea poate fi imbunatatita prin adaugarea de apa.
+ apa
*
fr aditivbeton de
Referin
+ apa
lucrabilitatea
Crete
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Intrebare: Exista vreun efect negativ datorat adaugarii suplimentare de apa?
Rspuns: Din pacate adugarea suplimentar de ap pentru mbunttirea lucrabilitii conduce la o pierdere semnificativ a rezistenei i a durabilitii betonului ntrit.
Rezistena i durabilitate sczut
*
Lucrabilitatea poate fi mbuntit prin adugarea de ap.
Ca i consecin rezistena la compresiune a betonului ntrit scade, adugarea excesiv de ap duce la apariia porilor capilari i la o durabilitate sczut.
Singurul mod de a mbunti lucrabilitatea betonului fr ca rezistena la compresiune s fie afectat este folosirea aditivilor.
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
cu aditivbeton de
referinta
Raspuns: Putem imbunatati lucrabilitatea unui beton de referinta prin adaugarea de aditivi.
lucrabilitate
crescuta
rezistenta la compresiune similara
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Intrebare: Cum putem imbunatati lucrabilitatea unui beton de referinta fara a adauga un surplus de apa?
*
Raport de ap/ciment constant: influena superplastifiantului, demonstrat de masa de rspndire.Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
lucrabilitate
w/c
Rezisten mare
Cu superplastifiant
Rezisten redus
Fr superplastifiant
*
Creterea rezistenei la compresiune a betonului ntrit se poate realiza prin folosirea unui raport de ap/ciment ct mai mic.
Folosirea aditivilor superplastifiani permite reducerea raportului de ap/ciment a betonului proaspt fr a influena lucrabilitatea.Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
fara aditivbeton de
referinta
raport a/c scazut
rezistenta ridicata
Intrebare: Cum putem imbunatati rezistenta la compresiune a betonului fara a adauga aditiv?
- apa
Raspuns: Reducerea raportului de apa/ciment duce la cresterea rezistentelor la compresiune a betonului intarit.
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
fara aditivbeton de
referinta
raport a/c scazut
rezistenta ridicata
- apa
Intrebare: Va puteti imagina un efect negativ dat de reducerea raportului de apa a betonului de referinta?
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
lucrabilitate scazuta
Raspuns: Reducerea raportului de apa duce la o scadere semnificativa a lucrabilitatii.
*
cu aditivbeton de
referinta
- apa
+ aditiv
lucrabilitate similara
raport a/c scazut
rezistenta ridicata
Intrebare: Exista posibilitatea imbunatatirii rezistentei la compresiune a betonului fara a influenta lucrabilitatea betonului?
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Raspuns: Cu siguranta! Prin folosirea aditivilor superplastifianti raportul de a/c poate fi scazut substantial fara a fi influentata lucrabilitatea.
*
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
*
Folosirea aditivilor ajuta la:Obinerea unui beton mai omogen cu un raport de a/c cat mai sczut.
Obinerea unei lucrabiliti mai mari.
Rezistene la compresiune i durabilitate sporit.
Material furnizat de ing. Ciocrlan Florin
Datorit compoziiei, structurii i proprietilor lor, betoanele de nalt performan sunt betoane mai durabile n raport cu betoanele obinuite datorit unui coeficient de capilaritate sczut.
Factorii importani din punctul de vedere al durabilitii sunt:
permeabilitatea la ap;
rezistena la nghe-dezghe repetat;
permeabilitatea la gaz;
Carbonatarea;
penetrarea ionilor de clor.
Din punct de vedere al permeabilitii la ap, cercetrile efectuate n rile nordice au artat c betoanele de nalt performan sunt, prin structura lor, impermeabile la ap (Olar, 2009).
CERINE ANTAGONICE
trebuie realizat o past foarte fluid, suficient de dens, pentru evitarea segregrii i pierderea omogenitii.
marea fluiditate a betonului este obinut prin utilizarea unui dozaj ridicat dintr-un superplastifiant performant.Totusi, un dozaj n exces de superplastifiant antreneaz, n cele mai multe cazuri, segregarea.
segregarea poate fi controlat, printr-un dozaj ridicat de material fin i foarte fin n compoziie i prin folosirea unui agent de vscozitate. Totusi, obinerea unei mari rezistene la segregare are ca rezultat o reducere mai mare sau mai mic de fluiditate, cu pierderi n performanele de autocompactare ale BAC.
Astfel, optimizarea cuplului fluiditate-nesegregare creeaz numeroase probleme, n special la execuie unde coninutul n materiale fine i foarte fine al materiilor prime poate s varieze n decursul unei zile de lucru.
lucrabilitate,
consisten,
fluiditate,
mobilitate,
pompabilitate.
Compoziia granulometric a agregatelor utilizate la prepararea betonului autocompactant
Conceptul de eficien cimentoid a adaosurilor (numite i materiale suplimentare de cimentare - SCM), care a fost iniial dezvoltat pentru cenua volanta se aplic la materiale cimentoide suplimentare tradiionale de cum ar fi microsilicea (SF), zgura granulat de furnal, metacaolinul, etc.
Contribuia total adus de cenu la rezistena la compresiune a fost estimat n funcie de diferena dintre fc* si fc.
S-a evaluat factorul de eficien k, n termenii de rezistena relativ, fa de cea a betonului cu adaos, dat de raportul ntre diferen i rezistena amestecului de control (fc) ca factor de eficien:
k = (fc*-fc) / fc ,
unde: fc* este rezistena la compresune a betonului cu cenu, iar fc este rezistena la compresiune a betonului de control.
Prin urmare, valorile pozitive k indic mbuntirea rezistenei, ca influen favorabil a adaosului, n timp ce valorile negative indic pierderea de rezisten.
Proprietile betonului autocompactant proaspt trebuie testate concomitent prin mai multe metode experimentale, pentru diferii parametrii ai lucrabilitii.
ncercarea de determinare a rspndirii din tasare este utilizat pentru evaluarea capacitii de curgere liber a betonului autocompactant n absena oricror obstrucii. Diametrul masei de beton tasat este o msur a capacitii de umplere a betonului compactant.
Testul este utilizat pentru determinarea capacitii de umplere (curgere) a betonului realizat cu agregate cu diametrul granulei de maxim 20 mm. Timpul mare de curgere poate fi asociat cu o deformabilitate sczut, datorat vscozitii mari a pastei i frecarii dintre particule.
ncercarea cu cutia L este frecvent utilizat pentru a evalua capacitatea de curgere i cea de trecere, blocarea agregatului grosier de ctre barele de armtur putnd fi detectate cu usurin vizual.
ncercarea cu inel J este utilizat pentru determinarea capacitii de trecere a betonului autocompactant.
Aceast ncercare este utilizat pentru a evalua rezistena la segregare a betonului autocompactant.
Se consider c valori ale procentului de trecere (prin sita cu ochiuri de 5 mm) a betonului cuprinse ntre 5 i 15% indic o rezisten la segregare satisfctoare.
Datorit caracteristicilor sale deosebite betonul autocompactant este considerat una dintre cele mai mari descoperiri din domeniul betonului in ultimii 50 de ani.
China World Trade Center III
Source: Prof. A. F. Grandt, Jr., Course notes, Purdue University, 2000
Metoda vitezei ultrasunetelor
Source: Prof. A. F. Grandt, Jr., Course notes, Purdue University, 2000
Source: N. Krstulovic-Opara et al., "Nondestructive Testing of Concrete Structures Using the Rayleigh Wave Dispersion Method," ACI Materials Journal, V. 93, No. 1, Jan-Feb 1996, pp. 75-85.
Amplasarea senzorilor n emisia acustic
Determinarea metalelor n beton
http://www.psc.ro/wp-content/uploads/2012/02/Anteproiect-BAC.pdf
- http://uac.incd.ro/Art/v1n1a13.pdf
BIBLIOGRAFIE
1. BETON AUTOCOMPACTANT CERCETARE
(PRENORMATIV) - ICECON S.A. (http://www.psc.ro/wp-content/uploads/2012/02/RAPORT-F6-Ctr-435.pdf)
2. BETON AUTOCOMPACTANT (BAC) PENTRU INDUSTRIA DE PREFABRICATE N CONSTRUCII
-Liana TEREC, Henriette SZILGYI (http://uac.incd.ro/Art/v1n1a13.pdf)
3. SPECIFICAIE TEHNIC PRIVIND PRODUCEREA
BETONULUI AUTOCOMPACTANT ANTEPROIECT (http://www.psc.ro/wp-content/uploads/2012/02/Anteproiect-BAC.pdf)
4. Performance of Self-Compacting Concrete Containing Different Mineral Admixtures - P. Ramanathan*, I. Baskar**, P. Muthupriya***, and R. Venkatasubramani****
5. Revista CONSTRUCTORILOR, octombrie 2009. (http://www.revistaconstructiilor.eu/wp-content/uploads/2009/10/nr_53_octombrie_2009.pdf)
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Self-consolidating_concrete
Ce este bitumul?
Bitumul este un produs foarte vscos, greu volatil, nchis la culoare, obinut ca reziduu al procesrii ieiurilor corespunztoare.
Cum se produce bitumul?
Cele mai utilizate bitumuri sunt cele obinute prin distilare. Se obin prin distilarea n vid a ieiurilor, la presiune de 17 torr i 370C. Dac distilarea are loc la presiuni inferioare, aceasta se numete distilare n vid naintat.
Tipurile de bitumuri dure se obin prin oxidarea cu oxigen atmosferic la temperaturi ridicate. Bitumul precipitat, obinut prin extracia cu solveni, a sczut ca importan
Smoala este un produs rezidual rezultat n urma descompunerii termice a produselor naturale (lignit, antracit sau lemn). La temperaturi de peste 1000C, ca urmare a descompunerii termice, apar compui carcinogeni.
Bitumul se obine n principal prin distilarea n vid sau vid naintat a ieiurilor. Rareori se depete temperatura de 400C. Astfel, compuii chimici din bitum i pstreaz nemodificat forma original pe toat durata procesului de producie. Fiindc este inofensiv fa de mediul nconjurtor, spre deosebire de smoal, doar bitumul a fost aprobat n construcia de drumuri din Europa.
Asfaltul este un amestec de bitum i agregate minerale, folosit la construcia de drumuri. Funcie de domeniul de utilizare, asfaltul conine 5-10% bitum. Pentru mbuntirea proprietilor asfaltului, se poate aduga filer, nisip sau fibre. Mixtura de bitum i agregate minerale se numete asfalt natural.
Ce sunt bitumurile modificate cu polimeri?
Bitumurile modificate cu polimeri sunt liani crora li s-a adugat un material plastic. Acesta mbuntete semnificativ proprietile bitumului. Bitumurile modificate au fost special concepute pentru utilizarea n construciile de drumuri cu trafic intens. Importana lor este n continu cretere.
Bitumul poate fi reciclat! Se pot recicla bitumurile folosite n construcia de drumuri. n general, bitumul reprezint n medie 5% din masa asfaltului. n acest caz asfaltul se macin (la cald sau la rece) sau se sfrm. Vechiul asfalt mcinat se adaug (max. 50%) mpreun cu mixtura proaspt n reciclatorul de asfalt.
Instalaie de oxidare continu, reactoarele Biturox
Schema instalaiei pentru modificarea bitumurilor
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Cele dou probe debitum amplasate ninele din metal sunt nclzite nmod controlat nlichid (ap distilat pentru IB dela28 la80C, glicerin pentru IB dela80 la150C) aflat ntr-un vas din sticl, iar fiecare dintre inelele umplute cu bitum susine o bil din oel.
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
nainte denceperea ncercrii se noteaz valoarea presiunii atmosferice amediului nconjurtor, citite cubarometrul delaborator.
Creuzetul cu proba debitum este nclzit mai nti cu o vitez decretere atemperaturii de1417C/min. Cnd temperatura probei va fi cu aproximativ 56C sub punctul deinflamabilitate prevzut, se reduce nclzirea bitumului, astfel nct creterea temperaturii ntimpul ultimelor 23C s fie de56 C/min. nacest timp ncepe deplasarea flcrii detestare pe deasupra suprafeei bitumului din creuzet pn lamomentul ncare aplicarea flcrii cauzeaz aprinderea vaporilor intinderea flcrii pe suprafaa bitumului. Punctul deinflamabilitate exprimat n[C] determinat sub presiunea atmosferic amediului nconjurtor secorecteaz lapresiunea atmosferic standard utiliznd ecuaia matematic corespunztoare.
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Proba debitum este dizolvat nsolvent ifiltrat printr-un strat depulbere desticl ntr-un creuzet din sticl sinterizat. Materialul nedizolvat din bitum se spal, se usuc ise cntrete. Apoi se calculeaz rezultatul solubilitii exprimate ca procent al masei prii dizolvate debitum nraport cu masa ntregii probe [% m/m].
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Calcularea Indicelui depenetraie conform EN 12591 se bazeaz pe premisa c bitumul are latemperatura denmuiere o penetraie egal cu 800 [0,1 mm].
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
i scade penetraiai crete temperatura de nmuierecrete temperatura de ruperecrete vscozitateaKrzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Factorii ce influeneaz adezivitatea:
Gradul deumiditate aagregatelor stratul deap pe agregate nu permite anrobarea corect agranulelor cu bitum. Acest defect al agregatelor poate fi eliminat prin depozitarea corespunztoare pe terenul fabricii demixturi asfaltice in timpul procesului deuscare aagregatelor nunitatea deproducie.Prfuirea agregatului aceast problem apare atunci cnd stratul depraf aflat pe granulele deagregat reprezint o barier care ntrerupe accesul bitumului lasuprafaa granulelor deagregat. i aceast problem poate fi soluionat (cel puin parial) prin ndeprtarea eficient aprafului nunitatea deproducie.Microtextura granulelor deagregat cu ct este mai bun microtextura agregatului, cu att este mai mare suprafaa deaderen abitumului laagregat. Pe lng suprafaa efectiv decontact, un rol esenial nntrire este jucat denumeroii pori existeni lasuprafaa granulelor.Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Factorii ce influeneaz adezivitatea:
Granulaia mixturii cu ct grosimea filmului debitum pe agregat este mai mare, cu att mbinarea bitumului cu agregatul este mai durabil. Astfel, mixturile cu granulaie discontinu (deexemplu SMA), cu un exces intenionat debitum sunt nacest sens benefice din punctul devedere al adezivitii bitumului laagregat.Gradul deaciditate aagregatului. Toate agregatele rutiere pot fi clasificate conform coninutului desiliciu (SiO2). Agregatele caracterizate decel mai mare coninut desiliciu (peste 65%) au fost denumite acide 1 (deexemplu cuarite, granituri), iar cele cu un coninut desiliciu sub 55% bazice (calcare, dolomii, unele bazalturi). Coninutul 55-65% SiO2 indic un agregat intermediar. Aciditatea agregatului astfel clasificat indic orientativ afinitatea adeziv aacestuia fa deliant deoarece bitumurile au o adezivitate mult mai bun laagregatele bazice dect laagregatele acide (agregatele acidesunt mai hidrofile se umezesc mai bine cu ap). De aceea, pentru agregatele acidei intermediare se folosesc deobicei substane adezive speciale.Proprietile fizico-chimice ale bitumuluiEN 12697-11 Mixturi asfaltice. Metodedencercare pentru mixturi asfaltice preparate lacald. Partea 11: Determinarea afinitii dintre agregate i bitum.Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Pressure Aging Vessel
(PAV)
EN 14769 Bitum i liani bituminoi. mbtrnire dedurat, accelerat, realizat ntr-un recipient dembtrnire sub presiune (PAV).
Bending Beam Rheometer
(BBR)
EN 14771 Bitum i liani bituminoi. Determinarea modulului derigiditate i flexiune. Reometru cu bar dencovoiere
Dynamic Shear Rheomete
(DSR)
EN 14470 Bitum i liani bituminoi. Determinarea modulului complex deforfecare i aunghiului defaz. Reometru cu forfecare dinamic (DSR)
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Modulul de elasticitate complex
pentru mixturi asfaltice curba Black
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
Modele reologice pentru mixturi asfaltice, beton, soluri
Krzysztof Baejowski, Jacek Olszacki , Hubert Peciakowsk, Ghidul bitumurilor - ORLEN Asfalt, 2013
*
*
0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%00.2%0.4%0.6%0.8%1.0%1.2%1.4%1.6%1.8%
Reducerea de apa [%]Dozaj aditiv [% din masa cimentului]