0 Compozitie indrumator de trimis.pdf

1

3.PROIECTAREA COMPOZIŢIEI BETOANELOR DE CLASĂ ≥C8/10

Proiectarea compoziţie betoanelor presupune parcurgerea a trei mari etape:

- Stabilirea datelor iniţiale. - Stabilirea calitativă a materialelor componente (Alegerea calitativă a

componenţilor). - Stabilirea cantitativă a materialelor componente (Rezolvarea cantitativă a

componenţilor).

3.1. STABILIREA DATELOR INIŢIALE

Pentru proiectarea compoziţiei betoanelor este necesar să se cunoască un minim de date stabilite de proiectant şi beneficiar şi menţionate în proiectul de rezistenţă, respectiv de către executant şi menţionate în proiectul tehnologic.

3.1.1. CLASA BETONULUI

Rezistenţa la compresiune a betonului este exprimată prin clasele de rezistenţă legate de rezistenţa caracteristică (fractil 5%) măsurată pe cilindru fck sau pe cub fck,cube, conform cu EN 206-1. Clasa betonului este stabilită de către proiectant, din condiţii de rezistenţă şi durabilitate. Condiţiile de durabilitate se referă la menţinerea caracteristicilor betonului în limite care să asigure o comportare corespunzătoare a construcţiilor pe durata lor de viaţă. Clasa minimă de beton din condiţii de durabilitate se stabileşte în funcţie de clasele de expunere ale elementului (vezi pct. 3.1.2), din tabelele 37 şi 38. Clasa betonului este specificată în proiectul de rezistenţă.

Betoanele cu densitate normală sau betoanele grele se clasifică în funcţie de rezistenţa la compresiune, conform tabelului 1.

Pentru betoanele uşoare se aplică clasificarea din tabelul 2. Valoarea fck,cil este rezistenţa caracteristică cerută la 28 zile, măsurată pe cilindri de

150 mm diametru şi 300 mm înălţime, şi valoarea fck,cub este rezistenţa caracteristică cerută la 28 zile, măsurată pe cuburi cu latura de 150 mm. TABELUL 1. – Clase de rezistenţă pentru betoane cu densitate normală

Clasa de rezistenţă a betonului

Rezistenţa caracteristică pe cilindri fck cil (N/mm2)

Rezistenţa caracteristică pe cub fck cub (N/mm2)

C8/10 8 10 C12/15 12 15 C16/20 16 20 C20/25 20 25 C25/30 25 30 C30/37 30 37 C35/45 35 45 C40/50 40 50 C45/55 45 55 C50/60 50 60 C55/67 55 67 C60/75 60 75 C70/85 70 85 C80/95 80 95

C90/105 90 105 C100/115 100 115

2

TABELUL 2. – Clase de rezistenţă pentru betoane uşoare Clasa de rezistenţă

a betonului Rezistenţa caracteristică pe

cilindri fck cil (N/mm2) Rezistenţa caracteristică pe

cub fck cub (N/mm2) LC8/9 8 9

LC12/13 12 13 LC16/18 16 18 LC20/22 20 22 LC25/28 25 28 LC30/33 30 33 LC35/38 35 38 LC40/44 40 44 LC45/50 45 50 LC50/55 50 55 LC55/60 55 60 LC60/66 60 66 LC70/77 70 77 LC80/88 80 88

Alte valori pot fi utilizate dacă este stabilită şi documentată cu o precizie suficientă o relaţie cu valorile de referinţă pe cilindri

3.1.2. DURABILITATEA ŞI CLASELE DE EXPUNERE ALE ELEMENTULUI

O structură durabilă trebuie să satisfacă exigenţele de aptitudine de exploatare, de

rezistenţă şi de stabilitate pe întreaga durată de utilizare din proiect, fără vreo pierdere semnificativă de funcţionalitate nici lucrari de întreţinere neprevăzute excesive.

Protecţia cerută pentru structură trebuie să fie stabilită considerând utilizarea prevăzută, durata de utilizare din proiect (vezi EN 1990), programul de întreţinere avut în vedere precum şi acţiunile aşteptate.

Trebuie luate în considerare posibila importanţă a acţiunilor directe şi indirecte, condiţiile de mediu şi efectele ce rezultă.

Protecţia armăturilor contra coroziunii depinde de compactitatea, de calitatea şi de grosimea stratului de acoperire, pe de-o parte, şi de fisurare pe de altă parte. Compactitatea şi calitatea acoperirii sunt obţinute prin controlul valorii maximale a raportului apă/ciment şi de conţinutul minim de ciment (vezi EN 206-1); ele pot fi asociate unei clase minime de rezistenţă a betonului.

Condiţiile de expunere sunt condiţiile fizice şi chimice la care este expusă structura, în plus faţă de acţiunile mecanice. Acţiunile datorate mediului înconjurător sunt clasificate în clase de expunere şi sunt prezentate în tabelul 3.

Standardul SR EN 206-1 defineşte diferite clase de expunere în funcţie de mecanismele de degradare ale betonului. Notaţia utilizată pentru identificarea acestor clase este formată din două litere şi o cifră.

Prima literă este X (de la eXposure în limba engleză) urmată de o alta care se referă la mecanismul de degradare considerat, astfel:

- C de la Carbonation (Carbonatare) - D de la Deicing Salt (Sare pentru dezgheţ) - S de la Seawater (Apă de mare) - F de la Frost (Îngheţ) - A de la Aggressive environment (Mediu agresiv chimic) - M de la Mechanical abrasion (Atac mecanic prin abraziune)

A doua literă este urmată de o cifră care se referă la nivelul de umiditate (XC, XD, XS, XF) sau nivelul de agresivitate (XA, XM).

În mod sintetic aceste clase de expunere la acţiunea mediului înconjurător pot fi împărţite în clase de expunere cu risc de atac asupra betonului şi/sau armăturii, conform tabelului 3:

3

TABELUL 3. – Clase de expunere

Clasa de expunere

Descriere sumară

X0 Fără risc Nici un fel de risc de coroziune sau atac

XF Inghet-dezghet Clase de expunere cu risc asupra betonului

Atac din inghet-dezghet cu sau fara sare (cloruri ca agenti de dezghetare)

XA Atac chimic Atac chimic XM Abraziune mecanică Abraziune mecanică XC Carbonatare

Clase de expunere cu risc asupra armăturii din oţel

Carbonatare

XD Cloruri folosite ca agenţi de dezgheţare

Cloruri din alte surse decât apa de mare

XS Cloruri din apa de mare Cloruri din apa de mare

3.1.2.1. Beton în mediu fără risc Tipurile de beton care se găsesc în mediu fără risc se găsesc în tabelul 4.

TABELUL 4. – Beton în mediu fără risc Denumirea

clasei Descrierea mediului înconjurător Exemple informative ilustrând alegerea

claselor de expunere Nici un risc de coroziune sau atac

X0

Beton simplu şi fără piese metalice înglobate. Toate expunerile, cu excepţia cazurilor de îngheţ-dezgheţ, de abraziune şi de atac chimic

Beton de umplutură / egalizare

3.1.2.2. Beton expus la carbonatare Carbonatarea betonului este un risc major pentru betonul armat. Atacul betonului prin carbonatare are loc în urma reacţiei dioxidului de carbon din

aerul atmosferic sau apa cu constituienţii (hidrocompusii) cimentului intărit, în special cu hidroxidul de calciu. Se formează carbonat de calciu, foarte greu solubil în apă, care colmatează stratul superficial al betonului realizând o anumită impermeabilizare a acestuia.

Dupa contactul între betonul proaspăt şi armătură, la suprafaţa oţelului se formează relativ rapid un strat („film”) subţire şi stabil („de pasivare”) din oxizi care aderă puternic la oţel şi care îi asigură protecţia faţă de coroziunea (ruginirea) caizată de prezenţa oxigenului şi apei.

Menţinerea stării „de pasivare” este condiţionată de o valoare suficient de mare a pH-ului soluţiei din porii pietrei de ciment din vecinătatea armăturilor. Când pH-ul acestei soluţii se reduce, stratul protector al armăturii („de pasivare”), este înlăturat şi are loc coroziunea oţelului (cu conditia ca sa existe oxigenul şi apa).

Carbonatarea betonului reduce pH-ul soluţiei din porii pietrei de ciment de la o valoare (normală) cuprinsă între 12,6 şi 13,5 la aproximativ 9. Când tot hidroxidul de calciu s-a carbonatat valoarea pH-ului se reduce la aproximativ 8,3.

Determinarea adâncimii de beton carbonatat se face prin tratarea unei suprafeţe proaspăt desprinse de beton cu o soluţie de fenolftale în alcool diluat.

Hidroxidul de calciu se colorează trandafiriu (pentru pH mai mare de 9,5), iar porţiunea de beton carbonatată va rămâne neafectată. Pe măsură ce carbonatarea avansează, zona trandafirie dispare.

Viteză de carbonatare a betonului depinde mult de regimul de umiditate în care respectiva structură este exploatată; această viteză de carbonatare este maximă în cazul unei umidităţi situate între 50 şi 75% şi variază cu distanţa de la suprafaţa elementului.

4

Dacă suprafaţa betonului este expusă la o umiditate variabilă (umezire periodică), viteză de carbonatare se reduce într-o anumită măsură datorită unei difuziuni mai lente a dioxidului de carbon prin porii saturaţi din piatra de ciment. TABELUL 5. – Beton expus la carbonatare Denumirea

clasei Descrierea mediului

înconjurător Exemple informative ilustrând alegerea claselor

de expunere Coroziunea datorată carbonatării Când betonul care conţine armături sau piese metalice înglobate, este expus la aer şi umiditate, expunerea trebuie clasificată în modul următor: NOTĂ – Condiţiile de umiditate luate in considerare sunt cele din betonul ce acoperă armăturile sau piesele metalice înglobate, dar în numeroase cazuri, această umiditate poate fi considerată că reflectă umiditatea ambiantă. În acest caz, o clasificare fondată pe diferite medii ambiante poate fi acceptabilă. Situaţia nu poate fi aceeaşi dacă există o barieră între beton şi mediul său înconjurător (acoperirea betonului cu un material de protecţie).

XC1 Uscat sau permanent umed

Beton în interiorul clădirilor unde gradul de umiditate a mediului ambiant este redus (inclusiv bucătăriile, băile şi spălătoriile clădirilor de locuit) Beton imersat permanent în apă

XC2 Umed, rareori uscat Suprafeţe de beton în contact cu apa pe termen lung (de exemplu elemente ale rezervoarelor de apă) Un mare număr de fundaţii

XC3 Umiditate moderată

Beton în interiorul clădirilor unde umiditatea mediului ambiant este medie sau ridicată (bucătării, băi, spălătorii profesionale altele decât cele ale clădirilor de locuit) Beton la exterior, însă la adăpost de intemperii (elemente la care aerul din exterior are acces constant sau des, de exemplu : hale deschise)

XC4 Alternanţă umiditate - uscare

Suprafeţe supuse contactului cu apa, dar care nu intră în clasa de expunere XC2 (elemente exterioare expuse intemperiilor)

Figura 1: Determinarea adâncimii de beton carbonatat

5

Într-o structură din beton protejată de ploaie (la interior) carbonatarea decurge cu o viteză mai mare decât într-o structură expusă umezirii alternative (la ploaie). În interiorul construcţiilor viteza de carbonatare poate fi mai mare decât în exterior dar totuşi nu sunt aşteptate consecinţe negative în ceea ce priveşte coroziunea armăturii de oţel, în afara situaţiei în care betonul este umezit ulterior (de exemplu apa pătrunsă dinspre exterior spre zona carbonatată).

O temperatură mai ridicată în interiorul cladirilor sporeşte viteza de carbonatare a betonului.

3.1.2.3. Beton expus la atacul clorurilor Cel mai utilizat agent de dezgheţareeste amestecul de nisip şi sare. Atacul clorurilor (în special a sării geme, NaCl) reprezintă un risc atât pentru betonul

armat cât şi pentru betonul simplu asupra căruia se impun exigenţe legate de calitatea suprafeţei (exemplu: pavele, beton rutier, beton decorativ etc.). Atacul clorurilor se poate manifesta separat sau impreuna cu atacul din îngheţ-dezgheţ.

Ionii de clor patrund prin stratul de acoperire şi distrug stratul de oxid stabil („de pasivare”) de pe suprafaţa armăturilor. Consecinţă acestui atac este coroziunea puternică a oţelului insotita de expandarea (exfolierea) betonului stratului de acoperire efect al volumului mare al produsilor de coroziune. Proiectarea unui beton cu o impermeabilitate ridicată împreună cu realizarea unui strat suficient de gros de acoperire a armăturilor reprezintă măsuri constructive eficiente, de întârziere a transportului ionilor de clor. Cu cât grosimea stratului de acoperire este mai mare şi permeabilitatea acestuia mai redusă cu atât va fi mai lung intervalul de timp în care concentraţia de ioni de clor la suprafaţa oţelului va atinge valoarea limită pentru distrugerea stratului „de pasivare”.

Pot fi luate, în mod suplimentar faţă de cele de mai sus, o serie de măsuri speciale de creştere a rezistenţei oţelului la atacul clorului cum sunt introducerea de adaosuri speciale, pentru inhibarea atacului, în compoziţia betonului, acoperiri ale armăturilor cu diverse pelicule, protecţia catodica precum şi o serie de acoperiri de suprafaţa ale betonului (ex: răşini) menite să-i sporească impermeabilitatea

Figura 2: Exemplu de beton corodat de atacul clorurilor

6

TABELUL 6. – Beton expus la atacul clorurilor Denumirea



de expunere Coroziunea datorată clorurilor având altă origine decât cea marină Când betonul care conţine armături sau piese metalice înglobate, este în contact cu apa având altă origine decât cea marină, conţinând cloruri, inclusiv din sărurile pentru dezgheţare, clasele de expunere sunt după cum urmează: NOTĂ – În ce priveşte condiţiile de umiditate, a se vedea de asemenea secţiunea 2 din acest tabel.

XD1 Umiditate moderată

Suprafeţe de beton expuse la cloruri transportate de curenţi de aer (de exemplu suprafeţele expuse agenţilor de dezgheţare de pe suprafaţa carosabilă, pulverizaţi şi transportaţi de curenţii de aer, la garaje, etc.)

XD2 Umed, rar uscat Piscine, rezervoare Beton expus apelor industriale conţinând cloruri

XD3 Alternanţă umiditate - uscare

Elemente ale podurilor, ziduri de sprijin, expuse stropirii apei conţinând cloruri Şosele, dalele parcajelor de staţionare a vehiculelor

Coroziunea datorată clorurilor din apa de mare Când betonul care conţine armături sau piese metalice înglobate, este pus în contact cu cloruri din apa de mare, sau acţiunii aerului ce vehiculează săruri marine, clasele de expunere sunt următoarele:

XS1

Expunere la aerul ce vehiculează săruri marine, însă nu sunt în contact direct cu apa de mare

Structuri pe sau în apropierea litoralului (agresivitatea atmosferica marina acţionează asupra construcţiilor din beton, beton armat pe o distanţă de circa 5 km de ţărm)

XS2 Imersate în permanenţă Elemente de structuri marine

XS3 Zone de amaraj, zone supuse stropirii sau ceţei Elemente de structuri marine

3.1.2.4. Beton expus la atac din îngheţ-dezgheţ Betonul uscat nu este afectat de fenomenul de îngheţ-dezgheţ. Dacă elementul este supus temperaturilor negative la scurt timp de la turnare, apa

reţinută în porii capilari din piatra de ciment îngheaţă şi işi sporeşte volumul cu ~9% producând expansiuni în masa betonului. În urma ciclurilor repetate de îngheţ-dezgheţ, aceste expansiuni conduc la apariţia de microfisuri în masa betonului care se extind pe timpul îngheţului şi se umplu cu apă pe timpul dezgheţului. Consecinţele atacului din îngheţ-dezgheţ sunt vizibile, sub formă de cojiri, exfolieri etc., şi la suprafaţa elementului turnat.

Efectele distructive cumulative ale solicitărilor din îngheţ-dezgheţ pot fi apreciate prin modificarea modulului dinamic de elasticitate al probei, prin pierderea de rezistenţă la compresiune (eventual tracţiune) sau modificări dimensionale (o modificare dimensională importantă este un indiciu privind fisurarea internă a betonului supus la îngheţ-dezgheţ).

Fiecare îngheţ al elementului din beton provoacă o migrare a apei, prin interiorul betonului, către frontul de îngheţ; asistăm aşadar la deplasarea apei neîngheţate din porii fini spre zonele în care s-a format gheaţa în porii capilari, printr-un proces de difuzie.

Utilizarea diferiţilor agenţi de dezgheţare care stagnează pe suprafaţa betonului expus îngheţ-dezgheţului accentuează degradările. Aceştia produc o presiune osmotică având ca şi consecinţă deplasarea apei din interiorul betonului spre stratul de suprafaţa, favorizând astfel alimentarea frontului de îngheţ cu apă. Dacă după dezgheţ solutia rezultată (apă şi sare) rămâne la suprafaţa betonului are loc o degradare mult mai severă decat dacă aceasta este îndepărtată gravitaţional prin conformarea elementului (prezenţa pantelor de scurgere, spre exemplu).

7

TABELUL 7. – Beton expus la atac din îngheţ-dezgheţ Denumirea



de expunere Atac din îngheţ-dezgheţ cu sau fără agenţi de dezgheţare Când betonul este supus la un atac semnificativ datorat ciclurilor de îngheţ-dezgheţ, atunci când este umed, clasele de expunere sunt următoarele:

XF1 Saturaţie moderată cu apă fără agenţi de dezgheţare

Suprafeţe verticale ale betonului expuse la ploaie şi la îngheţ

XF2 Saturaţie moderată cu apă, cu agenţi de dezgheţare

Suprafeţe verticale ale betonului din lucrări rutiere expuse la îngheţ şi curenţilor de aer ce vehiculează agenţi de dezgheţare

XF3 Saturaţie puternică cu apă, fără agenţi de dezgheţare

Suprafeţe orizontale ale betonului expuse la ploaie şi la îngheţ

XF4 Saturaţie puternică cu apă, cu agenţi de dezgheţare sau apă de mare

Şosele şi tabliere de pod expuse la agenţi de dezgheţare Suprafeţele verticale ale betonului expuse la îngheţ şi supuse direct stropirii cu agenţi de dezgheţare Zonele structurilor marine expuse la îngheţ şi supuse stropirii cu agenţi de dezgheţare

Figura 3: Proba de beton martor şi cea supusa atacului din îngheţ-dezgheţ, cu sare.

3.1.2.5. Beton expus la atac chimic Alegerea claselor de expunere se face în funcţie de caracteristicile chimice care

conduc la agresiunea cea mai intensă asupra betonului (vezi tabelul 8). Când cel puţin două caracteristici agresive conduc la aceeaşi clasă de expunere,

mediul înconjurător trebuie clasificat în clasa imediat superioară, dacă un studiu specific nu a demonstrat că aceasta nu este necesar.

În general atacul chimic al betonului conduce la descompunerea produşilor de hidratare (a hidroxidului de calciu în special) şi la formarea de noi compuşi care, dacă sunt solubili, sunt antrenaţi şi eliminati din beton; dacă aceşti compuşi nu sunt solubili pot acţiona distructiv în zona în care se formează.

Valorile limită pentru clasele de expunere corespunzătoare la atacul chimic al solurilor naturale şi apelor subterane sunt prezentate în tabelul 9.

8

TABELUL 8. – Beton expus la atac chimic Denumirea



de expunere Atac chimic Când betonul este expus la atac chimic, care survine din soluri naturale, ape de suprafaţă şi ape subterane, clasificarea se face după cum se indică în tabelul 4. Clasificarea apelor de mare depinde de localizarea geografică, în consecinţă se aplică clasificarea valabilă pe locul de utilizare a betonului. NOTĂ -Un studiu special, poate fi necesar pentru determinarea clasei de expunere adecvate în medii înconjurătoare, în situaţiile următoare: - nu se încadrează în limitele din tabelul 4; - conţine alte substanţe chimice agresive; - sol sau apă poluată chimic; - prezintă o viteză ridicată a apei de scurgere, în combinaţie cu anumite substanţe chimice din tabelul 4.

XA1 Mediu înconjurător cu agresivitate chimică slabă, conform tabelului 9

XA2

Mediu înconjurător cu agresivitate chimică moderată, conform tabelului 9

XA3 Mediu înconjurător cu agresivitate chimică intensă, conform tabelului 9

3.1.2.5.1. Atacul acid Atacul acid produce practic dizolvarea pastei de ciment. Betonul este atacat de toate lichidele având pH-ul sub 6,5 însă atacul se consideră a fi

sever numai la un pH sub 5,5. Dacă valoarea pH-ului scade sub 4,5 atacul se consideră a fi foarte sever.

Consecinţele atacului acid depind de viteza apei contaminate (soluţiei acide) aflate în contact cu betonul, de calitatea betonului, de tipul cimentului şi agregatelor folosite.

Cei mai frecvenţi acizi în pământ şi în apele naturale sunt acidul carbonic, humic şi sulfuric. Primii doi sunt doar moderat agresivi şi nu pot avea un pH sub 3.5; acidul sulfuric însă poate avea pH-ul sub 2.

Atacul poate fi cauzat de ape industriale sau reziduale (ape de canalizare) ce conţin acizi organici şi anorganici precum şi de către substanţe din compoziţia unor gaze industriale.

Atacul în cazul apei menajere are loc deasupra nivelului de curgere prin canal, piatra de ciment fiind dizolvată treptat. Apele menajere de canal, deşi sunt alcaline, degradează betonul în special în condiţii de temperatură ridicată, când compuşii cu sulf din acestea sunt reduşi de către bacteriile anaerobe, cu degajare de hidrogen sulfurat. Acesta în sine nu este un agent distructiv dar este solubilizat sub formă de filme de umezeală la suprafaţa expusă a betonului şi este oxidat de bacteriile aerobe cu formare în final de acid sulfuric.

Betonul poate fi atacat şi de ape naturale ce conţin dioxid de carbon liber aşa cum sunt apele minerale (ce pot conţine inclusiv hidrogen sulfurat) sau cele din zona turbăriilor (care pot fi acide, cu un pH ~4,4).

Viteza atacului acid asupra betonului descreşte atunci când a ajuns să fie expus agregatul întrucât suprafaţa expusă atacului devine mai mică, mediul agresiv trebuind să se deplaseze în jurul particulelor de agregat. Facem menţiunea că agregatele calcaroase şi dolomitice sunt atacate puternic de către acizi, prin urmare utilizarea acestui tip de agregate în medii acide este interzisă.

Prin fisurile şi porii betonului, acizii ajung la armături unde produc o coroziune expansivă a oţelului, conducând la fisurarea şi dizlocarea stratului de acoperire.

9

Betonul, deşi este un material rezistent la atacul microbiologic întrucât pH-ul acestui mediu nu stimulează atacul, totuşi, în condiţii deosebite (rare) unele alge, ciuperci şi bacterii pot consuma azotul atmosferic cu formare de acid azotic. TABELUL 9. – Valorile limită pentru clasele de expunere corespunzătoare la atacul chimic al solurilor naturale şi apelor subterane Mediile înconjurătoare chimic agresive, clasificate mai jos, sunt bazate pe soluri şi ape subterane naturale la o temperatură a apei/solului cuprinsă între 5°C şi 25°C şi în cazurile în care viteza de scurgere a apei este suficient de mică pentru a fi considerată în condiţii statice. Alegerea claselor se face în raport de caracteristicile chimice ce conduc la agresiunea cea mai intensă. Când cel puţin două caracteristici agresive conduc la aceeaşi clasă, mediul înconjurător trebuie clasificat în clasa imediat superioară, dacă un studiu specific nu a demonstrat că acesta nu este necesar.

Caracteristici chimice

Metode de încercări de

referinţă XA1 XA2 XA3

Ape de suprafaţă şi subterane SO4

2-, mg/l SR EN 196-2 ≥ 200 şi ≤ 600 > 600 şi ≤ 3000 > 3000 şi ≤ 6000

pH ISO 4316 ≤ 6,5 şi ≥ 5,5 < 5,5 şi ≥ 4,5 < 4,5 şi ≥ 4,0

CO2 agresiv, mg/l EN 13577 ≥ 15 şi ≤ 40 > 40 şi ≤ 100 > 100 până la

saturaţie

NH4 +, mg/l SR ISO 7150-1 sau SR ISO

7150-2 ≥ 15 şi ≤ 30 > 30 şi ≤ 60 > 60 şi ≤ 100

Mg2+, mg/l SR ISO 7980 ≥ 300 şi ≤ 1000 > 1000 şi ≤ 3000 > 3000 până la saturaţie

Sol SO4

2-, mg/kga) total SR EN 196-2b) ≥ 2000 şi ≤ 3000 >3000c) şi ≤

12000 >12000 şi ≤24000

Aciditate, ml/kg DIN 4030-2 > 200

Baumann Gully Nu sunt întâlnite în practică

a) Solurile argiloase a căror permeabilitate este inferioară la 10-5 m/s, pot să fie clasate într-o clasă inferioară. b) Metoda de încercare prevede extracţia SO4 2- cu acid clorhidric; ca alternativă este posibil de a proceda la această extracţie cu apă, dacă aceasta este admisă pe locul de utilizare a betonului. c) Limita trebuie să rămână de la 3000 mg/kg până la 2000 mg/kg în caz de risc de acumulare de ioni de sulfat în beton datorită alternanţei perioadelor uscate şi perioadelor umede, sau prin ascensiunea capilară.

Figura 4: Coroziunea betonului la atac acid.

10

3.1.2.5.2. Atacul SULFATIC Betonul atacat de sulfaţi are un aspect lăptos („albicios”) caracteristic. Atacul sulfatic

poate fi din păcate diagnosticat doar după ce apar semnele vizibile şi specifice de degradare - expansiuni, fisuri, eroziuni sau înmuierea pastei de ciment - începând de la colţurile elementului.

Practic se produce dizolvarea de către agenţii agresivi a produselor de hidratare ale cimentului, în special a hidroxidului de calciu, compusul cu solubilitatea maximă. Pe lângă acesta pot fi dizolvaţi hidrosilcaţii de calciu precum şi agregatele calcaroase sau dolomitice.

Consecinţele atacului sulfatic sunt expandarea/fisurarea distructivă însoţită de pierderea de rezistenţă a betonului cauzată de diminuarea coeziunii pietrei de ciment (betonul se transformă într-un material friabil, moale) şi a adeziunii dintre aceasta şi particulele de agregat.

Determinările de laborator au aratat că, iniţial primele efecte ale atacului sulfatului sunt creşterea densităţii şi rezistenţei betonului, întrucât produşii de reacţie umplu spaţiile goale (porii) din stratul de suprafaţă al betonului.

Betonul este în mod obişnuit atacat de sărurile în solutie (sulfaţii de calciu, potasiu, magneziu etc.) care sunt prezente în mod curent în sol sau ape subterane.

Sulfaţii din apele subterane sunt de obicei de origine naturală dar pot proveni şi din îngrăşăminte agricole sau ape reziduale/industriale cu conţinut de sulfat de amoniu care atacă piatra de ciment cu formare de ghips; acesta are un volum mai mare decât produsul iniţial conducând la degradarea betonului (degradări prin expansiune).

În zone industriale, în particular în zonele de zăcăminte de gaz, pot apărea pe lângă sulfaţi şi alte substanţe agresive. De exemplu ionii de magneziu pot însoţi ionii de sulfat; prin reacţia dintre aceştia şi hidroxidul de calciu se formează hidroxidul de magneziu (“brucit”) care este uşor solubil, precipită în solutie şi conduce la creşterea volumului (apar adegradări prin expansiune).

În evaluarea riscului şi consecinţelor atacului sulfatic, trebuie cunoscută şi dinamica (direcţia de deplasare şi viteză) apei subterane. Atunci când elementul din beton este expus presiunii apei cu sulfaţi pe una din suprafeţe, viteza atacului va fi mai mare, în mod normal, pe această suprafaţă. Pe lângă concentraţia de sulfat, viteza cu care este atacat betonul depinde de viteza cu care sulfatul consumat prin reacţii cu piatra de ciment poate fi refăcut.

De exemplu: - atacul sulfatic produs prin umezirea şi uscarea alternativă a elementului turnat

conduce la o deteriorare mai rapidă a betonului; - în anumite condiţii de amplasament şi conformare a elementului (care să

favorizeze reţinerea apei pe suprafaţa acestuia), concentraţia de sulfat în apă poate fi mărită considerabil prin evaporare (ex: stropirea cu apă de mare pe suprafeţe orizontale, care reţin apă).

Figura 5: Coroziunea betonului la atac sulfatic.

11

În Ordinul nr. 577 din 29 aprilie 2008, se fac câteva completări la normativul NE 01-1/2007, privind clasificarea mediilor atmosferice agresive asupra elementelor din beton armat şi beton precomprimat supraterane.

Mediile atmosferice agresive luate în considerare în prezentul normativ se clasifică

în patru clase de agresivitate asupra elementelor din beton armat şi beton precomprimat: XA 1b - medii cu agresivitate foarte slabă; XA 2b - medii cu agresivitate slabă; XA 3b - medii cu agresivitate medie; XA 4b - medii cu agresivitate puternică Clasa de agresivitate se stabileşte în funcţie de starea fizică şi natura factorilor

agresivi. Agenţii agresivi pot fi în stare: - gazoasă (gaze agresive de diferite feluri, ceaţă provenită din condensul

vaporilor ce apar în urma variaţiei umidităţii sau datorită caracteristicilor de exploatare a instalaţiilor tehnologice);

- solidă (săruri, cenuşi, praf, pământ etc.) Clasa de agresivitate a mediilor atmosferice cu agenţi agresivi în stare gazoasă se

stabileşte în funcţie de umiditatea relativă a aerului, de temperatura mediului şi de caracteristica gazelor agresive, conform Tabelului 10.

TABELUL 10. – Determinarea clasei de agresivitate a mediilor atmosferice cu agenţi agresivi în stare gazoasă funcţie de umiditatea relativă a aerului, de temperatura mediului şi de caracteristica gazelor agresive

Clasa de agresivitate a

mediului

Umiditatea

relativă a aerului,

%

Temperatura

mediului °C

Caracteristica gazelor

agresive (vezi tabelul 11)

XA 1b 61 …75 max.50 fără gaze agresive

≤ 60 max.50 gaze agresive din grupa A

XA 2b > 75 max.50 fără gaze agresive

61 … 75 max.50 gaze agresive din grupa A ≤ 60 max.50 gaze agresive din grupa B

XA 3b

> 75 max.50 gaze agresive din grupa A 61 … 75 max.50 gaze agresive din grupa B

≤ 60 max.50 gaze agresive din grupa C

XA 4b > 75 max.50 gaze agresive din grupa B 61 … 75 max.50 gaze agresive din grupa C

La stabilirea clasei de agresivitate a mediului în stare gazoasă se vor avea în vedere

următoarele: a) La temperaturi ale mediului cuprinse între 50°C şi 80°C, clasa de agresivitate din

tabelul I.1 se măreşte cu o clasă. b) În cazul în care pe suprafaţa elementelor de construcţii este posibilă formarea

condensului, agresivitatea se măreşte cu o clasă, dacă mediul conţine gaze agresive. c) În cazul în care concentraţiile de gaze agresive sunt mai mari decât la gazele din

grupa C şi umiditatea relativă a aerului este mai mică decât 60%, mediile respective se consideră în clasa XA 4b.

d) În cazul în care gazele agresive sunt din grupa C şi umiditatea relativă a aerului este mai mare de 75%,

În cazurile în care după aplicarea corecţiilor precizate la punctele a), b) şi c) rezultă o clasă de agresivitate mai mare de XA 4b, precum şi în cazul în care concentraţiile de gaze agresive sunt mai mari decât la gazele din grupa C şi umiditatea relativă a aerului este mai mare de 60%, mediile respective se consideră cazuri speciale şi se analizează fiecare în parte.

12

e) În cazul prezenţei mai multor gaze agresive din grupe diferite, clasa de agresivitate se stabileşte pentru gazul cel mai agresiv.

Încadrarea gazelor agresive în grupele A, B şi C specificate în tabelul 10 se face

conform Tabelului 11.

TABELUL 11 - Încadrarea gazelor agresive Grupa de

Denumirea gazului

Formula

Concentraţia gazelor

Grupa A

Dioxid de sulf

SO2

< 0,10 Hidrogen sulfurat H2S < 0,01

Acid fluorhidric HF < 0,02 Clor Cl2 < 0,05

Acid clorhidric HCl < 0,05 Oxizi de azot NO, NO2 < 0,05

Amoniac NH3 < 0,10

Grupa B

Dioxid de sulf

SO2

0,1 … 5,0 Hidrogen sulfurat H2S 0,01 … 0,5

Acid fluorhidric HF 0,02 … 0,5 Clor Cl2 0,05 … 0,5

Acid clorhidric HCl 0,05 … 1,0 Oxizi de azot NO, NO2 0,05 … 1,0

Amoniac NH3 0,1 … 5,0

Grupa C

Dioxid de sulf

SO2

5,1 … 50,0 Hidrogen sulfurat H2S 0,51 … 5,0

Acid fluorhidric HF 0,51 … 5,0 Clor Cl2 0,51 … 2,0

Acid clorhidric HCl 1,1 … 10,0 Oxizi de azot NO, NO2 1,1 … 10,0

Amoniac NH3 5,1 … 50,0

Clasa de agresivitate a mediilor atmosferice cu agenţi agresivi în stare solidă se

stabileşte în funcţie de umiditatea relativă a aerului şi caracteristica solidului, conform Tabelului 12 (în interiorul construcţiilor) şi Tabelului 14 în aer liber.

Caracteristica solidului se ia în considerare conform Tabelului 13.

TABELUL 12. – Determinarea clasei de agresivitate a mediilor atmosferice cu agenţi agresivi în stare solidă funcţie de umiditatea relativă a aerului şi caracteristica solidului, în interiorul construcţiilor


mediului

Umiditatea relativă a aerului, % Caracteristica solidului(1)

XA 1b

61 … 75 slab solubil ≤ 60 uşor solubil - puţin higroscopic

XA 2b

> 75 slab solubil 61 … 75 uşor solubil - puţin higroscopic

≤ 60 uşor solubil - higroscopic

XA 3b > 75 uşor solubil - puţin higroscopic

61 … 75 uşor solubil - higroscopic XA 4b > 75 uşor solubil - higroscopic

(1)Mediile cu solide cu agresivitate ridicată, notate cu asterisc în tabelul 13, conferă mediului clasa de agresivitate XA 4b, indiferent de caracteristica solidului respectiv şi de umiditatea relativă a aerului.

13

TABELUL 13. – Caracteristica solidului Denumirea agentului agresiv în stare solidă Caracteristica solidului

Praf de siliciu Carbonat de calciu Carbonat de bariu Carbonat de plumb Oxid de fier Hidroxid de fier Oxid de aluminiu Hidroxid de aluminiu

slab solubil

Clorură de sodiu Clorură de potasiu Clorură de amoniu*) Sulfat de sodiu*) Sulfat de potasiu*) Sulfat de amoniu*) Sulfat de calciu*) Azotat de sodiu*) Azotat de potasiu*) Azotat de bariu Azotat de plumb Azotat de magneziu Cromat/bicromat de sodiu*) Cromat/bicromat de potasiu*) Cromat/bicromat de amoniu*) Carbonat de sodiu Carbonat de potasiu Hidroxid de calciu Hidroxid de magneziu Hidroxid de bariu

uşor solubil - puţin higroscopic

Fluorură de calciu Clorură de calciu Fluorură de magneziu Fluorură de aluminiu Fluorură de zinc Fluorură de fier Sulfat de magneziu*) Sulfat de mangan Sulfat de zinc Sulfat de fier*) Azotat de amoniu*) Fosfaţi primari Fosfat secundar de sodiu Hidroxid de sodiu*) Hidroxid de potasiu*)

uşor solubil - higroscopic

(*) Solide cu agresivitate ridicată faţă de beton.

TABELUL 14. - Determinarea clasei de agresivitate a mediilor atmosferice cu agenţi agresivi în stare solidă funcţie de umiditatea relativă a aerului şi de caracteristica solidului, în aer liber

14


Umiditatea relativă a aerului, % Caracteristica solidului (1)

XA 1b ≤ 60 slab solubil

XA 2b 61 … 75 slab solubil

≤ 60 uşor solubil - puţin higroscopic

XA 3b

> 75 slab solubil 61 … 75 uşor solubil - puţin higroscopic

≤ 60 uşor solubil - higroscopic

XA 4b > 75 uşor solubil - higroscopic

61 … 75 uşor solubil - higroscopic (1) Mediile cu solide cu agresivitate ridicată, notate cu asterisc în tabelul 13, conferă mediului clasa de agresivitate XA 4b, indiferent de caracteristica solidului respectiv şi de umiditatea relativă a aerului.

3.1.2.6. Beton expus la abraziune mecanică Rezistenta betonului la uzură, de fapt rezistenţa zonei de la suprafaţa acestuia, creşte cu

rezistenţa la compresiune şi vârstă. Proprietăţile acestei zone de suprafaţă sunt puternic influenţate de operaţiunile de finisare şi tratare după executare.

În compoziţia betoanelor rezistente la uzură se utilizează cimenturi fără adaosuri de fabricaţie sau cu adaosuri de zgură, funcţie de scopul urmărit şi de solicitări, la dozaje medii de 350Kg/m3.

Prezenţa agregatelor de concasaj din roci dure, rezistente conferă o rezistenţă superioară la uzura. O bună compactare şi omogenitate, însoţite de o conservare în mediu umed cel puţin 7 zile, permit să se obţină o rezistenţă mare la uzură şi o bună comportare în exploatare a îmbrăcăminţilor rutiere sub aspectul durabilităţii.

TABELUL 15. – Beton expus la abraziune mecanică Denumirea clasei

Descrierea mediului înconjurător

Exemple informative ilustrând alegerea claselor de expunere

Solicitarea mecanică a betonului prin uzură Dacă betonul este supus unor solicitări mecanice care produc uzura acestuia, atunci acest tip de expunere poate fi clasificat după cum urmează:

XM1 Solicitare moderată de uzură

Elemente din incinte industriale supuse la circulaţia vehiculelor echipate cu anvelope

XM2 Solicitare intensă de uzură Elemente din incinte industriale supuse la circulaţia stivuitoarelor echipate cu anvelope sau bandaje de cauciuc

XM3 Solicitare foarte intensă de uzură

Elemente din incinte industriale supuse la circulaţia stivuitoarelor echipate cu bandaje de elastomeri / metalice sau maşini cu şenile

Alegerea claselor de expunere depinde de cerinţele în vigoare la locul unde betonul este

utilizat. Această clasificare de expuneri nu exclude luarea în consideraţie a condiţiilor particulare existente la locul unde betonul este utilizat, sau aplicarea de măsuri de protecţie precum utilizarea de oţel inoxidabil sau alt metal rezistent la coroziune, şi utilizarea de acoperiri protectoare pentru beton sau armături.

Betonul poate fi supus la mai multe din acţiunile prezentate în tabelul 3 şi detaliate în tabelele 4÷15, în acest caz, condiţiile de mediu înconjurător la care el este supus, trebuie să fie exprimate sub formă de combinaţii de clase de expunere.

Alegerea claselor de expunere se face în funcţie de caracteristicile chimice care conduc la agresiunea cea mai intensă asupra betonului.

15

Când cel puţin două caracteristici agresive conduc la aceeaşi clasă de expunere, mediul înconjurător trebuie clasificat în clasa imediat superioară, dacă un studiu specific nu a demonstrat că aceasta nu este necesar.

În general atacul chimic al betonului conduce la descompunerea produşilor de hidratare (a hidroxidului de calciu în special) şi la formarea de noi compuşi care, dacă sunt solubili, sunt antrenaţi şi eliminati din beton; dacă aceşti compuşi nu sunt solubili pot acţiona distructiv în zona în care se formează.

În tabelul 16 se prezintă combinaţii de clase de expunere separat pentru beton simplu şi

pentru beton armat şi precomprimat. În figurile 6, 7 şi 8 se dau alte exemple privind combinaţiile de clase de expunere.

TABELUL 16. – Combinaţii de clase de expunere

EXPUNERE COMBINAŢII DE CLASE DE EXPUNERE

Descriere Exemple BNA (1) BA (2) / BP (3)

La interior Interiorul clădirilor cu destinaţie de locuit sau birouri X0 XC1

La exterior Fără îngheţ Fundaţii sub nivelul de îngheţ X0 XC2 Cu îngheţ dar fără contact cu ploaia

Garaje deschise acoperite, pasaje, etc XF1 XC3 + XF1

Îngheţ şi contact cu ploaia

Elemente exterioare expuse la ploaie XF1 XC4+ XF1

Îngheţ-dezgheţ cu agenţi de dezgheţare

Elemente ale infrastructurii rutiere orizontale XM2+XF4 XM2+ XD3+

XF4+(XC4)

Verticale (în zona de stropire) XF4 XF4+ XD3+ XC4

Mediu marin - Fără contact cu apa de mare (aerul marin până la 5 km de coastă)

Cu îngheţ Elemente exterioare ale construcţiilor expuse ploii în zonele litorale

XF2 XC4+ XS1+ XF2

Mediu marin - În contact cu apa de mare

Imersate Elemente structurale sub apă XA1 (XA2) XC1+ XS2+ XA1 (XA2)

Elemente supuse stropirii Pereţii cheiurilor XF4+XA2

(XA1)

XC4+ XS3+ XF4+ XA2

(XA1) 1) Beton nearmat 2) Beton armat 3) Beton precomprimat

16

Figura 6: Exemple de combinaţii de clase de expunere pentru construcţii civile

Figura 7: Exemple de combinaţii de clase de expunere pentru construcţii industriale

17

Figura 8: Exemple de combinaţii de clase de expunere

pentru diferite tipuri de construcţii şi medii de expunere

3.1.3. CARACTERISTICILE ELEMENTULUI

Caracteristicile elementului sunt foarte importante atunci când trebuie stabilită compoziţia betonului, deoarece influentează direct viitoarele proprietăţi ale betonului, precum şi componenţii acestuia. Aceste caracteristici sunt:

- Tipul elementului de construcţie (planşeu, grindă, stâlp, perete, fundaţie, monolitizare etc.).

- Modul de armare şi distanţa minimă dintre armături. - Dimensiunea minimă a elementului de construcţie şi grosimea stratului de

acoperire cu beton a armăturilor.

Acoperirea este distanţa între suprafaţa armăturii (incluzând agrafele şi etrierii, precum şi armăturile suprafaţă dacă este cazul) cea mai apropiată de suprafaţa betonului şi aceasta din urmă.

Acoperirea nominală trebuie să fie specificată pe planuri. Ea este definită ca acoperirea minimă cmin plus o suplimentare care ţine seama de toleranţele de execuţie Δcdev:

cnom = cmin + Δcdev

18

Acoperirea minimă, cmin

Se va prevedea un strat de acoperire minim cmin pentru a garanta: - o bună transmitere a forţelor de aderenţă - protecţia de armăturilor contra coroziunii (durabilitate) - o rezistenţă la foc convenabilă (vezi EN 1992-1-2).

Valoarea ce se va utiliza este cea mai mare dintre valorile cmin care satisfac în acelaşi

timp exigenţele privitoare la aderenţă şi condiţiile de mediu. cmin = max (cmin,b; cmin,dur + Δcdur,γ - Δcdur,st - Δcdur,add; 10 mm) unde : cmin,b - acoperirea minimă faţă de exigenţele de aderenţă, vezi Tabelul 17. cmin,dur - acoperirea minimă faţă de exigenţele de mediu, vezi Tabele 19 şi 20. Δcdur,γ - marjă de siguranţă furnizată de Anexa Naţională a Eurocod 2. Δcdur,add - reducerea acoperirii minime în cazul unei protecţii suplimentare, furnizată de

Anexa Naţională a Eurocod 2. Pentru a se asigura, în acelaşi timp o transmitere fără riscuri a forţelor de aderenţă şi un

beton suficient de compact, se recomandă ca acoperirea minimă să nu fie mai mică decât valorile cmin,b date în Tabelul 17. TABELUL 17. – Acoperire minimă cmin,b din condiţia de aderenţă

Exigenţe faţă de aderenţă Dispunerea armăturilor Acoperire minimă cmin,b* Armătura individuală Diametrul barei Pachet de armături Diametru echivalent (φn) ** *: Dacă dimensiunea nominală a celei mai mari granule de agregat este mai mare de 32 mm, se recomandă să se mărească cmin,b cu 5 mm.

**: 55≤= bn nφφ mm (8.14) unde:

nb este le numărul de bare din pachet; nb ≤ 4 în cazul barelor verticale comprimate şi a barelor din interiorul unei înnădiri prin suprapunere; nb ≤ 3 în toate celelalte cazuri.

Notă: Valorile recomandate pentru canale pentru beton cu armătura post-întinsă sunt următoarele :

- canale de secţiune circulară: diametrul - canale plate: cea mai mică dimensiune sau jumătate din dimensiunea cea mai

mare, dacă aceasta este mai mare Pentru canale de secţiune circulară sau plate nu există cerinţă mai mare de 80 mm. Valorile recomandate pentru armăturile de precomprimare pre-întinse sunt următoarele:

- 1,5 × diametrul toronului sau sârmei netede - 2,5 × diametrul sârmei amprentate.

Acoperirea minimă a armăturilor pentru beton armat şi a armăturilor de precomprimare într-un beton de masă volumică normală, care ţine cont de clasele de expunere şi de clasele structurale, este cmin,dur.

Notă : Clasa Structurală recomandată (durata de utilizare de proiect egală cu 50 de ani) este clasa S4, pentru rezistenţele, cu titlu de indicaţie, ale betonului date în SR EN 1992-1-1, Anexa E; Tabelul 18 prezintă modificările Clasei Structurale recomandate. Clasa Structurală minimă recomandată este clasa S1.

Valorile recomandate ale cmin,dur sunt date în Tabelul 19 (armături pentru beton armat) şi în Tabelul 20 (armături de precomprimare).

19

TABELUL 18. – Clasificare structurală recomandată Clasa structurală

Criteriul Clasa de expunere după Tabelul 4.1 X0 XC1 XC2/ XC3 XC4 XD1 XD2/XS1 XD3/XS2/XS3

Durata de utilizare din proiect de 100 ani

Majorare cu două

clase

Majorare cu două

clase

Majorare cu două

clase

Majorare cu două

clase

Majorare cu două

clase

Majorare cu două

clase

Majorare cu două clase

Clasa de rezistenţă 1) 2)

≥C30/37

micşorare cu 1 clasă

≥C30/37


≥C35/45


≥C40/50


≥C40/50


≥C40/50


≥C45/55


Element asimilabil unei plăci (poziţia armăturilor neafectată de procesul de construcţie)








Control special al calităţii de producţie a betonului








Note: 1. Clasa de rezistenţă şi raportul a/c se consideră legate. Pentru a obţine o permeabilitate redusă se poate considera o compoziţie specială (tip de ciment, raport a/c, părţi fine).

2. Limita poate fi redusă cu o clasă de rezistenţă dacă aerul antrenat este peste 4%.

TABELUL 19. – Valori ale acoperirii minime cmin,dur cerute de condiţia de durabilitate în cazul armăturilor pentru beton armat conform cu EN 10080

Exigenţă de mediu pentru cmin,dur (mm) Clasa

structurală Clasa de expunere după Tabelul 4.1

X0 XC1 XC2 / XC3 XC4 XD1/XS1 XD2 / XS2 XD3/XS3 S1 10 10 10 15 20 25 30 S2 10 10 15 20 25 30 35 S3 10 10 20 25 30 35 40 S4 10 15 25 30 35 40 45 S5 15 20 30 35 40 45 50 S6 20 25 35 40 45 50 55

TABELUL 20. – Valori ale acoperirii minime cmin,dur cerute de condiţia de durabilitate în cazul armăturilor pentru beton precomprimat

Exigenţă de mediu pentru cmin,dur (mm) Clasa

structurală Clasa de expunere după Tabelul 4.1

X0 XC1 XC2/ XC3 XC4 XD1/XS1 XD2/ XS2 XD3/XS3 S1 10 15 20 25 30 35 40 S2 10 15 25 30 35 40 45 S3 10 20 30 35 40 45 50 S4 10 25 35 40 45 50 55 S5 15 30 40 45 50 55 60 S6 20 35 45 50 55 60 65

20

Se recomandă să se sporească acoperirea cu marjă de siguranţă Δcdur,γ, furnizată de Anexa Naţională. Valoarea lui Δcdur,g recomandată este Δcdur,g = 0 mm.

Acoperirea minimă poate fi redusă cu Δcdur,st atunci când se utilizeză oţel inoxidabil sau atunci când se iau alte dispoziţii speciale. În acest caz, se va ţine seamă de efectele asupra ansamblului proprietăţilor materialelor în cauză, inclusiv aderenţa. Valoarea recomandată, în absenţa unor precizări suplimentare, este Δcdur,st = 0 mm.

În cazul unui beton ce beneficiază de o protecţie suplimentară (acoperiri, de exemplu), acoperirea minimă poate fi redusă cu Δcdur,add. Valoarea recomandată, în absenţa unor precizări suplimentare, este Δcdur,add = 0 mm.

În cazul unui beton turnat pe şantier în contact cu alte elemente de beton (prefabricate sau turnate pe şantier), acoperirea minimă în raport cu interfaţa poate fi redusă la valoarea corespunzând celei cerute pentru aderenţă, sub rezerva că:

- betonul aparţine cel puţin clasei de rezistenţă C25/30, - expunerea suprafeţei de beton la mediul exterior este de scurtă durată(< 28 zile), - interfaţa este făcută rugoasă.

În cazul feţelor exterioare neregulate (beton cu agregate aparente, de exemplu), se recomandă să se sporească acoperirea minimă cu cel puţin 5 mm.

Se recomandă să se acorde o atenţie specială compoziţiei betonului (vezi SR EN 206-1 secţiunea 6) atunci când se prevede că acesta va fi expus la îngheţ-dezgheţ sau la un atac chimic (clasele XF şi XA).

În ceea ceea ce priveste abraziunea betonului, se recomandă să se acorde o atenţie specială agregatelor, conform cu SR EN 206-1. o opţiune constă în a ţine cont de abraziunea betonului prin marirea stratului de acoperire (grosime de sacrificiu). se recomandă, în acest caz, marirea stratului minim de acoperire cmin cu k1 pentru clasa de abraziune XM1, cu k2 pentru clasa XM2 şi cu k3 pentru clasa XM3.

Valorile recomandate pentru k1, k2 şi k3 sunt respectiv 5 mm, 10 mm şi 15 mm.

Luarea în considerare a abaterilor de execuţie

Pentru calculul acoperirii nominale cnom, acoperirea minimă trebuie majorată, la nivelul din proiect, pentru a ţine cont de abaterile de execuţie (Δcdev). Astfel, acoperirea minimă trebuie mărită cu valoarea absolută a abaterii acceptate. Valoarea recomandată este Δcdev = 10 mm.

În anumite cazuri abaterea acceptată si în consecinţă toleranţa Δcdev, pot fi reduse. Valorile recomandate sunt următoarele:

- atunci când fabricaţia este supusă unui sistem de asigurare a calităţii în care supravegherea include măsurarea acoperirii, este posibil să se reducă marja de calcul pentru toleranţele de execuţie Δcdev astfel încât: 10 mm ≥Δcdev ≥5 mm

- atunci când se poate garanta utilizarea unui aparat de măsură foarte precis pentru supraveghere precum şi respingerea elementelor neconforme (elemente prefabricate, de exemplu), se poate reduce marja de calcul pentu toleranţe de execuţie Δcdev astfel încât:

10 mm ≥Δcdev ≥0 mm.

În cazul unui beton turnat în contact cu suprafeţe neregulate, se recomandă în general,

să se mărească acoperirea minimă luând o marjă mai mare pentru calcul. Se recomandă să se aleagă o mărire în raport cu diferenţa cauzată de iregularitate, acoperirea minimă trebuind să fie cel puţin egală cu k1 mm pentru un beton turnat în contact cu un sol care a fost pregătit (inclusiv prin beton de egalizare) şi k2 mm pentru un beton turnat în contact direct cu solul. De asemenea, se recomandă să se mărească acoperirea armaturilor pentru orice suprafaţă prezentând iregularităţi, cum ar fi suprafeţe striate sau beton cu agregate aparente, cu scopul de a ţine seamă de iregularitatea suprafeţei).

21

3.1.4. CONDIŢII DE EXECUTARE ŞI TEHNOLOGIA ADOPTATĂ

Condiţiile de executare se referă la punerea în lucrare a betonului în condiţii de

temperatură şi umiditate diferite, de exemplu turnarea betonului pe timp friguros sau la temperaturi de peste 30°C etc., sau executarea elementelor masive de beton, care impun condiţii în alegerea materialelor componente ale betonului, precum şi anumite dozaje ale acestora.

Tehnologia adoptată se referă tehnologii specifice de punere în lucrare a betonului, de exemplu elemente realizate cu cofraje glisante etc.

3.1.5. TRANSPORTUL, MANIPULAREA ŞI PUNEREA

ÎN LUCRARE A BETONULUI

Condiţiile de transport ale betonului depind de mijloacele şi utilajele pe care le are la dispozitie executantul/beneficiarul/furnizorul de beton, de la statia de preparare a betonului până la şantier, sau în incinta şantierului. Transportul se poate realiza cu autocamionul, cu mijloace specifice de transport (autoagitator, autobetonieră), cu benzi transportoare (în general în industria prefabricatelor), transport prin conducte (pompare sau pneumatic) etc. Manipularea şi punerea în lucrare a betonului se referă la mijloacele de turnare propriu-zisă, precum şi la tehnologii şi mijloace utilizate pentru compactarea betonului: compactarea manuală, compactarea mecanizată folosind vibrarea interioară (pervibratorul), vibrarea exterioară (placa vibratoare, rigla vibratoare, grinda vibratoare, vibratoare de cofraj), presarea, laminarea, vacuumarea şi procedeele combinate precum vibro-presare, vibro-laminare etc.

3.1.6. GRADUL DE OMOGENITATE Gradul de omogenitate este o măsură a staţiei de preparare a betonului şi se apreciază

astfel: - pentru staţiile de betoane în funcţiune se consideră gradul de omogenitate din

luna precedentă pentru tipuri sau clase de beton similare, determinat în funcţie de valorile exprimate în N/mm2 ale abaterii standard S şi a rezistenţei medii xn;

- pentru staţiile noi se apreciază în funcţie de nivelul de dotare şi calitatea sorturilor de agregate, urmând a fi analizate de rezultatele obţinute în prima perioadă de producere a betonului.

3.1.7. UMIDITATEA AGREGATELOR

Umiditatea agregatelor este necesar să se cunoască deoarece modifică raportul

apă/ciment şi cantitatea de apă din masa betonului. Se stabileşte de către laboratorul autorizat al staţiei de preparare a betonului pentru

fiecare sort în parte. Minim o probă la 200 m3 de beton şi ori de câte ori se observă o schimbare cauzată de condiţiile meteo, dar cel puţin o dată pe zi.

3.2 STABILIREA CALITATIVĂ A MATERIALELOR COMPONENTE (ALEGEREA CALITATIVĂ A COMPONENŢILOR)

3.2.1 CONSISTENŢA BETONULUI Se poate defini prin mobilitatea betonului proaspăt sub acţiunea masei proprii sau unor forţe exterioare care acţionează asupra lui. Se poate determina prin următoarele metode (de regulă în funcţie de diametrul maxim al agregatelor):

- tasarea conului;

22

- remodelarea Ve-Be; - determinarea gradului de compactare Waltz; - răspândirea. Metoda tasãrii conului: consistenţa se exprimã prin diferenţa (h, în cm) între înãlţimea

unui trunchi de con (din tablã) umplut cu betonul de încercat şi înãlţimea betonului tasat sub greutatea proprie, dupã ce tiparul a fost ridicat. Clasele de tasare sunt exprimate în tabelul 21.

Figura 9: Determinarea consistenţei prin metoda tasării conului:

1-formă; 2-mâner de prindere; 3-plăcuţe de imobilizare; 4-placă netedă (neabsorbantă); 5-prelungitor.

TABELUL 21. – Clase de tasare Clasa Tasarea (mm)

S1 10 ÷ 40 S2 50 ÷ 90 S3 100 ÷ 150 S4 160 ÷ 210 S5 ≥ 220

Betonul de consistenta S1 este vartos, cu aspect de pamant umed, se desface usor la

manipulare, nu separa apa de amestecare si umple cofrajul numai printr-o compactare energica. Betonul de consistenta S2 este slab plastic sau plastic, nu curge, dar se deformeaza usor.

Avand o buna coeziune isi pastreaza omogenitatea in timpul transportului si manipularii si umple cofrajul in urma compactarii adecvate.

Consistente mai mari ca S2 corespund unui beton fluid care curge pe jgheaburi inclinate, iar la turnarea in cofraje pentru compactare este necesara numai inteparea cu vergeaua sau o usoara batere in cofraje.

Metoda remodelãrii VE-BE: consistenţa se exprimã prin durata de vibrare (în secunde)

necesarã unui volum de beton proaspãt, cu forma de trunchi de con şi apãsat de un disc cu masã normatã, sã se remodeleze la forma cilindricã, umplând corect un recipient cilindric.

În funcţie de gradul de compactare există clase de consistenţă date în tabelul 22. TABELUL 22. – Clase Ve-Be

Clase Ve-Be Timp Ve-Be, în s V0*

V1 V2 V3 V4*

≥ 31 de la 30 pana la 21 de la 20 pana la 11 de la 10 pana la 6 de la 5 pana la 3

23

Metoda răspândirii - această încercare determină consistenţa betonului proaspăt prin

măsurarea răspândirii betonului pe o masă plană care este supusă la un şoc brusc. Se determină utilizând echipamentul „Set masă de răspândire”. Se măsoară diametrele turtei de beton formată pe masa de răspândire, dintr-o masă de beton de formă tronconică, supusă la 15 şocuri. Se calculează media aritmetică a celor doua diametre măsurate: d=[cm]. Valoarea răspândirii este o caracteristică a betoanelor fluide. Clase de consistenţă prin metoda răspândirii sunt date în tabelul 23.

Figura 10: Masă pentru determinarea răspândiri i:

a)-Masă electrică; b)-Masă manuală. TABELUL 23. – Clase de răspândire

Clasa Diametrul răspândirii (mm) F1 ≤ 340 F2 de la 350 până la 410 F3 de la 420 până la 480 F4 de la 490 până la 550 F5 de la 560 până la 620 F6 ≥ 630

Figura 10: Aparat Ve-Be 1 – vas tronconic; 2 – recipient cu formă cilindrică; 3 – beton proaspăt; 4 – masă vibratoare; 5 – disc transparent; 6 – tijă gradată; 7 – braț metalic pivotant

24

Determinarea gradului de compactare Waltz - aplicată betoanelor vârtoase . Betonul proaspăt este aşezat cu grijă într-un recipient, cu ajutorul unei mistrii, evitând orice fel de compactare pe toată durata umplerii. Când recipientul este umplut, suprafaţa superioară este rasă la nivelul părţii superioare a recipientului. Betonul este compactat prin vibrare şi distanţa de la suprafaţa betonului compactat şi până la marginea superioară a recipientului este utilizată pentru determinarea gradului de compactare. Se determină gradul de compactare (Gc). Gc = raportul dintre H/h, unde H – înălţimea betonului introdus într-un recipient de formă dată, iar h – înălţimea betonului compactat (prin vibrare) în forma dată.

Figura 11: Determinarea gradului de compactare În funcţie de gradul de compactare există clase de consistenţă prezentate în tabelul 24.

TABELUL 24. – Clase de compactare Clasa Indice de compactare

C0 ≥ 1,46 C1 de la 1,45 până la 1,26 C2 de la 1,25 până la 1,11 C3 de la 1,10 până la 1,04 C4* < 1,04 * C4 se aplică numai betonului uşor

Determinarea consistenţei prin metoda tasării conului nu este recomandată pentru

betoane cu lucrabilitate redusă. Dacă valoarea tasării conului este mai mică de10 mm, rezultatul va fi înregistrat ca fiind inferior acestei valori şi se va utiliza o altă metodă (grad de compactare, remodelare VE-BE etc.).

În cazul betoanelor cu lucrabilitate mare se recomandă utilizarea metodei tasării conului sau metoda răspândirii.

În general nu există o corelare între cele patru metode, astfel consistenţa betonului fiind stabilită de la caz la caz cu una din metodele prezentate mai sus.

Având în vedere că cea mai folosită metodă este cea a tasării conului, cu excepţia betoanelor foarte vârtoase, referirile de consistenţă se vor face la metoda tasării.

Dacă prin proiect nu sunt date prevederi speciale, orientativ consistenţa se stabileşte în

funcţie de tipul elementului de beton (fundaţii, stâlpi, grinzi, diafragme, recipienţi, monolitizări etc.), mijlocul de transport (autocamion, transportor cu bandă, autoagitator etc.) şi tehnologia de punere în lucrare (turnare cu bena, pompare etc.). În tabelul 25. sunt prezentate clasele de consistenţă ale betonului.

hHH

hSHS

VV

Vm

Vm

Ga

a

a

a

a

ac ∆−

=××

====min

max

max

min

min

max

ρρ

25

TABELUL 25. – Stabilirea consistenţei betonului în funcţie de tipul elementului Nr. crt. Tipul de elemente Clasa de

consistentă Tasare (mm)

1 Fundaţii din beton simplu sau slab armat, elemente masive S1 sau S2

10 ÷ 40 50 ÷ 90

2 Fundaţii din beton armat, stâlpi, grinzi, pereţi structurali S2 sau S2/S3

50 ÷ 90 100 ÷ 150

3 Idem, realizate cu beton pompat, recipienţi, monolitizări S3 100 ÷ 150

4 Elemente sau monolitizări cu armături dese sau dificultăţi de compactare, elemente cu secţiuni reduse S4* 160 ÷ 210

5 Elemente, pentru a căror realizare, tehnologia de execuţie impune betoane foarte fluide S5* ≥ 220

* Este obligatorie utilizarea de aditivi superplastifianţi. OBSERVAŢII:

1. Betoanele având clasa de consistentă S1, se pot transporta de regulă cu autocamionul şi cu transportorul cu bandă.

2. Betoanele având clasa de consistentă mai mare de S2, se pot transporta cu autoagitatorul sau cu autobetoniera.

3.2.2. ALEGEREA TIPULUI DE CIMENT

Cimentul trebuie ales dintre cele a căror aptitudine de utilizare este stabilită, luând în

considerare: - tehnologia de executare a lucrării; - utilizarea finală a betonului; - condiţiile de tratare (de exemplu tratament termic); - dimensiunile structurii (dezvoltarea căldurii de hidratare); - agresiunile mediului înconjurător la care este expusă structura; - reactivitatea potenţială a agregatelor faţă de alcaliile din materiale componente. Tipurile de ciment fabricate în România sunt prezentate în Tabelul 26. Domeniile de utilizare ale cimenturilor sunt prezentate în Tabele 27÷30. Tabelul 27 prezintă anumite caracteristici ale unor cimenturi fabricate în România, cu

indicarea unor aptitudini de utilizare şi a unor domenii în care utilizarea este contraindicată. Exemple de utilizare a unor tipuri de cimenturi pentru diferite combinaţii de clase de

expunere sunt prezentate în tabelele 32 si 33. Când temperatura la punerea în lucrare, înainte de decofrare şi/sau la punerea în serviciu

se încadrează în intervalul de la 5°C până la 25°C, betonul nu este destinat să fie în contact cu agenţi agresivi (sulfaţi, săruri de dezgheţare etc.) şi elementele din beton au dimensiuni normale, cimenturile se pot utiliza conform tabelului 30, în funcţie de atingerea rezistenţei la 28 zile.

În cazul turnării betonului pe timp friguros (< +5°C), se recomandă utilizarea cimenturilor conform tabelului 31.

Dacă betonul se pune în lucrare pe timp călduros (> +25°C), cimenturile se vor utiliza conform recomandărilor tabelului 36.

OBSERVATIE: Simbolurile care definesc un anumit ciment sunt:

- I, II, III, IV şi V – reprezintă tipul principal de ciment; - 32,5; 42,5 şi 52,5 – sunt clasele de rezistenţă standard la compresiune la 28 zile

exprimate în MPa şi determinat în conformitate cu SR EN 196-1:1995; - N şi R – simboluri pentru rezistenţa la compresiune iniţială uzuală (N) şi pentru

rezistenţă la compresiune iniţială mare (R), determinate în conformitate cu standardul SR EN 196-1:1995 fie la 2 zile, fie la 7 zile.

26

TABELUL 26. – Tipuri de ciment

Tip Tip ciment Adaos % Tip

CEM I Ciment Portland - - CEM II/A-M Ciment Portland compozit

6÷20

amestec de : zgură, silice, cenuşă, puzzolană, şist, calcar

CEM II/A-S Ciment Portland cu zgură zgură granulată de furnal CEM II/A-V Ciment Portland cu cenuşă cenuşă zburătoare silicioasa CEM II/A-W Ciment Portland cu cenuşă cenuşă zburătoare calcica CEM II/A-P Ciment Portland cu

puzzolană naturală puzzolană naturală

CEM II/A-L Ciment Portland cu calcar calcar CEM II/A-LL Ciment Portland cu calcar calcar

CEM II/A-Q Ciment Portland cu puzzolană puzzolană naturală calcinată

CEM/II A-T Ciment Portland cu şist calcinat şist calcinat

CEM II/A-D Ciment Portland cu silice ultrafină 6÷10 silice ultrafină

CEM II/B-M Ciment Portland compozit

21÷35

amestec de : zgură, silice, cenuşă, puzzolană, şist, calcar

CEM II/B-S Ciment Portland cu zgură zgură granulată de furnal

CEM II/B-P Ciment Portland cu puzzolană naturală puzzolană naturală

CEM II/B-L Ciment Portland cu calcar calcar CEM II/B-LL Ciment Portland cu calcar calcar CEM II/B-V Cimen Portland cu cenuşa

zburătoare cenuşa zburătoare silicioasă

CEM II/B-W Cimen Portland cu cenuşa zburătoare cenuşa zburatoare calcica

CEM II/B-Q Cimen Portland cu puzzolana puzzolana calcinată

CEM II/B-T Ciment Portland cu şist calcinat şist calcinat

CEM III/A Ciment de furnal 36÷65 zgură granulată de furnal CEM III/B Ciment de furnal 66÷80

81÷95 zgură granulată de furnal

CEM III/C Ciment de furnal zgură granulată de furnal CEM IV/A Ciment puzzolanic 11÷35 puzzolană şi cenuşă CEM IV/B Ciment puzzolanic 36÷55 puzzolană şi cenuşă CEM V/A Ciment compozit 18÷30 amestec de zgură granulată de furnal,

puzzolană, cenuşă CEM V/B Ciment compozit 31÷50 amestec de zgură granulată de furnal,

puzzolană, cenuşă H II A-S

Ciment cu zgură 6÷20

zgură granulată de furnal H II B-S 21÷35 H III A 36÷65 SR I Ciment fără adaos - - SR II A-S Ciment cu zgură 6÷20 zgură granulată de furnal SR II A-P Ciment cu puzzolană 6÷20 puzzolană naturală

SR II B-S Ciment cu zgură 21÷35 zgură granulată de furnal SR III A Ciment cu zgură 36÷65

27

TABELUL 27. – Domenii de utilizare pentru cimenturi conform standardelor SR EN 197-1, SR 3011, STAS 10092, SR 7055 şi SR EN 206-1, pentru clasele de expunere X0, XC, XD şi XS.

Tip ciment

Clasele de expunere Nici un risc de

coroziune sau atac chimic

Coroziune indusă prin carbonatare

Coroziune datorată clorurilor

Cloruri din alte surse decât apa de

mare

Cloruri din apa de mare

X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3 CEM I X X X X X X X X X X X SR I X X X X X X X X X X X

CD 40 X X X X X X X X X X X I A 52,5c X X X X X X X X X X X

CEM II

A /B S X X X X X X X X X X X H II A S X X X X X X X X X X X A /B V X X X X X X X X X X X

A LL

X X X X X X X X X X X B X X X O O O O O O O O A

L X X X X X X X X X X X

B X X X O O O O O O O O A M

Se utilizează în conformitate cu prevederile tabelelor 29 şi 32 B Se utilizează în conformitate cu prevederile tabelelor 29 şi 32

CEM III A X X X X X X X X X X X TABELUL 28. – Domenii de utilizare pentru cimentul de tip II M conform standardelor cu SR EN 197 – 1 şi SR EN 206-1, pentru clasele de expunere X0, XC, XD şi XS.

Tip ciment

Clasele de expunere Nici un risc de coroziune

sau atac chimic


Coroziune datorată clorurilor Cloruri din alte surse decât apa

de mare


X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3

CEM II M

A

S-D; S-T; S-LL; D-T; D-LL;

T-LL X X X X X X X X X X X

S-P; S-V; D-P; D-V; P-V; P-T;

P-LL; V-T; V-LL

X X X X X X X X X X X

B

S-D; S-T; D-T X X X X X X X X X X X S-P; D-P; P-T X X X X X X X X X X X S-V; D-V; P-V;

V-T X X X X X X X X X X X

S-LL; D-LL; P-LL; V-LL;

T-LL X X X 0 0 0 0 0 0 0 0

28

TABELUL 29. - Domenii de utilizare pentru cimenturi conform standardelor SR EN 197-1, SR 3011, STAS 10092, SR 7055 şi SR EN 206-1, pentru clasele de expunere XF, XA şi XM.

Tip ciment Clasele de expunere

Atac îngheţ-dezgheţ Atac chimic Atac mecanic XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2c) XA3c) XM1 XM2 XM3

CEM I X X X X X X X X X X SR I X X X X X X X X X X

CD 40 X X X X X X X X X X I A 52,5c* X X X X X X X X X X

CEM II

A/B S X X X X X X X X X X H II A S X X X X X X X X X X

A V X 0 X 0 X X X X X X B X 0 0 0 X X X X X X A LL X X X X X X X X X X B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A L 0 0 0 0 X X X X X X B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O A M Se utilizează în conformitate cu prevederile tabelelor 25, 26 şi 28 B Se utilizează în conformitate cu prevederile tabelelor 25, 26 şi 28

CEM III A X X X Xb) X X X X X X X = Se poate aplica. 0 = Nu se aplică. * - Ciment alb a) Prezentul tabel prezintă domeniile de utilizare a unor cimenturi fabricate în conformitate cu SR EN 197-1 şi standardele naţionale. Condiţiile de utilizare a cimenturilor sunt formulate la 5.1.2. b) Se utilizează CEM III având clasa de rezistenta ≥ 42,5 sau ≥ 32,5 cu zgură în cantitate ≤ 50 % din masă, in cazul demonstrării comportării corespunzătoare la acţiunile de îngheţ-dezgheţ şi agenţi de dezgheţare sau apa de mare. c) Când prezenţa de SO4

2- conduce la o clasă de expunere XA2 şi XA3 este esenţial să fie utilizat un ciment rezistent la sulfaţi. Dacă cimentul este clasificat după rezistenţa la sulfaţi, trebuie utilizate cimenturi cu o rezistenţă moderată sau ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA2 (şi clasa de expunere XA1 este aplicabilă) şi trebuie utilizat un ciment având o rezistenţă ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA3.

TABELUL 30. – Domenii de utilizare pentru cimentul de tip II M conform standardelor cu SR EN 197 – 1 şi SR EN 206-1, pentru clasele de expunere XF, XA şi XM.

Tip ciment Clasele de expunere

Atac îngheţ-dezgheţ Atac chimic Atac mecanic XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2a) XA3a) XM1 XM2 XM3

CEM II M

A

S-D; S-T; S-LL; D-T; D-LL; T-LL X X X X X X X X X X

S-P; S-V ;D-P; D-V; P-V ;P-T; P-LL;

V-T; V-LL X 0 X 0 X X X X X X

B

S-D; S-T; D-T X X X X X X X X X X S-P; D-P; P-T X 0 X 0 X X X X X X

S-V; D-V; P-V; V-T X 0 0 0 X X X X X X

S-LL; D-LL; P-LL; V-LL;

T-LL 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

X = Se poate aplica. 0 = Nu se aplică. a) Când prezenţa de SO4

2- conduce la o clasă de expunere XA2 şi XA3 este esenţial să fie utilizat un ciment rezistent la sulfaţi. Dacă cimentul este clasificat după rezistenţa la sulfaţi, trebuie utilizate cimenturi cu o rezistenţă moderată sau ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA2 (şi clasa de expunere XA1 este aplicabilă) şi trebuie utilizat un ciment având o rezistenţă ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA3.

29

TABELUL 31. – Caracteristici ale unor tipuri de cimenturi din România Tip ciment Sensibilitatea

la frig Degajare

de căldură Utilizare* Preferenţială Contraindicaţii Observaţii particulare

CEM I 52,5R Insensibil Ridicată

Elemente monolite si prefabricate Betonare pe

timp friguros

Betoane masive**,

mortare, şape

Destinat în special elementelor prefabricate;

Pe timp călduros trebuie luate masuri

speciale CEM I 42,5 R Insensibil Ridicată

Elemente monolite si prefabricate Betonare pe

timp friguros

Betoane masive**,

mortare, şape

I A 52,5c Insensibil Ridicată Elemente prefabricate Betoane masive**

Destinat în special elementelor prefabricate;

SR I Insensibil Redusă Betoane rezistente la sulfaţi

CD 40 Insensibil Redusă Betoane de drumuri CEM II A–S 32,5 N sau R

Puţin sensibil Redusă Beton, beton armat

CEM II A–S 42,5 N sau R

Puţin sensibil Medie Beton, beton armat

H II A S Puţin sensibil Redusă Betoane masive

CEM II B 32,5 N sau R Sensibil Redusă Beton, beton armat Necesită o tratare

prelungită CEM II B 42,5

N sau R Sensibil Redusă Beton, beton armat Necesită o tratare prelungită

CEM III A 32,5R

Foarte sensibil Redusă Beton, beton armat

Betonare pe timp călduros. Betonare pe timp friguros

Necesită o tratare prelungită

* In conformitate cu tabelele 25, 26, 28, 29, 33 şi 34 ** La turnarea elementelor masive (având grosimea egală sau mai mare cu 80 cm) se recomandă utilizarea cimenturilor cu degajare redusă de căldură. TABELUL 32. – Exemple privind utilizarea cimenturilor de tip CEM II-M (funcţie de componenţa principalilor constituenţi), fabricate conform standardului SR EN 197-1

Component / Construcţie

Clase de expunere relevante

pentru proiectare

CEM II-M

A

S-D S-T S-LL D-T

D-LL T-LL

A

S-P S-V D-P D-V P-V P-T P-LL V-T V-LL B

S-V D-V P-V V-T

B

S-LL D-LL P-LL V-LL T-LL B S-D S-T D-

T B S-P D-P P-T

Beton simplu (nearmat) X0 X X X X Elemente protejate împotriva îngheţului (în interior sau în

apă)

XC1, XC2, XC3, XC4 X X X X3)

Elemente exterioare XC, XF1 X X X 0 Construcţii hidrotehnice XC, XF3 X X 0 0

Elemente exterioare supuse la îngheţ-dezgheţ şi agenţi de

dezgheţare

XC, XD, XF2, XF4 X 0 0 0

Structuri marine XC, XS, XF2, XF4 X X 0 0

Atac chimic1) XA X X X 0 Zone cu trafic XF4, XM X2) 0 0 0

Abraziune fără îngheţ XM X X X 0 X = Se poate aplica. 0 = Nu se aplică. 1) In caz de atac chimic sulfatic, peste clasa de expunere XA1 se va utilizează ciment rezistent la sulfaţi. 2) Nu este permisă utilizarea pentru beton de drumuri. 3) Nu se utilizează pentru clasele de expunere XC3 si XC4.

30

TABELUL 33. – Exemple de utilizare a unor tipuri de cimenturi pentru diferite combinaţii de clase de expunere

Component / Construcţie

Clase de expunere relevante

pentru proiectare

CEM I SR I CD 40 I A 52,5c

CEM II CEM III

S T D A-LL H II

A S

V2) A-L3) P/Q

B-LL B-L A-M B-M A

Beton simplu (nearmat) X0 X X X X X X X

Se utilizează în

conformitate cu

prevederile tabelului 28

X

Elemente protejate împotriva îngheţului (în interior sau în apă)

XC1, XC2, XC3, XC4 X X X X X X X5 X

Elemente exterioare XC, XF1 X X X X X X 0 X

Construcţii hidrotehnice XC, XF3 X X X X X X 0 X

Elemente exterioare supuse la îngheţ-dezgheţ şi agenţi de dezgheţare

XC, XD, XF2, XF4 X X X X X 0 0 X1)

Structuri marine XC, XS, XF2, XF4 X X X X X 0 0 X1)

Atac chimic4) XA X X X X X X 0 X Zone cu trafic XF4, XM X X X X X 0 0 X1)

Abraziune fără îngheţ-dezgheţ XM X X X X X X 0 X

1) Pentru expunere în clasa XF4: se va utiliza, in cazul demonstrării comportării corespunzătoare a betonului aflat supus acţiunilor de îngheţ-dezgheţ si agenţi de dezgheţare sau apa de mare, numai CEM III/ A cu clasa de rezistenţă ≥ 42,5 sau ≥ 32,5 R cu zgură în cantitate ≤ 50 % din masă. 2) CEM II/B-V nu se va utiliza pentru clasa de expunere XF3. 3) Nu se utilizează pentru clasele de expunere XF1 şi XF3. 4) În caz de atac chimic sulfatic peste clasa de expunere XA1 este obligatorie utilizarea cimenturilor rezistente la sulfaţi. 5) Nu se utilizează pentru clasele de expunere XC3 si XC4.

Când temperatura la punerea în lucrare, înainte de decofrare şi/sau la punerea în serviciu se încadrează în intervalul de la 5°C până la 25°C, cimenturile se pot utiliza conform tabelului 34, în funcţie de atingerea rezistenţei la 28 zile.

În condiţiile în care punerea în lucrare a betonului se face pe timp friguros (< +5°C), se recomandă utilizarea cimenturilor conform tabelului 35.

Dacă punerea în lucrare a betonului se face pe timp călduros, cand temperatura mediului este > +25°C, utilizarea cimenturilor se face conform recomandărilor tabelului 36.

Recomandările sunt pentru betoane care nu sunt în contact cu agenţi agresivi (sulfaţi, săruri de dezgheţare etc.) şi elementele din beton au dimensiuni normale.

31

TABELUL 34. – Indicarea tipului de ciment funcţie de atingerea rezistentei la 28 zile Clasa de rezistenţă CEM I CEM II A CEM II B CEM III A

32,5 N sau R

Viteza medie de atingere a rezistenţei la 28 zile (beton de

clasă până la C25/30)

Viteza medie de atingere a rezistenţei la 28 zile (beton de

clasă până la C25/30)

Viteza medie de atingere a

rezistenţei la 28 zile (beton de clasă până la C25/30)

42,5 N sau R

Viteză mare de atingere a

rezistenţei la 28 zile (beton de clasă de

peste C25/30)

Viteză mare de atingere a rezistenţei la 28 zile (beton de clasă de peste C

25/30)

Viteză mare de atingere a rezistenţei la 28 zile (beton de clasă de peste C

25/30)

52,5 N sau R

Viteză foarte mare de atingere a

rezistenţei la 28 zile

TABELUL 35. – Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp friguros (< +5°C).

Clasa de rezistenţă CEM I CEM II A CEM II B CEM III A

32,5 N sau R Recomandabil Puţin recomandabil Puţin recomandabil

42,5 N sau R Foarte recomandabil1) Recomandabil Recomandabil

52,5 N sau R Foarte recomandabil1) 1) A se vedea anexa E 8.5 a SR ENV 13670-1 „Execuţia structurilor de beton - Partea I: Generalităţi”.

TABELUL 36. – Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp călduros

Clasa de rezistenţă CEM I CEM II A CEM II B CEM III A

32,5 N sau R Recomandabil Foarte recomandabil1) Foarte recomandabil1)

42,5 N sau R Puţin recomandabil Recomandabil Recomandabil

52,5 N sau R Puţin recomandabil 1) A se vedea anexa E 8.5 a SR ENV 13670-1 „Execuţia structurilor de beton - Partea I: Generalităţi”.

32

3.2.3. DOZAJUL MINIM DIN CONDIŢII DE DURABILITATE Dozajul de ciment minim, se stabileşte în funcţie de clasele de expunere ale elementului

de beton, conform tabelelor 37 şi 38. TABELUL 37. – Valorile limită recomandate pentru compoziţia şi proprietăţile betonului pentru clasele de expunere X0, XC, XD si XS

Clasele de expunere Nici un risc de

coroziune sau atac chimic


Coroziune datorata clorurilor

Cloruri din alte surse decât apa de mare


X0a) XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3 Raport maxim

apă/ciment - 0,65 0,60 0,60 0,50 0,55 0,50 0,45 0,55 0,50 0,45

Clasa minimă de rezistenţă

C8/10 C16/20 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C35/45 C30/37 C35/45 C35/45

Dozaj minim de

ciment (kg/m3)

- 260 260 280 300 300 320b) 320b) 300 320b) 320b)

Conţinut minim de

aer antrenat

(%)

- - - - - - - - - - -

Alte condiţii - - - - - - - - - - -

a) Pentru beton fără armătură sau piese metalice înglobate. b) La turnarea elementelor masive se recomandă cimenturile cu căldură redusă de hidratare. Pentru

elemente masive (grosimea elementelor mai mare de 80 cm) trebuie să se adopte un dozaj de ciment de 300 kg/m3 . TABELUL 38. - Valorile limită recomandate pentru compoziţia şi proprietăţile betonului pentru clasele de expunere XF, XA si XM

Clasele de expunere

Atac îngheţ-dezgheţ Atac chimic Atac mecanic XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2c) XA3c) XM1 XM2 XM3

Raport maxim apă/ciment 0,50 0,55a) 0,50 0,55a) 0,50 0,50a) 0,55 0,50 0,45 0,55 0,55 0,45 0,458

Clasa minimă de rezistenţă C25/30 C25/30 C35/45 C25/30 C35/45 C30/37 C25/30 C35/45 C35/45 C30/37 C30/37 C35/45 C35/45

Dozaj minim de ciment (kg/m3) 300 300 320 300 320 340 300 320 360 300 300 320 320

Conţinut minim de aer antrenat (%) - a - a - a - - - - - - -

Alte condiţii Agregate rezistente la îngheţ-dezgheţ conform SR EN 12620 d

Ciment rezistent la

sulfaţi

Tratare supraf. betonb)

a) Conţinutul de aer antrenat se stabileşte în funcţie de dimensiunea maximă a granulei în conformitate cu tabelul 46. Dacă betonul nu conţine aer antrenat cu intenţie, atunci performanţa betonului trebuie să fie măsurată conform unei metode de încercări adecvate, în comparaţie cu un beton pentru care a fost stabilită rezistenţa la îngheţ-dezgheţ pentru clasa de expunere corespunzătoare.

b) De exemplu tratare prin vacuumare. c) Când prezenţa de SO4

2- conduce la o clasă de expunere XA2 şi XA3 este esenţial să fie utilizat un ciment rezistent la sulfaţi. Dacă cimentul este clasificat după rezistenţa la sulfaţi, trebuie utilizate cimenturi cu o rezistenţă moderata sau ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA2 (şi clasa de expunere XA1 este aplicabilă) şi trebuie utilizat un ciment având o rezistenţă ridicată la sulfaţi pentru clasa de expunere XA3.

d) In cazul expunerii in zonele marine se vor utiliza cimenturi rezistente la acţiunea apei de mare.

33

3.2.4. AGREGATELE

Agregatele sunt materiale granulare naturale (de balastieră sau concasaj) sau artificiale, care constituie materia primă cu ponderea cea mai mare la fabricarea betoanelor.

Tipul, dimensiunile şi categoriile de agregate privind de exemplu, aplatizarea, rezistenţa la îngheţ-dezgheţ, abraziunea, rezistenţa, conţinutul de fin, etc. trebuie să fie selecţionate ţinând seama de:

- execuţia lucrării; - utilizarea finală a betonului; - cerinţele de mediu înconjurător la care va fi supus betonul; - toate cerinţele pentru agregatele aparente sau agregatele pentru betonul decorativ.

a) Tipul agregatelor - pot proveni din sfărmarea naturală a rocilor (de râu, de balastieră) sau din concasarea acestora; b) Dimensiunea maximă a granulei agregatelor - se stabileşte în funcţie de:

- tipul elementului de beton (stâlp, grindă, diafragmă, placă, recipient, monolitizare etc.), astfel: Dmax ≤ 1/4 din dimensiunea minimă a elementului; Dmax ≤ 1/3 din grosimea plăcii; Dmax ≤ 1/6 din grosimea pereţilor recipienţilor şi/sau din dimensiunea

minimă a monolitizărilor;

- distanţa dintre barele de armătură: Dmax ≤ distanţa minimă dintre armături - 5 mm.

În cazuri curente distanţa minimă dintre armături este de: o 25 mm la partea inferioară şi 30 mm la partea superioară o la grinzi; o 50 mm la stâlpi; o 75 mm la plăci şi diafragme.

- grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor: Dmax ≤ 1,3 × grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturii.

- transportul şi punerea în lucrare a betonului:

În cazul transportului prin pompare Dmax ≤ 1/3 din diametrul conductei de transport a betonului şi de regulă

maximum 32 mm. În final, dimensiunea maximă a agregatului se stabileşte ca fiind dimensiunea care îndeplineşte simultan toate condiţiile prezentate mai sus şi alegând una din valorile standardizate: 8, 16, 22. 32, sau 63 mm. c) Compoziţia granulometrică a agregatelor utilizate la prepararea betonului

Compoziţia granulometrică a agregatelor care se utilizează la prepararea betoanelor este descrisă prin procentul de volum al agregatului trecut prin sitele cu ochiuri pătrate cu dimensiuni de 0,125mm, 0,25mm, 0,5mm, 1mm, 2mm, 4 mm, 8 mm, 16mm, 22mm respectiv 32mm şi 63mm.

Compoziţiile granulometrice ale agregatelor individuale sau compuse sunt determinate având în vedere SR EN 933-1 pe site conform SR ISO 3310.

Figurile de 12÷16 prezintă zonele de granulozitate funcţie de dimensiunea maximă a agregatelor.

34

Figura 12: Zone de granulozitate pentru dimensiunea maximă a agregatelor de 8 mm


35



36


Cantitatea totală de părţi fine (ciment + nisip < 0,125 mm) se recomandă să nu depăşească în funcţie de dozajul de ciment valorile din tabele 35 şi 36: TABELUL 39. - Conţinutul maxim admis de părţi fine în betonul preparat cu agregate având dimensiunea granulelor cuprinsă de la 16 mm pana la 63 mm pentru betoane de clasă ≤C50/60 şi LC ≤50/55

Dozaj ciment (kg/m3) Conţinut maxim în părţi fine (kg/m3) < 0,125 mm ≤ 300 400

300 ÷ 400 Dozaj de ciment + 100 ≥ 400 500

TABELUL 40. - Conţinutul maxim admis de părţi fine în betonul preparat cu agregate având dimensiunea granulelor cuprinsă de la 16 mm până la 63 mm pentru betoane de clasă >C50/60 şi LC>50/55 Dozaj ciment (kg/m3) Conţinut maxim în părţi fine (kg/m3) < 0,125 mm

≤400 500 400···450 Dozaj de ciment + 100 450··· 500 550

≥ 500 600

d) Rezistenţa la reacţia alcalii-silice Când agregatele conţin varietăţi de silice susceptibile la atacul alcaliilor (Na2O şi K2O

prezente în ciment sau având alte surse) şi când betonul este expus la umiditate, trebuie întreprinse acţiuni pentru a preveni o reacţie dăunătoare alcalii-silice, utilizând proceduri cu eficacitate stabilită.

37

3.2.5. APA DE AMESTEC

Apa reprezintă ca şi cimentul respectiv agregatul, un constituent de bază al betonului, influenţând toate proprietăţile acestuia atât în stare proaspătă cât şi în stare întărită. Ea trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:

- să nu conţină materiale în suspensie (să fie limpede); - să nu aibă gust şi miros (evitarea apelor sălcii şi mirositoare, ce conţin săruri, cloruri sau

sulfaţi); - să se înscrie în parametrii normali de bazicitate, aciditate şi alcalinitate (obligatoriu prin

analize de laborator). La nivel de şantier, se poate determina (în afară de testele de culoare, gust şi miros) şi testul de timp de priză a pastei de ciment preparată cu apă potabilă (sau distilată) şi apa nepotabilă din sursa ce se va utiliza. Pentru diferenţe sub ¼ de oră la timpii de început şi sfârşit de priză şi ±10% din rezistenţa mortarului, apa poate fi utilizată.

Aptitudinea generală de utilizare a apei de amestec este reglementată în conformitate cu standardul SR EN 1008. În vederea utilizării la prepararea betoanelor, se recomandă analizarea caracteristicilor apei în laboratoare de specialitate.

3.2.6. RAPORTUL APĂ-CIMENT MAXIM

Pentru asigurarea condiţiilor de durabilitate, raportul maxim apă-ciment se stabileşte în funcţie de clasa de expunere, din tabelele 37 şi 38.

3.2.7. ADAOSURILE

Adaosurile sunt substanţe inerte din punct de vedere chimic care se adaugă la prepararea betonului, în vederea îmbunătăţirii (ameliorării) unor proprietăţi la nivel de amestec proaspăt şi întărit.

Este acceptată realitatea că este dificil să se proiecteze compoziţii de beton alcătuite numai din ciment, agregate şi apă, capabile să satisfacă exigenţele tehnico-economice ale betoanelor, de aceea folosirea diferitelor adaosuri sub un control tehnic riguros, a devenit o practică curentă.

Generic, prin denumirea lor, adaosurile pentru prepararea betoanelor includ diverse grupe de subproduse industriale, preparate special în acest scop şi unele tipuri de fibre naturale, minerale şi organice.

Din aceste motive, nu există o clasificare generală unanim acceptată, dar adaosurile pot fi enumerate după unii autori după ponderea utilizării lor astfel:

- cenuşă volantă uscată, de la centralele termoelectrice. Cantităţile utilizate la 1 m3 de beton diferă în funcţie de caracteristicile cimentului şi ale cenuşilor precum şi de condiţiile de expunere a betoanelor;

- zgura granulată de furnal înalt (măcinată sau nemăcinată) se utilizează pe bază de încercări preliminare şi reprezintă un înlocuitor al agregatelor naturale grele (până la 70% pentru nisipuri);

- silicea ultrafină sau silicea amorfă (SUF) este un subprodus din industria ferosiliciului, sub formă de microsfere amorfe, cu compoziţie oxidică şi diferite proprietăţi fizice. SUF are o activitate puzzolanică foarte bună, fapt care conduce la creşterea în timp a rezistenţelor betoanelor preparate cu acest material. În combinaţie cu diverşi aditivi, SUF conferă diferite proprietăţi pozitive betonului întărit, în special în privinţa rezistenţei la compresiune. Din acest motiv, SUF este utilizat curent la betoanele de clase superioare şi în mod deosebit în industria betoanelor prefabricate.

38

Cantităţile de adaosuri tip I şi tip II, pentru a putea fi utilizate în beton, trebuie să facă obiectul încercărilor iniţiale.

Este necesar să fie luată în considerare influenţa cantităţilor ridicate de adaosuri asupra altor proprietăţi decât rezistenţa (de exemplu durabilitatea).

Adaosurile de tipul II, pot fi luate în consideraţie în compoziţia betonului, cu respectarea conţinutului de ciment şi a raportului apă/ciment, şi trebuie utilizate dacă aptitudinea lor de utilizare a fost stabilită.

Aptitudinea de utilizare a conceptului referitor la coeficientul k este stabilită pentru cenuşile volante şi silicea. Dacă alte concepte, aşa cum este conceptul de performanţă echivalentă sau alte modificări ale regulilor conceptului referitor la coeficientul sau utilizarea altor adaosuri inclusiv de tipul I, sau de combinaţii de adaosuri, trebuie să fie utilizate, atunci trebuie să fie stabilită aptitudinea lor de utilizare.

Stabilirea aptitudinii de utilizare se poate face pe una din următoarele căi: - pe baza unui agrement tehnic european care se referă la utilizarea adaosurilor în beton

conform SR EN 206-1; - pe baza unui standard naţional corespondent sau de prescripţii în vigoare la locul unde

este utilizat betonul, care se referă în special la utilizarea adaosurilor în beton conform SR EN 206-1.

Utilizarea cenuşilor ca adaosuri în betoane trebuie sa se facă pe baza avizelor sanitare eliberate de organismele abilitate ale autorităţii de reglementare din domeniul sănătăţii şi numai pe baza rezultatelor unor cercetări experimentale prin care să se demonstreze comportarea betonului expus în anumite medii specifice în ceea ce priveşte caracteristicile de rezistenţă şi durabilitate în conformitate cu cerinţele SR EN 206-1. De asemenea, betonul care conţine cenuşă trebuie să fie evaluat continuu datorită variaţiilor adaosurilor, pe centre de colectare (CET-uri) de adaosuri. Conceptul referitor la coeficientul k permite luarea în considerare a adaosurilor de tip II prin:

- înlocuirea termenului „raport apă/ciment”, cu „raport apă/(ciment + k x adaos)”; - pentru cerinţa referitoare la dozajul minim de ciment.

Valoarea reală a lui k depinde de adaosul specific. Aplicarea conceptului referitor la coeficientul k la cenuşi volante conform SR EN 450

şi la silicea ultrafină conform SR EN 13263-1, utilizate împreună cu un ciment de tip CEM I conform SR EN 197-1, este definită în paragrafele următoare. Conceptul referitor la coeficientul k poate să fie aplicat la cenuşile volante şi la silicea ultrafină utilizate cu alte tipuri de ciment, precum şi alte adaosuri, în măsura în care aptitudinea de utilizare este stabilită.

Conceptul referitor la coeficientul k pentru cenuşi volante conform SR EN 450 Cantitatea maximă de cenuşă volantă de luat în considerare pentru conceptul referitor

la coeficientul k, trebuie să respecte cerinţa: - cenuşa volantă/ciment ≤ 0,33 (în masă).

Dacă se utilizează o cantitate mai mare de cenuşă volantă, excedentul nu poate fi luat

în consideraţie, pentru calculul raportului apă/(ciment + k × cenuşă volantă), şi nici pentru stabilirea dozajului minim de ciment.

Următoarele valori ale lui k sunt permise pentru un beton care conţine ciment tip CEM I conform SR EN 197-1:

- CEM I 32,5 k = 0,2 - CEM I 42,5 şi clasele superioare k = 0,4

Conţinutul minim de ciment, necesar pentru clasa de expunere corespunzătoare, poate să fie diminuat cu o cantitate maximă de k × (conţinutul minim de ciment – 200) kg/m3. În plus, cantitatea de ciment + cenuşă volantă nu poate să fie mai mică decât conţinutul minim în ciment.

39

Aplicarea conceptului referitor la coeficientul k nu este recomandată în cazul betoanelor conţinând o combinaţie de cenuşă volantăşi de ciment CEM I, rezistent la sulfaţi, pentru clasele de expunere XA2 şi XA3, unde substanţa agresivă este sulfatul.

Conceptul referitor la coeficientul k pentru silicea ultrafină conform SR EN 13263 Cantitatea maximă de silice ultrafină, ce poate fi luată în consideraţie, pentru calculul

raportului apă/ciment şi pentru conţinutul minim în ciment, trebuie să respecte cerinţa: - silice ultrafină/ciment ≤ 0,11 (în masă)

Dacă se utilizează o cantitate mai mare de silice ultrafină, excesul nu trebuie luat în consideraţie în conceptul referitor la coeficientul k.

Valorile următoare ale lui k sunt permise, pentru un beton preparat cu ciment de tip CEM I, conform EN 197-1:

- pentru un raport apă/ciment specificat ≤ 0,45; k = 2,0 - pentru un raport apă/ciment specificat > 0,45; k = 2,0, cu excepţia claselor de

expunere XC şi XF, unde k = 1,0 Cantitatea de (ciment + k × praf de silice), nu trebuie să fie inferioară cerinţei privind

dozajul minim de ciment, pentru clasa de expunere corespunzătoare (a se vedea 5.3.2). Conţinutul minim de ciment nu trebuie diminuat cu mai mult de 30 kg/m3, în betoanele destinate a fi utilizate în clase de expunere pentru care dozajul minim de ciment este ≤ 300 kg/m3.

Conceptul de performanţă echivalentă a betonului Conceptul de performanţă echivalentă a betonului permite modificări ale cerinţelor

enunţate în acest normativ, în ceea ce priveşte conţinutul minim de ciment şi raportul maxim apă/ciment în cazurile în care un adaos specific este utilizat cu un ciment specific având clar definite şi documentate, caracteristicile pentru fiecare sursă de fabricaţie.

Conform cerinţelor de mai sus, trebuie demonstrat că betonul are performanţe echivalente cu cele ale betonului de referinţă, în special în ce priveşte comportamentul acestuia la agresiunile mediului înconjurător şi durabilitatea sa, conform cerinţelor pentru clase de expunere la care se referă.

Când betonul este confecţionat după aceste proceduri, el trebuie supus unei evaluări continue, ţinând seama de variaţiile cimentului şi adaosului.

Valabilitatea conceptului de performanţă echivalentă a betonului este stabilită dacă cerinţele menţionate mai sus sunt respectate.

3.2.8. ADITIVII

Aditivii sunt substanţe chimice inerte care introduse în compoziţia betoanelor, asigură unele proprietăţi acestora, fie în stare proaspătă sau întărită, fie în ambele stări.

Funcţiile aditivilor şi gradul de manifestare a acestora sunt influenţate în mod direct de următorii factori:

- dozajul de aditiv şi dozarea compoziţiei betoanelor; - caracteristicile cimentului din compoziţie; - condiţiile de preparare a amestecurilor şi respectarea lor; - condiţiile de transport şi punere în lucrare a betoanelor; - tratarea ulterioară a betoanelor.

Cantitatea totală de aditivi utilizaţi nu trebuie să depăşească dozajul maxim recomandat, de producătorul de aditivi şi nu trebuie să fie mai mare de 50g aditiv (în stare de livrare) pe kg de ciment, în afară de cazul când s-a stabilit influenţa unui dozaj mai ridicat asupra performanţelor şi durabilităţii betonului.

Aditivii utilizaţi în cantitate inferioară valorii de 2g/kg ciment nu sunt admişi decât dispersaţi într-o parte din apa de amestec.

Dacă cantitatea totală de aditiv lichid (în soluţie), este superioară valorii de 3 l/m3 de beton, conţinutul său de apă trebuie luat în consideraţie la calculul raportului apă/ciment.

40

Când sunt utilizaţi mai mulţi aditivi, compatibilitatea lor trebuie verificată atunci când se efectuează încercările iniţiale.

NOTĂ - Betoanele de consistenţă ≥S4; V4; C3 sau ≥ F4 trebuie fabricate cu aditivi puternic reducători de apă sau cu superplastifianţi.

Betoanele trebuie sa fie preparate cu aditivi. Condiţiile de utilizare a aditivilor sunt prezentate în tabelul 41. TABELUL 41. – Condiţii de utilizare a aditivilor Nr. crt.

Tip beton, tehnologie si condiţii de turnare Aditiv recomandat Observaţii

1 Betoane de rezistenţă având clasa cuprinsă intre C8/10 şi C30/37 inclusiv

Plastifiant După caz : Superplastifiant

2 Betoane supuse la îngheţ – dezgheţ repetat Antrenor de aer

3 Betoane cu permeabilitate redusă

Reducător de apă / plastifiant

După caz : - intens reducător de apă/superplastifiant - impermeabilizator

4 Betoane expuse in condiţii de agresivitate intensă şi foarte intensă

Reducător de apă / plastifiant

După caz : - intens reducător de apă/superplastifiant - inhibitor de coroziune

5 Betoane executate monolit având clasa ≥ C 35 / 45

Superplastifiant / intens reducător de apă

6 Betoane fluide superplastifiant

7 Betoane masive Betoane turnate prin tehnologii speciale (autocompactante)

(Plastifiant) superplastifiant + întârzietor de priză

8 Betoane turnate pe timp călduros Intârzietor de priză + superplastifiant (Plastifiant)

9 Betoane turnate pe timp friguros Anti-îngheţ + accelerator de priză

10 Betoane cu rezistenţe mari la termene scurte

Acceleratori de întărire fără cloruri

3.2.9. CONŢINUTUL DE CLORURI

Pentru conţinutul maxim de cloruri al agregatelor se consideră următoarele limite: - maximum 0,15 % pentru beton fără armătură sau alte piese metalice înglobate - maximum 0,04 % pentru beton armat şi cu piese metalice înglobate - maximum 0,02 % pentru beton precomprimat.

Pentru cimentul CEM III conţinutul de clor trebuie să fie de maximum 0,10 % pentru toate tipurile de betoane.

Conţinutul de cloruri al unui beton, exprimat ca procent de masă al ionilor de clor faţă de masa cimentului, nu trebuie să depăşească pentru clasa selecţionată valorile date în tabelul 42.

41

TABELUL 42. – Conţinutul maxim de cloruri din beton

Utilizarea betonului

Clasa de cloruria)

Conţinutul maxim de Cl- raportat la masa cimentuluib)

Beton care nu conţine armături de oţel, sau alte piese metalice înglobate (cu excepţia pieselor de ridicare rezistente la coroziune)

Cl 1,0 1,0%

Beton conţinând armături de oţel sau piese metalice înglobate

Cl 0,20 0,20% Cl 0,40 0,40%

Beton conţinând armături de precomprimare de oţel Cl 0,10 0,10% Cl 0,20 0,20%

a ) Pentru o utilizare specifică a betonului, clasa de utilizare este în funcţie de prevederile valabile pe locul de utilizare a betonului b) Când sunt utilizate adaosuri de tip II şi sunt luate în calculul conţinutului de ciment, atunci conţinutul de cloruri este exprimat ca procent din masa ionilor clor faţă de masa

Clorura de calciu şi aditivii pe bază de cloruri nu trebuie utilizaţi în betonul ce

conţine o armătură de oţel, o armătură de precomprimare de oţel sau piese metalice înglobate. Pentru a determina conţinutul de cloruri din beton trebuie calculată suma contribuţiilor

materialelor componente, cu ajutorul uneia dintre metodele următoare sau prin combinarea lor;

- calculul bazat pe conţinutul maxim în cloruri al componenţilor dacă este stabilit prin standardul de component sau cel declarat de către producător pentru fiecare dintre materialele componente;

- calculul bazat pe conţinutul de cloruri al materialelor componente, calculat lunar din suma mediilor ultimelor 25 determinări a conţinutului de cloruri, majorat de 1,64 ori abaterea standard pentru fiecare constituent.

NOTĂ - Această ultimă metodă se aplică în special agregatelor extrase din mare,

pentru cazurile în care valoarea maximă nu este standardizată sau declarată .

3.3. STABILIREA CANTITATIVĂ A MATERIALELOR COMPONENTE

Determinarea cantităţilor componenţilor se face pentru 1 m3 de beton. Agregatele se presupun perfect uscate, urmând ca în final să se facă corecţiile corespunzătoare în funcţie de umiditatea efectivă a acestora.

3.3.1. APĂ Din tabelul 43, cantitatea orientativă de apă de amestecare (A) se determină în funcţie de clasa betonului şi de consistenţa sa. Această cantitate, urmează să fie corectată cu un coeficient (C) stabilit în funcţie de dimensiunea maximă a agregatului:

AI = A × c × c’ [l/m3] TABELUL 43. – Cantitatea orientativă de apă de amestecare

Clasa betonului

Cantitatea de apă (AI) - l/m3, pentru clasa de consistenţă S1 S2 S2/S3 S3

C 8/l0 ÷ C 20/25 170 185 200 220 ≥ C 25/30 185 200 215 230

OBSERVAŢIE: Valorile privind cantitatea de apă de amestecare prevăzute în tabel sunt valabile în cazul agregatelor de balastieră 0...32 mm.

42

Cantităţile de apă se vor corecta prin reducere sau sporire după cum urmează: reducere 10% in cazul agregatelor 0÷63 mm reducere 10÷20% in cazul folosirii de aditivi spor 10% in cazul folosirii pietrei sparte spor 20% in cazul agregatelor 0÷8 mm spor 10% in cazul agregatelor 0÷16 mm spor 5% in cazul agregatelor 0÷22 mm

3.3.2. RAPORTUL APĂ-CIMENT

Din tabelul 44, în funcţie de clasa betonului, clasa cimentului şi gradul de omogenitate al betonului, se determină valoarea raportului apă-ciment (A/C). Această valoare se corectează pentru agregatele de concasaj (dacă este cazul) şi se compară cu valoarea maximă a raportului A/C, determinată la punctul 3.3.1.2.5, dintre cele două se va alege valoarea minimă. TABELUL 44. – Valorile maxime ale raportului A/C pentru realizarea condiţiei de clasă (pentru efectuarea încercărilor preliminare)

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 20/25 0,50 0,60 C 25/30 0,45 0,55 0,60 C 30/37 0,47 0,53 C 35/45 0,40 0,47 C 40/50 0,45 C 45/55 0,42 C 50/60 0,40

OBSERVAŢII: 1. Valoarea maximă a raportului A/C pentru realizarea clasei betonului se stabileşte în funcţie

de clasa cimentului şi gradul de omogenitate al betonului, conform tabelului 44, cu următoarele precizări: - valorile din tabel sunt valabile pentru gradul II de omogenitate al betonului; - pentru gradul I, valorile cresc cu 0,05; - pentru gradul III, valorile , scad cu 0,05. - în cazul utilizării agregatelor de concasaj, valorile din tabel se măresc cu 10%; - în cazul accelerării întăririi betonului prin tratare termică, ţinând seama de reducerea

rezistenţelor finale, valorile raportului A/C prevăzute în tabel, vor fi considerate valabile pentru gradul I de omogenitate, urmând ca pentru gradul II să fie diminuate cu 0,05.

2. Valoarea maximă a raportului A/C, pentru asigurarea cerinţelor de durabilitate, în funcţie de clasa de expunere, nu va depăşi valorile din tabele 37 şi 38.

3. În cazul în care betoanele trebuie să îndeplinească, condiţii speciale, în ceea ce priveşte gradul de impermeabilitate, nu se admite ca raportul A/C să depăşească valorile: - 0,60 pentru gradul de impermeabilitate P4

10; - 0,55 pentru gradul de impermeabilitate P4

10, în cazul betoanelor simple expuse la agresivitate;

- 0,50 pentru gradul de impermeabilitate P810;

- 0,45 pentru gradul de impermeabilitate P1210.

43

3.3.3. CIMENTUL (Kg/m3) Cantitatea de ciment se evaluează, aplicând relaţia:

CAAC

II = [kg/m3]

Unde: AI – cantitatea orientativă de apă de amestecare determinată conform tabelului 3.30, cu eventuale corectii. A/C – valoarea cea mai mică a raportului A/C maxim pentru asigurarea cerinţelor de

rezistenţă (clasă) şi durabilitate.

Această cantitate se compară cu valoarea minimă a dozajului de ciment determinată la punctul 3.2.3. din tabelele 37 şi 38, şi dintre cele două se ia valoarea maximă.

3.3.4. AGREGATE (Kg/m3)

Cantitatea de agregate în stare uscată (A’g) se evaluează, aplicând relaţia:

−−−= PACA I

C

Iagg ρρ 1000' [kg/m3]

Unde: ρc - densitatea cimentului, egală cu circa 3,0 kg/dm3;

ρag - densitatea aparentă a agregatului (conform tabelului 45.), în kg/dm3; P - volumul de aer oclus, egal cu circa 2% respectiv 20 dm3/m3; în cazul utilizării

aditivilor antrenori de aer; aerul antrenat se stabileşte conform tabelului 46. TABELUL 45. – Densitatea aparentă a agregatelor

Tipul rocii Densitatea aparentă - ρag (kg/dm3) Silicioasă (agregate de balastieră) 2,7 Calcaroasă 2,3...2,7 Granitică 2,7 Bazaltică 2,9

Conţinutul de aer al betonului trebuie determinat, prin măsurare conform SR EN 12350-

7, pentru beton de masă volumică normalăşi beton greu şi conform cu ASTM C 173, pentru beton uşor. Conţinutul de aer antrenat este prescris printr-o valoare minimă. Limita superioară pentru conţinutul de aer este valoarea minimă specifică plus 4% în valoare absolută.

Valorile minime ale aerului antrenat1) sunt prezentate în tabelul 46 în funcţie de dimensiunea maximă a agregatelor.

1) În conformitate cu tabelele 37 şi 38. TABELUL 46. – Valori minime ale aerului antrenat funcţie de dimensiunea maximă a agregatelor

Dimensiunea maximă a agregatelor

(mm)

Aer antrenat (% volum)

valori medii

Aer antrenat (% volum)

valori individuale 8 ≥ 6,0 ≥ 5,5

16 ≥ 5,5 ≥ 5,0 22 ≥ 5,0 ≥ 4,5 32 ≥ 4,5 ≥ 4,0 63 ≥ 4,0 ≥ 3,5

44

3.3.5. ÎMPĂRŢIREA AGREGATULUI TOTAL PE SORTURI (AG/PE SORTURI)

În funcţie de limitele zonelor de granulozitate alese (conform punctului 3.2.4.c), se stabileşte o valoare pentru fiecare sort de agregat, cuprinsă între limita maximă şi cea minimă aceasta reprezentând procentul de treceri în masă prin sita respectivă). Apoi se calculează cantitatea de agregat pentru fiecare sort, folosind relaţia:

1001−−

= iiggi

ppAA [kg/m3]

Unde: Ag - cantitatea totală de agregat, în kg; pi - procentul de trecere prin sită „i”; p i-1 - procentul de trecere prin sită „i-1”;

3.3.6. CORECTAREA CANTITĂŢII DE APĂ În funcţie de umiditatea efectivă a agregatului, se calculează cantitatea suplimentară de apă provenită din umiditatea acestora:

∑=

=∆n

i

igi

uAA

1 100 [l/m3]

Unde: Agi - cantitatea de agregat din sortul "i', în kg; ui - umiditatea sortului "i", în %; n - numărul total de sorturi.

AI = A' - ∆A [l/m3]

3.3.7. CORECTAREA CANTITĂŢILOR DE AGREGAT PE SORTURI

Cantităţile corectate de agregat, pe sorturi, se stabilesc astfel:

+=100

1' igigi

uAA [kg/m3]

Unde: Agi - cantitatea de agregat pentru sortul „i”, în kg; ui - umiditatea efectivã a agregatului de sort „i”, în %:

3.3.8. CANTITATEA TOTALĂ CORECTATĂ DE AGREGAT Cantitatea totala corectată de agregat se determină cu relaţia:

∑=

=n

igi

Ig AA

1

' [kg/m3]

Unde: Ag’ - cantitatea corectată de agregat pentru sortul „i”, în kg; n - numărul de sorturi.

3.3.9. DENSITATEA APARENTĂ A BETONULUI Densitatea aparentă a betonului se calculează cu relaţia: I

gIII

b ACA ++=ρ [kg/m3]

45

3.3.10. ÎNCERCĂRI PRELIMINARE Pentru stabilirea corectă a cantităţilor componenţilor, este absolut necesar să se facă unele verificări experimentale, prezentate în continuare:

a) Se preparã un amestec de beton de minimum 30 l, cu cantităţile pentru ciment şi

agregat stabilite conform punctului 3.3.3. şi 3.3.5. la care se introduce apa de amestecare treptat până la obţinerea consistenţei dorite, determinându-se astfel cantitatea de apă A (stabilitã conform punctului 3.3.1.);

b) Se determină densitatea aparentă ρb;

c) Se recalculează cantitatea de ciment: C

AAC I = [kg/m3];

d) Se recalculează cantitatea de agregate: CAA bbg −−

−=

2

' ρρ[kg/m3];

Unde: ρb' - densitatea aparentă determinată experimental; ρb - densitatea aparentă determinată prin calcul; OBSERVAŢIE: Atât la prepararea amestecului informativ cât şi a amestecurilor preliminare se vor utiliza agregate uscate.

e) Se prepară 3 amestecuri de beton de maximum 30 litri pentru trei compoziţii: cea de bază; o compoziţie cu dozaj de ciment mărit cu 7% dar cu minimum 20 kg/m3 dar

cu minimum 20 kg/m3 faţă de cel al compoziţiei de bază, dar menţinând cantitatea de apă şi de agregat conform compoziţiei de bază;

o compoziţie cu dozaj de ciment redus cu 7% dar cu minimum 20 kg/m3 dar cu minimum 20 kg/m3 faţă de cel al compoziţiei de bază, dar menţinând cantitatea de apă şi de agregat conform compoziţiei de bază;

f) Din fiecare cele 3 amestecuri se confecţionează minimum 12 epruvete

(confecţionarea epruvetelor se va face conform prevederilor STAS 1275-88); g) Câte 6 epruvete din fiecare compoziţie se vor încerca la vârsta de 7 zile (păstrarea şi

încercarea epruvetelor se vor efectua conform prevederilor STAS 1275-88), adoptându-se drept compoziţie preliminară cea pentru care rezistenţele determinante sunt cel puţin egale cu valorile indicate în Codul de practică NE 012-1/2007;

h) Se încearcă restul de 6 epruvete la vârsta de 28 de zile, rezultatele obţinute fiind

analizate în vederea definitivării compoziţiei. Rezistenţa medie pe fiecare compoziţie fbm se va corecta pentru fiecare compoziţie în funcţie de rezistenţa efectivă a cimentului, aplicând relaţia:

bmicori xfcimentuluiaefectivarezistenta

cimetuluiclasaf......

..15,1=

i) Se adoptă compoziţia pentru care valoarea rezistenţei corectate este cel puţin egală

cu rezistenţa la 28 zile, indicată în tabelul 47.

46

TABELUL 47. – Rezistenţa la compresiune la 28 de zile minimă pentru încercări preliminare

Clasa betonului fc preliminară (N/mm2) cilindru cub

C 8/10 14,5 18 C 12/15 19 23,5 C 16/20 23 29 C 20/25 29 36 C 25/30 33,5 42 C 30/37 38,5 48 C 35/45 45 56,5 C 40/50 50 62,5 C 45/55 54 67,5 C 50/60 58 73

OBSERVAŢIE: Valorile sunt valabile pentru gradul II de omogenitate.

j) Pentru gradul I, respectiv II de omogenitate la valorile prevăzute în tabelul 47, se scad, respectiv se adaugă valoarea ∆, conform tabelului 48.

TABELUL 48.

Clasa betonului ∆ (N/mm2) (cilindru) ∆ (N/mm2)(cub) C 8/10 ÷ C 20/25 2,5 3 C 16/20 ÷ C 30/37 3 4 C 35/45 ÷ C 45/55 4 5 C 50/60 ÷ C 100/115 6 x)

OBSERVAŢIE: x) Societăţile ce asigură în producţia betoanelor gradul III de omogenitate nu le este permisă să execute prefabricate din beton de clasele C 50/60…C 100/115.

k) În cazurile urgente, se poate adopta preliminar compoziţia betonului pe baza rezistenţei obţinute la vârsta de 7 zile, dacă aceasta atinge cel puţin următoarele procente din rezistenţa la 28 zile prevăzută în tabelul 47, sau apreciată după caz conform punctului (j): 55% pentru cimenturi tip H, II B, SR; 65% pentru cimenturi tip CEM II, CEM I; 75% pentru cimenturi tip R.

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

28 zile.

Documents

0 Compozitie indrumator de trimis.pdf