1
NORME DE PROTECŢIA ŞI TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII
Protecţia muncii cuprinde totalitatea măsurilor ce trebuie luate astfel încât munca să se desfăşoare în condiţii normale şi accidentele şi îmbolnăvirile profesionale să poată fi prevenite.
Diferenţiat, în funcţie de specificul muncii în fiecare ramură, s-au elaborat o serie de principii de activitate cuprinse în normele departamentale de protecţia muncii. Pentru activitatea din industria chimică şi a materialelor de construcţii acestea sunt obligatorii, inclusiv în activitatea de cercetare şi proiectare.
Instruirea în domeniul securităţii muncii se va face pe grupe profesionale de către personalul special instruit în acest domeniu. Acest instructaj are valabilitate pe toată perioada desfăşurări activităţii, după caz el trebuie refăcut ori de câte ori se schimbă specificul activităţii. După prelucrarea normelor de tehnica securităţii muncii, cel instruit are obligaţia de a semna „Fişa colectivă de instructaj”.
Pentru activităţile de cercetare în laboratoarele de materiale de construcţii trebuie respectate următoarele reguli generale de protecţia muncii:
Depozitarea substanţelor chimice trebuie făcută în strictă securitate şi nu vor fi scoase din incinta laboratorului.
În laboratoare nu se vor efectua experimente neautorizate.
Intrarea în laborator se face doar în prezenţa personalului autorizat.
Se va urmări dacă atmosfera laboratorului nu este încărcată cu gaze toxice sau inflamabile provenite de la probe sau conducte de gaz.
La plecarea din laborator după orele de lucru, se va verifica:
- dacă sunt închise robinetele de apă;
- dacă sunt închise becurile de gaz;
- daca este stinsă lumina şi sunt oprite aparatele electrice;
- mesele de lucru trebuie să rămână la sfârşitul activităţii curate;
- laboratorul trebuie lăsat aşa cum a fost găsit.
Orice instalaţie sau aparat se pune în funcţiune doar de către personalul special instruit în vederea utilizării lui.
Este interzis a se apleca asupra vasului în care s-a turnat sau se fierbe un lichid oarecare sau a se ţine vasul înclinat spre manipulant, pentru a se evita stropirea cu picăturile lichidului. În acest sens, trebuie ştiut că eprubeta în care se încălzeşte un lichid trebuie ţinută cu deschizătura într-o parte şi nu spre manipulant sau vecin, deoarece lichidul prin încălzire poate fi expulzat din aceasta.
Vasele de sticlă se încălzesc progresiv fie pe băi de apă, ulei sau nisip, fie pe o sită de fier acoperită cu azbest. Spălarea vaselor se face imediat după terminarea operaţiei, cu lichide potrivite, în care impurităţile respective sunt solubile, pentru a se evita reacţii vătămătoare.
Manevrarea materialelor calde (parafină, nisip, bitum), se va face cu mare atenţie, utilizând cleşti.
Lichidele inflamabile se vor utiliza la distanţă de sursele de gaz.
În cazul încercărilor nedistructive, este interzisă îndreptarea tijelor sclerometrelor spre manipulant sau colegi.
În cazul determinărilor efectuate pe bitum se va acorda o atenţie deosebită sursei de foc şi manipulării vaselor.
2
Hainele nu se vor agăţa de aparate, ci vor fi păstrate în cuiere.
În cazul aprinderii unui lichid inflamabil flacăra se acoperă cu o pătură sau cu nisip şi se sting toate sursele de foc din vecinătate.
Dacă se aprinde îmbrăcămintea nu trebuie să se alerge, ci se va stinge prin învelire cu o pătură sau cu pâslă.
Presele hidraulice trebuie prevăzute cu apărători.
La locul de muncă se impune respectarea în mod riguros a disciplinei. Nu trebuie să se ignore pericolul de vătămare şi nici regulile elementare de protecţia muncii.
Nerespectarea normelor de protecţia muncii poate conduce la apariţia unor accidente de muncă, ce îşi lasă amprenta pe o viaţă întreagă.
3
DETERMINAREA PROPRIETĂŢILOR BETONULUI
1. Consideraţii generale
Betonul este un material sub formă de conglomerat obţinut prin întărirea unui amestec de
agregat, liant, şi apă cu sau fără aditivi şi adaosuri. Procesul de întărire se produce prin hidratarea
liantului utilizat.
Pentru o bună înţelegere a fenomenelor fizice şi chimice care au loc la pregătirea
materialelor componente pentru a fi utilizate la prepararea betonului, punerea în opera şi întărirea
betonului sunt utilizate următoarele definiţii pentru termenii folosiţi în practica tehnologiei
betonului:
- adaos: material mineral fin granular utilizat pentru îmbunătăţirea unor proprietăţi ale betonului,
pot fi adaosuri inerte (nu au nici un rol în reacţiile de hidratare – întărire a pastei de ciment din
beton), adaosuri puzzollanice (în stare naturală nu se întăresc la amestecarea cu apă dar măcinate
fin în prezenţa apei reacţionează cu hidroxidul de calciu dizolvat în apă formând compuşi pe
bază de silicat de calciu care în timp se întăresc) şi adaosuri hidraulic lente (au o întărire mult
mai lenta ca a cimentului).
- aditiv: produs granular sau lichid adaugat în beton pe parcursul de preparare a betonului în
cantităţi foarte mici raportat la masa cimentului (1 – 5%) care îi modifică proprietăţile
(lucrabilitatea).
- aer antrenat: aerul conţinut de betonul proaspăt creat intenţionat prin utilizarea de substante
tensioactive sub forma de bule având diametrul cuprins între 10 şi 300 de micrometri.
- aer oclus: aerul antrenat în masa betonului la preparare în mod neintenţionat.
- agregat: material mineral sau organic care constituie componentul de bază al mortarelor şi
betoanelor ( 80 – 85 % ) formând scheletul rigid al acestora imediat după preparare.
-agregat curent (normal): agregat care are masa volumică ( densitatea ) în stare uscată cuprinsă
între 2000 şi 3000 kg /m3.
- agregat greu: agregat care are masa volumică ( densitatea ) în stare uscată mai mare de 3000
kg/m3.
- agregat uşor: agregat care are masa volumică în stare uscată mai mică de 2000 kg/m3, sau
masa volumică în vrac ( densitatea în grămada în stare afânată ) mai mică de 1200 kg/m3.
- beton proaspăt: betonul bine omogenizat aflat încă în stare fluidă sau plastică care permite
compactarea lui printr-o metodă adecvată.
- beton întărit: betonul în stare solidă şi care are rezistenţa adecvată scopului pentru care a fost
realizat la momentul respectiv.
4
- beton cu masa volumică (densitatea) normală: betonul care are o masă volumică (densitatea)
cuprinsă între 2000 şi 2600 kg/m3 după uscarea în cuvă până la masa constantă.
- beton uşor: betonul a cărui masă volumică după uscare în cuva la masa constantă este cuprinsă
între 800 şi 2000 kg/m3 în mod curent el este realizat utilizând agregate uşoare dar nu este
exclusă producerea lui prin alt procedeu (lipsa unui sort de agregat).
- beton greu: betonul a cărui masă volumică după uscarea în cuva la masa constantă este mai
mare de 2600 kg/m3.
- beton cu compoziţie şi proprietăţi specificate: betonul care are specificate de către proiectant
sau beneficiar compoziţia, materialele ce trebuiesc utilizate la prepararea lui pentru ca în stare
întărită să aibă caracteristicile şi proprietăţile cerute.
- beton de înaltă rezistenţă: betonul normal care are clasa de rezistenţă la compresiune mai
mare de C50/60 sau betonul uşor care are clasa la compresiune mai mare de LC50/55 de
rezistenţă.
- beton autocompactant: beton a cărui consistenţă a fost modificată prin utilizarea de aditivi
speciali pentru ca la valori mari ale fluidităţii să nu prezinte fenomenul de segregare şi să poată
fi pus în opera fără a fi vibrat obţinându-se compactitatea impusă.
- betoniera: utilaj destinat amestecării omogene a betonului de regulă montat pe un postament
fix care asigură descărcarea betonului din betonieră direct în mijlocul de transport, dacă este
montată pe un şasiu autopropulsat se numeşte autobetoniera.
- clasa de expunere: domeniu în care se încadrează condiţiile de exploatare a betonului ţinând
seama de acţiunile fizice, chimice şi mecanice ale mediului asupra betonului influenţându-i
suprafaţa, structura precum şi armătura, de aceste acţiuni nu se ţine seama la proiectarea
structurală a elementelor din beton armat.
- conţinut de părţi fine: masa tuturor granulelor de ciment, agreagat, aditiv şi adaos care au
dimensiuni mai mici de 0,125 mm dintr-un metru cub de beton, se exprimă în kg /m3.
- conţinutul de apă eficace: cantitatea de apa care se obţine scăzând din cantitatea totală apa
absorbită de agregat.
- conţinutul total de apă: cantitatea totală de apă din beton – apa de amestecare, apa din
umiditatea agregatelor şi apa din aditivi sau adaosuri.
- metru cub de beton: cantitatea de beton proaspăt care după compactarea corespunzătoare SR
EN 12350-6 ocupă un metru cub.
- raportul apă/ciment: raportul dintre cantitatea totală de apă şi cantitatea de liant-ciment
utilizată la prepararea unui metru cub de beton.
- rezistenţa: mărime fizica obţinută prin împărţirea forţei care distruge proba de încercat la aria
secţiunii de rupere –distrugere netă după care cedează proba sub care nu pot fi mai mult de 5 %
din valorile obţinute.
5
Între cele două clase şi marca betonului există echivalenţă dată în tabelul de mai jos:
CLASA (S.R.)
MARCA
CLASA (STAS)
Notaţie Rezistenţa
R cil/cub Notaţie
Rezistenţa
Rc [N/ mm2]
C 2,8/3,5 2,8
B 50 Bc 3,5 3,5 3,5
C 4/5 4,0
B 75 Bc 5 5,0 5,0
C 6/7,5 6,0
B 100 Bc 7,5 7,5 7,5
C 8/10 8,0
B 150 Bc 10 10 10
C 12/15 12
B 200 Bc 15 15 15
C 16/20 16
B 250 Bc 20 20 20
C 18/22,5 18
B 300 Bc 22,5 22,5 22,5
C 20/25 20
B 330 Bc 25 25 25
C 25/30 25
B 400 Bc 30 30 30
C 28/35 28
B 450 Bc 35 35 35
C 30/37 30
- - - 37
C 32/40 32
B 500 Bc 40 40 40
C 35/45 35
- - - 45
C 40/50 40
B 600 Bc 50 50 50
C 45/55 45
- - - 55
C 50/60 50
B 700 Bc 60 60 60
- clasa (SR EN): rezistenţa la compresiune standard, determinată pe cilindrii cu diametrul de 150
mm şi înălţimea de 300 mm sau cuburi cu latura de 150 mm, la 28 zile sub care pot fi cel mult
5% din rezistenţele la compresiune obţinute (risc 5%).
- clasa (în varianta românească – înainte de aderarea la comunitatea europeană ): rezistenţa
minimă la compresiune la 28 de zile determinată pe cuburi cu latura de 141 mm sub care nu pot
fi mai mult de 5% din rezistenţele la compresiune obţinute (risc 5%).
- marca: rezistenţă medie la compresiune după 28 de zile determinată pe cuburi cu latura de 10
sau 20 cm.
- verificarea sau evaluarea conformităţii: controlul calităţii cerinţelor impuse betonului.
6
2. Calculul reţetei de beton
Se înţelege prin reţeta unui beton cantităţile de agregat, liant şi apă ce se amestecă în
vederea obţinerii unui metru cub de beton întărit.
În cele ce urmează vom prezenta modul de stabilire a reţetei pentru betoane de clasă mai
mică de C8/ 10 şi pentru betoane de clasă mai mare de C8/ 10.
Pentru a putea calcula reţeta betonului trebuie cunoscute:
- clasa betonului;
- clasa de expunere;
- caracteristicile elementului;
- agregatul utilizat:
- tip;
- granulă maximă;
- parte fină;
- consistenţa dorită;
- modul de transport;
- modul de punere în operă;
- tipul de aditiv utilizat;
- orice altă indicaţie de care se dispune.
STABILIREA COMPOZIŢIEI PENTRU BETOANE DE CLASĂ C 8/ 10
Compoziţia betoanelor de clasă mai mică decât C 8/10 se stabileşte conform datelor
din tabelul următor:
Clasa
betonului
Domeniul de
utilizare
max
agregat
Dozaj minim
de ciment**
[Kg/m3]
Total agregat
(în stare uscată)
[Kg/m3]
Apa
(orientativ)
[l/m3]
C 2,8/3,5 umplutură sau
egalizare
31 115 2055 160
71 105 2115 140
C 4/5 fundaţii 31 150 2020 160
71 135 2085 140
C 6/7,5* fundaţii sau
elevaţii
31 180 1990 160
71 160 2060 140
* Aceste clase de beton nu se găsesc în normele europene
** Independent de tipul de ciment
Proporţia dintre diferitele sorturi de agregat se adoptă astfel încât agregatele să se
încadreze în limitele prevăzute în graficele şi tabelele cu zonele granulozitate a agregatelor.
Alegerea compoziţiei se va face prin încercări preliminare, urmărindu-se realizarea
rezistenţelor cerute. În acest scop se prepară două amestecuri de beton de minimum 30l.
- primul amestec având compoziţia de bază stabilită anterior;
- al doilea amestec având dozajul de ciment sporit cu 20 kg/m3 faţă de cel al compoziţiei
de bază, menţinând constant cantităţile de apă şi agregat.
Din fiecare amestec se confecţionează minimum 6 epruvete. Epruvetele se încearcă la 7
zile, iar pe baza rezultatelor obţinute se adoptă dozajul de ciment care la această vârstă asigură o
rezistenţă cel puţin egală cu clasa betonului.
7
STABILIREA COMPOZIŢIEI PENTRU BETOANE CU CLASA C 8/10
2.1. Alegerea clasei de expunere
Pentru ca o structură să atingă durata de viaţă cerută trebuie luate măsuri adecvate pentru
a proteja fiecare element al ei împotriva acţiunilor aferente mediului înconjurător.
În tabelul 1 se prezintă clasele de expunere în conformitate cu prevederile Standardului
SR EN 206-1 cu anumite completări în ceea ce priveşte exemplele privind alegerea claselor de
expunere precum şi cu adăugarea clasei de expunere XM propusă în Documentul Naţional
german de aplicare a standardului european, preluată şi în Anexa Naţională de aplicare a SR EN
206-1.
Standardul SR EN 206-1 defineşte diferite clase de expunere în funcţie de mecanismele
de degradare a betonului. Notaţia utilizată pentru distingerea acestor clase este formată din două
litere şi o cifră.
Prima literă este X (eXposure) urmată de o alta care se referă la mecanismul de degradare
considerat: - F de la Frost / Ingheţ (atac din îngheţ-dezgheţ);
- A de la Aggressive environment / Agresivitate chimică (atac chimic);
- C de la Carbonation / Carbonatare (coroziunea datorită carbonatării);
- D de la Deicing Salt / Sare pentru dezgheţ (coroziunea datorită clorurilor);
- S de la Seawater / Apa de mare (coroziunea datorită clorurilor din apa de mare);
- M de la Mechanical abrasion / Atac mecanic (uzura betonului).
A doua literă este urmată de o cifră care se referă la o caracteristică susceptibilă de a avea
o influenţă importantă asupra mecanismului de degradare şi anume umiditatea.
Clasele de expunere XF, XA se referă la diverse atacuri ale mediului asupra betonului
(Tab. 1), clasele XO, XC, XD, XS se referă la posibilele efecte asupra armăturilor din beton
(Tab. 2) iar clasa XM (abraziune mecanică) se referă la uzura betonului (Tab. 3).
Tab. 1 Clase de expunere cu posibile efecte asupra betonului
Simbol
Clasă Descrierea mediului
Exemple informative unde clasa de
expunere poate fi considerată
Clasa
minimă
de beton
XF
– Î
ngh
eţ/D
ezgh
eţ
XF1 Saturaţie moderată de apă fără
agenţi anti-îngheţ
Suprafeţe verticale de beton expuse ploii
şi îngheţului C 25/30
XF2 Saturaţie moderată de apă cu
agenţi anti-îngheţ
Suprafeţele verticale de beton a
structurilor de drumuri expuse la îngheţ
şi la agenţii anti-îngheţ din aer
C 35/45
XF3 Saturaţie mare de apa fără
agenţi anti-îngheţ
Suprafeţe orizontale de beton expuse
ploii şi îngheţului C 35/45
XF4 Saturaţie mare de apă cu agenţi
anti-îngheţ sau apă de mare
Drumuri şi poduri expuse agenţilor anti
îngheţ. Suprafeţe de beton expuse stropirii cu
agenţi anti-îngheţ şi îngheţului.
Zonele stropite ale structurilor marine
expuse îngheţului.
C 30/37
XA
– A
tac
chim
ic
XA1 Mediu cu agresivitate chimică
scăzută Soluri naturale şi apa freatică. C 25/30
XA2 Mediu cu agresivitate chimică
moderată Soluri naturale şi apa freatică. C 35/45
XA3 Mediu cu agresivitate chimică
ridicată Soluri naturale şi apa freatică. C 35/45
8
Tab. 2 Clase de expunere cu posibile efecte asupra armăturilor din beton
Simbol
Clasă Descrierea mediului
Exemple informative unde clasa de
expunere poate fi considerată
Clasa
minimă
de beton
XO
– F
ără
ris
c
de
coro
ziu
ne
sau
ata
c
XO
Pentru beton fără armatură sau
metal înglobat: în orice mediu în
afară de cazurile în care avem
îngheţ/ dezgheţ, abraziune sau
atac chimic. Pentru beton armat
sau cu metal înglobat: în mediu
foarte uscat.
Beton în interiorul clădirilor cu
umiditatea în aer- foarte scăzută.
C 8/10
XC
– C
oro
ziu
nea
dato
rită
carb
on
ată
rii
XC1 Uscat sau permanent ud
Beton în interiorul clădirilor cu
umiditatea în aer scăzută.
Beton submersibil în apă.
C 16/20
XC2 Ud, rareori uscat
Suprafaţa elementului de beton
având contact de lungă durată cu apa.
Anumite fundaţii.
C 16/20
XC3 Umiditate moderată
Beton în interiorul clădirilor cu
umiditate moderată sau ridicată.
Beton în exteriorul clădirilor ferit de
ploaie.
C 20/25
XC4 Cicluri alternante umed/uscat
Suprafaţa elementului de beton este
în contact cu apa, nu aşa mult timp
ca şi la clasa de expunere XC2
C 25/30
XD
– C
oro
ziu
nea
dato
rită
clo
ruri
lor XD1 Umiditate moderată
Suprafaţa betonului expusă
clorurilor din aer. C 30/37
XD2 Ud, rareori uscat
Piscine pentru înot.
Elemente de beton expuse la ape
industriale ce conţin cloruri.
C 35/45
XD3 Cicluri alternante umed/uscat
Părţi de poduri expuse stropilor de
apă cu conţinut de cloruri.
Trotuare.
Dale pentru parcări.
C 35/45
XS
– C
oro
ziu
nea
dato
rită
clo
ruri
lor
din
ap
a d
e m
are
XS1 Expunere la sarea din aer, dar nu
în contact direct cu apa de mare Structuri apropiate sau pe coastă. C 30/37
XS2 Permanent sub apă Elemente de structuri marine. C 35/45
XS3 Zone stropite de valuri Elemente de structuri marine. C 35/45
Tab. 3 Expunerea betonului la uzură prin abraziune
Simbol
Clasă
Grad de
uzură
Exemple informative unde clasa de expunere
poate fi considerată
Clasa minimă
de beton
XM
– U
zura
bet
on
ulu
i
XM1 normală Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse
circulaţiei vehiculelor mici cu pneuri. C 30/37
XM2 puternică Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse la
circulaţia motostivuitoarelor cu pneuri. C 35/45
XM3 foarte
puternică
Pardoseli industriale (purtate sau portante) expuse la
circulaţia motostivuitoarelor cu roţi din elastomer sau
metal; utilaje cu şenile;
Abraziune prin aluviuni la construcţii hidrotehnice şi
bazine de liniştire.
C 35/45
9
În situaţii speciale (ex. structuri temporare sau monumentale, structuri supuse unor
acţiuni extreme sau neobişnuite, etc.) se pot lua în considerare şi alte cerinţe pe baza unor norme
speciale.
Dupa cum se observă un element de construcţie se poate încadra simultan în mai multe
clase de expunere. De exemplu un perete la o clădire de locuit (Fig. 1) la interior este încadrat în
clasa de expunere XC l, iar la exterior în clasele de expunere XC 4 şi XF 1.
Evident că se va alege varianta cea mai defavorabilă pentru care se va stabili clasa
minimă de beton şi stratul maxim de acoperire cu beton.
Exemple de încadrare sunt prezentate în figura 1 pentru o clădire de locuit, iar în figura 2
pentru o construcţie industrială amplasată lângă mare sau într-o altă zonă.
Fig. 1 Clasele de expunere la o clădire civilă
Fig. 2 Clasele de expunere pentru o clădire industrială
2.2. Alegerea clasei minime de beton
Din tabelele 1 – 3 se va alege clasa minimă de beton în funcţie de clasa de expunere cea
mai defavorabilă. Proiectantul poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă
de beton impusă.
10
2.3. Alegerea tipului de ciment
Alegerea tipului de ciment se face în funcţie de rezistenţa caracteristică prescrisă a
betonului, de viteza necesară de dezvoltare a rezistenţei şi a condiţiilor de expunere.
Tipul de ciment care poate fi utilizat se alege din tabelul următor în funcţie de:
- clasa de expunere;
- elementul de construcţie în care va fi utilizat betonul.
Tab. 4
Construcţia sau
elementul ei
Clase de
expunere CEM I SR I CD 40 IA 52,5 CEM II CEM III
Beton simplu
(nearmat) XO x x x x x x
Elemente protejate
împotriva
îngheţului
XC1, XC2
XC3
XC4
x x x x x x
Elemente
exterioare condiţii
normale
XC
XF1 x x x x x x
Construcţii
hidrotehnice
XC
XF3 x x x x o x
Elemente
exterioare supuse
la gelivitate cu ag.
de dezgheţare
XC
XD
XF2
XF4
x x x x o o
Structuri
marine normale
XC, XS
XF2, XF4 x x x x o o
Atac chimic XA x x x x o o
Zone cu trafic XF4
XM x x x x o o
Uzură fără
îngheţ - dezgheţ XM x x x x x x
Uzura cu
îngheţ - dezgheţ XM x x x x o o
Notă: clasa de ciment ( 32,5N; 32,5R; 42,5N; 42,5R; 52,5N sau 52,5R) va fi aleasă în funcţie de
posibilităţile de aprovizionare existente şi de durata la care se doreşte decofrarea structurii de
beton (clasele R au o fineţe de măcinare – suprafaţa specifică mai mare deci fac priză mult mai
repede), recomandăm în acest caz consultarea tabelelor următoare.
Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp friguros (t < 5°C):
Tab. 5
CEM I CEM II A CEM B CEM III A
32,5 N sau R - Recomandabil Puţin
recomandabil
Puţin
recomandabil
42,5 N sau R Foarte
recomandabil Recomandabil Recomandabil -
52,5 N sau R Foarte
recomandabil - - -
11
Recomandarea unor clase de ciment utilizate la betoane care vor fi puse în operă în
condiţii normale de temperatură (5°C – 25°C):
Tab. 6
Tip de
ciment
Sensibilitatea
la îngheţ -
dezgheţ
Degajare
de căldură
De utilizat de
preferinta la
..........
Contraindicaţii Observaţii
speciale
CEM I 32,5N
sau R Sensibil Redusă
Orice tip de
beton neexpus
atacului
chimic
Betoane turnate
pe timp friguros
Necesită o
tratare
prelungită
CEM II B
32,5 N sau R Puţin sensibil Redusă
Orice tip de
beton neexpus
atacului
chimic
Betoane turnate
pe timp friguros
Necesită o
tratare
prelungită
CEM II A-S
32,5 N sau R Sensibil Redusă
Orice tip de
beton neexpus
atacului
chimic
- -
CEM III A
32,5 R Foarte sensibil Redusă
Orice tip de
beton neexpus
atacului
chimic
Betoane turnate
pe timp friguros
Necesită o
tratare
prelungită
CEM I 42,5 N
sau R Insensibil Ridicată
Orice tip de
beton. Betoane
prefabricate
Betoane
masive, şape
Pe timp
călduros se
vor lua măsuri
speciale
CEM II A-S
42,5 N sau R Puţin sensibil Medie
Orice tip de
beton neexpus
atacului
chimic
- -
CEM II B
42,5 N sau R Sensibil Redusă
Orice tip de
beton. Betoane
prefabricate
-
Necesită o
tratare
prelungită
Toate
cimenturile de
clasa 52,5
Insensibil Ridicată
Orice tip de
beton. Betoane
prefabricate
Orice tip de
beton. Betoane
prefabricate
Pe timp
călduros se
vor lua măsuri
speciale
Recomandări de utilizare a cimenturilor pentru turnarea betonului pe timp călduros (t > 25°C):
Tab. 7
CEM I CEM II A CEM B CEM III A
32,5 N sau R - Recomandabil Foarte
recomandabil
Foarte
recomandabil
42,5 N sau R Puţin
recomandabil Recomandabil Recomandabil -
52,5 N sau R Puţin
recomandabil - - -
12
Recomandarea unor clase de ciment utilizate la betoane în funcţie de viteza de atingere a
rezistenţei la compresiune la 28 de zile:
Tab. 8
CEM I CEM II A CEM II B CEM III A
32,5 N sau R -
Viteza medie de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mică de C25/30.
Viteza medie de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mică de C25/30.
Viteza medie de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mică de C25/30.
42,5 N sau R
Viteza mare de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mare de C25/30.
Viteza mare de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mare de C25/30.
Viteza mare de
atingere a
rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
Se vor utiliza
numai la betoane
de clasă mai
mare de C25/30.
-
52,5 N sau R
Viteza foarte
mare de atingere
a rezistenţei la
compresiune la
28 de zile.
- - -
2.4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax
Dimensiunea maximă a granulei agregatelor se stabileşte în funcţie de dimensiunea cea
mai mică a elementelor, distanţa dinte barele de armătură şi stratul de acoperire cu beton a
armăturilor, aplicând relaţiile: max 1/4 D;
max d – 5 mm;
max 1,3 c;
- în cazul betoanelor uşoare (porozitate mare): max 1,3 D;
- în cazul recipienţilor şi a monolitizărilor: max 1,3 D.
În aceste relaţii semnificaţia termenilor este:
- D – dimensiunea cea mai mică a elementului structural;
- d – distanţa dintre barele de armătură (cu excepţia cazului grupării barelor);
- c – grosimea stratului de acoperire cu beton a armăturilor.
2.5. În funcţie de:
- clasa betonului
- clasa cimentului
Din tabelul următor se alege valoarea maximă a raportului A/C utilizat:
13
Tab. 9
Clasa betonului Clasa cimentului
32,5 42,5 52,5
C 8/10 0,75 - -
C 12/15 0,65 - -
C 16/20 0,55 0,65 -
C 18/22,5* 0,53 0,62 -
C 20/25 0,50 0,60 -
C 25/30 0,45 0,55 0,60
C 28/35* 0,40 0,50 0,55
C 30/37 - 0,47 0,53
C 32/40* - 0,45 0,590
C 35/45 - 0,40 0,47
C 40/50 - - 0,45
C 45/55 - - 0,42
C 50/60 - - 0,40
* Clase de beton care nu se găsesc în normele europene
Valorile raportului A/C sunt valabile pentru agregat de râu cu granulozitate 0 – 31,5.
Raportul A/C se va corecta prin reducere sau majorare, după cum urmează:
- reducere 10% în cazul agregatelor 0 – 63 mm;
- reducere 10 – 20% în cazul folosirii de aditivi;
- spor 10% în cazul folosirii pietrei sparte (agregat de concasaj);
- spor 20% în cazul agregatelor 0 – 8 mm;
- spor 10% în cazul agregatelor 0 – 16 mm;
- spor 5% în cazul agregatelor 0 – 2 mm.
Valoarea maximă a raportului A/C pentru asigurarea cerinţelor de durabilitate, în
funcţie de clasa de expunere, nu va depăşi valorile din tabelul 10. Se vor compara cele două
valori şi se alege valoarea cea mai mică.
Raportul maxim apă/ciment, clasa minimă de rezistenţă şi dozajul minim de ciment
pentru asigurarea cerinţelor de durabilitate funcţie de clasa de expunere a betonului: Tab. 10
Clasa de expunere Raportul A/C maxim admis
Clasa minimă de rezistenţă admisă
Dozaj mimim de ciment admis
XO - C 8 /10 -
XC1 0,65 C 16 /20 260
XC2 0,60 C 16/20 260
XC3 0,60 C 20/25 280
XC4 0,50 C 25/30 300
XD1 0,55 C 30/37 300
XD2 0,50 C 35/45 320*
XD3 0,45 C 35/45 320*
XS1 0,55 C 30/37 300
XS2 0,50 C 35/45 320*
XS3 0,45 C 35/45 320*
XF1 0,50 C 25/30 300
XF2 0,50 C 35/45 320
XF3 0,50 C 35/45 320
XF4 0,50 C 30/37 340
XA1 0,55 C 25/30 300
XA2 0,50 C 35/45 320
XA3 0,45 C 35/45 360
XM1 0,55 C 30/37 300
XM2 cu tratarea suprafeţei betonului prin vacumare
0,55 C 30/37 300
XM2 fără tratarea suprafeţei 0,45 C 35/45 320
XM3 0,45 C 35/45 320
14
Observaţii:
* la turnarea elementelor masive (grosimea elementelor mai mare de 80 cm) se va adopta un
dozaj minim de ciment egal cu 300 kg /m3.
Dozajele minime de ciment sunt valabile în cazul folosirii agregatelor de râu cu
granulozitate 0 – 31,5 mm.
Pentru agregatele de carieră (piatră spartă) dozajul se măreşte cu 5%.
Pentru agregate de 0 - 16 mm, dozajele se măresc cu 10% .
Pentru agregatele de 0 - 63 mm dozajele se reduc cu 10%.
În cazul folosirii de adaosuri la prepararea betoanelor, se admite adoptarea unor dozaje de
ciment inferioare celor din tabel, pe bază de reglementări tehnice speciale sau cu avizul unui
institut de specialitate.
În cazul folosirii de aditivi reducători de apă, cu avizul unui institut de specialitate şi
acordul proiectantului, se admite adoptarea unor dozaje de ciment inferioare celor rezultate din
tabel, respectându-se următoarele condiţii:
- agresivitatea sulfurică (intensă şi foarte intensă):
- reducerea dozajului de ciment va fi de 5 – 15%, funcţie de aditivul utilizat;
- dozajul de ciment nu va fi mai mic de 350 kg/m3 pentru betoanele armate,
respectiv 310 kg/m3 pentru betoanele simple.
- alte agresivităţi:
- reducerea dozajului va fi de până la 5% în cazul agresivităţii slabe, respectiv până
la 10% în cazul agresivităţilor intense şi foarte intense;
- nu se va depăşi limita prevăzută pentru raportul A/C;
- consistenţa betonului, la locul punerii în operă, va corespunde unei tasări de cel
puţin 7 cm.
2.6. Clasa de consistenţă se alege din tabelele următoare în funcţie de:
- elementul în care se toarnă betonul;
- tasarea dorită;
- răspândirea dorită.
Nr.
Crt. Tipul de elemente
Tasare Răspândire
Clasa de
consistenţă
Tasare
[mm]
Clasa de
consistenţă
Diametrul
răspândirii
[mm]
1 Fundaţii din beton simplu sau slab
armat, elemente masive S 1 10 – 40 F 1 ≤ 340
2 Fundaţii din beton armat, stâlpi,
grinzi, pereţi structurali S 2 50 – 90 F 2 350 – 410
3 Idem, realizate cu beton pompat,
recipienţi, monolitizări S 3 100 – 150 F 3 420 – 480
4
Elemente sau monolitizări cu armături
dese sau dificultăţi de compactare,
elemente cu secţiuni reduse
S 4 160 – 210 F 4 490 – 550
5
Elemente pentru a căror realizare
tehnologia de execuţie impune
betoane foarte fluide
S 5 ≥ 220 F 5*
F 6**
* 550 – 620
** ≥ 630
Observaţii:
Betoanele având clasa de consistenţă mai mare de S3, se transportă cu autoagitatoare.
La prepararea betoanelor din clasele de consistenţă S 5, F 5 şi F 6 este obligatorie utilizarea de
aditivi plastifianţi.
15
2.7. În funcţie de:
- clasa betonului;
- clasa de consistenţă.
Din tabelul următor se alege cantitatea de apă de amestecare A0 care se va corecta cu
cantitatea ac, conform notelor de sub tabel cu formula:
A0c = A0 +ac
Tab. 13
Clasa betonului Cantitatea de apă (AI) – l/m
3,
Pentru clasa de consistenţă:
S1, S2
F1, F2 S3, F3 S4, F4 S5, F5, F6
C 8/10 160 170 - -
C8/10 ... C20/25 170 185 200 220
C 25/30 185 200 215 230
Valorile privind cantitatea de apă de amestecare prevăzute în tabel sunt valabile în cazul
agregatelor de balastieră cu o granulozitate 0 – 31,5 mm.
Cantităţile de apă se vor corecta prin reducere sau majorare, după cum urmează:
- reducere 10% în cazul agregatelor 0 – 63 mm;
- reducere 10 – 20% în cazul folosirii de aditivi;
- spor 10% în cazul folosirii pietrei sparte (agregat de concasaj);
- spor 20% în cazul agregatelor 0 – 8 mm;
- spor 10% în cazul agregatelor 0 – 16 mm;
- spor 5% în cazul agregatelor 0 – 2 mm.
Cantitatea de apă de amestecare astfel obţinută se va corecta cu cantitatea de apă din
agregate, adaosuri şi aditivi.
2.8. Dozajul de ciment
Cu formula: CA
AC
c
/
0
- se calculează dozajul de ciment care nu trebuie să fie mai mic decât dozajul minim de
ciment dat în tabelul 10 şi ţinând cont de observaţiile de sub tabel.
Se compară cele două valori ale dozajului de ciment şi se alege valoarea cea mai mare.
2.9. Cantitatea de agregat
Cantitatea de agregat se calculează cu relaţia:
P
ACA
a
c
C
ag
i
g
01000
- unde:
- dozajul de ciment C a fost calculat la pct. 2.7;
- masă volumică (densitatea) a cimentului c se ia egală cu 3 kg/l;
- cantitatea de apă de amestecare a fost calculată la pct. 2.6;
- masă volumică (densitatea) a apei a se ia egală cu 1 kg/l;
16
- masa volumică (densitatea) a agregatelor este dată în tabelul următor:
Tab. 14
Tipul de roci Masa volumică (densitatea)
ag [kg/dm3]
Silicioasă (agregate de balastieră) 2,7
Calcaroase 2,3 – 2,7
Granitică 2,7
Bazaltică 2,9
Tuf vulcanic 2,1
Calcar cochilifer 2,0 – 2,2
Rest ceramic 2,3 – 2,4
- aerul oclus P se ia în mod obişnuit 20 l/m3 sau în cazuri speciale se scoate din tabelul
următor:
Tab. 15
Dimensiunea maximă a
granulelor de agregat (mm) 7 10 16 20 31 40 71
Aer antrenat % (0,5) 6 6 5 5 4,5 4 3,5
Această valoare a masei de agregat nu ţine seama de umiditatea agregatului.
2.10. Corecţia cantităţii de apă şi de agregat datorită umidităţii agregatului
În cazul în care agregatul are o umiditate w% cantităţile finale de apă şi agregat se vor
corecta cu cantitatea de apă conţinută de agregatul umed aw cu ajutorul relaţiilor:
- cantitatea de apă conţinută de agregat este: aw = w Agi
- cantitatea finală de agregat va fi: Agf = Ag
i + aw
- cantitatea finală de apă va fi: A0f = A0
c - aw
2.11. Calcularea cantităţii de agregat pe sorturi
Curba de granulozitate a agregatului total se stabileşte astfel încât să se încadreze în
domeniul dorit (specificat în tema de proiectare).
Dacă nu este indicată zona de granulozitate se va alege întotdeauna zona favorabilă.
Printr-o metodă cunoscută de la calculul A.O.A. se stabilesc pe sorturi cantităţile de
agregat.
17
ZONELE DE GRANULOZITATE
pentru agregat 0 – 8mm
T
rece
ri (
vol
%)
Site cu ochiuri pătrate (mm)
NR.
ZONE ZONA
LIMITE
DE
ZONA
LATURA OCHIULUI CIURULUI
0,125 0,25 0,5 1 2 4 8
1 Defavorabila Min. 8 22 39 57 71 85 100
2 Utilizabila Max. 8 22 39 57 71 85 100
Min. 4 11 26 42 57 74 100
3 Favorabila Max. 4 11 26 42 57 74 100
Min. 2 5 14 21 35 61 100
4
Favorabila pt.
compozitie
granulometrica
discontinua
Max. 4 11 26 42 57 74 100
Min. 2 5 17 30 30 30 100
5 Defavorabila Max. 2 5 14 21 35 61 100
18
ZONELE DE GRANULOZITATE
pentru agregat 0 – 16mm
Tre
ceri
(vol
%)
Site cu ochiuri pătrate (mm)
NR.
ZONE ZONA
LIMITE
DE
ZONA
LATURA OCHIULUI CIURULUI
0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16
1 Defavorabila Min. 8 18 34 49 62 74 88 100
2 Utilizabila Max. 8 18 34 49 62 74 88 100
Min. 5 8 20 32 42 56 76 100
3 Favorabila Max. 5 8 20 32 42 56 76 100
Min. 2 3 8 12 21 36 60 100
4
Favorabila pt.
compozitie
granulometrica
discontinua
Max. 5 8 20 32 42 56 76 100
Min. 2 3 8 12 30 30 30 100
5 Defavorabila Max. 2 3 8 12 21 36 60 100
19
ZONELE DE GRANULOZITATE
pentru agregat 0 – 22,4mm
Tre
ceri
(vol
%)
Site cu ochiuri pătrate (mm)
NR.
ZONE ZONA
LIMITE
DE
ZONA
LATURA OCHIULUI CIURULUI
0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 22,4
1 Defavorabila Min. 7 17 31 45 57 70 82 94 100
2 Utilizabila Max. 7 17 31 45 57 70 82 94 100
Min. 5 8 19 30 38 51 68 89 100
3 Favorabila Max. 5 8 19 30 38 51 68 89 100
Min. 2 3 5 9 17 28 47 76 100
4
Favorabila pt.
compozitie
granulometrica
discontinua
Max. 5 8 19 30 38 51 68 89 100
Min. 2 3 5 9 30 30 30 30 100
5 Defavorabila Max. 2 3 5 9 17 28 47 76 100
20
ZONELE DE GRANULOZITATE
pentru agregat 0 – 31,5mm
Tre
ceri
(vol
%)
Site cu ochiuri pătrate (mm)
NR.
ZONE ZONA
LIMITE
DE
ZONA
LATURA OCHIULUI CIURULUI
0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5
1 Defavorabila Min. 6 15 29 42 53 65 77 88 100
2 Utilizabila Max. 6 15 29 42 53 65 77 88 100
Min. 4 8 18 28 37 47 62 80 100
3 Favorabila Max. 4 8 18 28 37 47 62 80 100
Min. 2 3 5 8 14 23 38 52 100
4
Favorabila pt.
compozitie
granulometrica
discontinua
Max. 4 8 18 28 37 47 62 80 100
Min. 2 3 5 8 30 30 30 30 100
5 Defavorabila Max. 2 3 5 8 14 23 38 62 100
21
ZONELE DE GRANULOZITATE
pentru agregat 0 – 63mm
Tre
ceri
(vol
%)
Site cu ochiuri pătrate (mm)
NR.
ZONE ZONA
LIMITE
DE
ZONA
LATURA OCHIULUI CIURULUI
0,12 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63
1 Defavorabila Min. 7 14 26 39 48 59 70 80 90 100
2 Utilizabila Max. 7 14 26 39 48 59 70 80 90 100
Min. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100
3 Favorabila Max. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100
Min. 2 3 4 6 11 16 30 46 67 100
4
Favorabila pt.
compozitie
granulometrica
discontinua
Max. 4 7 15 24 30 38 50 64 80 100
Min. 2 3 4 6 11 30 30 30 30 100
5 Defavorabila Max. 2 3 4 6 11 16 30 46 80 100
22
2.12. Reţeta finală
Pentru verificarea rezistenţelor mecanice se prepară câte 3 amestecuri de beton de
minimum 30 de l fiecare, pentru fiecare din următoarele reţete preliminare:
Reţeta nr.1 preliminară de bază rezultată din calculele prezentate la punctele 2.1.....2.7;
Reţeta nr.2 preliminară având dozajul de ciment sporit cu 7% dar minim 20 kg/m3,
menţionându-se cantităţile de apă şi agregat ale compoziţiei de bază;
Reţeta nr.3 preliminară având dozajul de ciment redus cu 7% dar minim 20 kg/m3
(numai dacă dozajul nu este sub cel minim admis), menţinându-se cantităţile de apă şi agregat
ale compoziţie de bază;
Din fiecare amestec se confecţionează minimum 12 epruvete. Confecţionarea, păstrarea şi
încercarea epruvetelor se va face în conformitate cu Codul de practică pentru producerea
betonului CP 012/1 – 2007. Câte 6 din epruvetele confecţionate pentru fiecare reţetă se încearcă
la vârsta de 28 de zile.
Se adoptă reţeta preliminară pentru care (cu dozajul minim de ciment) rezistenţa
betonului la vârsta de 28 de zile este cel puţin egală cu valoarea indicată în tabelul 16.
Tab. 16 Rezistenţa la compresiune la 28 de zile pentru încercări preliminare
Clasa betonului fck preliminară (N/mm
2)
Cilindru Cub
C 8/10 8 10
C 12/15 12 15
C 16/20 16 20
C 20/25 20 25
C 25/30 25 30
C 30/37 30 37
C 35/40 35 40
C 40/50 40 50
C 45/55 45 55
C 50/60 50 60
C 55/67 55 67
C 60/75 60 75
C 70/85 70 85
În cazurile urgente, se poate adopta preliminar compoziţia betonului pe baza rezistenţei la
vârsta de 7 zile, dacă aceasta atinge cel puţin următoarele procente din rezistenţa la 28 de zile
prevăzută în tabelul de mai sus:
- 55% pentru cimenturile tip H, II B, SR;
- 65% pentru cimenturile tip II A, I;
- 75% pentru cimenturile tip R;
Compoziţia astfel stabilită se va corecta pe baza rezultatelor încercărilor la vârsta de 28 de
zile.
23
3. Exemple de calcul
Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea stâlpilor unei hale situată
într-o zonă cu risc normal de îngheţ dezgheţ, cu saturaţie moderată de apă fără agenţi de
dezgheţare.
Betonul va fi preparat cu agregat de concasaj, de natură bazaltică.
La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: 0 – 0,5; 0,5 – 1; 1 – 2; 2 –
4; 4 – 8; 8 – 16; şi 16 – 31,5 mm şi are umiditate de 1 %.
Stâlpii au dimensiunile de 40 x 60 cm, distanţa minimă dintre barele de armătură este de
30 mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de 25 mm.
Turnarea se face pe timp de vară, la temperatura de 15 – 20°C, fără aditivi.
Tasarea betonului va fi de 60 mm.
Etape de calcul
1. Alegerea clasei de expunere
În funcţie de acţiunea mediului înconjurător asupra elementului din tabelul 1 rezultă clasa
de expunere XF1.
2. Alegerea clasei minime de beton
În funcţie de clasa de expunere XF1 din tabelul 1 rezultă clasa minimă de rezistenţă a
betonului: C 25/ 30.
Observaţii: În practică se poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă de
beton impusă.
3. Alegerea tipului de ciment
În funcţie de: - clasa de expunere XF1;
- clasa betonului: C 25/ 30;
- din tabelele: 4 rezultă că orice tip de ciment este bun;
6 rezultă că tipul de ciment CEM I 42,5 este foarte recomandabil.
4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax
φmax ≤ D/ 4 = 400/ 4 = 100 mm (D – dimensiunea minimă a elementului structural);
φmax ≤ d – 5 mm = 30 – 5 = 25 mm (d – distanţa dintre barele de armătură);
φmax ≤ 1,3 ∙ c = 1,3 ∙ 2,5 = 32,5 mm (c – grosimea stratului de acoperire a barelor de
armătură cu beton).
În funcţie de valoarea cea mai mică obţinută din cele trei relaţii, rezultă că dimensiunea
maximă a granulei de agregat va avea φmax = 16 mm.
5. Valoarea raportului A/ C
În funcţie de: - clasa betonului: C 25/ 30;
- clasa cimentului 42,5;
- din tabelul 9 rezultă raportul A/ C = 0,55
24
Observaţii:
Această valoare se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după cum
urmează:
- pentru agregate de concasaj raportul se măreşte cu 10%;
- pentru agregate având granula maximă cu diametrul de 16 mm raportul se măreşte cu 10%;
=> A/ C = 0,55 + 0,055 + 0,055 = 0,66
Verificare:
Valoarea obţinută se compară cu valoarea maximă admisă dată în tabelul 10 pentru clasa de
expunere XF1 care este de 0,50 şi se alege valoarea cea mai mică, deci:
A/ C = 0,50
6. Clasa de consistenţă
În funcţie de: - elementul în care se toarnă betonul: stâlpi;
- tasarea betonului: 60 mm;
- din tabelul 11 rezultă clasa de consistenţă S2.
7. Apa de amestecare
În funcţie de: - clasa betonului: C 25/ 30;
- clasa de consistenţă: S2;
- din tabelul 13 rezultă A0 = 185 l/m3.
Observaţii:
Cantitatea iniţială de apă se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după
cum urmează:
+ 10 % - deoarece se utilizează agregat de concasaj .......................... + 18,5 l
+ 10 % - agregat având granula maximă cu diametrul de 16 mm ...... + 18,5 l
A0c = 222 l/m
3
8. Dozajul de ciment
Cantitatea de ciment necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:
30 /4445.0
222
/mkg
CA
AC
c
Verificare:
Această valoare se compară cu dozajul minim de ciment admis dat în tabelul 10 în funcţie
de clasa de expunere XF 1 care este de 300 Kg şi se ia valoarea cea mai mare, deci:
C = 444 Kg/m3
9. Cantitatea de agregat Ag
P
ACA
a
c
C
ag
i
g
01000
25
- unde ρag – densitatea agregatului (tab. 14 – bazaltic rezultă 2,9 g/ cm3);
ρc – densitatea cimentului (dacă nu se dă altă valoare se ia 3 g/ cm3);
ρa – densitatea apei (1 g/ cm3)
P – cantitatea de aer oclus (aerul antrenat în masa betonului la prepararea şi punerea lui în
operă, dacă nu se dă altă valoare se ia 20 l/ m3).
3/1769201
222
3
44410009,2 mkgA
i
g
10. Corecţia cantităţii de apă şi de agregat datorită umidităţii agregatului
Cantităţile finale de apă şi de agregat se vor corecta în funcţie de umiditatea agregatului
după cum urmează:
- cantitatea de apă conţinută de agregat este:
aw = w Agi = 1 % x 1769 = 17,69 l ≈ 18 l/m
3 (w – umiditatea agregatului)
- cantitatea finală de agregat va fi:
Agf = Ag
i + aw = 1769 + 18 = 1787 Kg/m
3
- cantitatea finală de apă va fi:
A0f = A0
c - aw = 222 – 18 = 204 l/m
3
11. Calcularea agregatului pe sorturi
Se alege zona favorabilă pentru agregat 0 – 16 mm (vezi pagina 159 grafic + tabel)
Se calculează curba granulometrică ideală pentru zona aleasă:
0,5 1 2 4 8 16
C.G.I. 14 22 31,5 46 68 100
Se calculează agregatul pe sorturi:
sort 0 – 0,5 → 14 % adică: 0,14 x 1787 = 250 kg
sort 0,5 – 1,0 → 22 – 14 = 8 % 0,08 x 1787 = 143 kg
sort 1,0 – 2,0 → 31,5 – 22 = 9,5 % 0,095 x 1787 = 170 kg
sort 2,0 – 4,0 → 45 – 31,5 = 14,5 % 0,145 x 1787 = 259 kg
sort 4,0 – 8,0 → 68 – 45 = 22 % 0,22 x 1787 = 393 kg
sort 8,0 – 16,0 → 100 – 68 = 32 % 0,32 x 1787 = 572 kg
Verificare Σ = 1787 kg
12. Reţeta finală
Varianta 1. Reţeta standard 2. Reţeta cu + 7 % ciment 3. Reţeta cu – 7 % ciment
Ciment 444 kg/ m3 444 + 31 = 472 kg/ m
3 444 – 31 = 410 kg/ m
3
Apă Afcorectata
= 204 l/ m3
Agregat Agcorectat
= 1787 kg/m3
sort (0 – 0,5) mm = 250 kg/m3
sort (0,5 – 1) mm = 143 kg/m3
sort (1 – 2) mm = 170 kg/m3
sort (2 – 4) mm = 241 kg/m3
sort (4 – 8) mm = 411 kg/m3
sort (8 – 16) mm = 572 kg/m3
26
Pentru verificarea rezistenţelor mecanice se prepară câte trei amestecuri de beton de
minim 30 l fiecare, pentru următoarele reţete preliminare:
Reţeta standard – calculată la pct. 1 – 10;
Reţeta cu + 7 % ciment – apa şi agregatul rămân ca în prima variantă, dozajul de ciment fiind
mărit cu 7% dar nu mai puţin de 20 Kg;
Reţeta cu – 7 % ciment – apa şi agregatul rămân ca în prima variantă, dozajul de ciment fiind
redus cu 7% dar nu mai puţin de 20 Kg.
Confecţionarea, păstrarea şi încercarea epruvetelor se va face în conformitate cu Codul de
practică pentru producerea betonului CP 012/1 – 2007.
Se confecţionează cel puţin 12 cuburi sau cilindrii din fiecare reţetă.
Dintre acestea la 7 zile se determină rezistenţa la compresiune pe 6 cuburi sau cilindri şi
se adoptă provizoriu reţeta care are rezistenţa minimă cel puţin 70 % din cea dorită.
La 28 de zile se determină rezistenţa la compresiune şi pe celelalte 6 cuburi sau cilindri şi
se adoptă în final reţeta care are prima clasă mai mare decât cea dorită.
Clasa betonului se determină prin eliminarea a 5% dintre rezistenţele la compresiune cele
mai mici, următoarea valoare reprezentând clasa.
Exemplu: În urma determinării rezistenţei la compresiune pe 20 de epruvete s-au obţinut
20 de valori (24, 27, 29, .... 31) N/mm2. Cea mai mică dintre valori se elimină (24 N/mm
2,
reprezentând 5% din valori), iar următoarea valoare 27 N/mm2 va fi clasa betonului. Dacă sunt
numai 6 cuburi sau cilindrii nu se elimină nici o valoare, cea mai mică dintre valori va fi
considerată clasa betonului.
Exerciţii
Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea ..............................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
Betonul va fi preparat cu agregat de ................................, de natură ....................................
La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: (..-..); (..-..); (..-..); (..-..);
(..-..); (..-..); (..-..) mm şi are umiditate de .........%.
....................... au dimensiunile de ..... x ..... cm, distanţa minimă dintre barele de armătură
este de ......... mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de ........ mm.
Turnarea se face pe timp de ..............., la temperatura de .......°C, cu/fără aditivi.
Tasarea betonului va fi de ....... mm.
27
Să se stabilească compoziţia unui beton utilizat la realizarea stâlpilor unei hale.
Betonul va fi preparat cu agregat de balastiera, de natură silicioasă.
La staţia de betoane agregatul se găseşte în următoarele sorturi: 0 – 4; 4 – 8; 8 – 16; şi 16
– 31,5 mm şi are umiditate de 0 %.
Stâlpii au dimensiunile de 40 x 60 cm, distanţa minimă dintre barele de armătură este de
30 mm, stratul de acoperire al armăturii cu beton este de 25 mm.
Turnarea se face în condiţii normale de temperatură, fără aditivi.
Tasarea betonului va fi de 60 mm.
Etape de calcul
1. Alegerea clasei de expunere
În funcţie de acţiunea mediului înconjurător asupra elementului din tabelul 1 rezultă:
- la interior: XC1;
- la exterior: XF1 şi XC4.
2. Alegerea clasei minime de beton
În funcţie de clasa de expunere cea mai defavorabilă (XF1 şi XC4) din tabelul 1 rezultă
clasa minimă de rezistenţă a betonului: C 25/ 30.
Observaţii: În practică se poate alege orice altă clasă de beton mai mare decât clasa minimă de
beton impusă.
3. Alegerea tipului de ciment
În funcţie de: - clasa de expunere XF1 şi XC4;
- clasa betonului: C 25/ 30;
- din tabelele: 4 rezultă că orice tip de ciment este bun;
6 rezultă că tipul de ciment CEM II B 32,5 este bun.
4. Stabilirea dimensiunii maxime a granulei de agregat φmax
φmax ≤ D/ 4 = 400/ 4 = 100 mm (D – dimensiunea minimă a elementului structural);
φmax ≤ d – 5 mm = 30 – 5 = 25 mm (d – distanţa dintre barele de armătură);
φmax ≤ 1,3 ∙ c = 1,3 ∙ 2,5 = 32,5 mm (c – grosimea stratului de acoperire a barelor de
armătură cu beton).
φmax < lfibră (lfibră = 10mm).
În funcţie de valoarea cea mai mică obţinută din cele patru relaţii, rezultă că dimensiunea
maximă a granulei de agregat va avea φmax = 8 mm.
5. Valoarea raportului A/ C
În funcţie de: - clasa betonului: C 25/ 30;
- clasa cimentului 32,5;
- din tabelul 9 rezultă raportul A/ C = 0,45
Observaţii:
Această valoare se corectează cu observaţiile de sub tabel după cum urmează:
- pentru agregate avand diametrul de 8mm raportul se măreşte cu 20% => A/ C = 0,45 +
0,09 = 0,54
Verificare:
Valoarea obţinută se compară cu valoarea maximă admisă dată în tabelul 10 pentru clasa de
expunere XF1 care este de 0,50 şi se alege valoarea cea mai mică, deci:
A/ C = 0,50
28
6. Clasa de consistenţă
În funcţie de: - elementul în care se toarnă betonul: stâlpi;
- tasarea betonului: 60 mm;
- din tabelul 11 rezultă clasa de consistenţă S2.
7. Apa de amestecare
În funcţie de: - clasa betonului: C 25/ 30;
- clasa de consistenţă: S2;
- din tabelul 13 rezultă A0 = 185 l/m3.
Observaţii:
Cantitatea iniţială de apă se va corecta în conformitate cu observaţiile de sub tabelul 10 după
cum urmează: + 20 % - agregat având granula maximă cu diametrul de 8 mm ...... + 37 l.
A0c = 222 l/m
3
8. Dozajul de ciment
Cantitatea de ciment necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:
30 /4445.0
222
/mkg
CA
AC
c
Verificare:
Această valoare se compară cu dozajul minim de ciment admis dat în tabelul 10 în funcţie
de clasa de expunere XF 1 care este de 300 Kg şi se ia valoarea cea mai mare, deci:
C = 444 Kg/m3
9. Cantitatea de agregat Ag
Cantitatea de agregat necesară preparării unui metru cub de beton se calculează cu relaţia:
30 /1647201
222
3
44410007,21000 mkgP
ACA
a
c
C
ag
i
g
10. Calcularea agregatului pe sorturi
4 8
C.G.I. 67.5 100
Se calculează agregatul pe sorturi:
sort 0 – 4 → 67,5 % 0,675 x 1647 = 1112 kg
sort 4 – 8 → 100 – 67,5 = 32.5 % 0,325 x 1647 = 535 kg
Verificare Σ = 1647 kg
11. Reţeta finală pentru 1 m3 şi pentru 13 litri
Varianta Reţeta ptr. 1m3 Reţeta ptr. 13 litri
Ciment 444 kg/ m3 5,8 kg
Apă 222 l/ m3 2,9 l
Agregat Ag = 1647 kg/m3
sort (0 – 4) mm = 1112 kg/m3
sort (4 – 8) mm = 535 kg/m3
Ag = 21,5 kg
sort (0 – 4) mm = 14,5 kg
sort (4 – 8) mm = 7 kg
29
DETERMINAREA PROPRIETĂŢILOR BETONULUI PROASPĂT
Având în vedere starea în care se află betonul, asupra lui se fac:
- determinări în stare proaspătă;
- determinări în stare întărită.
1. Determinarea densităţii aparente (masei volumice aparente)
Efectuarea determinării
Densitatea aparentă se determină în vase având volumul V = 5l; 10l; 20l; funcţie de mărimea agregatului.
Se calculează cu relaţia: V
mm 12a
- unde: - m2 – masa vasului cu beton;
- m1 – masa vasului gol;
- V – volumul vasului.
Înregistrarea rezultatelor
Determinarea Proba
1 2 3
Volumul vasului, „V” [cm3]
Masa vasului gol, „m1” [g]
Masa vasului cu beton, „m2” [g]
Densitatea aparentă, „a” [g/cm3]
Densitatea aparentă medie, „med
a ” [g/cm3]
Interpretarea rezultatelor
În funcţie de densitatea aparentă (masă volumică aparentă) betonul analizat este de tip ...............
Tip Densitate aparentă
Foarte greu (a 2500 kg/m3)
Greu (2200 a 2500 kg/m3)
Semigreu (2000 a 2200 kg/m3)
Uşor (800 a 2000 kg/m3)
Foarte uşor (a 800 kg/m3)
30
2. Determinarea lucrabilităţii
Efectuarea determinării
Metoda tasării
Se toarnă beton într-un vas de formă tronconică, fără bază având înălţimea hinitial = 300mm. Se umple vasul în trei straturi, fiecare strat se compactează prin împungere cu o vergea de 10 ori. Se lasă în repaus 2 – 5 minute. Se ridică vasul şi se măsoară înălţimea betonului hfinal (Fig.1).
Tasarea se calculează cu relaţia: t = hiniţial - hfinal
(130)
100
(150
)
100
450
200
100
(130) Fig.1
Metoda răspândirii
Se umple cu beton un vas tronconic fără bază având înălţimea de 200 mm. Forma tronconică rămasă după ridicarea vasului (Fig. 2) se vibrează.
200
d 1
d2
200
180
700
700
2
1
Fig.2
Răspândirea se exprimă prin media aritmetică a două diametre perpendiculare a
grămezii de beton formate, cu relaţia: 2
ddd 21 , [cm]
În lipsa mesei vibrante se poate utiliza şi o placă vibrantă manuală alcătuită dintr-o placă mobilă (1) care se poate ridica (roti), pe o placă fixă şi un opritor de rotire (2). Pentru vibrare se lasă să cadă placa mobilă de la înălţimea opritorului de 10 ori.
31
Înregistrarea rezultatelor
Metoda tasării
Caracteristica Proba
1 2 3
Înălţimea tiparului, hi, [mm]
Înălţimea grămezii, hf, [mm]
Tasarea, t, [mm]
Tasarea medie, tmed
, [mm]
Metoda răspândirii
Caracteristica Proba
1 2 3
Diametru d1, [mm]
d2, [mm]
Răspândire r, [mm]
Răspândire medie rmed
, [mm]
Interpretarea rezultatelor
Nr. Crt.
Tipul de elemente
Tasare Răspândire
Clasa de consistenţă
Tasare [mm]
Clasa de consistenţă
Diametrul răspândirii
[mm]
1 Fundaţii din beton simplu sau slab armat, elemente masive
S 1 10 – 40 F 1 ≤ 340
2 Fundaţii din beton armat, stâlpi, grinzi, pereţi structurali
S 2 50 – 90 F 2 350 – 410
3 Idem, realizate cu beton pompat, recipienţi, monolitizări
S 3 100 – 150 F 3 420 – 480
4 Elemente sau monolitizări cu armături dese sau dificultăţi de compactare, elemente cu secţiuni reduse
S 4 160 – 210 F 4 490 – 550
5 Elemente pentru a căror realizare tehnologia de execuţie impune betoane foarte fluide
S 5 ≥ 220 F 5* F 6**
* 550 – 620 ** ≥ 630
Observaţii: Betoanele având clasa de consistenţă mai mare de S3, se transportă cu autoagitatoare. La prepararea betoanelor din clasele de consistenţă S 5, F 5 şi F 6 este obligatorie utilizarea de aditivi plastifianţi.
În funcţie de rezultatele obţinute, betonul analizat are:
clasa de consistenţă ............
clasa de răspândire .............
32
3. Pregătirea şi conservarea epruvetelor pentru încercările de rezistenţă
Standardul SR EN 12390-2: 2002 specifică metodele pentru pregătirea şi
umplerea tiparelor, compactarea betonului, nivelarea suprafeţei, conservarea şi transportul epruvetelor pentru încercările de rezistenţă.
3.1 Pregătirea şi umplerea tiparelor
3.1.1 Dacă se utilizează o ramă de umplere, cantitatea de beton utilizată pentru a umple tiparul trebuie să fie astfel încât o parte din stratul de beton să rămână pe rama de umplere după compactare. Grosimea acestui strat trebuie să fie de la 10% până la 20% din înălţimea epruvetei de încercat.
3.1.2 Probele trebuie să fie compactate în minim două straturi, dar nici un strat nu trebuie să aibă grosimea mai mare de 100 mm.
NOTĂ – Înainte de umplere, suprafaţa interioară a matriţei trebuie să fie acoperită cu un film subţire de decofrant nereactiv pentru a preveni lipirea betonului de tipar.
3.2 Compactarea betonului
3.2.1 Generalităţi
Betonul trebuie să fie compactat imediat după punerea în tipar, astfel încât să se producă compactarea completă a betonului fără segregare excesivă şi nici stratificare. Fiecare strat trebuie să fie compactat prin utilizarea uneia din metodele descrise în 3.2.2 şi 3.2.3.
NOTA 1 – Compactarea completă se atinge utilizând vibrarea mecanică, când nu mai apar bule de aer pe suprafaţa betonului şi suprafaţa devine relativ netedă cu un aspect glazurat, fără segregare excesivă.
NOTA 2 – Numărul loviturilor pe strat cerut pentru a produce o compactare manuală completă, va depinde de consistenţa betonului.
3.2.2 Vibrare mecanică
3.2.2.1 Compactare cu vibrator intern
Vibrarea se aplică pe o durată minimă necesară pentru a atinge compactarea completă a betonului. Se evită vibrarea prelungită care poate produce pierderea aerului oclus.
NOTA 1 – Trebuie să se aibă grijă să nu se deterioreze tiparul. Vibratorul trebuie să fie vertical şi să nu se permită atingerea părţii inferioare sau a pereţilor tiparului. Se recomandă utilizarea ramei de umplere.
NOTA 2 – Încercările de laborator au arătat că cea mai mare atenţie trebuie acordată pierderii de aer oclus atunci când se utilizează un vibrator intern.
33
3.2.2.2 Compactare cu masa vibratoare
Vibrarea se aplică pe o durată minimă necesară pentru a atinge compactarea completă a betonului. Tiparul trebuie să fie ataşat, de preferinţă, sau prinsă ferm de masă. Se evită vibrarea prelungită care poate produce pierderea aerului oclus.
3.2.3 Compactare manuală
Compactarea cu bagheta sau bara de compactare. Lovitura baghetei sau a barei de compactare se distribuie într-un mod uniform pe secţiunea transversală a tiparului. Se asigură ca bagheta sau bara de compactare să nu atingă baza tiparului, atunci când se compactează primul strat, şi să nu pătrundă semnificativ în vreun strat anterior. Se supune betonul la cel puţin 25 lovituri pe strat pentru a evita pungile de aer încorporat, dar nu pe cel oclus, după compactarea fiecărui strat se netezesc uşor marginile tiparului, cu ciocanul de lemn până când apar bulele mari de aer pe suprafaţă şi sunt înlăturate adânciturile lăsate de bara de compactare.
3.3 Nivelarea suprafeţei
3.3.1 Dacă se utilizează o ramă de umplere, aceasta se scoate imediat după terminarea compactării.
3.3.2 Se îndepărtează excesul de beton de pe muchia superioară a tiparului, utilizând două mistrii de oţel sau două punţi plutitoare aduse laolaltă prin mişcare ca de ferăstrău, apoi se netezeşte suprafaţa cu grijă.
3.4 Marcare
3.4.1 Epruvetele de încercat trebuie să fie marcate clar şi vizibil fără a se deteriora.
3.4.2 Trebuie să se păstreze înregistrări pentru a asigura trasabilitatea epruvetei de la luarea probelor până la încercare.
3.5 Păstrarea epruvetelor de încercat
3.5.1 Se lasă probele de încercat în tipar cel puţin 16 h, dar nu mai mult de 3 zile, protejate împotriva şocului, vibraţiei şi deshidratării, la o temperatură de 20°C ± 5°C (sau 25°C ± 5°C la climat cald).
3.5.2 După scoaterea din tipar, se păstrează epruveta până înainte de încercare, în apă la temperatura de 20°C ± 2°C, sau într-o cameră la 20°C ± 2°C şi umiditatea relativă ≥ 95%.
34
3.5.3 Formele de păstrare diferite de cele de la 3.5.2 pot fi realizate conform celor descrise în 3.5.2.
NOTA 1 – În caz de litigiu, păstrarea în apă trebuie să fie metoda de referinţă.
NOTA 2 – Menţinerea şi măsurarea umidităţii ridicate de peste ≥ 95% la 20°C ± 2°C nu este simplă. Trebuie să se realizeze verificări sistematice pentru ca suprafaţa epruvetei, în cameră, să fie umedă în continuare.
3.6 Transportul epruvetelor de încercat
Se evită pierderea de umiditate şi abaterile de la temperatura cerută, în toate etapele transportului prin, de exemplu, ambalarea epruvetelor întărite în nisip umed sau rumeguş umed sau cârpe umede, ori în pungi de material plastic etanşe care conţin apă.