BETONUL ȊNTĂRIT

Student ;Coşarcă Florin – Nicolae

Anul II, C.F.D.P. grupa 14341

COMPONENTELE BETONULUI ȊNTĂRIT

• Structura betonului întãrit poate fi consideratã ca un sistem dispers, constituit dintr-o matrice în care se aflã dispersate granulele de pietriş. Aderenţa fazelor se realizeazã atât prin ancorarea mecanicã a matricei în asperitãţile suprafeţei granulelor de agregat, cât şi prin chemosorbţia componentelor cimentului hidratat, pe suprafaţa agregatului.

Betonul întãrit este, deci, un material compozit cu  structurã macro-eterogenã şi character pseudosolid , cuprinzând cele trei stãri deagregare:starea solidã, constituitã din granulele de agregat, din granulele deciment (hidratate superficial) şi din formaţiunile cristaline de hidratarea cimentului;starea lichidã, constituitã din apa legatã chimic, din apa legatãfizic (absorbitã în geluri şi adsorbitã pe faza solidã) şi din apa liberã;starea gazoasã, constituitã din aerul inclus în structurã şi din vaporii de apã aflaţi în pori.

Compactitatea şi porozitatea, au caracter evolutiv întrucât volumul porilor din structurã este umplut cu formaţiunile de hidratarea cimentului, pe mãsura producerii reacţiilor specifice.Compactitatea medie a betoanelor de rezistenţã (grele)este de (80 ... 85)%, putând atinge limita maximã de 92%.Porozitatea betonului întãrit este alcãtuitã din:- pori de gel,(<30Å), care reprezintã interstiţiile dintre particulele submicroscopice ce constituie formaţiunile gelice;- pori capilari,cu dimensiuni pânã la 0,1 mm, rezultaţi din mustirea şi evaporarea apei din beton şi care sunt, de regulã, pori deschişi;- pori de aer oclus, cu dimensiuni pânã la 1 mm, care pot intercepta reţeaua porilor capilari;- pori de sub agregate, cu dimensiuni pânã la 5 mm, rezultaţi prinevaporarea apei de mustire captatã sub granulele de pietriş şi care sunt interconectaţi prin pori capilari; - alveole şi caverne,cu dimensiuni peste 5 mm, rezultate ca urmare acompactãrii insuficiente a betonului;microfisuri şi fisuri, rezultate prin contracţii şi expansiuni datorate inconstanţei de volum a cimentului, variaţii ale condiţiilor climatice de exploatare (temperaturã, umiditate), sau protecţiei insuficiente a betonului dupã turnare;- pori şi fisuri din granulele de agregat,etc.

Contracţia betonului  reprezintã fenomenul de reducere a volumului betonului şi este generat de contracţiile cimentului (plasticã, hidraulicã şi de carbonatare).Cea mai mare pondere o are contracţia hidraulică a matricei,prin uscarea formaţiunilor gelice.La reumezire, matricea suferă umflări, variaţiile de volum atenuându-se pe măsura îmbătrânirii betonului (gelurilor).Cum granulele de agregat (în reţea) nu suferă variaţii de volum la variaţia umidităţii, rezultă lunecări la interfaţa matrice-agregat, cuconsecinţe asupra fisurării betonului-  oboseala betonului la variaţii alternante de umiditate.

Conductivitatea termicãa betonului este influenţatã, în principal,de natura agregatului, respectiv de structura şi umiditatea betonului.Conductivitatea termicã a pietrei de ciment (matricei) este mai micã decât a agregatelor conductivitatea termicã a betonului scade odatã cu creşterea raportului ciment / agregat.In stare uscatã, scade semnificativ odatã cu scãderea densitãţii aparente, deci, cu creşterea porozitãţii. Influenţa umiditãţii este mai importantã în cazul betoanelor grele, compacte şi se atenueazã pe mãsura creşterii porozitãţii,datoritã apropierii valorii conductivitãţii scheletului solid de cea a apei.

Caracteristicile mecaniceRezistenţa la compresiunese determină pe epruvete cubice (Rc),cilindrice (Rcil) sau prismatice (Rpr), pe capete de prisme (cub echivalent) şi pe carote.

Conform normelor europene (NE 012-99), clasa betonului se notează C xx/yy, în care:- xx este valoarea rezistenţei caracteristice obţinută pe epruvete cilindrice cu Φ= 150 mm şi h= 300 mm;- yy este valoarea rezistenţei caracteristice obţinută pe epruvete cubice cu muchia de 150 mm.

Rezistenţa la întindere (Rt) este micã, în raport de (1/6 ... 1/20) faţã de rezistenţa la compresiune (betonul este microfisurat).Dezvoltarea în timp a fenomenelor de contracţie, generatoarede microfisuri, determinã o creştere mult mai redusã a rezistenţei la întindere, încât valoarea raportului Rt/Rc scade în timp.

Caracteristici de durabilitate.Permeabilitatea la apã este o funcţie de porozitatea betonului, dedimensiunile, distribuţia şi interconexiunea porilor.Datorită adsorbţiei apei pe pereţii porilor, permeabilitatea la apã a betonului va fi determinatã de porii cu dimensiuni mai mari decât 0,5mm, pori care formeaza aşa numita porozitate eficacea betonului.

Permeabilitatea betonului se exprimã prin gradul de impermeabilitate Gradul de impermeabilitatereprezintã presiunea apei (n, în bari) la care aceasta pãtrunde în structura betonului pe cel mult oadâncime maximã admisã (x,în cm).Adâncimile limitã admise de pãtrundere a apei în beton auvalorile:x = 10 cm, pentru recipiente de lichide şi pentru elementele de construcţii expuse la gelivitate, sau la coroziune chimicã;x = 20 cm, pentru celelalte cazuri. Dacã x = 20 cm, menţionarea acestei valori, în simbol, nu mai este obligatorie

Rezistenţa la îngheţ-dezgheţ se exprimă prin gradul de gelivitate Gx. Gradul de gelivitate (Gx) reprezintã numãrul "x" de cicluri succesive de îngheţ-dezgheţ pe care le poate suporta betonul în stare saturatã cu apã, fãrã ca coeficientul de înmuiere la gelivitate(η g) sã depãşeascã valoarea de 25%. η x 100 [%]Clasele de gelivitate impuse betoanelor sunt: G50 , G100 şi G150.

Rezistenţa la coroziune este determinată de comportarea la coroziunea pietrei de ciment, dar şi de natura petrografică şi mineralogică aagregatului.Se pot produce şi reacţii chimice între componentele hidratateale cimentului şi componentele mineralogice ale agregatelor. Cea maifrecventã reacţie este cea dintre constituentele active ale silicei dinagregat şi alcaliile din ciment, numitã reacţie alcalii-agregatmSiO2 +2nNaOH+pCa(OH)2 +qH2O nNaO•pCaO•mSiO2•tH2OSuprafaţa agregatului va fi alteratã, iar gelul de silicat alcalin,cu capacitatea foarte mare de umflare, prin absorbţia apei, va produce expansiunea structurii şi, datoritã anulãrii aderenţei matrice-agregat,chiar dezagregarea betonului.Formele reactive ale silicei sunt opalul, calcedonia şi tridimitul,care pot apare în rocile filoniene şi în cele extrusive (calcarele silicioase, riolite, dacite, andezite şi tufurile corespunzãtoare).Dacã nu poate fi evitatã folosirea agregatelor reactive, se impune folosirea cimenturilor speciale, cu conţinut limitat (sub 0,6%)de alcalii.

Vă mulțumesc pentru atenție!