Materiale de construcţi i

42

Materiale de construcţi i

Î n materialul următor vă prezentăm rezulta-tele cercetărilor experimentale efectuate în Laboratorul Catedrei de beton armat din

Universitatea tehnică de Construcţii bucureşti în scopul determinării eficacităţii unor sisteme de reparaţii şi consolidări ale grinzilor din beton ar-mat solicitate la sarcini gravitaţionale. astfel, au fost încercate, până la cedare, două grinzi identice. Una din grinzi a fost solicitată di-rect până la rupere, cealaltă a fost supusă iniţial la valori ale încărcării, care au produs deschide-rea fisurilor la valori de aprox. 0.8-1 mm, fiind apoi reparată, consolidată şi încercată până la rupere. Valorile momentelor capabile ale grinzilor obţinute experimental s-au comparat cu valorile deduse teoretic în conformitate cu reglementările româneşti în vigoare.Fisurile grinzii au fost injectate cu răşină ePomaX-L20, recomandată pentru injectarea fi-surilor cuprinse între 0.1 şi 1 mm. Consolidarea s-a efectuat prin prevederea, la partea inferioară a grinzii, a unei lamele din fibră de carbon de tip meGaPLate (de tip PaF). Capetele grinzii au fost înfăşurate pe o lungime de 60 cm cu ţesătură din fibre de carbon meGaWraP-200 (producător ISomat romÂnIa SrL).

S-a încercat încovoierea grinzilorProgramul experimental a constat în încercarea la încovoiere a unor modele de grinzi din be-ton armat neconsolidate şi consolidate pentru a se determina sporul de capacitate portantă adus de consolidarea cu lamele din fibre de car-bon. Prima grindă a fost solicitată direct până la cedare. a doua grindă a fost încărcată până în stadii avansate de solicitare, la care betonul a prezentat deschideri ale fisurilor de aprox. 0.8-1 mm. Grinda s-a reparat prin închiderea fisu-rilor prin injectare şi consolidarea cu o bandă din fibre de carbon la faţa inferioară a grinzii, înfăşurarea la ambele capete pe o lungime de 60 cm cu ţesătură din fibre de carbon şi încer-carea grinzii până la cedare.

Repararea şi consolidarea grinzilorFisurile grinzii au fost injectate cu răşină ePomaX-L20, recomandată pentru injectarea fi-surilor cuprinse între 0.1 şi 1 mm (foto 1).

Consolidarea s-a efectuat prin prevederea la par-tea inferioară a grinzii a unei lamele din fibră de carbon de tip meGaPLate (de tip PaF). Capetele grinzii au fost înfăşurate pe o lungime de 60 cm cu ţesătură de fibre de carbon meGaWraP-200 (foto 2).

Modele experimentale şi schema de încărcareS-au încercat două modele de grinzi din beton din clasa de rezistenţă C16/20 având secţiunea de 12x20 cm şi lungimea 170 cm. La partea inferioară grinda a fost armată cu 2 Ö12 PC 52, iar la partea

iul ie 2012 | www.100construct.ro

Foto 1 - Operaţiunea de injectare a fisurilor

Foto 2 - Consolidarea grinzii cu lamele şi ţesături din fibre de carbon

din beton armat cu lamele din fibre de carbon

Consolidarea grinzilorLa Univesritatea

Maritimă Constanța consolidarea grinzilor

s-a efectuat cu materiale

DeSpre ISomat

românIa:Compania a fost înfiinţată în anul 2000 şi are sediul în Bucureşti, Str

Poteraşi nr 5, sector 4, telefon: 021 3000 484. Obiectul său de

activitate îl consti-tuie comercializarea exclusivă a produse-lor ISOMAT pe piaţa românească. Produ-sele Isomat sunt de cele mai multe ori

folosite în rezolvarea unor probleme

teh nice de fineţe.

43www.100construct.ro | iul ie 2012

superioară cu 2 Ö10 PC 52. Grinda a fost încărcată cu două forţe concentrate conform schemei prezen-tate în figura urmatoare:

Schema de încărcareS-au determinat, în ambele cazuri, variaţia săgeţilor în funcţie de valoarea încărcării şi momentul capa-bil al grinzilor. În ambele cazuri s-a determinat ca-pacitatea portantă şi prin calcul.S-a observat o rigiditate mai redusă a grinzii repa-rate şi consolidate care prezintă valori sensibil mai mici ale săgeţii decât în cazul grinzii neconsolidate la aceleaşi valori ale forţelor. Valoarea forţei maxime la cedarea elementului necon-solidat, determinată experimental, a fost de 96 Kn, iar a elementului consolidat de 164 Kn. În cazul grinzii consolidate cedarea s-a produs prin desprinderea armăturii de tip PaF în zona fisurilor de încovoiere şi a avut un caracter neductil (foto 3).

Utilizarea benzilor din fibre de carbon reprezintă, o bună soluţie de consolidare a elementelor din beton armat solicitate la încovoiere Sistemul de reparaţie prin injectarea fisurilor şi de consolidare prin aplicare pe faţa inferioară a grinzii a unei lamele din fibre de carbon şi respec-tiv la capetele grinzii a unei ţesături din fibre de carbon a adus sporuri importante de capacitate

portantă, determinate experimental, de peste 65% faţă de grinda neconsolidată.rapoartele între valorile momentelor capabile determinate prin calcul şi cele determinate ex-perimental pentru cele două tipuri de grinzi în-cercate sunt relativ apropiate (1.7 pentru grinda consolidată şi 1.9 pentru grinda neconsolidată), fapt ce indică că modelul de calcul adoptat pen-tru determinarea momentului capabil al grinzii consolidate este corespunzător. elementele consolidate cu lamele din fibre de carbon au particularităţi în ceea ce privesc deformaţiile şi modul de cedare. Cedarea elemen-tului s-a produs prin desprinderea armăturii de tip PaF, având astfel un caracter neductil. De aceste aspecte trebuie să se ţină seama în proiectare. În cazul efectuării unui calcul conform normelor în vigoare şi respectării tehnologiei de aplicare, utili-zarea lamelelor din fibre de carbon reprezintă, în multe cazuri, o bună soluţie de consolidare a ele-mentelor din beton armat solicitate la încovoiere. În realizarea experimentului de mai sus s-au folosit: ePomaX-L20 - răşină epoxidică injectabilă pen-tru fisuri de 0,1-1 mm, folosită pentru repararea fisurilor din beton prin injectarea de răşini pre-cum şi pentru remedieri complexe - Prinderea profilelor laminate pe elemente de beton.meGaPLate - Lamelă din fibre de carbon, cu rezistenţă mecanică mare, utilizată pentru conso-lidarea elementelor de construcţii. Se produce industrial, din răşini epoxidice şi fibre de car-bon orientate pe o direcţie. Se foloseşte pentru consolidarea grinzilor şi plăcilor pentru creşterea rezistenţei la încovoiere.meGaWraP-200 - Ţesătură din fibre de carbon orientate pe o direcţie, utilizată la consolidarea elementelor de construcţie (confinarea stâlpilor, consolidarea grinzilor pentru creşterea rezistenţei la forţa tăietoare, consolidarea grinzilor şi plăcilor pentru creşterea rezistenţei la încovoiere).Pentru soluţiile tehnice pe care Isomat românia le propune pentru rezolvarea diverselor probleme cu care va confruntaţi accesaţi: www.isomat.ro/solutii-tehnice.

Extras din articolul apărut în Revista Română de Inginerie Civilă,

Editura Matrixrom,DAN GEORGESCU, Conferenţiar, Dr. Ing. - Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti

Foto 3 - Aspectul cedării grinzii

Consolidarea grinzilor