PAGE 3

CCIA ANUL III SEMESTRUL II

CURS NR. 96. ELEMENTE DE ALCATUIRE SI MECANICA ZIDRIILOR

6.1. Noiuni generale

Ca material de construcie, zidria este alctuita din pietre naturale sau artificiale (crmizi, blocuri), de diverse proveniene, aezate dup anumite reguli astfel nct s constituie un ansamblu de sine stttor, capabil s reziste la solicitri de ordin fizic i mecanic. Zidria se poate realiza pe cale uscat, cnd pietrele sunt solidarizate prin simpla esere sau cu legturi suplimentare din metal i pe cale umed, cnd se folosete ca material de legtura mortarul.

Zidria poate fi considerat ca unul din cele mai vechi materiale compuse, cu rezistene bune la compresiune, dar cu rezistene mici la ntindere, ncovoiere i forfecare, astfel c n prezent se folosete mai ales la execuia pereilor, acetia fiind solicitai predominant la solicitarea de compresiune.

Utilizarea destul de rspndit a zidriei ca material de construcie s-a datorat s-a datorat n principal avantajelor pe care le confer i anume:

- realizarea din materiale locale;

- rezisten bun la aciunea factorilor atmosferici i corozivi;

- comportare bun la variaiile de temperatur i umiditate;

- capacitate ridicat de drenare a umiditii;

- proprieti deosebide sub aspectul capacitii de izolare termic i acustic comparativ cu elementele din beton;

- se execut relativ simplu, folosind mn de lucru cu calificare medie.

Zidria prezint i unele dezavantaje dintre care amintim:

- greutate proprie mare i rezistene mecanice reduse comparativ cu oelul, betonul i lemnul, ceea ce conduce la realizarea unor cldiri masive;

- se execut cu tehnologii cu grad redus de mecanizare;

- consum mare de manoper;

- rezistene reduse la aciuni dinamice, motiv care conduce la limitarea sferei de utilizare a acestui material i respectiv a regimului de nlime a cldirilor realizate din zidrie ca i material pentru realizarea elementelor structurale.

Diversificarea materialelor pentru zidrie prin apariia unor elemente (pietre, blocuri) ceramice cu dimensiuni sporite, prevzute cu goluri sau (i) cu guri, realizarea zidriilor mixte sau cu elemente de confinare din beton armat nltur o parte din aceste neajunsuri i fac n continuare din zidrie un material competitiv.

6.2. Clasificarea zidriilor

Clasificarea lor se face dup natura materialului din care sunt realizate, dup modul de alctuire, dup dimensiunile blocurilor (pietrelor) etc.

a.Dup natura materialelor utilizate deosebim :

zidrii din pmnt (chirpici, vltuci, pmnt btut );

zidrii din blocuri de piatr natural ;

zidrii din crmizi sau blocuri de piatr artificial ars sau nears ; zidrii mixte, alctuite din dou sau mai multe straturi paralele (verticale), realizate din materiale diferite, legate ntre ele prin esere sau alte legturi metalice;

b.Dup modul de alctuire zidriile pot fi :

- zidrii simple/nearmat (ZNA): care nu conine suficient armtur pentru a putea fi considerat zidrie armat, sau elemente de confinare (fig.6.1.a).

- zidrii mixte, alctuite din dou sau mai multe straturi paralele (verticale), realizate din materiale diferite, legate ntre ele prin esere sau alte legturi (metalice) fig.6.1.b. i fig. 5.6.

a.

b.

Fig.6.1. Tipuri de zidrii: a- zidrie simpl; b- zidrie mixt.

- zidrii armate n rosturi orizontale sau verticale (fig.6.2.a i 6.2.b)

Fig. 6.2.a. zidrie armat transversal

Fig. 6.2.b- zidrie armat transversal i longitudinal

- zidrii confinate (ZC): zidrii prevzute cu elemente pentru confinare de beton armat pe direcie vertical (stlpiori) i orizontal (centuri), cu care conlucreaz la preluarea ncrcrilor- fig.6.3.)

Fig.6.3. Zidrie confinat (cu stlpiori i centuri din beton armat)

- zidrie confinat i armat n rosturile orizontale (ZC + AR) : zidrie confinat la care n rosturile orizontale, sunt prevzute armturi n cantiti suficiente, din oel sau alte materiale cu rezisten semnificativ la ntindere, n scopul creterii rezistenei la for tietoare i a ductilitii peretelui.

- zidrii cu inima armat (ZIA) : perete alctuit din ziduri paralele avnd spaiul dintre ele umplut cu beton armat, cu sau fr legturi mecanice ntre straturi i la care cele trei componente conlucreaz pentru preluarea tuturor categoriilor de solicitri (fig.6.4.)

Fig.6.4. zidrie cu inima armat- zidrii cu goluri, utilizate la realizarea elementelor autoportante cu rol de compartimentare sau de nchidere, care sunt realizate din dou sau mai multe straturi verticale executate din acelai material sau din materiale diferite, cu legturi ntre ele, ntre care se afl straturi de aer sau materiale de umplutur cu rol termoizolant (fig.6.5)

Fig.6.5. zidrie cu goluric.n raport cu mrimea blocurilor folosite, zidriile se pot realiza din :

- crmizi de toate tipurile, inclusiv produse din piatr natural a cror nlime este cuprins ntre 50 mm si 150 mm

- blocuri mici, pline sau cu goluri, cu nlimea ntre 200 si 300 mm

- blocuri mari, cu nlimea mai mare de 500 mm, care se pot realiza din piatr , beton sau produse ceramice;

6.3. Materiale pentru zidrii

Zidria obinuita se realizeaz din doua componente de baz :

blocul de zidrie (piatra, caramid - element);

materialul de legatur (mortarul);

Zidriile armate, cele confinate sau cu inim armat mai au n componena lor armturi i betoane;

6.3.1. Blocuri (elemente) de zidrie clasificare

6.3.1.1. Clasificare funcie de tipul blocului (elementului)

6.3.1.1.1.Blocuri de zidrie din piatr natural

Piatra natural se folosete de obicei la executarea elementelor de fundaii sau socluri, la pereii de subsol, ziduri de sprijin i alte elemente care necesit estetic i durabilitate.

6.3.1.1.2.Blocuri de zidrie (elemente) din piatr artificial

Pietrele artificiale pentru zidrie pot fi fabricate ca pietre arse sau pietre nearse ;

a. Pietre (elemente) artificiale arse crmizi i blocuri ceramice

Din categoria pietrelor artificiale arse fac parte crmizile pline, crmizile i blocurile ceramice cu goluri verticale i blocurile ceramice cu goluri orizontale (fig.6.6)

Fig.6.6.Blocuri de zidrie din piatr artificial ars: a- crmid plin;b-crmid cu goluri verticale (GV); c-crmizi i blocuri cu goluri orizontale (GO);

d- bloc ceramic cu goluri verticale (GV).

Gama produselor ceramice (crmizi i blocuri) este diversificat, prin producerea unor sortimente de diverse dimensiuni, cu capacitate de izolare termic sporit, n funcie de porozitate, volumul i dispunerea golurilor i a gurilor.

a.1. In functie de densitatea aparent, blocurile ceramice utilizate la realizarea zidriilor se repartizeaz in urmatoarele clase :

clasa Co cu densitatea medie 1000 daN / m 3 clasa C1 - cu densitatea medie ntre 1000 i 1300 daN / m 3 clasa C2 - cu densitatea medie ntre 1300 i 1500 daN / m 3 clasa C3 - cu densitatea medie ntre 1500 i 1800 daN / m 3Crmizile pline se nscriu n clasa C3 , iar crmizile i blocurile ceramice cu goluri verticale i orizontale, se nscriu n clasele Co , C1 i C2, n funcie de procentul de goluri, respectiv :

- sortimentele cu cca. 15 % goluri clasa C2- sortimentele cu cca. 30 % goluri clasa C1

- sortimentele cu cca. 40 % goluri clasa C0Dimensiunile pietrelor (elementelor) ceramice sunt stabilite din condiiile tehnologice de fabricaie, din condiii mecanice, de izolare termic, fonic i de modulare .

a.2. n funcie de dimensiunile de fabricaiePentru elementele de zidrie ceramice, produse n mod curent n Romnia conform standardelor de referin, dimensiuile de fabricaie (n mm) sunt urmtoarele :

- crmizi ceramice pline 240 x 115 x 63

- crmizi i blocuri ceramice cu goluri verticale ( GV )

240x 115 x 88(L x b x h)

240 x 115 x 138

290 x 140 x 88

290 x 140 x 138

290 x 240 x 138

290 x 240 x 188

365 x 180 x 138

- crmizi i blocuri ceramice cu goluri orizontale

290 x 240 x 138 (L x b x h)

290 x 290 x 138

Elementele (crmizile) pentru zidrie cu goluri orizontale pot fi folosite pentru perei structurali numai la construcii cu un singur nivel cu funciunea de anexe gospodreti i la construcii provizorii precum i pentru perei nestructurali la construciile din clasa de importan IV.

b. Pietre artificiale nearse

Produsele frecvent utilizate sunt :

- elemente pentru zidrie din beton cu agregate obinuite, avnd dimensiuni de fabricaie: 240 x 290 x 138

- elemente pentru zidrie din beton cu agregate uoare.

- elemente de zidrie din beton celular autoclavizat (BCA), sub form de blocuri sau plci.

a.

b.

Fig. 6.7.Elemente de zidrie din piatr artificial nears: a- blocuri din beton celular autoclavizat; b- plci din beton celular autoclavizat.

Blocurile i plcile din beton celular autoclavizat se caracterizeaz printr-o porozitate ridicat, volumul de goluri (pori) ajungnd pn la 90 %, motiv pentru care nu sunt recomandate n medii cu umiditate relativ continu mai mare de 60 % (spltorii, bi publice etc) sau pentru perei de subsol.

Dupa natura agregatului se fabric blocuri BCA pe baz de nisip (GBN) sau pe baz de cenu (GBC).Densitatea medie este cuprins ntre 550 i 900 daN/m3Rezistenele medii la compresiune sunt de 35 i 50 daN/cm2 , GB 35, respective tip GB 50.

Blocurile de BCA se utilizaez n special pentru realizarea pereilor nestructurali, exteriori sau interiori, la cldirile cu structura de rezisten din beton armat.

Blocurile de BCA tip GB 50 se pot utiliza i pentru realizarea pereilor structurali ai cldirilor joase (P sau P + 1E), n condiiile ntririi zidriei prin armare sau prin nglobarea de stlpiori de beton armat.

Grosimile curente ale pereilor realizai din zidrie de blocuri de BCA sunt de 25 i 30 cm, pentru pereii exteriori i de 20 i 25 cm pentru perei interiori (acetia se prevd n special ca elemente delimitatoare a dou uniti funcionale).6.3.1.2. Clasificarea elementelor de zidrie n funcie de probabilitatea de nerealizare a rezistenei la compresiune specificat de productor respectiv (cf.CR 6 2006):

- elemente (crmizi) pentru zidrie clasa I: elemente (crmizi) pentru zidrie pentru care probabilitatea de a nu atinge rezistena la compresiune declarat este 5 %.

- elemente (crmizi) pentru zidrie clasa II: elemente (crmizi) pentru zidrie care nu ndeplinesc nivelul de ncredere al elementelor pentru zidrie de clasa I.

Pentru executarea elementelor structurale din zidrie se vor folosi doar elemente pentru zidrie din clasa I.

Elementele pentru zidrie din clasa II pot fi folosite numai pentru:

- elemente structurale laconstrucii din clasa de importan IV n zonele cu ag 0,12 g;

- elemente nestructurale la construcii din clasele de importan III i IV, n zonele cu ag 0,16 g;- anele gospodreti i construcii provizorii n toate zonele seismice.

6.3.1.3. Clasificarea n funcie de modul de aplicare a prevederilor codului de proiectare CR 6 2006 este urmtoarea:

a. Elemente (crmizi, blocuri) grupa 1, cuprinznd urmtoarele tipuri de elemente:

crmizi ceramice pline 240 x 115 x 63;

crmizi ceramice cu goluri rotunde de uscare;

blocuri cu goluri din beton uor;

blocuri pline din BCA;b. Elemente (crmizi, blocuri) grupa 2, cuprinznd urmtoarele tipuri de elemente:

crmizi ceramice cu goluri dreptunghiulare de uscare;

crmizi i blocuri ceramice cu goluri verticale GV;

blocuri cu goluri din beton uor cu volumul golurilor cuprins ntre 25%-50%

blocuri cu goluri din beton obinuit cu volumul golurilor cuprinse ntre 25%-50%.

n condiiile specifice de proiectare i execuie stabilite prin codul de proiectare CR 6 -2006 i prin codul P100-1/2006, pentru elementele structurale sau nestructurale din zidrie, pot fi folosite i alte elemente ncadrate n grupa 2, respectiv: crmizi din argil ars cu goluri verticale cu geometrie special (cu perei subiri grupa 2S) care ndeplinesc urmtoarele condiii:

- geometria blocului respect urmtoarele cerine:

volumul golurilor 50% din volumul blocului;

grosimea pereilor exteriori 11 mm te < 15 mm; grosimea pereilor interiori 6 mm ti < 10 mm; pereii verticali interiori sunt realizai continuu pe toat lungimea elementului

6.3.1.4. Clasificarea n funcie de profilaia exterioar a elementului

Din punct de vedere al profilului feelor exterioare, elementele pentru zidrie folosite n mod curent n Romnia se clasific dup cum urmeaz:

- elemente cu toate feele plane (fr amprente sau profilaie);

- elemente cu profilaie (nut i feder).

Folosirea elementelor cu diferite profilaii, altele dect cele cu toate feele plane,att din producia intern i din import se va face n conformitate cu normativul P100-1/2006 i n urmtoarele condiii:

Condiiile de calitate i/sau caracteristicile mecanice ale materialelor componente i ale zidriilor realizate cu acestea, pentru care sunt aplicabile prevederile codului CR 6 -2006, pot fi stabilite pe baza urmtoarelor categorii de informaii:

- informaii existente n baza de date naional;

- date din agrementele tehnice eliberate de autoritile competente din Romnia;

- ncercri efectuate n cadrul unui proiect concret;

- informaii existente ntr-o baz de date din strintate pentru produse similare.

n cazul datelor stabilite prin ncercri, efectuate n cadrul unui proiect sau existente ntr-o baz de date din strintate, este necesar cunoaterea i validarea metodologiei de testare i interpretare a rezultatelor.

n cazul elementelor pentru zidrie, prin produse similare se neleg, elemente avnd aceleai valori ale dimensiunilor, volumului de goluri, grosimea pereilor interiori i exteriori (n cazul blocurilor cu goluri verticale), aceeai profilaie a rosturilor verticale (n cazul elementelor mbinate nut i feder), etc i care sunt puse n oper, de regul n aceleai condiii de calitate similare cu nivelul mediu al manoperei din Romnia.

Elementele pentru zidrie cu legturi de tip ,, nut i feder/lamb i uluc produse n ar sau din import, se vor folosi indiferent de valoarea acceleraiei seismice de proiectare ag la amplasament, numai pentru realizarea pereilor nestructurali, n conformitate cu prevederile reglementrilor specifice pentru produsul respectiv.

6.3.2. Mortare pentru zidarie

Mortarele sunt amestecuri omogenizate, realizate din liant, nisip i ap, care prin ntrire asigur zidrei un caracter de monolit. Ele asigur legtura ntre pietrele de zidrie prin intermediul forelor de adeziune i de frecare. Mortarul transmite i repartizeaz ct mai uniform eforturile n zidrie, micornd n acelai timp permeabilitatea la ageni atmosferici prin umplerea rosturilor dintre pietre.

Mortarele pentru zidrie se clasific dup cum urmeaz:

a. dup caracteristicile acestora i modul de utilizare:

- mortar pentru zidrie pentru utilizare general (G): mortar pentru zidrie fr caracteristici speciale;

- mortar pentru zidrie pentru rosturi subiri (T): mortar performant cu dimansiunea maxim a agregatelor mai mic sau egal cu o valoare indicat;

- mortar uor pentru zidrie (L): mortar performant pentru zidrie cu densitatea n stare uscat mai mic sau egal cu o valoare indicat;

Prevederile codului de proiectare CR 6 - 2006 nu se refer la mortarul pentru rosturi subiri (T), care necesit prelucrarea (rectificarea) feei de pozare a elementelor pentru zidrie i nici la mortar uor pentru zidrie (L), ci doar la zidriile executate cu mortar de utilizare general (G)Folosirea tipurilor de mortare (T i L) se face numai pe baza unor reglementri speciale (Normativ / Agrement tehnic / SR EN) elaborate i aprobate conform legislaiei din Romnia.

b. dup rezistena medie la compresiune denumit i marc, exprimat prin litera M, urmat de rezistenaunitar la compresiune n N/mm2 (de exemplu: M5 este mortar cu rezistena unitar medie la compresiune fm = 5 N/mm2).

Avem mortare de marca M1 , M2,5 , M5 i M10.

Marca se determin pe cuburi standard cu latura de 7,07 cm, ncercate la 28 de zile pentru mortare pe baz de ciment i 90 de zile pentru mortare de var.

Calitatea materialelor folosite la executarea zidriillor (crmizi,blocuri i mortare) se stabilete la proiectare inndu-se seama de prescripiile specifice n funcie de: rolul i poziia elementului de construcie n ansamblul structurii, natura i mrimea eforturilor unitare rezultate din calcul, regimul de nlime al construciei i gradul de protecie antiseismic.

- Mortarul M 1 este mortar var-ciment, utilizat la perei nestructurali pentru construcii provizorii i anexe gospodreti;

- Mortarul M 2,5 este mortar de ciment var, utilizat la perei structurali pentru construcii provizorii i anexe gospodreti, respectiv la perei nestructurali pentru construcii definitive toate clasele de importan;

- Mortarul M 5 este mortar de ciment var, utilizat la perei structurali i nestructurali la construcii definitive toate clasele de importan;

- Mortarul M 10 este mortar de ciment, utilizat la perei structurali la construcii definitive toate clasele de importan;

- zidriile armate se realizeaz cu mortar de marca minim M5 ;

- mortarele de marca M10 se utilizeaz, de obicei la zidriile de piatra ;

Pentru zidriile executate cu elemente din BCA, rezistena unitar minim la compresiune a mortarului va fi :

- M 2,5 pentru perei structurali la construcii definitive din toate clasele de importan;

- M 1 pentru perei structurali la construcii provizorii i anexe gospodreti i pentru perei nestructurali la toate tipurile de construcii.

Proprietile mortarului proaspt sunt: consistena, densitatea aparent, tendina de segregare, lucrabilitatea timpul de priz i de ntrire.

Proprietile mortarului ntrit sunt: densitatea aparent, adeziunea, rezistenele mecanice la compresiune i ntindere, ntindere din ncovoiere, rezistena la nghe dezghe.

Pentru executarea zidriei sunt importante consistena i lucrabilitatea mortarului.

Consistena se stabilete n funcie de tipul elementului (pietrei), respectiv greutate, prezena golurilor urmrind ca la aezarea blocurilor mortarul s nu refuleze nafar, iar zidria s se poat executa fr ntreruperi.

Lucrabilitatea mortarului este infuenat de capacitatea mortarului de reinere a apei, care la rndul ei este funcie de granulozitatea agregatului, coninutul de ap i liant. Pentru prepararea pe antier n vederea mbuntirea lucrabilitii se vor folosi aditivi.

Dintre proprietile mortarului ntrit adeziunea, marca i deformabilitatea sunt importante pentru comportarea zidriilor.

Aderena (adeziunea) mortarelor la elementele de zidrie se apreciaz prin rezistena la forfecare iniial fy k o. cf. CR 6 2006 , tabel 4.3.6.3.3. Armturi si betoane Zidria se armeaz n scopul majorrii rezistenelor la ntindere i forfecare.

Armturile care se dispun n rosturile orizontale pot fi din oel OB 37 sub form de bare independente, sau din STNB sub form de plase sudate prefabricate la dimensiuni modulate.

Barele armturii orizontale se dispun la distane pe nlime, de cel mult 40 cm.

Rosturile n care se dispun armturi transversale sub form de plase sau bare care se ncrucieaz vor avea grosimea egal cu suma diametrelor barelor pus 4 mm n plus. Utilizarea oelului PC se recomand numai n msura n care genereaz efecte economice n raport cu otelul OB 37.

Diametrul maxim al barelor simple va fi de 8 mm, iar cel al barelor care se ncrucieaz de 6 mm.

Clasa minim a betonului utilizat pentru elementele de confinare sau pentru stratul median n cazul pereilor din zidrie cu inima armat (ZIA) va fi de clasa C 12/15.

Dimensiunea maxim a agregatelor betonului folosit pentru elementele de confinare nu va depi 20 mm.

Pentru stratul median la pereii din ZIA se va folosi beton cu agregat mrunt cu dimensiunile 12 mm.

Clasele de consisten ale betonului prospt n funcie de dimensiunile elementelor de confinare i de grosimea stratului median (cf. CR 6 2006 capitolul 3).

6.4. Principii de esere

Comportarea zidriei ca un monolit sub aciunea ncrcrilor se datoreaza mortarului i legturilor prin eserea rosturilor .

Rosturile verticale au grosimea de 10 mm iar cele orizontale de 12

Dimensiunile de fabricaie a pietrelor artificiale (lungime i nlime) de zidrie se stabilesc scznd din dimensiunile nominale rosturile verticale i orizontale.

Ca reguli sau principii de esere se menioneaz :

- rosturile orizontale trebuie s fie plane, orizontale i de grosime uniform,astfel nct ncrcrile gravitaionale s acioneze perpendicular pe asize (rnduri ) .

- rosturile verticale transversale trebuie s fie de grosime uniform , umplute cu mortar i orientate perpendicular pe faa lateral a peretelui, pentru a se evita efectul de pan ;

- rosturile verticale longitudinale pot rmne i neumplute;

- rosturile verticale se es la fiecare rnd astfel ca suprapunerea crmizilor din 2 rnduri succesive pe nlime s se fac pe minim 1/4 crmid n lungul zidului i la 1/2 crmid pe grosime ; la blocurile ceramice, din beton cu agregate uoare i din beton celular autoclavizat (BCA) rosturile verticale vor fi esute la fiecare rnd astfel ca suprapunerea blocurilor s se fac pe 1/2 bloc; se admite n unele cazuri i eserea la mai multe rnduri (maxim 6), dar cu efecte defevorabile asupra comportrii mecanice.

Rndurile de pietre aezate transversal pot alterna cu cele asezate longitudinal .6.5. Tipuri de crmizi i exemplu de alctuire perei6.5.1. Crmizi pline

6.5.2. Crmizi i blocuri ceramice cu goluri verticale (GV)

_1304076161.unknown

_1304086849.unknown