Normativ Privind Consolidarea Cu Fibre a Elementelor Structurale de Beton

NORMATIV PRIVIND CONSOLIDAREA CU FIBRE A ELEMENTELORSTRUCTURALE DE BETON

Cuprins* OBIECTUL I DOMENIUL DE APLICARE* TIPURI DE MATERIALE. CARACTERISTICI* BAZELE PROIECTRII I CONCEPTUL DE SIGURAN* CONSOLIDAREA ELEMENTELOR NCOVOIATE* CONSOLIDAREA LA FOR TIETOARE* CONSOLIDAREA PRIN CONFINARE A STLPILOR* PREVEDERI CONSTRUCTIVE* EXECUTAREA I CONTROLUL LUCRRILOR DE CONSOLIDARE CU MATERIALE COMPOZITE TIP PAF* ANEXA Nr. 1: ASPECTE PRIVIND MATERIALELE COMPOZITE TIP PAF* ANEXA Nr. 2: CONTROLUL DE CALITATE AL LUCRRILOR DE CONSOLIDARE CU PAF* ANEXA Nr. 3: ASPECTE SPECIALE PRIVIND EFECTELE MEDIULUI I DURABILITATEA SISTEMULUI PAF* ANEXA Nr. 4: PROPRIETI ALE UNOR PRODUSE COMPOZITE

1. OBIECTUL I DOMENIUL DE APLICARE1.1. OBIECT(1)Prezentul normativ stabilete principiile i regulile de proiectare i executare a lucrrilor de consolidare cu materialecompozite polimerice armate cu fibre (PAF), a construciilor avnd structura din beton. Regulile de executare sunt detaliatepentru cazul aplicrii manuale a sistemului.(2)Utilizarea materialelor compozite pentru consolidarea elementelor/structurilor din beton armat i/sau precomprimat seva face avnd n vedere prevederile din:- prezentul normativ;- fiele i agrementele tehnice ale materialelor;- rezultatele ncercrilor experimentale pe elemente/structuri.(3)La alctuirea i calculul soluiilor de consolidare cu sistemul PAF, trebuie avute n vedere urmtoarele:- existena unei expertizri tehnice a construciei;- existena datelor privind caracteristicile implicate, ale materialelor din zonele n care se aplic acest sistem deconsolidare;- posibilitatea aplicrii, n paralel cu sistemul PAF i a altor sisteme de consolidare, n alte zone ale construciei.1.2. DOMENIUL DE APLICARE(1) Domeniul specific de aplicare al armturilor tip PAF este acela de consolidare a:- grinzilor din beton armat n scopul creterii capacitii portante la moment ncovoietor i a capacitii de preluare a foreitietoare;- plcilor din beton armat n scopul creterii capacitii portante la moment ncovoietor;- stlpilor din beton armat n scopul: creterii ductilitii, mbuntirii comportrii nndirilor prin suprapunere i creteriideformaiei ultime i a capacitii de rezisten;- pereilor structurali din beton armat n scopul creterii capacitii de preluare a forei tietoare i a momentuluincovoietor.(2) nainte de adoptarea sistemului de consolidare cu armtur din PAF, este necesar ndeplinirea condiiilor:- de clas minim de beton (n cazul aplicaiilor unde aderena este critic);

Construct 8D Home Cuprins Caut < Back

NORMATIV PRIVIND CONSOLIDAREA CU FIBRE A ELEMEN... file:///E:/consolidarea_cu_fibre.htm

1 of 42 09.08.2014 13:01

- impuse stratului suport de beton;- de mediu, n special de temperatur n exploatare.n funcie de condiiile din fia produsului sau agrementul tehnic (datele puse la dispoziie de productorul sistemelor cuarmturi tip PAF).1.3. DEFINIII

Adeziv material polimeric care menine lipite suprafeele n contact a dou materiale

Amors material de acoperire a suprafeei nainte de aplicarea adezivului, n vedereambuntirii aderenei; amorsa poate un fluid cu vscozitate redus (de regul osoluie coninnd 10% adeziv diluat ntr-un solvent organic)

Aplicare manual metod de executare a lucrrilor de consolidare n care straturile de armtur manualtip PAF sunt aplicate manual pe element / structur

Aplicare umed metod de executare a lucrrilor de consolidare care implic aplicarea in situ a riniipeste produsul uscat (pnz sau estur). Poate fi manual sau mecanic

Band / laminat produse prefabricate realizate din fibre i rin; sunt de regul realizate prin tragere

Compozit termenul de "compozit" poate fi aplicat oricrei combinaii a dou sau mai multecomponente (materiale) avnd o interfa ce poate fi identificat. Componentelepolimerilor armai cu fibre (PAF) sunt matricea din polimeri i fibrele (care au un raportlungime/grosime caracteristic).

Dezlipire cedare local n zona de aderen dintre beton i armtura exterioar tip PAF(debonding).

Desprindere detaarea pe zone extinse, de obicei n zonele de capt ale PAF (peeling)

Delaminare separarea straturilor dintr-un laminat datorit cedrii adezivului, fie n adeziv fie lainterfaa dintre adeziv i fibre

Fibre termen generic pentru materialele de tip filament

Fibre de carbon fibre obinute prin tratarea la temperatur nalt (peste 980C) a unui material organictip PAN (poliacrilonitril) ntr-o atmosfer inert. Fibrele pot fi grafitizate prinndeprtarea atomilor ne-carbonici prin tratamente termice la temperaturi de peste1650C.

Fibre de sticl fibre obinute din sticl topit procesat prin periere

Filamente fibre individuale de lungime indefinit utilizate n mnunchiuri, fire sau cabluri

Filer substan relativ neadeziv care se adaug n adezivi pentru mbuntirealucrabilitii, rezistenei i altor caracteristici ale acestora

Forfecareinterlaminar

for de forfecare acionnd la interfaa dintre straturile adiacente ale unui laminat


2 of 42 09.08.2014 13:01

Impregnare umplerea, manual sau mecanic, cu rin, pn la saturare, a unui produs de tipestur sau pnz

ntritor component principal a adezivului care intr n reacie cu rina pentru a asiguraprocesul de ntrire a adezivului

Materialtermoplastic

matrice compozit care poate fi n mod repetat nmuiat prin nclzire i ntrit prinrcire

Materialtermorigid

matrice compozit tratat prin nclzire i presiune sau cu un catalizator insolubil icare nu se topete. Odat tratat materialul nu mai poate reveni la structura/ formainiial

Matrice material de legtur n care se nglobeaz fibrele (de obicei un polimer, dar poate fi imetalic sau ceramic)

Pnz produs realizat din fire, fibre sau filamente, nempletite

Polimer molecul de dimensiuni mari format prin combinarea mai multor molecule mici sau amonomerilor ntr-o form regulat

Polimeri armai cufibre (PAF)

materiale compozite alctuite din fibre cu rezisten i rigiditate ridicat (de carbon, dearamid, de sticl sau polietilen de nalt rezisten) nglobate ntr-o matrice de rinepoxidic

Polimerizare reacie chimic prin care se produce legarea monomerilor

Post - tratare procedeu prin care, prin expunerea la temperatur ridicat se mbuntescproprietile mecanice

Produse PAFprefabricate

produse plate, impregnate cu rin prin procesul de fabricare, care pot fi depozitate latemperaturi joase pn la utilizare

Rin polimer avnd greutate molecular indefinit (de regul mare) cu palierul denmuiere/topire mai mare dect cel de curgere rezultat din solicitare

Strat de baz suprafaa elementului de consolidat pe care se va aplica materialul compozit

Tratare modificarea structurii moleculare i a proprietilor fizice ale unei rini, prin reaciichimice obinute prin nclzire i catalizare (cu sau fr combinarea cu presiune)

Temperatura detranziie Tg (dedevitrifiere)

temperatura la care adezivul (componentele polimerice) i modific starea deagregare, din faza solid, elastic (similar sticlei) n stare vscoas

Timp de expunere(open time)

durata de timp dintre momentul aplicrii adezivului i cel al realizrii contactului ntrecele dou materiale care urmeaz a fi lipite

Timp denmagazinare

durata de timp n care un material poate fi nmagazinat astfel nct s rmncorespunztor utilizrii


3 of 42 09.08.2014 13:01

Tixotropie proprietatea adezivului de a se subia n cazul amestecrii isotermice i de a sengroa la ncetarea aciunii. Materialele tixotropice au o rezisten mare la forfecareaaplicat static i o rezisten mic la forfecarea aplicat dynamic

Tragere proces automat, continuu pentru realizarea elementelor din materiale compozite i altorproduse avnd seciune transversal constant; fibrele saturate cu rin sunt traseprintr-un dispozitiv nclzit conferindu-le forma i asigurndu-le tratamentul termicnecesar

estur produs realizat din fire, fibre i filamente intersectate, mpletite

Vscozitate tendina unui material de a rezista curgerii; cu creterea temperaturii vscozitateamajoritii materialelor scade

1.4. NOTAII

PAF polimeri armai cu fibre

PAFS polimeri armai cu fibre de sticl

PAFC polimeri armai cu fibre de carbon

PAFA polimeri armai cu fibre de aramid

SLS starea limit de serviciu (de exploatare)

SLU starea limit ultim (de rezisten)

1.5. SIMBOLURI1.5.1. Majuscule latine

Ac,eff aria efectiv a seciunii ntinse de beton

Af aria seciunii armturii PAF

Ag aria brut de beton

As aria total de armtur longitudinal

Asw aria armturii transversale

As1 aria armturii longitudinale ntinse

As2 aria armturii longitudinale comprimate


4 of 42 09.08.2014 13:01

D diametrul seciunii transversale circulare

Ec modulul de elasticitate al betonului

Ef modulul de elasticitate secant al PAF

Efk valoarea caracteristic a modulul de elasticitate al PAF

Efm valoarea medie a modulul de elasticitate al PAF

Efu valoarea modulului de elasticitate al PAF la SLU

Ej modulul de elasticitate al manonului din PAF

Es modulul de elasticitate al oelului

Kconf rigiditatea confinrii cu PAF

Lp lungimea articulaiei plastice

Mcr momentul de fisurare

Md momentele de calcul (de proiectare)

Mk momentul dat de ncrcrile de exploatare

Mo momentul dat de sarcinile prezente n momentulconsolidrii

MRd momentul capabil de calcul

Nc rezultanta eforturilor de compresiune n beton

Nf efort de ntindere n PAF

Nfa for de ntindere n PAF care trebuie ancorat

Nfa,max for de ntindere maxim n PAF care poate fi ancorat

Vcd valoarea de calcul a forei tietoare preluate de beton


5 of 42 09.08.2014 13:01

VRd rezistena de calcul la for tietoare

Vwd,S valoarea de calcul a forei tietoare preluate de etrierii deoel

Vwd,f valoarea de calcul a forei tietoare preluate armturatransversal din PAF

1.5.2. Litere mici latine

b limea grinzii

bf limea armturii de PAF

bw limea minim a grinzii de beton

d nlimea util a seciunii

ds diametrul armturii de oel

d1 distana de la centrul de greutate al armturilor ntinse lafibra cea mai ntins de beton

d2 distana de la centrul de greutate al armturilor comprimatela fibra cea mai comprimat de beton

fa efortul maxim de aderen al adezivului

fcd valoarea de calcul a rezistenei la compresiune a betonului

fck valoarea caracteristic a rezistenei la compresiune abetonului

fcm valoarea medie a rezistenei la compresiune a betonului

fctd valoarea de calcul a rezistenei la ntindere a betonului

fctk valoarea caracteristic a rezistenei la ntindere a betonului

fctm valoarea medie a rezistenei la ntindere a betonului

fcu,cf valoarea de calcul a rezistenei betonului confinat


6 of 42 09.08.2014 13:01

ff rezistena la ntindere a PAF

ffd valoarea de calcul a rezistenei la ntindere a PAF

ffk valoarea caracteristic a rezistenei la ntindere a PAF

ffm valoarea medie a rezistenei la ntindere a PAF

fj rezistena manonului din PAF

fl efortul maxim de confinare

fy limita de curgere a oelului

fyd valoarea de calcul a limitei de curgere a oelului

fyk valoarea caracteristic a limitei de curgere a oelului

h nlimea seciunii elementului

hf grosimea plcii la grinzi cu seciunea n T

kb factor de scar

kc factor de compactitate a betonului

ke factor de eficien a confinrii

kT coeficient care ine seama de condiiile de temperatur

l mrimea deschiderii

lb lungimea de conlucrare (aderen)

lc lungimea consolei

lb,max lungimea maxim de conlucrare (aderen)

rc raza de rotunjire a colului


7 of 42 09.08.2014 13:01

si.cr lungimea proieciei fisurii nclinate

s distana interax ntre benzile de PAF

srm distana medie ntre fisuri

s' distana ntre benzile de PAF

sfmax deplasarea relativ ntre PAF i beton (alunecare) saudistana dintre benzile PAF dispuse transversal

tf grosimea PAF

ur perimetrul PAF pe care se manifest aderena

us perimetrul armturii de oel pe care se manifest aderena

wm valoarea medie a deschiderii fisurii

w' distana liber ntre colurile rotunjite

x nlimea zonei comprimate

x0 nlimea zonei comprimate nainte de consolidare

z braul de prghie al eforturilor interne

1.5.3. Majuscule greceti

Fu curbura ultim

Fy curbura la curgere

1.5.4. Litere mici greceti

b1 coeficient care ine cont de caracteristicile de aderen alearmturii

b2 coeficient care ine cont de tipul ncrcriiga factor parial de siguran pentru adezivgc factor parial de siguran pentru beton


8 of 42 09.08.2014 13:01

gfb factor parial de siguran pentru fibre (verificarea aderenei)gcb factor parial de siguran pentru beton (verificarea

aderenei)

gF factor parial de siguran pentru ncrcrigf factor parial de siguran pentru PAFgs factor parial de siguran pentru armturile din oelgM factor parial de siguran pentru materiale (termen generic)dG coeficient pentru centrul de greutate al blocului de

compresiuni n beton

e deformaie specifice2 deformaia n armtura de oel n dreptul fisuriiec deformaia betonului n fibra cea mai comprimatecc deformaia betonului confinat la fccecu deformaia ultim a betonului comprimatef deformaia PAFef,e deformaia efectiv a PAFefd,e valoarea de calcul a deformaiei efective a PAFef,e deformaia efectiv a PAFef k,e valoarea caracteristic a deformaiei efective a PAFef,min deformaia minim admis a PAF la SLUefu deformaia ultim a PAFefu,d valoarea de calcul a deformaiei ultime a PAFefu,e deformaia ultim efectiv a PAFefu.k valoarea caracteristic a deformaiei ultime a PAF


9 of 42 09.08.2014 13:01

efu,m valoarea medie a deformaiei ultime a PAFej deformaia pe circumferin n manonul de PAFeju deformaia efectiv pe circumferin n manonul de PAF la

SLU

erm,r deformaia medie a armturii de oel, innd seama deconlucrarea cu betonul

esu deformaia ultim a armturii din oeles1 deformaia armturii din oel, ntinsees2 deformaia armturii din oel, comprimateeyd valoarea de calcul a deformaiei ultime a armturii din oeley,k valoarea caracteristic a deformaiei ultime a armturii din

oel

e0 deformaia iniial n fibra cea mai ntins de betonz , zb coeficieni de conlucrareq unghiul fcut de fisurile diagonale cu axa grinziimD indice de ductilitate de deplasaremf indice de ductilitate de curburx = x/d nlimea relativ a zonei comprimaterr coeficient de armare cu PAFrj coeficient de armare cu PAF la manoanele stlpilor circularirjx coeficient de armare cu PAF la manoanele stlpilor

dreptunghiulari, direcia X

rjy coeficient de armare cu PAF la manoanele stlpilordreptunghiulari, direcia Y

rs coeficient de armare cu armtur de oel longitudinals efort unitar


10 of 42 09.08.2014 13:01

sfad valoarea de calcul a efortului unitar n PAF la ancorajul decapt

sfad, max valoarea de calcul a efortului unitar maxim n PAF care poatefi ancorat

sc efort unitar in betonsfd valoarea de calcul a efortului unitar n PAFsj efort unitar n manonul din PAFsl presiunea de confinare lateralslc presiunea de confinare lateral exercitat de esturile

circulare din PAF

sl,eff presiunea de confinare lateral efectivss efort unitar n armtur de oeltb efort unitar de aderentn efortul maxim de forfecare n modelul bilinear pt. aderentRd valoarea de calcul a rezistenei la forfecare a betonuluitRk valoarea caracteristic a rezistenei la forfecare a betonuluicu curbura ultimcy curbura de curgerey coeficient pentru blocul de compresiuni n betonhf indice de consolidare

[top]

2. TIPURI DE MATERIALE. CARACTERISTICI2.1. TIPURI DE MATERIALE(1) Materialele compozite tip PAF utilizate la consolidarea structurilor se prezint n principal sub form de:- materiale compozite prefabricate sau pre-tratate sub form de benzi (lamele) sau laminate cu orientare unidirecional afibrelor;- materiale compozite aplicate umed sau tratate in-situ sub forme de pnze sau esturi flexibile cu fibrele orientate n una,


11 of 42 09.08.2014 13:01

dou direcii sau mai multe direcii.(2) Materialele care intr n componena sistemelor de consolidare cu compozite tip PAF sunt fibrele, matricea i adezivulcare realizeaz legtura PAF - element de beton armat.Cele mai utilizate tipuri de fibre utilizate la consolidarea structurilor din beton sunt:- fibre de carbon;- fibre de sticl;- fibre de aramid.(vezi i comentariile din anexa 1, pct. 1.1)(3) Matricea poate fi de tip termorigid sau termoplastic. Cele mai utilizate matrice sunt rinile epoxidice, poliesterice ivinilesterice (vezi i comentariile din anexa 1, pct. 1.2).(4) Adezivul trebuie s asigure transferul de eforturi din elementele consolidate de beton sau zidrie n materialulcompozit.Cei mai utilizai adezivi pentru aplicarea materialelor compozite sunt adezivii epoxidici.n funcie de cerinele fiecrei aplicaii, n aceti adezivi pot fi inclui filere, aditivi etc.(5)Procedeul tehnologic de realizare cel mai utilizat al PAF este tragerea. Acest procedeu const n combinarea unei rinin stare lichid cu fibre continue, tragerea realizndu-se printr-un dispozitiv care i asigur form i seciune constant.(6)Principalii factori de care depind proprietile finale ale produsului sunt: orientarea, lungimea i compoziia fibrelor,proprietile mecanice ale rinii (matricei) i adeziunea ntre aceste componente.2.2. CARACTERISTICI2.2.1. Fibre(1) Valorile caracteristice specifice grupelor de fibre (de carbon, de sticl, de aramid) sunt prezentate n tabelul 2.1.Tabelul 2.1

Fibre Rezistena larupere

(N/mm2)

Modulul deelasticitate(kN/mm2)

Alungirela rupere

(%)

Carbon: rezisten nalt 3500-4800 215-235 1,4-2,0

Carbon: rezisten foartenalt

3500-6000 215-235 1,5-2,3

Carbon: modul ridicat 2500-3100 350-500 0,5-0,9

Carbon: modul foarte ridicat 2100-2400 500-700 0,2-0,4

Aramid: modul sczut 3500-4100 70-80 4,3-5,0

Aramid: modul ridicat 3500-4000 115-130 2,5-3,5

Sticl:


12 of 42 09.08.2014 13:01

E 1900-3000 70 3,0-4,5

S 3500-4800 85-90 4,5-5,5

Note: 1. Valorile prezentate n tabel sunt orientative i reprezint caracteristicile la aciuni statice i cu materialeleneexpuse unor medii speciale; valorile de proiectare ale caracteristicilor materialelor se stabilesc lund n considerare iprezena rinii i de asemenea coeficienii de siguran ai materialelor, inclusiv cei datorai aciunii mediilor de expunere.Aceste valori sunt prevzute n fiele de produs ale productorilor, respectiv agrementele tehnice ale produselor. 2. Pentru alte proprieti (precum rezistena la compresiune, la impact, la oboseal, la curgere lent) sunt inclusecomentarii n anexa 1, pct. 2.1.

(2) Fibrele continue (avnd n general diametre ntre 5 i 20 (mm) au o comportare elastic pn la rupere, fr a aveapalier de curgere, legea lor constitutiv (s - e) fiind liniar.(3) Alegerea unui anumit tip de fibre pentru fiecare caz particular de utilizare depinde de mai muli factori: tipul structurii,nivelul ncrcrii, condiiile de mediu, etc.2.2.2. Matricea din polimeri (rini)(1)Matricea transfer eforturile ntre fibre i protejeaz fibrele mpotriva avarierii mecanice sau coroziunii datorate mediului.(2)Tipul matricei influeneaz proprietile mecanice ale compozitului (rezistena la ntindere i compresiune, modulul deelasticitate etc.). Alegerea procesului de fabricaie se face n funcie de caracteristicile fizice i chimice ale matricei(temperatura de topire, cea de ntrire, vscozitatea, reactivitatea fa de fibre etc.).(3)Proprietile mecanice ale matricei, deci i ale compozitelor n alctuirea crora intr, depind puternic de temperatur iviteza de ncrcare. Astfel cu creterea temperaturii matricea devine vscoas iar modulul ei de elasticitate scade. Vitezade ncrcare influeneaz (invers aciunii temperaturii) comportarea matricei: la o vitez mare ruperea este casant iar lancrcri de lung durat comportarea este ductil.2.2.3. Adezivul(1)Pentru aplicarea eficient a unui adeziv sunt necesare prevederi privind: caracterizarea din punct de vedere aladerenei la suport, temperatura i metoda de aplicare, domeniul de temperaturi admis pe perioada de ntrire, tehnici depregtire a suprafeei, expansiunea termic a materialului, proprietile de curgere lent, rezistena chimic.(2)n cazul utilizrii adezivilor epoxidici trebuie luai n considerare doi factori caracteristici legai de timp:- timpul de punere n oper (durata de timp de la amestecarea componenilor adezivului pn n momentul n care acesta

se ntrete n vasul de amestecare i nu mai poate fi aplicat);- timpul de punere n oper a materialului compozit/durata de timp de la aplicarea adezivului pn la aplicarea materialului

compozit.(3)Un alt parametru extrem de important este temperatura de tranziie, Tg ("glass transition temperature"; de devitrifiere).

(4)Valorile caracteristice, specifice proprietilor adezivilor epoxidici sunt prezentate n tabelul 2.2, comparativ cu cele alebetonului i oelului.Tabelul 2.2

Proprietate (la 20C) Adezivepoxidic

ntritBeton Oel moale

Densitate (kg/m3) 1100-1700 2350 7800

Modulul lui Young (GPa) 0,5-20 20-50 205


13 of 42 09.08.2014 13:01

Modulul la forfecare (Gpa) 0,2-8 8-21 80

Coeficientul lui Poisson 0,3-0,4 0,2 0,3

Rezistena la ntindere(MPa)

9-30 1-4 200-600

Rezistena la forfecare(MPa)

10-30 2-5 200-600

Rezistena lacompresiune (MPa)

55-110 25-150 200-600

Deformaia din ntinderela rupere (%)

0,5-5 0,015 25

Energia de rupereaproximativ (Jm-2)

200-1100 100 105-106

Coeficient de expansiunetermic (10-6/C)

25-100 11-13 10-15

Absorbia de ap: 7 zile25C (% w/w)

0,1-3 5 0

Temperatura de tranziie(C)

45-80 - -

Not: Valorile prezentate n tabel au caracter orientativ, valorile ce vor fi luate n considerare n diferite aplicaii vor fi celefurnizate de productor i n agrementele tehnice corespunztoare.[top]

3. BAZELE PROIECTRII I CONCEPTUL DE SIGURAN3.1. BAZELE PROIECTRII3.1.1. Cerine generale(1P)Consolidarea structurilor de beton cu PAF lipit la exterior este o tehnic care se bazeaz pe conlucrarea dintre betonularmat sau precomprimat i armtura lipit la exterior. Pentru a asigura sigurana structural general a elementuluiconsolidat este necesar s se utilizeze sistemul de PAF potrivit, care s fie proiectat, detaliat i executat corect.(2)Proiectul de consolidare i caietele de sarcini vor include:

- sistemul PAF utilizat;- localizarea sistemului pe element/ structur;

- proprietile armturilor i cele ale stratului suport de beton considerate n calcul;- note generale privind ncrcrile de calcul i deformaiile admisibile n armturile de tip PAF;

- dimensiunea i orientarea fibrelor pentru fiecare armtur tip PAF;


14 of 42 09.08.2014 13:01

- numrul de straturi i modalitatea de aplicare;- localizarea nndirilor i lungimea de petrecere;

- condiiile de pregtire a suprafeei de beton, inclusiv cele referitoare la pregtirea colurilor i limitrile neregularitilorsuprafeei;

- procedeele de instalare, inclusiv temperatura suprafeei i timpul limit pentru aplicarea straturilor succesive;- sisteme de protejare a armturilor tip PAF pn la ntrirea adezivului;

- materiale pentru protecie i izolare;- prevederi pentru manipulare, transport, depozitare;

- proceduri de control i inspecie cu precizarea criteriilor de acceptare i ncercrile necesare a fi realizate in situ laaplicarea sistemului.

(3)Productorul sistemului de consolidare va furniza proiectantului, cel puin:- fiele tehnice ale produselor n care s se precizeze caracteristicile fizice, mecanice, chimice ale sistemului PAF i tuturor

materialelor utilizate;- instruciuni pentru instalare, ntreinere i recomandri pentru manipulare, depozitare pentru fiecare material utilizat;

- documente privind impactul asupra mediului i persoanelor (care instaleaz sistemul i ocupani ai cldirilor);- condiii de aplicare: temperatur, umiditate, dac se poate utiliza nclzirea pentru ntrirea accelerat; dimensiuni pentru

rotunjirea colurilor, denivelri ale suprafeei, condiii pentru amestecarea rinii (proporii, vitez) i timpul de aplicare.(4)Se vor utiliza numai sisteme PAF agrementate.Agrementul tehnic va conine i duratele de garanie i de via estimat pe baza declaraiilor productorului (i acomportrii n timp a acestor sisteme de consolidare, dac exist date referitoare la acest aspect).3.1.2. Cerine de proiectare3.1.2.1. Generaliti(1P)La proiectare trebuie luate n considerare toate situaiile de proiectare i combinaiile de ncrcri i verificate toatestrile limit relevante.(2P)Proiectarea consolidrii cu PAF trebuie s reflecte efectul armturii suplimentare adugate n seciune (determinatconsidernd conlucrare perfect) i capacitatea de a transmite eforturi prin interfaa aderent (verificarea pierderiiaderenei).(3)Starea structurii nainte de consolidare trebuie luat ca referin pentru proiectarea armturii PAF lipit la exterior.Starea existent a elementului structural trebuie verificat prin inspecie vizual, analizarea documentaiei tehnice icalcule structurale. Eventualele degradri trebuie identificate i, dac este cazul, reparate prin mijloace corespunztoare.(4)Datorit lipsei de plasticitate a PAF, redistribuirea momentelor ntre prile consolidate ale elementului structural nu esten general permis.3.1.2.2. Situaii de proiectare la stri limit(1P)La proiectare trebuie verificate att strile limit de serviciu (SLS), ct i strile limit de ultime (SLU).(2P)Urmtoarele situaii de proiectare trebuie luate n considerare:

- situaia persistent, corespunznd exploatrii normale a structurii;- situaia accidental, corespunznd unei cedri neprevzute a PAF (de ex. datorit impactului, vandalismului, focului);

- consideraii speciale de proiectare (de ex. eforturi de aderen datorate diferenelor dintre coeficienii de dilatare termic,rezisten la foc, rezisten la impact).

3.1.2.3. Verificarea la stri limit de exploatare (SLS)(1P)Verificrile la SLS cuprind:

- Verificarea (limitarea) eforturilor unitare (pentru a evita curgerea armturii, deteriorarea sau curgerea lent excesiv a


15 of 42 09.08.2014 13:01

betonului i fluajul excesiv sau ruperea prin fluaj a PAF);- Verificarea (limitarea) deformaiilor (acestea pot limita exploatarea normal a structurii, induce deteriorri ale elementelor

nestructurale sau afecta aspectul);- Verificarea la fisurare (incluznd fisurarea la interfa) (fisurile pot prejudicia durabilitatea i aspectul structurii sau

periclita integritatea aderenei ntre PAF i beton).(2)La verificarea SLS se vor considera combinaiile de ncrcri specificate n standardele din seria STAS 10101. Factoriipariali de siguran pentru materiale gMse vor considera 1.0, cu excepia cazurilor specificate.

(3)Reguli de calcul pentru verificrile la SLS sunt date n seciunile corespunztoare ale acestui normativ.(4)Verificarea detaliat prin calcul la SLS nu este necesar dac se respect regulile constructive prevzute n acestnormativ din seciunile corespunztoare.3.1.2.4. Verificarea strilor limit de rezisten (SLU)(1P)La SLU trebuie considerate toate modurile de cedare care pot apare.(2)n general, modurile de cedare pot fi clasificate n cele care presupun conlucrare perfect ntre betonul armat sauprecomprimat i armtura din PAF, i cele care verific diferitele mecanisme de pierdere a aderenei care pot apare.(3)Se vor considera combinaiile de ncrcri i factorii pariali de siguran pentru ncrcri conform prevederilor din seriade standarde STAS 10101 i factorii pariali de siguran pentru materiale prevzui n STAS 10107/0-90. Factorii parialide siguran gf i relaia constitutiv pentru armtura din PAF, pentru verificrile la SLU, sunt dai n seciunea 3.1.3.2.Factorii de siguran pentru materiale pentru verificrile la SLU privind cedarea prin pierderea aderenei sunt dai nseciunea 3.1.3.3.(4)Reguli de calcul pentru verificrile la SLU sunt date n seciunile corepunztoare ale prezentului normativ.3.1.2.5. Situaii accidentale(1P)Situaia de proiect accidental este situaia n care se presupune cedarea neprevzut a PAF datorit unei cauzeaccidentale (de ex. vandalism sau foc).(2)Verificarea se face considernd elementul neconsolidat supus la toate combinaiile accidentale relevantecorespunztoare elementului consolidat. Verificarea se face la SLU, considernd factorii pariali de siguran i coeficieniide grupare a ncrcrilor conform seriei de standarde STAS 10101, n gruparea special. Factorii pariali de siguran aimaterialelor se consider 1.0.

3.1.2.6. Consideraii speciale la proiectare1)

1) Anexa 3 include aspecte speciale (i comentarii) privind proiectarea la foc, oboseal, impact etc.(1P)ncrcri ciclice, eforturi de aderen suplimentare din cauza dilatrii termice diferite a betonului i a PAF, rezistena laimpact sau la foc, pot fi relevante.

3.1.2.7. Durabilitate2)

2) Anexa 3 include aspecte speciale (i comentarii) ce trebuie avute n vedere la proiectare d.p.d.v. al durabilitii.(1P)Urmtorii factori vor fi considerai la proiectare, pentru asigurarea unei structuri durabile:

- utilizarea preconizat a structurii;- criteriile de performan impuse;- condiiile de mediu presupuse;

- compoziia, proprietile i performana materialelor;- forma elementelor i alctuirea structural;

- calitatea calificrii, i nivelul de control;- msuri de protecie specifice;

- ntreinerea probabil n timpul duratei de via prevzut.


16 of 42 09.08.2014 13:01

(2P)Condiiile de mediu vor fi estimate n faza de proiectare pentru a se evalua importana lor n corelare cu durabilitatea ipentru a permite elaborarea unor prevederi adecvate pentru protecia materialelor.3.1.3. Modele pentru materialele componente i factorii pariali de siguran(1)Pentru verificrile la stri limit se recomand utilizarea modelelor constitutive i a coeficienilor pariali de siguran gMdate n aceast seciune. Pentru coeficienii ncrcrilor i coeficienii de grupare se va face referin la standardelecorespunztoare din seria STAS 10101.3.1.3.1. Verificri la SLS(1)Pentru verificrile la stri limit de serviciu se vor utiliza legi constitutive lineare, iar factorii pariali de siguran aimaterialelor gM vor fi considerai egali cu 1.0.

(2)n cazul armturii de tip PAF, se va utiliza relaia urmtoare:sf = Efk efunde Efk este valoarea caracteristic a modulului secant de elasticitate.

(3)Modulul Efk se determin ca modulul secant ntre 10% i 50% din rezistena PAF. n mod obinuit se utilizeaz fractilulde 5%, Efk0,05. n cazul cnd o valoare mai mare a modulului este mai defavorabil, se consider fractilul de 95%, Efk0,95.n cazul cnd modulul de elasticitate nu constituie o variabil fundamental, se va utiliza valoarea medie Efm.

(4)Pentru beton i armturile din oel se vor utiliza valorile specificate n STAS 10107/0-90.3.1.3.2. Verificri la SLU, considernd conlucrarea perfect ntre beton i PAF(1)Pentru verificrile la SLU se vor utiliza legile constitutive din figura 3.1.(2)Pentru betonul comprimat se vor utiliza relaia parabol - dreptunghi i factorii corespunztori pentru rezistena decalcul a betonului din STAS 10107/0-90. Pentru betonul confinat se va utiliza modelul din capitolul 6 al prezentuluinormativ.(3)Pentru armturile din OB 37 i PC 52 se vor utiliza relaia biliniar i factorii corespunztori pentru rezistena de calcul aarmturii din STAS 10107/0-90.(4)Pentru verificarea la SLU a PAF, comportarea acestora poate fi modelat cu relaia linear din figura 3.1 i ecuaia 3-2:sf = Efu ef ffd (3-2)

unde:

Efu = ff k /efuk este modulul secant la rupere, bazat pe valorile caracteristice ale rezistenei i deformaiei ultime aPAF.

ffd = Efu efue / gf este rezistena de calcul a PAFefue efuk este deformaia limit a PAF, care n anumite cazuri specificate poate fi mai mic dect deformaia

ultim a PAF.

gf este factorul parial de siguran al materialului, conform tabelului 3-1.Tabelul 3-1

Factori pariali de siguran gf pentru PAF

Tip PAF Aplicare tip A(1) Aplicare tip B(2)


17 of 42 09.08.2014 13:01

PAFC 1.20 1.35

PAFA 1.25 1.45

PAFS 1.30 1.50

(1) Aplicarea sistemelor prefabricate PAF n condiii normale de control a calitii. Aplicarea umed a sistemelor dac s-auluat toate msurile necesare pentru a obine un nivel de calitate nalt, att n privina condiiilor ct i n privina procesuluide aplicare.(2) Aplicarea umed a sistemelor n condiii normale de control a calitii. Aplicarea oricrui sistem n condiii de antierdificile.3.1.3.3. Verificri la SLU pentru cedarea aderenei(1) Ruperea prin cedarea aderenei se poate produce fie prin beton, fie prin adeziv.n primul caz rezistena de calcul a betonului, la ntindere sau la forfecare, se va obine prin aplicarea unui factor parial desiguran gcb=1.50.n cazul cedrii adezivului, se va considera un factor parial de siguran ga=1.50.(2) Deoarece eforturi mai mari de ntindere n PAF induc eforturi de aderen sporite, pentru modulul de elasticitate Ef seva considera cea mai mare din valorile Efu i Efk0,95 definite anterior.3.2. CONCEPTUL DE SIGURAN(1P)Proiectarea trebuie fcut astfel nct s se realizeze un grad suficient de siguran structural, inclusiv suficientductilitate.3.2.1. Conceptul de siguran la starea limit de rezisten (SLU)(1P)Prin proiectare trebuie evitate modurile de cedare fragile (for tietoare i torsiune).(2P)n acest sens, la ncovoiere se va asigura o deformaie plastic suficient a armturilor din oel la SLU, astfel nctcedarea elementului consolidat s fie ductil, chiar dac cedarea betonului precomprimat, a armturii din PAF sau aaderenei dintre acestea sunt fragile.(3)Modul de cedare la ncovoiere va fi fie prin curgerea oelului i zdrobirea betonului comprimat, nainte de ruperea PAFsau pierdere a aderenei, corespunznd zonei B n figura 3.2, fie prin curgerea oelului i ruperea PAF, corespunzndzonei A din figura 3.2.n figura 3.2 s-au folosit notaiile urmtoare:e0 = deformaia iniial n fibra extrem ntins nainte de consolidareef,min = deformaia minim admis pentru PAF la SLU (vezi seciunea 3.3)efu,c = deformaia PAF n seciunea critic la SLU; dac cedarea se produce prin ruperea PAF, aceasta este egal cudeformaia ultim de calcul a PAF, efud; dac cedarea se produce prin ruperea aderenei, efu,c este deformaia n seciuneacritic la ncovoiere n momentul n care are loc cedarea aderenei (cedarea aderenei poate avea loc n alt seciunedect cea considerat la verificarea capacitii la ncovoiere). Cedarea prin ruperea aderenei se admite numai dac efu,c ef,min.

(4)n toate cazurile trebuie verificat dac solicitarea la for tietoare i/sau torsiune a elementului consolidat esteinferioar capacitii acestuia. Dac este necesar se va prevedea i consolidarea la for tietoare.3.2.2. Conceptul de siguran la situaii de proiectare accidentale(1P) Structura existent trebuie s poat prelua toate ncrcrile, n combinaia accidental, dac armtura din PAF a fostdistrus n mod accidental.(2) Se recomand ca indicele de consolidare s nu depeasc valoarea hf = 1,5*.*) introducerea unei limite rezonabile pentru gradul de consolidare, are la baz ideea asigurrii la colaps a structurilor consolidate cu PAF la care, din anumite cauze(de exemplu foc, vandalism etc.), se pierde contribuia armturii exterioare tip PAF la preluarea solicitrilor.


18 of 42 09.08.2014 13:01

3.3. DUCTILITATEA

(1P)Se recomand ca elementul consolidat la ncovoiere s aib o ductilitate de curbur minim de mD,min de cel puin2,5. Dac aceast msur nu poate fi satisfcut se vor lua msuri suplimentare de asigurare.(2P)n cazul elementelor care fac parte din structuri rezistente la seism se vor respecta prevederile specifice dinP100/1992.(3)Condiia de la paragraful (1P) se consider satisfcut dac nlimea relativ a zonei comprimate x = x/d (notaiileconform figurii 3.2) respect valorile limit din tabelul 3-3.Tabel 3-3

Valori limit ale nlimii relative a zonei comprimate x

C35/45 > C35/45

OB 37 PC 52 PC 52

0.55 0.45 0.40

(4)Corespunztor condiiei de la paragraful (2), deformaia minim n PAF la SLU, efu,min trebuie s fie mai mare sauegal cu valorile din tabelul 3-4.Tabel 3-4

Valori limit ale deformaie minime a PAF efu,min

C35/45 > C35/45

OB 37 PC 52 PC 52

0,0035 - e0 0,0047 - e0 0,0047 - e0(5) n cazul n care condiia (1) nu poate fi respectat se va majora solicitarea de calcul MSd cu coeficientul gF1 care areexpresia:

(3.3)

[top]

4. CONSOLIDAREA ELEMENTELOR NCOVOIATE

4.1. GENERALITI(1P)Elementele de beton armat, avnd cel puin clasa de beton C12/15, pot fi consolidate la ncovoiere folosind PAF lipiten zonele ntinse, cu direcia fibrelor paralel cu cea a eforturilor de ntindere (axa elementului).(2P)Calculul la SLU pentru astfel de elemente poate urmri metodele utilizate la beton armat, cu condiia ca:

- S se ia n calcul corect contribuia armturii din PAF;- S se aib n vedere problema aderenei ntre beton i armtura din PAF.

4.2. SITUAIA INIIAL(1P)Efectul ncrcrii iniiale (existent n momentul aplicrii consolidrii) trebuie luat n considerare la calculul elementului


19 of 42 09.08.2014 13:01

consolidat.(2P)Momentul ncovoietor sub aciunea ncrcrilor iniiale, M0, se poate determina dup regulile obinuite, printr-un calculn domeniul elastic al structurii.(3P)Dac M0 este mai mic dect momentul de fisurare Mcr, efectul su asupra calculului elementului consolidat poate fineglijat.(4P)Dac M0 este mai mare dect momentul de fisurare Mcr, deformaia e0 se poate calcula ca pentru un element debeton armat n stadiul II de comportare.4.3. MODURI DE CEDARE - STRI LIMIT ULTIME(1P)Modurile de cedare ale unui element consolidat la ncovoiere cu PAF lipii la exterior pot fi clasificate n dou categorii:- Cele n care conlucrarea ntre beton i PAF se menine pn ce betonul comprimat atinge deformaia ultim sau PAF se

rupe la ntindere;- Cele n care conlucrarea se pierde nainte de cedarea de tipul (a).

(2)Modurile de cedare de tip (a) pot fi urmtoarele:- Curgerea oelului urmat de zdrobirea betonului comprimat;

- Curgerea oelului urmat de ruperea PAF;- Zdrobirea betonului.

(3)Modurile de cedare de tip (b) pot fi urmtoarele:- desprinderea paf cu antrenarea betonului (planul de rupere fiind situat fie n imediata apropiere a suprafeei betonului

(figura 4.1 a) fie n planul armturilor (figura 4.1 b).- Desprinderea n interiorul adezivului (cedarea coeziunii)

- Desprinderea la interfaa ntre beton i adeziv sau ntre adeziv i PAF (cedarea aderenei)- Cedarea n PAF (cedare prin forfecare interlaminar - delaminare -)

(4)Cedarea elementelor consolidate cu armtur tip PAF, solicitate la ncovoiere se produce de cele mai multe ori datoritdesprinderii (detarii) armturii de tip PAF.n funcie de punctul de iniiere a procesului de desprindere (dezlipire): (figura 4.2):

- modul 1: n zona nefisurat de ancorare- modul 2: n zona fisurilor de ncovoiere (fisurile verticale de ncovoiere se pot propaga orizontal)

- modul 3: la fisurile nclinate, de for tietoare (datorit componentei verticale a deplasrii relative a feelor fisurii)- modul 4: datorit neplaneitii suprafeei betonului

(5)cedarea elementelor ncovoiate poate avea loc ca urmare a dezvoltrii fisurilor nclinate la captul armturii din paf, ceare ca urmare desprinderea armturii din paf i cedarea elementului la atingerea nivelului critic al eforturilor din fortietoare (figura 4.3).4.4. CALCULUL LA SLU4.4.1. Cazul conlucrrii perfecte4.4.1.1. Curgerea oelului urmat de zdrobirea betonului(1p)momentul de proiectare al seciunii consolidate se determin pe baza principiilor calculului seciunilor de beton armat(fig. 4.4). Mai nti se determin poziia axei neutre, x, pe baza compatibilitii deformaiilor (ipoteza seciunilor plane) i aechilibrului de fore pe direcia axei elementului. Apoi se determin momentul din ecuaia de echilibru de moment. Calculultrebuie s in seama de faptul c elementul de beton armat poate s nu fie complet descrcat n momentul aplicriiconsolidrii.(2)Pentru seciuni dreptunghiulare determinarea momentului de proiectare se face cu urmtoarele relaii:Y fcd bx + As2 Es es2 = As1 fyd + Af Efu ef (4.1)


20 of 42 09.08.2014 13:01

cu Y = 0,8

(4.2)

(4.3)

Mrd = As1 fyd (d - dGx) + Af Ef ef (h - dGx) + As2 Es es2 (dGx - d2) (4.4)cu dG = 0,4

Ecuaiile de mai sus sunt valabile dac:

(4.5)

i

(4.6)

(3)Pentru seciuni la care limea zonei comprimate nu este constant (de exemplu seciuni T cu axa neutr n inim), sevor determina valoarea rezultantei eforturilor de compresiune i poziia ei pe seciune pe baza relaiilor constitutive alebetonului date n cap. 3.(4)Efectul defavorabil al concentrrilor de eforturi n PAF n dreptul fisurilor normale i nclinate se ia n considerare prinlimitarea deformaiei maxime n PAF:ef,max = min{4eyd ; 0,5efu} (4.7)4.4.1.2. Curgerea oelului urmat de ruperea PAF(1)n acest caz deformaia maxim a betonului comprimat este mai mic dect ecu i trebuie determinate n modcorespunztor valoarea rezultantei eforturilor de compresiune n beton i poziia ei pe seciune.(2)n cazul seciunilor dreptunghiulare (sau la care zona comprimat este de lime constant) se pot folosi ecuaiile (4.1) -(4.4), cu Y i dG dup cum urmeaz:

(4.8)

(4.9)

4.4.2. Cazul pierderii conlucrrii(1)Verificarea ancorrii la capt a PAF se poate face cu relaiile urmtoare:

- fora maxim care poate fi ancorat:(4.10)

- lungimea de ancoraj necesar pentru dezvoltarea forei Nfa,max n PAF este:

(4.11)

unde:


21 of 42 09.08.2014 13:01

kc = coeficient care ine seama de compactitatea betonului n zona comprimat; kc = 1,0 cu excepia suprafeei libere deturnare pentru care se consider kc = 0,67.

(4.12)

c1, c2 = constante care depind de tipul de PAF folosit; pentru fibre de carbon se poate considera c1 = 0,5 i c2 = 0,7;pentru alte tipuri se va determina experimental.(2)Dac lungimea de ancorare disponibil lb < lb,max, fora maxim care poate fi ancorat este:

(4.13)

(3)n cazul n care lungimea de ancorare este insuficient, se vor prevedea dispozitive mecanice de ancorare (vezi cap. 7).(4)Dispunerea armturilor PAF pe elementul de beton armat va respecta regulile din cap. 7.4.5. VERIFICAREA LA SLS4.5.1. Bazele calculului(1)Calculul eforturilor i deformaiilor n seciunea de beton armat considerat, se va face conform principiilor de calculaplicate la elementele de beton armat, n stadiul I sau II, dup caz, innd seama de efectul armturii din PAF i deprezena deformaiilor iniiale n momentul consolidrii.4.5.2. Limitarea eforturilor unitare(1)Limitarea eforturilor unitare n beton i armtura de oel sub ncrcri de serviciu se va face conform prescripiilor pentrubeton armat (STAS 10107/0-90).(2)Eforturile unitare n PAF sub ncrcri de exploatare de lung durat se vor limita la:sf hfyk (4.14)

unde:

4.5.3. Limitarea deformaiilor(1)Sgeile elementelor consolidate sub ncrcri de exploatare vor respecta limitele prevzute n STAS 10107/0-90.(2)La calculul rigiditii elementelor consolidate se va ine seama de aportul armturii din PAF, aplicndu-se metodaseciunii omogene echivalente.4.5.4. Verificarea deschiderii fisurilor(1)Pentru a proteja armturile din oel i pentru a garanta funcionalitatea elementului, deschiderea fisurilor trebuie limitat.(2)Valoarea deschiderii fisurilor va respecta limitele specificate pentru elementele de beton armat sau precomprimat dinSTAS 10107/0-90.(3)Valoarea medie a deschiderii fisurilor este:wm = srm erm,r = srmze2 (4.15)

unde:srm = distana medie dintre fisuri


22 of 42 09.08.2014 13:01

erm,r = deformaia medie a armturii de oel, innd seama de conlucrarea cu betonule2 = deformaia n armtura de oel n dreptul fisurii

z = coeficient de conlucrarez = 0 pentru Mk < Mcr

cu Mk = momentul dat de sarcinile de exploatare

Mcr = momentul de fisurare

(4.16)

cu:Nr k = Mk /ze(4.17)

unde ze este braul de prghie ntre rezultanta forelor de compresiune (beton i armtura comprimat) i de ntindere(armtura ntins i armtura din PAF).Distana medie ntre fisuri este:

(4.18)

unde:Ac,eff = min{25(h-d)b ; (h-x)b/3}

tsm = 1,8 fctmtsm = 1,25 fctm

us = perimetrul n contact cu betonul al armturii de oel

us = perimetrul n contact cu betonul al PAF

(4.19)

4.5.5. Verificarea fisurrii la interfaa beton/PAF(1)La captul armturii PAF, efortul maxim de forfecare tfl calculat pe seciunea omogen echivalent, nu va depirezistena la ntindere a betonului:tfl fctk

(4.20)(2)n cazul n care sunt prevzute dispozitive suplimentare de ancorare la capete, verificarea de la paragraful (1) nu estenecesar.[top]


23 of 42 09.08.2014 13:01

5. CONSOLIDAREA LA FOR TIETOARE

5.1. GENERALITI(1)Armtura din PAF lipit pe elementele de beton armat poate mri capacitatea acestora la for tietoare, prin mrirearezistenei la ntindere n seciune nclinat. Rezistena la compresiune n seciune nclinat este dat de beton.(2)consolidarea la for tietoare se poate face cu esturi sau lamele de paf, nfurate complet n jurul seciunii de betonarmat, sau lipite pe una, doua sau trei din feele elementului de beton armat (fig. 5.1). Cea mai eficient metod estenfurarea complet a seciunii.5.2. DETERMINAREA CAPACITII LA FOR TIETOARE(1)Capacitatea la for tietoare a unui element consolidat este dat de contribuia betonului, a armturii transversale dinoel i a armturii transversale din PAF lipit pe beton;VRd = Vcd + Vwd,s + Vwd,f (5.1)

unde:Vcd = contribuia betonului la preluarea forei tietoareVwd,s = contribuia etrierilor i armturilor nclinate la preluarea forei tietoareVwd,f = contribuia armturilor transversale din PAF la preluarea forei tietoare(2)Contribuia armturilor transversale din PAF la preluarea forei tietoare este:Vwd,s = efd,c Efu rf bw sina si,cr (5.2)

unde:efd,c = valoarea de calcul a deformaiei efective a PAFbw = limea minim a inimiisi,cr = lungimea proieciei fisurii nclinate pentru care suma termenilor din membrul drept al ecuaiei (5.1) este minima = unghiul de nclinare al fibrelor fa de axa elementului de betonrf = coeficientul volumetric de armare cu PAF, care este (2tfsina/bw) pentru esturi i (2tfbf / (bwsf)) pentru lamele de limebf situate la distane sf(3)Verificarea capacitii portante sau dimensionarea armturii suplimentare din PAF se va face ca la beton armat (STAS10107/0-90), considernd armtura din PAF ca o armtur transversal suplimentar.5.3. VERIFICAREA DEFORMAIEI EFECTIVE N ARMTURA DIN PAF(1)Deformaia efectiv se poate determina cu relaiile urmtoare:

- PAF cu fibre de carbon, complet nfurat sau ancorat corect:

(5.3)

- PAF cu fibre de carbon n form de U:

(5.4)

- PAF cu fibre de aramid, complet nfurat sau ancorat corect:

(5.5)


24 of 42 09.08.2014 13:01

(2)Deformaia efectiv de calcul este:efd,c = efk,c / gfb = k ef,c / gfb (5.6)

unde:k = 0,8 si gf = 1,30

n formulele (5.4), (5.5) i (5.6) E se introduce n kN/mm2 iar fcm n N/mm2.

(3)Deformaia efectiv de calcul va fi mai mic sau egal cu 0,004.[top]

6. CONSOLIDAREA PRIN CONFINARE A STLPILOR

6.1. GENERALITI(1)Prin consolidarea stlpilor cu PAF se poate realiza: creterea ductilitii i mbuntirea comportrii nndirilor prinsuprapunere, creterea capacitii la ncovoiere, creterea capacitii la for tietoare, creterea capacitii la for axial.(2)Creterea capacitii la ncovoiere i la for tietoare se realizeaz conform prevederilor din capitolele 4, respectiv 5.(3)Creterea capacitii la for axial, creterea ductilitii i mbuntirea comportrii nndirilor prin suprapunere sebazeaz pe efectul de confinare realizat de PAF nfurai n jurul seciunii de beton, cu fibrele orientate n direciaperpendicular pe axa elementului.(4)Deformaia ultim a PAF n cazul manoanelor executate n jurul stlpilor este de regul mai mic dect deformaiaultim a PAF la ntindere: eju < efu. Valoarea eju va fi specificat de ctre fabricant.

6.2. MODELAREA BETONULUI CONFINAT CU PAF6.2.1. Presiunea de confinare(1)n cazul stlpilor circulari, presiunea de confinare maxim dezvoltat de PAF este dat de relaia:fl = Kconf eju (6.1)

unde:

(6.2)

cu rj = 4n tf / DIndicele de eficacitate a confinrii kc este:

- n cazul n care manonul acoper ntreaga suprafa a betonului: kc = 1

- n cazul manoanelor discontinue (fig. 6.1):

(2)n cazul stlpilor cu seciune dreptunghiular, presiunea de confinare maxim dezvoltat de PAF este dat de relaiile:flx = Kconfx eju (6.3a)fly = Kconfy eju (6.3b)

unde:Kconfx = rjx ke Ej (6.4a)Kconfy = rjy ke Ej (6.4b)

cu rjx = 2bf tj /s.d i rjy = 2bf tj /s

.b


25 of 42 09.08.2014 13:01

Indicele de eficacitate a confinrii ke este (vezi fig. 6.2):

Presiunea de confinare se va considera:f1 = min {f1x, f1y}(6.5)

6.2.2. Relaia constitutiv a betonului confinat(1)pentru calcul se poate utiliza relaia parabol - dreptunghi (fig. 6.3), cu urmtoarele valori:fcu,cf = fcu (2,2541+ 7,94fl / fcu - fl / fcu - 1,254) pentru fl < 0,05fck (6.6)ec0,cf = ec0 [1+5(1+5(fck,cf / fck - 1))] (6.7)

numai pentru stlpi circulari:ecu,cf = 0,0035 + 2,5 (rj fj eju) / fck,cf (6.8)

numai pentru stlpi rectangulari:ecu,cf = 0,0035 + 1,25 (rj fj eju) / fck,cf (6.8)6.3. DETERMINAREA CAPACITII LA FOR TIETOARE(1)Calculul la for tietoare se face conform prevederilor din capitolul 5.(2)n cazul stlpilor care fac parte din structuri supuse la aciuni seismice, se recomand ca manonarea s se fac pe olungime de 1,5h de la captul stlpului, unde h este dimensiunea cea mai mare a seciunii transversale a acestuia.6.4. VERIFICAREA DUCTILITII(1)Dimensionarea manonului pentru atingerea unei ductiliti int se face dup procedura urmtoare:

- Se impune un indice de ductilitate pentru element mD;- Pe baza ductilitii de deplasare se stabilete ductilitatea secional (de curbur necesar) mf;

- Se determin pentru seciunea de beton armat curbura de curgere fy i se determin curbura ultim necesar fm = fy xmf;

- Se determin pentru seciunea dat deformaia ultim a betonului ecu,cf necesar pentru atingerea curburii ultime fu;- Se determin presiunea de confinare necesar pentru realizarea ecu,cf cu relaia (6.8);

- Se determin grosimea necesar a manonului cu una din relaiile (6.1) ... (6.5), n funcie de forma stlpului i tipulmanonului;

- Se limiteaz h/b 1,5 i max(h,b) 900 mm dac nu se demonstreaz experimental eficiena confinrii.(2)Manonul se va dispune pe o lungime cu 50% mai mare dect lungimea lp a zonei de articulaie plastic, care se poateconsidera:lp = max {h/2; H/8}(6.9)

unde h este dimensiunea cea mai mare a seciunii stlpului, iar H este nlimea liber a stlpului.6.5. CRETEREA CAPACITII LA COMPRESIUNE(1)Nu se va lua n considerare creterea capacitii la compresiune pentru stlpii care nu au seciune circular.(2)La stlpii cu seciune circular se va calcula capacitatea la compresiune ca pentru stlpii de beton armat nlocuindrezistena la compresiune a betonului fed cu rezistena la compresiune a betonului confinat fck,cf / gM, cu fck,cf calculat ca lapct. 6.2.


26 of 42 09.08.2014 13:01

[top]

7. PREVEDERI CONSTRUCTIVE

7.1. CONSOLIDAREA LA NCOVOIERE(1)consolidarea la ncovoiere se realizeaz cu fii laminate sau esturi, cu fibrele orientate pe direcia axei elementului,i dispuse pe faa inferioar, pe faa superioar sau pe feele laterale (fig. 7.1).(2)Distana maxim sf,max ntre fiile din PAF pe direcie transversal, nu trebuie s depeasc valorile:sf,max 0,2 l (l = deschiderea elementului)sf,max 5h (h = inaltimea sectiunii elementului) (7.1)sf,max 0,4 lc (lc = lungimea consolei)(3)Distana minim pn la marginea grinzii trebuie s fie egal cu acoperirea de beton a armturii de oel (interne).(4)Nu se recomand nndirea PAF. n cazul cnd aceasta nu poate fi evitat, nndirea se va face numai n zone undeefortul n PAF nu depete 60% din efortul maxim admisibil. Lungimea de nndire se va calcula ca n cazul verificriiancorrii la capt (vezi cap. 4), nlocuind fctm cu efortul maxim de aderen al adezivului fa (de regul 10 MPa).(5)Raza de ndoire a fiilor laminate n form de L sau U va fi precizat de fabricant n specificaia tehnic a produsului.Pentru aplicarea esturilor se recomand rotunjirea colurilor elementului de beton, cu o raz de 30 mm, dac nu estespecificat altfel n specificaia tehnic a produsului.(6)Dac trebuie aplicate mai multe benzi (lamele), se recomand juxtapunerea i nu suprapunerea lor. Nu se vorsuprapune mai mult dect 3 fii laminate sau 5 straturi de estur. n orice caz se vor respecta specificaiile fabricantului.(7)Dac se aplic mai multe straturi de PAF suprapuse, seciunile lor de ntrerupere se vor decala cu cel puin 150 mm.(8)n cazul n care consolidarea se aplic n cmpul grinzilor simplu rezemate, distana maxim pn la captul grinzii nuva depi 50 mm.(9)PAF lipite peste reazemele intermediare ale grinzilor sau plcilor se vor ancora n zona comprimat (vezi fig. 7.2).(10)se recomand mbuntirea ancorrii paf prin prevederea de "etrieri" din paf, lipii de armtura paf longitudinal i debeton (fig. 7.1). Aceti "etrieri" de ancorare nu vor fi luai n calcul la verificarea de for tietoare.7.2. CONSOLIDAREA LA FOR TIETOARE(1)consolidarea la for tietoare se poate face cu fii laminate n form de l sau esturi continue (fig. 7.3).(2)se recomand, ori de cte ori este posibil, nfurarea complet a seciunii de beton (fig. 5.1 b, cazul d). nu serecomand utilizarea armturii din paf lipit numai pe feele laterale (fig. 5.1 a, cazul A), deoarece ancorarea este deficitaratt la partea inferioar ct i la partea superioar.(3)n cele mai multe cazuri, aplicarea armturii din paf se poate face pe trei laturi. n aceste cazuri se recomandancorarea paf n zona comprimat a elementului (fig. 7.3).(4)cnd armtura din paf nu poate fi ancorat suficient n zona comprimat, se va ine seama n mod indirect n calcul prinreducerea fictiv a braului de prghie al eforturilor interne (fig. 7.4).7.3.CONFINAREA BETONULUI COMPRIMAT(1)Elementele de beton comprimate pot fi confinate cu manoane din PAF cu fibrele dispuse transversal sau cu fibrecontinue nfurate n spiral pe elementul de beton.(2)n cazul stlpilor de beton cu seciunea dreptunghiular efectul de confinare se mbuntete dac manonul din PAFeste fixat pe laturile stlpului cu ancore sau conexpanduri. Calculul miezului efectiv confinat se va face ca n cazul stlpilorde beton armat cu etrieri cu mai multe ramuri legai de bare longitudinale intermediare.Pentru fixarea cu ancore sau conexpanduri sunt necesare verificri experimentale.(3)ntreruperea manonului se realizeaz la cel puin 30 mm i cel mult 50 mm de nod.(4)Zona confinat va depi cu cel puin 50% lungimea articulaiei plastice calculat conform relaiei (6.9) de la paragraful6.4, prevederea (2).7.4. PROBLEME LEGATE DE UMIDITATE


27 of 42 09.08.2014 13:01

(1)La aplicarea PAF pe elemente de beton, n special cnd ntreaga suprafa este acoperit, se va verifica transferul devapori, pentru a evita acumularea de umiditate sub adeziv.(2)n cazul elementelor situate la interior, n medii cu umiditate sczut, sau la exterior, dac elementul este protejat iumiditatea redus, se permite acoperirea complet.(3)n cazul elementelor situate n medii cu umiditate foarte ridicat i/sau n contact direct cu apa, nu este permisacoperirea complet.(4)n cazul elementelor situate n mediu umed (de exemplu elemente situate la exterior i neprotejate, dar nu n contactdirect cu apa), sunt necesare studii speciale.7.5. ANCORAJE SPECIALE(1)Pentru mbuntirea ancorrii armturilor din PAF pot fi folosite ancoraje speciale, dac acestea au fost ncercateexperimental i au fost agrementate de un laborator abilitat.[top]

8. EXECUTAREA I CONTROLUL LUCRRILOR DE CONSOLIDARE CU MATERIALE COMPOZITE TIP PAF

8.1. COMPETENA EXECUTANTULUIExecutantul lucrrilor de consolidare cu sisteme PAF trebuie s fac dovada:

- competenei i dotrii n ceea ce privete procedeele de instalare a sistemului de consolidare pe baza pregtirii cureprezentaii firmei de la care se procur sistemul;

- competenei i dotrii n ceea ce privete tehnicile de pregtire a suprafeei;- existenei procedurilor de control a lucrrilor executate.

8.2. TEHNOLOGII DE EXECUIE(1)Aplicarea sistemelor de consolidare cu materiale compozite tip PAF se poate face manual sau mecanizat. Prezentulcapitol cuprinde regulile de baz ce trebuie respectate n cazul aplicrii manuale a sistemului ce reprezint tehnologia debaz i cea mai rspndit.(2)n aplicarea acestei tehnologii intervin trei elemente de baz:i. Stratul de bazTrebuie s ndeplineasc cel puin condiiile legate de rezisten, carbonatare, defecte, fisuri, degradri ale betonului sauarmturilor (inclusiv coroziune) contaminare cu ioni de clor sau sulfai etc. precizate la pct. 8.3.1.ii. Adezivul/RinaTrebuie s ndeplineasc toate cerinele prevzute n reglementrile specifice (specificaii tehnice, standard de produs)iii. Armtura de tip PAFTrebuie s respecte cerinele specifice formulate n prezentul normativ, fiele tehnice i agrementele tehnicecorespunztoare.(3)Executarea lucrrilor depinde de tipul de produs utilizat, i anume:

- Produse compozite "prefabricate" sau "pre-tratate" sub form de benzi sau laminateAceste produse sunt compozite la care forma, rezistena i rigiditatea sunt finale (aceleai n momentul livrrii i aplicrii).Se prezint sub form de benzi i laminate cu grosimi de 1,0 - 1,5 mm, similare cu platbandele metalice.Pentru aceste tipuri de produse adezivul realizeaz numai aderena ntre band i stratul suport.

- Produse compozite aplicate umed sau tratate in-situ sub form de pnze sau esturiAceste tipuri de materiale se prezint fie sub form de "fibre uscate", fr rini, fie impregnate cu o cantitate mic derin. Chiar i n acest caz cantitatea de rin nu este suficient pentru polimerizare.Pentru aceste tipuri de pnze sau esturi aplicarea adezivului este necesar att pentru realizarea aderenei ct i pentruimpregnarea materialului.(4)Aspecte tipice privind aplicarea acestor sisteme sunt prezentate n tabelul 8.1.


28 of 42 09.08.2014 13:01

Tabelul 8.1

Instalarea produselor PRE-TRATATE

(PREFABRICATE)TRATATE IN-SITU

(APLICARE UMED)

Forma produsului benzi sau laminate pnze sau esturi

Grosimea 1,0 ... 1,5 mm 0,1 ... 0,5 mm

Aplicarea prin lipire cu adeziv prin impregnare cu rin

n cazul n care nu au o formspecial din fabricare, se aplicnumai pe suprafee plane

pot fi aplicate pe orice suprafacu condiia evitrii frngerilor(este necesar rotunjireacolurilor nainte de aplicare)

de regul ntr-un singur strat;potfi aplicate i n mai multe straturi

de obicei n mai multe straturi

de regul nu necesit aplicareaunui material de nivelare asuprafeei

de regul este necesaraplicarea unui material denivelare a pentru a evita apariiazonelor fr aderen (datoratedenivelrilor)

simpl, garanteaz practicaplicarea n condiii de calitatefoarte bun

necesit un control de calitateriguros produsele fiind foarteflexibile la utilizare

Control de calitate (pentru prevenirea aplicrii greite sau utilizrii forei de muncnecalificate, pierderea legturii ntre PAF i stratul suport, deteriorarea integritiisistemului etc.)

8.3. CONDIII PRELIMINARE8.3.1. Prevederi generale(1)Executarea lucrrilor i a controlului calitii se face conform schemei prezentate n figura 8.1.Suplimentar pot fi luate n considerare prevederi stabilite de productorii sistemului PAF dac au la baz cercetriexperimentale.(2)nainte de aplicarea sistemului de consolidare cu PAF pe elementele din beton armat i/sau precomprimat se va verificadac (verificri preliminare):

- Rezistena minim la ntindere a betonului (determinat prin metoda smulgerii de suprafa) este 1,5 N/mm2.- S-a realizat repararea i protecia armturii din oel (n cazul n care oelul era corodat sau se declanase coroziunea).

- S-a realizat repararea zonelor degradate (zone cu segregri, beton carbonatat etc.). n cazurile n care betonul estedegradat sau deteriorat pe o adncime care nu mai permite reparaii locale, trebuie luat n considerare soluia rebetonrii.

- S-a realizat injectarea fisurilor. Orice fisur cu deschiderea mai mare de 0,2 mm va fi injectat cu rin epoxidic.- S-a realizat verificarea coninutului de cloruri. Se consider c o concentraie de cloruri mai mare de 0,3% din greutatea


29 of 42 09.08.2014 13:01

cimentului este periculoas pentru armtur.- Sunt ndeplinite condiiile de temperatur i umiditate.

8.3.2. Pregtirea suprafeelor8.3.2.1. Stratul suport de beton(1)n vederea realizrii unei bune aderene cu adezivul este necesar pregtirea corespunztoare a stratului suport. Sevor parcurge urmtoarele etape:i. Asperizarea stratului suport i nlturarea laptelui de ciment i a oricror alte substane care pot afecta aderena(substane uleioase, vegetale, produse de coroziune etc).Metoda cea mai uzual este pulverizarea sub presiune (sablare cu nisip, grit, ap etc).n cazul anumitor sisteme de consolidare este necesar aplicarea unor materiale de nivelare (deuniformizare) dupsablare. n cazul utilizrii apei sub presiune aplicarea materialelor se va face dup uscarea betonului.Indiferent de metoda aleas aceasta nu trebuie s conduc la deteriorarea betonului.ii. Verificarea aspectului suprafeei betonului (compact, fr imperfeciuni majore - zone segregate, fisuri, pete de ruginaprute ca urmare a coroziunea pieselor metalice sau armturii nglobate .a.).iii. Verificarea condiiilor privind planeitatea (uniformitatea) suprafeelor suport.Cerinele referitoare la planeitatea betonului depind de sistemul de consolidare. Astfel, benzile sau laminatele (produsecare au deja rigiditate final naintea aplicrii pe suport) sunt puse n oper prin aplicarea unui adeziv tixotropic devscozitate ridicat i sunt mai puin sensibile la neplaneiti. Pnzele i esturile sunt foarte flexibile i urmresc oriceneplaneitate (neuniformitate).n tabelul 8.2 se prezint valorile admise ale neuniformitii suprafeei suport a betonului.Tabelul 8.2

Tip de PAF suprafaa betonului

neuniformitate

Neuniformitate admis la obaz de 2,00 m (mm)

Neuniformitate admis la obaz de 0,3 m (mm)

Benzi sau laminate cu grosimea > 1 mm 10 4

Benzi sau laminate cu grosimea < 1 mm 6 2

Pnze sau esturi tratate in-situ 4 2

iv. Utilizarea materialelor speciale de uniformizare (dac este cazul; utilizarea acestor materiale este impus n general delimitarea neuniformitilor suprafeei suport)Produsele utilizate pentru reparare trebuie s ndeplineasc cerinele privind materialele speciale de reparare a betonului.Aplicarea produselor se va face n concordan cu specificaiile prevzute n agremente tehnice i n fiele produselor.Produsele de uniformizare sunt, n cazul produselor tratate in-situ parte integrant a sistemului de consolidare cu armturidin PAF.v. Curarea suprafeei betonului de praf prin vacuumare sau cu ajutorul aerului comprimat.vi. Verificarea strii suprafeei suport din punct de vedere al umiditii i temperaturiiDe regul suprafaa suport trebuie s fie uscat. Umiditatea admisibil a suprafeei este precizat de productorularmturilor tip PAF. n cazul n care se utilizeaz un adeziv care poate fi aplicat pe suprafee umede acesta va ndeplini


30 of 42 09.08.2014 13:01

cerinele de la pct. 8.4.1.Sistemele de consolidare cu armtur din PAF nu se aplic pe suprafee ude.Temperatura suprafeei stratului suport va depi punctul de rou (care depinde de asemenea de umiditate) cu 5C. n cazcontrar sunt necesare mijloace artificiale de nclzire i deumidifiere.vii. Marcarea zonelor de aplicare a armturii din PAFZonele n care se vor aplica materialele compozite vor fi marcate pe suprafaa betonului. n cazul unor aplicaii maicomplicate materialele compozite pot fi aplicate temporar pe beton. Pentru aplicarea pnzelor i esturilor este necesarrotunjirea colurilor la o raz care se specific prin proiect. n cazul n care se prevd ancoraje mecanice vor fi luate toatemsurile necesare pentru montarea acestora.viii. Aplicarea unei amorse (dac este cazul)n cazul n care se utilizeaz o amors, condiiile de aplicare vor fi precizate de productor. O amors se poate utiliza inainte de aplicarea unui produs de reparare/uniformizare a suprafeei betonului.8.3.2.2. Materialele de tip PAF utilizate ca armare exterioar8.3.2.2.1. Benzi sau laminate(1)Benzile i laminatele avnd limile specificate vor fi tiate la lungimile indicate n proiect, la locul de punere n oper (ncazul n care nu sunt livrate direct la lungimile necesare).(2)nainte de aplicare se verific starea produselor pentru depistarea deteriorrilor ce au putut surveni n timpultransportului, manipulrii sau tierii. Benzile/laminatele nu trebuie s prezinte deformaii-denivelri, ondulaii etc.Criteriile de acceptare a defectelor trebuie specificate pentru fiecare tip de produs, de ctre productor.(3)Suprafaa produselor va fi verificat pentru a evita aplicarea produselor cu pete de ulei, praf, ageni de dezgheare etc.n cazul n care produsele se livreaz cu folii de protecie, aceasta se nltur imediat nainte de aplicare, evitndu-seatingerea suprafeei cu mna.n situaiile n care produsele necesit o tratare/curare special nainte de aplicare, se vor utiliza metodele i uneltele decurare indicate de productor.Benzile/laminatele trebuie manipulate cu mnui curate i n condiii uscate.8.3.2.2.2. esturi sau pnze(1)esturile i pnzele se taie la dimensiunile specificate n desenele de execuie, la locul de punere n oper.(2)Se va verifica starea produselor (existena deteriorrilor - ondulaii, nealinieri ale fibrelor, deformri - rezultate dintransport, manipulare sau tieri necorespunztoare etc.), inclusiv a strii de curenie a suprafeei acestora.(3)nainte de aplicare se vor executa toate operaiile premergtoare specificate de productor.(4)Dup tiere, estura trebuie s rmn plan pn la punerea n oper. Este interzis plierea esturii dup tiere.Criteriile de acceptare a defectelor trebuie specificate pentru fiecare tip de produs, de ctre productor.8.3.3. Punerea n oper a materialelor de tip PAF8.3.3.1. Benzi sau laminate(1)Imediat dup amestecare adezivul se aplic pe beton (ntr-un start subire) i pe materialul compozit (recomandabilntr-un strat piramidal pe limea benzii; acest mod de aplicare reduce riscul formrii golurilor n momentul presrii).(2)Se poziioneaz banda/laminatul pe suprafaa betonului i se aplic o presiune cu ajutorul unei role pentru a realizacontactul intim cu betonul. Presiunea se aplic de la centru spre exterior (pentru a nu se forma goluri). Adezivul n exceseste nlturat de la marginile benzii/laminatului.(3)Se verific ca suprafaa de aderen/lipire s fie uniform de-a lungul benzii/laminatului i s corespund unei grosimi aadezivului de cea 1,5-2 mm.n cazurile n care se face dovada, prin rezultate experimentale, c se poate aplica adezivul pe o singur suprafa (betonsau band/laminat) acest procedeu poate fi utilizat.(4)La intersecii, schimbarea grosimii adezivului trebuie efectuat n mod gradat astfel nct s fie ndeplinite cerineletabelului 8.2.


31 of 42 09.08.2014 13:01

(5)n mod normal nu sunt necesare dispozitive speciale de presare n timpul ntririi/tratrii.8.3.3.2. Pnze i esturi(1)n cazul n care acest lucru se specific n documentaia de execuie, se vor aplica pe suprafaa betonului amorsa imaterialul special de uniformizare (chit). Aceast operaiune se va face n conformitate cu prevederile din agrementeletehnice corespunztoare i fiele de produs puse la dispoziie de productor.(2)Peste materialul de uniformizare (chit) se aplic rina de vscozitate redus (cu grosimea specificat de productori),apoi pnza sau estura, prin presare manual, astfel nct s nu se formeze goluri. Impregnarea i presarea ulterioar apnzei/esturii, sunt efectuate prin aplicarea adezivului deasupra acestora (dup nlturarea foliei protectoare, dac a fostprevzut) cu ajutorul unei role.(3)Alternativ, pnzele sau esturile pot fi impregnate la faa locului ntr-un proces separat, manual sau cu o main deimpregnare. Produsele impregnate se aplic pe elementul ce urmeaz a fi consolidat dup pregtirea suprafeei iaplicarea amorsei, a materialului de uniformizare i a stratului de adeziv, n conformitate cu prevederile documentaiei deexecuie.(4)n cazul n care exist posibilitatea utilizrii echipamentelor pentru impregnarea pnzelor sau esturilor cu rin,precum i operatori calificai pentru aceast operaie, punerea n oper se poate realiza automatizat. Acest tip de aplicareasigur o impregnare controlat cu rin i o grosime uniform.(5)n cazul n care nu exist alte specificaii, dovedite prin determinri experimentale, numrul maxim de straturi igrosimea total nu vor depi valorile specificate la cap. 7 (Prevederi constructive).(6)n mod normal nu sunt necesare dispozitive speciale de presare ale esturilor/pnzelor dup aplicare pn la ntrire.8.3.4. Finisare(1)Finisarea suprafeelor poate fi necesar pentru protejarea sistemului din considerente estetice.(2)Protejarea sistemului se poate face prin peliculizare, vopsire, montare de panouri protecie etc. Tipurile de materiale isoluii utilizate trebuie s fie n concordan cu agrementele tehnice i fiele de produs puse la dispoziie de productor.(3)n cazul proteciei la foc, proteciei mpotriva razelor ultraviolete etc. aplicarea i refacerea straturilor de finisare esteesenial pentru integritatea de lung durat a structurii consolidate.(4)Verificarea compatibilitii ntre materialul compozit de tip PAF i materialele de finisare este absolut necesar. n cazuln care aplicarea finisrii implic nclzirea suprafeelor, creterea temperaturii nu trebuie s conduc la deteriorareaintegritii aderenei.8.4. CONTROLUL DE CALITATE(1)Prevederile privind controlul calitii din prezentul normativ se refer numai la materialele din cadrul sistemului PAF i laaplicarea acestora. Specificaiile privind tehnicile de reparare a betonului i de protecie anticorosiv a armturii constituieobiectivul unor reglementri specifice.8.4.1. Controlul de calitate al materialelor8.4.1.1. Consideraii generale(1)Valorile caracteristicilor materialelor trebuie puse la dispoziie de ctre productori, care au i obligaia efecturiincercrilor/determinrilor n laboratoare autorizate, independente, n concordan cu metodele de determinarestandardizate sau cel puin recunoscute de un organism de autorizare/acreditare (s fie incluse n domeniul deautorizare/acreditare al laboratorului). Totodat, productorii trebuie s fac dovada existenei unui control eficient ntimpul producerii materialelor. Suplimentar, se vor efectua ncercri n timpul executrii lucrrilor de consolidare nconformitate cu punctul 8.4.3.(2)Produsele se livreaz n condiiile stabilite la 8.4.3.1.(3)Toate materialele trebuie produse sub incidena unui sistem de certificare autorizat/acreditat (1+ pentru rin i 2+pentru produsele PAF).(4)Toate tipurile de fibre, rini, materiale compozite i alte tipuri de materiale trebuie s fie conforme cu standardele deprodus sau agrementele tehnice.8.4.2. Calificarea operatorilor(1)Aplicarea sistemelor de consolidare cu PAF precum i a reparaiilor la elementele/structura suport trebuie s fieefectuate de ctre operatori calificai i cu experien.(2)eful echipei de operatori i coordonatorul lucrrilor trebuie s fie calificai i instruii cu privire la aplicarea sistemelor itehnicilor de consolidare i trebuie s supravegheze, pe toat durata de execuie, efectuarea lucrrilor.


32 of 42 09.08.2014 13:01

8.4.3. Controlul de calitate al executrii8.4.3.1. Condiii de livrare(1)Produsele vor fi livrate nsoite de documente, care vor cuprinde urmtoarele informaii:

- date generale (cum ar fi: denumirea, tipul i utilizarea produsului, componentele sistemului, numele i adresaproductorului, numrul lotului i data expirrii);

- certificate de calitate cuprinznd date privind proprietile materialului determinate n conformitate cu metodelestandardizate;

- informaii privind manipularea, transportul i depozitarea (cum ar fi timpii de punere n oper a adezivului i materialuluicompozit, termenele de garanie, proporiile de amestecare, cerinele pentru amestec, condiiile de depozitare, condiii i

prevederi de aplicare, agenii de curare, timpul ntre aplicarea amorsei i a materialelor de reparaie/ nivelare etc.);- date privind sigurana operatorilor (cum ar fi toxicitate, infiamabilitate, impactul asupra mediului etc).

(2)Prile componente ale adezivului vor fi livrate separat, predozate.(3)Se va evita deteriorarea materialelor compozite n timpul transportului i manipulrii.(4)Tierea materialului compozit la dimensiunile din proiect poate fi efectuat la locul de punere n oper, dac aceastoperaiune este efectuat n concordan cu specificaiile productorului, fr a produce nici o degradare materialului.8.4.3.2. Controlul calitii materialelor livrate(1)Din materialele livrate trebuie prelevate eantioane reprezentative. Numrul de determinri se va stabili n funcie deimportana lucrrii (suprafaa total care se va consolida, dificultile de realizare etc.). Se vor efectua cel puin 3determinri de ntindere pentru materialul tip PAF i 6 determinri de compresiune pentru adeziv (n concordan cupunctele 8.4.1.2 i 8.4.1.3).8.4.3.3. Controlul calitii condiiilor de aplicare(1)Este obligatorie verificarea strii stratului suport de beton nainte i dup aplicarea tehnicilor de reparare. Rezistenaminim la ntindere a betonului trebuie s fie 1,5 N/mm2.(2)Uniformitatea suprafeei betonului reparat (planeitatea) se va verifica n funcie de valorile precizate n tabelul 8.2.(3)Se vor verifica umiditatea i temperatura aerului i betonului pentru a evalua condiiile de mediu ("uscat" sau "umed")pentru aplicarea adezivului.8.4.3.4. Controlul de calitate n timpul executrii(1)n timpul aplicrii sistemului de consolidare i a finisajelor trebuie efectuate verificri pentru asigurarea unei caliticorespunztoare a consolidrii, i anume:

- controlul calitii pentru verificarea respectrii procedurilor de execuie cu aplicarea PAF pe direcia corespunztoare icu folosirea cantitilor de materiale indicate n proiect;

- verificarea uniformitii suprafeei materialului compozit i a grosimii adezivului dup aplicarea PAF;- verificarea calitii aderenei conform prevederilor de la 8.4.3.5.

8.4.3.5. Controlul calitii aderenei dup executarea lucrrilor(1)Controlul aderenei la zona de interfa este obligatoriu.(2)Controlul de calitate a aderenei se efectueaz prin metode nedistructive i parial distructive (ncercarea de smulgere).Determinrile nedistractive sunt recomandate pentru controlul zonelor critice ale consolidrilor unde contribuia PAF estefundamental, i n general, n toate situaiile n care suprafaa consolidat este mic (n raport cu suprafaa deteriorat ncazul aplicrii metodelor parial distructive). Pentru a efectua un control de calitate eficient n timpul executrii pot fiprevzute zone la care sistemul de consolidare se aplic numai n scopul verificrii calitii executrii. Aceste zone vor fiexecutate mpreun cu consolidrile efective i n aceleai condiii cu acestea.- Una din metodele parial distructive const n forarea parial de carote care s cuprind straturile de materiale tip PAF i

5 mm beton. Se lipete un disc i dup ntrire este solicitat la smulgere (ntindere direct).O alt metod poate fi aplicat dac o band/ laminat a fost lipit la margine lsnd n consol o poriune suficient de lungpentru a fi prins ntr-un dispozitiv. Produsul se va supune astfel la ntindere pn la producerea ruperii la nivelul interfeeiadeziv-beton.O alt metod de testare prevede lipirea unui disc inelar pe suprafaa produsului tip PAF aplicat pe beton i carotarea


33 of 42 09.08.2014 13:01

parial la exteriorul i interiorul acestui disc, 5mm n beton. Dup ntrire, discul este supus la torsiune.- Determinri nedistructive

Pentru verificarea existenei unor goluri de dimensiuni mari n adeziv pot fi utilizate mai multe metode.Golurile pot fi detectate prin ciocnirea suprafeei cu un dispozitiv cilindric din oel cu diametru de 5 mm cu un cap rotunjit.Mai pot fi utilizate metode moderne cum ar fi metode ultrasonice de ecou, termografia, metode dinamice etc.(3)Dac se constat prezena unor goluri importante, materialele PAF se desprind i se nlocuiesc. n cazuri speciale, cuacordul proiectantului, se pot injecta golurile. n aceste cazuri trebuie s se ia n considerare posibilele efecte negativedatorate presiunii injectrii etc.8.4.3.6. nregistrriLa aplicarea sistemului PAF, se vor nregistra:

- data i ora instalrii;- date privind temperatura i umiditatea;

- metodele aplicate pentru pregtirea suprafeei;- observaii privind aspectul suprafeei betonului (starea de curenie);

- tipul echipamentului de nclzire local (dac se utilizeaz);- deschiderea fisurilor neinjectate;

- date de identificare a produselor PAF i adezivului (nume produs i productor, eventual nr. arj, locul amplasrii pestructur);

- conformitatea cu procedurile de instalare;- rezultatul ncercrii de aderen, modul de cedare i locul ncercrii.

8.4.4. Inspecia n timpul duratei de serviciu i mentenana(1)Este obligatorie elaborarea unui plan de inspecie i mentenana pentru structurile consolidate cu acest sistem.(2)Planul va conine prevederi referitoare la:

- intervalele la care se efectueaz inspectarea obinuit i inspectarea extins;- inspecia vizual a sistemului i modul de nregistrare a constatrilor;

- ncercri necesare pentru verificarea integritii sistemului;- evaluarea sistemului pe baza datelor obinute prin inspectare;

- aciuni corective n cazul constatrii deteriorrilor sistemului sau materialelor de protecie.[top]

ANEXA Nr. 1

ASPECTE PRIVIND MATERIALELE COMPOZITE TIP PAF

1. Materiale constituente1.1. Grupe de fibre

- Fibrele continue de sticl utilizate la armarea materialelor compozite sunt de trei tipuri: fibre tip E, tip S i tip AR(rezistente la alkali). Fibrele de tip E conin cantiti importante de acid boric i aluminat, prezentnd astfel dezavantajul

rezistenelor sczute la alkali. Fibrele de tip S sunt mai rezistente i mai rigide dect cele de tip E, dar i ele au orezisten sczut la alkali. Fibrele de tip AR conin o cantitate considerabil de zirconiu ceea ce le confer o bunrezisten la alkali. Fibrele de sticl sunt cele mai avantajoase d.p.d.v. al raportului ntre cost i rezisten specific.

- Fibrele aramidice prezint o structur anisotropic ce le confer rezitene i modul de elasticitate mari pe direcia fibrelor.Diametrul acestor fibre este de aproximativ 12 mm. Aceste fibre au o comportare elastic la ntindere, ns la compresiune


34 of 42 09.08.2014 13:01

au o comportare neliniar. Sunt rezistente la oboseal i curgere lent.- Fibrele de carbon sunt forme filamentare ale carbonului, obinute prin tehnologii la temperaturi ridicate, din celuloz

regenerat, gudroane de crbune sau rezidii petroliere sau din poliacrilonitril. Domeniul diametrelor se ntinde ntre 5 i 18mm.

Exist dou tipuri de fibre de carbon:- cu modul de elasticitate ridicat (tip I);

- cu rezistene mari (tip II).1.2. MatriceaRinile termorigide prezint o vscozitate ridicat i nu se pot combina cu fibrele continue.Att n rinile termoplastice ct i cele termorigide se pot aduga materiale de umplere (filere), a mbunti proprietilemecanice i rezistena la foc i pentru a le reduce costul. Astfel de substane sunt: carbonatul de calciu, caolinul (argila),sulfatul de calciu, etc. n compoziia matricei de polimeri mai intr i diveri aditivi: inhibitori de ultraviolete, catalizatori,antioxidant, etc.Formele comerciale cele mai rspndite ale matricelor de polimeri termorigide utilizate la realizarea produselor de armarepentru beton sunt: rinile poliesterice i rinile epoxidice.Rini poliestericeCea mai utilizat rin de acest tip este poliesterul nesaturat. Dintre formele comerciale ale acestui tip de rin sunt deamintit: ortophthalic poliester, isophtalic poliester, vinilester, bisphenol A fumarates, etc.Rini epoxidiceRinile epoxidice sunt de circa dou ori mai scumpe dect cele poliesterice, dar fa de care prezint urmtoareleavantaje:

- un domeniu mai larg de proprieti fizice ce pot fi obinute, datorate diversitii materialelor constituente;- la procesare nu se produc monomeri volatili;

- rezisten la solveni i produse chimice;- bun adeziune la fibre.

Dezavantajele utilizrii rinilor epoxidice sunt:- costul matricei este mai mare;

- trebuie atent procesate pentru a asigura rezistena la umezeal;- timpul de tratare (procesare) este mai lung;

- unii ntritori necesit atenie la manipulare putnd ataca pielea.Tehnologia de realizare a PAF trebuie s aib n vedere caracteristicile materialelor constituente, n primul rnd alpolimerilor pentru matrice. Caracteristicile care influeneaz metoda de fabricare sunt: vscozitatea, punctul de nmuiere,condiiile de tratare a polimerului.O vscozitate sczut a rinii care permite o mai bun procesare a materialului compozit este necesar pentruacoperirea complet a fibrelor i o bun legtur ntre fibre, avnd ca urmare obinerea unui transfer optim de solicitri ideci proprieti mecanice superioare.n ce privete structura matricei, pentru a se evita n procesul de realizare subierea i ruperea acesteia este necesar ca nzonele solicitate s se gseasc o cantitate suficient de fibre. De asemenea se pot utiliza filere cu o anumit form(raport mare lungime/grosime).2. Proprieti ale fibrelorDatele prezentate n continuare se refer la fibre; n cele mai multe cazuri proprietile acestora sunt modificate de rinsau adeziv.Rezistena la compresiune: Rezistena la compresiune a fibrelor de carbon i sticl este aproape egal cu rezistena lor lantindere; cea a fibrelor de aramid este n mod semnificativ mai mic.


35 of 42 09.08.2014 13:01

Rigiditate: Modulul de elasticitate al fibrelor de carbon este similar cu, sau mult mai ridicat dect cel al oelului. Rigiditateafibrelor de aramid este mai sczut, iar cea a fibrelor de sticl mult mai sczut.Rezistena la impact: Performana fibrelor la impact este dependent n principal de capacitatea de absorbie de energie.Fibrele care au att o rezisten ct i un modul de elasticitate mare (R > 3500 N/mm2; alungirea > 2%) sunt cele maipotrivite pentru aplicaiile la care este necesar o rezisten mare la impact. Anumite tipuri de fibre de carbon, aramid isticl pot ndeplini aceste cerine.Rezistena la oboseal: Fibrele de carbon au o rezisten la oboseal mai ridicat dect a oelului, iar cele de fibre desticl au o rezisten la oboseal mai sczut dect cea a oelului la solicitri reduse.Rezistena la curgere lent: Fibrele de sticl i carbon au o bun comportare la curgere lent. Conform unor studii fcutepe bare CAFS de nalt calitate, deformaia specific din curgerea lent este de cca. 3% din deformaia elastic iniial.Rezistena chimic: Fibrele de carbon i aramid sunt rezistente la cele mai multe forme de atac chimic. Majoritateafibrelor de sticl pot fi deteriorate de mediile alcaline (pH mai mare dect 11) dar nu de acizi. Aramidele absorb mai multap dect celelalte dou tipuri de fibre ceea ce poate conduce la apariia problemelor de interfa ntre rin i fibre.n prezena srurilor poate aprea ruperea tuturor tipurilor de fibre.Rezistena la razele ultraviolete: Fibrele din carbon sau sticl nu sunt afectate de razele ultraviolete. La fibrele din aramidse nregistreaz o reducere a rezistenei i modificarea culorii sub impactul acestora. n cazul nglobrii lor n rin acestedegradri apar numai n stratul de suprafa, fr a avea un efect global asupra proprietilor mecanice. Directa expunerela soare poate deteriora toate rinile; o pelicul protectoare este n mod normal recomandat n aceste cazuri.Conductivitatea electric: Fibrele din aramid sau sticl nu sunt bune conductoare de electricitate i deci pot fi utilizate napropierea liniilor de tensiune, liniilor feroviare etc.Fibrele de carbon sunt bune conductoare de electricitate. Unele standarde naionale permit utilizarea lor n lucrrile dindomeniul energetic, dac sunt izolate de orice armtur i pies metalic. n general prezena rinii este suficient pentruaceasta. Se recomand o grij deosebit la manipulare i tierea CAF n apropierea echipamentelor electrice. n plus, ncazul utilizrii n apropierea liniilor de tensiune trebuie luate o serie de msuri suplimentare pentru a se asigura c, ncazul dezlipirii adezivului, compozitul nu intr n contact cu sursa electric.Foc: Fibrele de sticl i menin rezistena pn n punctul de curgere (peste 1000C); fibre de carbon oxideaz n jur de650C. Fibrele de aramid suport combustia. n compozite, comportarea rinii va determina performana; cele mai multegenereaz fum toxic.Sntate i siguran: Toate fibrele prezint un risc neglijabil pentru de sntatea oamenilor. La tiere i manipulareaproduselor se vor lua msuri de protecie ntruct particule foarte fine de material pot irita pielea, ochii i mucoasele.Aspecte privind mediul: Fibrele de Aramid, sticl i carbon nu sunt toxice i sunt inerte; nu sunt considerate periculoase careziduri. Pot fi utilizate i la structuri de nmagazinare, neconinnd nici o substan nociv.Durata de via proiectat: n mod obinuit 30 de ani cu instituirea unei inspecii i ntreineri permanente.[top]

ANEXA Nr. 2CONTROLUL DE CALITATE AL LUCRRILOR DE CONSOLIDARE CU PAF

1. Prevederi generale- Toate materialele trebuie produse sub incidena unui sistem de calitate autorizat.

- Toate tipurile de fibre, rini, materiale compozite i alte tipuri de materiale trebuie s fie conforme cu standardele sauagrementele tehnice corespunztoare.

- Trebuie asigurat trasabilitatea tuturor materialelor; toate materialele utilizate trebuie s fie certificate (sistem decertificare 1+ pentru rin i 2+ pentru produsele compozite tip PAF).

- Examinarea vizual a tuturor componentelor trebuie completat cu ncercri desfurate pe produse.- Toate testele realizate pe materiale trebuie desfurate n laboratoare autorizate i/sau acreditate.

- Toate metodele de ncercare utilizate trebuie s fie standardizate sau cel puin recunoscute de un organism deautorizare/acreditare (s fie incluse n domeniul de autorizare/acreditare al laboratorului).


36 of 42 09.08.2014 13:01

- Frecvena ncercrilor trebuie este stabilit n planul de calitate n funcie de extinderea i complexitatea lucrrii.2. Cerine pentru lucrul pe antier

- Toate lucrrile trebuie desfurate n conformitate cu documentele sistemului de calitate certificat.- Toate materialele utilizate trebuie s fie nsoite la achi

Documents

Normativ Privind Consolidarea Cu Fibre a Elementelor Structurale de Beton