Author
mihai-mineata
View
171
Download
41
Embed Size (px)
DESCRIPTION
COMPOZITIA BETONULUI - GENERALITATIBetonul este un material compozit obtinut din amestecuri artificiale,omogenizate, care dupa intarire are un aspect de conglomerate cu rezistentemecanice si fizico-chimice.Betonul este unul din materialele cele mai des utilizate indomeniul constructiilor.
COMPOZITIA BETONULUI - GENERALITATI
Betonul este un material compozit obtinut din amestecuri artificiale,omogenizate, care dupa intarire are un aspect de conglomerate cu rezistentemecanice si fizico-chimice.Betonul este unul din materialele cele mai des utilizate in
domeniul constructiilor.
Este cunoscut din antichitate (Egipt) si are avantaje majore (realizarea oricarei
forme geometrice, rezistente mari la compresiune si la agresivitati chimice, pret de cost
relativ scazut) dar si dezavantaje (greutate proprie mare, rezistenta mica la intindere,
intarire relativ lenta).
In principal componentii unui beton sunt:
agregatele (naturale,artificiale);
liantul (anorganic,organic);
aditivi (substane introduse n masa amestecului care produc modificri dorite ale
proprietilor betonului proaspt sau ntrit, precum: mbuntirea lucrabilitii,
accelerarea sau ntrzierea prizei sau/i ntririi, micorarea temperaturii de
nghe etc.);
adaosuri (substane sau materiale introduse n masa betonului proaspt care
mbuntesc anumite proprieti ale betonului ntrit, cum ar fi duritatea
suprafeei, rezistena la uzur, rezistena la penetrarea radiaiilor etc. sau ale
betonului proaspat, coeziunea, pastrarea omogenitatii, etc - adaosuri minerale,
fibre naturale si artificiale);
apa (atunci cand se impune).
Natura diversificata a componentilor, combinarea si dozarea lor, conduc la o gama
foarte mare de tipuri de betoane, cu diferite caracteristici.
In beton, sistemul ciment-apa constituie partea activa amestecului.
Clasificari ale betoanelor
dupa destinatie:-betoane conventionale-pentru constructii civile,industriale si agricole;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
-betoane rutiere-pentru drumuri,aeroporturi;
-betoane hidrotehnice-pentru baraje,ecluze,porturi,canale;
-betoane cu destinatie speciala.
dupa rezistenta la compresiune:-betoane de clasa inferioare (nearmate) -C4/5;
-betoane de clasanormala(armate)C8/10,C12/15,C16/20,C20/25,C25/30,C30/37;
-betoane de inalta rezistenta(BIR)-cel putin C50/60.
dupa densitatea aparenta a betonului intarit la 28 de zile in stare uscata:-betoane foarte grele, mai mari decat 2500kg/mc;
-betoane grele, 22012500kg/mc;
-betoane semi-grele, 20012200kg/mc;
-betoane usoare, 10012000kg/mc;
-betoane foarte usoare , sub 1000kg /mc;
dupa armare:-betoane nearmate;
-betone armate.
dupa precomprimare:-betoane neprecomprimate;
-betoane precomprimate.
Proprietatile principale ale betonului proaspat
lucrabilitatea - exprima aptitudinea betonului de a umple cofrajele sautiparele si de a ingloba armaturile bine si usor sub efectul unui mijloc decompactare cu o cheltuiala minima de energie si forta de munca,precum siaptitudinea de a conserva omogenitatea amestecului in timpultransportului,manipularii si punerii sale in lucrare.
Lucrabilitatea este apreciata conventional si aproximativ prin metode de determinare
a consistentei betonului proaspat.
Lucrabilitatea influenteaza direct caracteristicile mecanice ale betonului intarit,
omogenitatea, comportarea la gelivitate, aderenta la armatura, etc. Lucrabilitatea
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
depinde atat de factori interni (componentii betonului), dar si de factori externi
(dimensiunea elementelor, distante intre armature, frecari cu peretii cofrajelor, tehnologii
de transport si punere in lucrare, etc.).
consistenta - se poate defini prin mobilitatea betonului proaspat subactiunea masei proprii sau unor forte exterioare care actioneaza asupra lui.
Se poate determina prin urmatoarele metode (de regula in functie de diametrul maxim
al agregatelor):
o tasarea conului;o remodelarea VE-BE;o determinarea gradului de compactare Waltz;o raspandirea.
Con tasare1-form; 2-mner de prindere; 3-plcue de imobilizare; 4-plac neted (neabsorbant);
5-prelungitor.
Clasa Tasareaconului T (mm)
T2 3010T3 7020
T3/T4 10020T4 12020
T4/T5 15030T5 18030
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Proprietatile betonului intarit
densitatea aparenta reprezentand masa unitatii de volum a betonului,inclusiv golurile;
compactitatea - reprezinta raportul dintre densitatea aparenta (a) si densitatea betonului intarit (a) sau intre volumul fazei solide (Vs) sivolumul total aparent(Va);
C=a/=Vs/Va
porozitatea totala - reprezinta volumul de goluri din unitatea de volum.
- betoane obisnuite normale p=5-7%;- betoane semicomporte p=7-20%;- betoane poroase p=20-50%;- betoane celulare p>70%.
permeabilitatea la apa - apreciata dupa usurinta de patrundere a apei inmasa betonului ( profunzime pe 10-20 cm) si se exprima prin gradul deimpermeabilitate la presiuni de 4,8 sau 12 bari influenteaza direct
durabilitatea betonului.
clasa betonului este definita pe baza rezistentei caracteristice fck cilindru/fckcub si reprezinta rezistenta minima la compresiune a betonului exprimata inN/mm si determinata pe cilindrii cu diametrul de 150mm si inaltimea de300mm sau pe cuburi cu latura de 150 mm la varsta de 28 zile si obtinuta pe95% din epruvete. S-a introdus ca un factor de respectare a calitatii.
marca betonului reprezinta rezistenta medie la compresiune, obtinuta peepruvete cubice sau cilindrice, dupa 28 de zile.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Tipare
rezistenta la inghet-dezghet se defineste prin numarul de cicluri de inghet-dezghet succesive pe care epruvetele le pot suporta dupa o durata de 28zile de la confectionare, in urma caruia se produce o micsorare a rez. lacompresiune cu max. 25% (G50, G100, G150);.
rezistente mecanice (intindere, compresiune, forfecare);
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
COMPONENETII BETONULUI CIMENTURI PENTRU BETOANE
Cimentul este un material pulverulent, de natur bazic, hidrofil, instabil dinpunct de vedere chimic. Amestecat cu apa formeaz paste tixotrope, care facpriz i se ntresc n timp, formnd piatra de ciment.
Cimentul portland (silicios), reprezint un amestec de silicai i aluminai de calciu
i este obinut prin mcinarea fin a clincherului de ciment portland cu un adaos de 27
% ghips pentru reglarea timpului de priz.
Clincherul de ciment portland este obinut prin arderea unui amestec de materii
prime n cuptoare rotative.
Materiile prime utilizate la fabricarea clincherului de ciment portland sunt: calcare,
marne, argile, leossuri, subproduse industriale (zguri, cenui, isturi), adaosuri de
corecie (silicioase, aluminoase, ferugionase etc.), gipsuri.
Compoziia mineralogic a cimentului
n procesele de ardere a materiilor prime, oxizii existeni n compoziia acestora,
reacioneaz ntre ei formnd compui mineralogici. Cei mai importani ca pondere sunt
urmtorii:
Silicatul tricalcic (alitul) - 3CaOSiO2 - C3S;
Silicatul bicalcic (belitul) - 2CaOSiO2 - C2S;
Feroaluminatul tetracalcic (celitul I sau brownmilleritul) - 4CaOAl2O3F2O3 - C4AF;
Aluminatul tricalcic (celitul II) - 3CaOAl2O3 - C3A.
Compoziia mineralogic a clincherului de ciment portland poate s varieze, n
funcie de compoziia chimic a materiilor prime utilizate i a tehnologiilor de fabricaie.
Norma european SREN 197/1,2-2002 impune pentru clincherul portland
urmtoarele cerine:
- minimum 2/3 din masa total s fie constituit de silicai (alit + belit) cimenturi
silicatice;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielSticky Notehidrofil hidrofil (hidrofili, hidrofile) 1) care are proprietatea de a absorbi apa.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
- relaia procentual dintre oxidul de calciu i trioxidul de siliciu din compoziie s fie
mai mare ca 2;
- coninutul procentual n masa de oxid de magneziu s fie mai mic de 5%.
n cazul clincherului de ciment portland, compusii mineralogici se pot regasi, de
regula, in limitele urmatoarelor procente:
- C3S 4073%;
- C2S 235%;
- C3A 118%;
- C4AF 220%;
Principalele proprietati ale cimentului, legate de influenta componentilor
mineralogici sunt: viteza de hidratare, cldura de hidratare, rezistenele mecanice i
evoluia lor, rezistena la agresiviti chimice, cantitatea de apa legata chimic, etc.
Variaia compoziiei mineralogice a clincherului de ciment portland, permite
obinerea unei game foarte largi de cimenturi cu proprieti diferite conferite betonului,
att n stare proaspt ct i n stare ntrit.
Pentru cimenturi sunt definite urmatoarele clase de rezisten: 32,5 , 32,5 , 42,5 ,
42,5 , 52,5 , 52,5 (N sau R), unde partea cifric (32,5, 42,5 i 52,5) reprezint clasa de
rezisten la compresiune exprimat n N/mm2, N este simbolul pentru rezisten iniial
normala i litera R este simbolul pentru rezisten iniial ridicata.
Clasificri
Dintre principalele clasificari ale cimenturilor se pot mentiona:
a. n funcie de prezena adaosurilor n compoziia cimenturilor: cimenturi portland unitare (fr adaosuri);
cimenturi portland cu adaosuri;
b. n funcie de compozitia lor, conform Normei Europene EN 197-1: cimenturi Portland ;
cimenturi Portland cu zgura;
cimenturi Portland cu microsilice;
cimenturi Portland cu puzzolana;
cimenturi Portland cu cenusa zburatoare;
cimenturi Portland cu sist calcinat;
cimenturi Portland cu calcar;
cimenturi Portland compozite;
cimenturi de furnal;
cimenturi puzzolanice;
cimenturi compozite;
c. Conform SR 388 /1995, cimenturile se mpart astfel:
cimenturi Portland fara adaos (tip I);
cimenturi Portland compozite (tip II);
cimenturi de furnal (tip III);
cimenturi puzzolanice (tip IV);
cimenturi compozite (tip V).
d. Conform SR 1500/96, armonizat cu Norma Europeana ENV 197-1, cimenturilese impart astfel:
cimenturi Portland cu zgura (tip II);
cimenturi Portland cu cenusa(tip II);
cimenturi Portland cu puzzolana naturala(tip II);
cimenturi Portland cu calcar(tip II);
cimenturi Portland compozite(tip II);
cimenturi de furnal(tip III);
cimenturi puzzolanice(tip IV);
cimenturi compozite(tip V).
Clasificarea convenional are un caracter orientativ, uneori putnd exista deosebiri
semnificative ntre cimenturile de acelai tip. Din aceste motive, parametrii tehnici,
tehnologici i economici ai lucrrilor, stabilesc pe baz de analiza, ncercri i condiii
concrete, tipul recomandat i utilizabil de ciment.
Ponderea componentilor mineralogici, imparte cimenturile dupa denumirea siproprietatile lor astfel:
Cimenturi alitice au degajare mare de caldura, priza normala si intarire rapida
(rezistente initiale mari, timp friguros, prefabricare, etc. fara agresivitati
chimice);
Cimenturi belitice au degajare mica de caldura, priza normala si viteza mica de
intarire (constructii masive, zone calde agresivitati chimice coroziune tip I);
Cimenturi brownmilleritice priza normala, intarire normala (inghet dezghet
repetat agresivitate chimica sulfatica);
Cimenturi feritice - priza normala, intarire normala (agresivitate chimica sulfatica
ridicata);
Cimenturi normale - priza normala, intarire normala (lucrari curente de beton si
beton armat - fara agresivitati chimice).
CATEGORII UZUALE DE CIMENTURI
Cimenturi portland unitare (fr adaosuri active)
Aceste cimenturi se pot utiliza la majoritatea lucrrilor de construcii din beton,
beton armat i beton precomprimat, de aceea constituie un volum important n producia
de ciment. Se noteaz cu clasa I i au rezistene la compresiune dup 28 zile pe mortar
standard, cu valori 32,5, 42,5 i 52,5 N/mm2. De asemenea, aceste cimenturi sunt
caracterizate printr-o finee la mcinare normal (min. 2500 cm2/g), constan bun de
volum i o priz normal.
Cimenturi portland cu adaosuri
Aceste cimenturi se pot clasifica astfel:
Cimenturi cu adaosuri de zgur de furnal.
moraru gabrielHighlight
Aceste cimenturi se fabric prin introducerea la mcinare a clincherului de ciment
portland, a zgurii granulate de furnal nalt i a gipsului necesar reglrii timpului de
priz.
Utilizarea zgurilor de furnal nalt mpreun, eventual cu alte adaosuri conduce la
economisirea clincherului portland i se reduc preurile de cost ale cimenturilor.
n funcie de combinaia de adaosuri i cantitatea de zgur coninute n masa
cimenturilor, acestea pot cpta una din urmtoarele proprieti:
o rezistene mecanice iniiale mai mici i rezistene finale identice cucimenturile portland unitare;
o rezistene mecanice iniiale i finale mai sczute, n raport cu cimenturileportland cu adaosuri (foarte economice pentru clase inferioare de beton);
o cldur de hidratare a acestor cimenturi, scade odat cu cretereaproporiilor de zgur (obligatoriu pentru construcii masive din beton);
o au tendina de a scdea lucrabilitatea mortarelor i betoanelor, dezavantajeliminat prin adugarea n amestec a aditivilor plastifiani sau a silicei
ultrafine (SUF).
Cimenturi cu adaosuri de cenuAceste cimenturi se obin prin introducerea la mcinare a clincherului de ciment
portland, a cenuilor volante de termocentral (puzzolane artificiale). La fel ca i
zgurile de furnal, cenuiile zburtoare de termocentral, au drept rezultat, economia
de clincher portland i obinerea unor proprieti pentru betoanele (netratate termic)
preparate cu acestea:
o mbuntirea lucrabilitii betoanelor proaspete (scderea cantitii de apla amestecare);
o creterea omogenitii betonului proaspt;o reducerea cldurii de hidratare a cimentului;o scderea rezistenelor mecanice a betonului n primele dou sptmni de
la turnare;
o creterea rezistenelor mecanice a betonului dup 14 zile de le turnare;o scderea uoar a gelivitii betonului (se impune utilizarea mpreun cu
un aditiv antrenor de aer);
o rezistene superioare la oc termic i la foc;o creterea rezistenelor la anumite agresiviti chimice.
Cimenturi portland cu rezistene iniiale mari
Aceste cimenturi sunt fabricate cu o finee de mcinare superioar (min. 3500
cm2/g).
Clasele de rezisten dup 28 de zile variaz la aceste cimenturi ntre 32,5 i
62,5 N/mm2, iar rezistenele iniiale ale acestora au valori ridicate la 1,2,3 i 7 zile,
comparativ cu cimenturile normale. Sunt utilizate la lucrri de beton pe timp friguros,
industria prefabricatelor de beton etc.
Exist i cimenturi portland cu ntrire extrarapid, obinute prin mcinarea la o
finee foarte mare (min. 7000 cm2/g) i adaosuri de 12% clorur de calciu. Cimenturile
cu ntrire extrarapid fac priz n 530 min. de la contactul cu apa i sunt utilizate la
lucrri de betoane n climat rece, zone cu infiltraii puternice de ap, etc.
Cimenturi portland cu cldur de hidratare limitat
Aceste cimenturi au compoziii chimico mineralogice care asigur creteri
reduse de temperaturi, nct cea mai mare parte a cldurii de hidratare s s poat
disipa. Cimenturile de acest tip au viteze de hidratare reduse, astfel nct clasa acestora
este garantat la 28 zile, iar clasa betoanelor fabricate cu astfel de cimenturi este
garantat prin caietele de sarcini la 2890 zile de la preparare.
Cimenturile portland cu cldur de hidratare limitat sunt folosite la prepararea
betoanelor puse n lucrare n elemente masive (baraje de greutate, blocuri mari de
fundaii), a betoanelor puse n lucrare n zone cu climat cald, etc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Cimenturile portland rezistente la suflai
Aceste cimenturi constituie unul din remediile mpotriva coroziunii sulfatice. Ele
sunt caracterizate printr-o cldur de hidratare i o vitez de ntrire mai reduse. n ceea
ce privete rezistenele la compresiune dup 28 zile, acestea ating valori minime de la
32,5 N/mm2.
Cimenturi albe sau colorate
Pentru cimentul portland alb se utilizeaz materii prime cu coninut redus de oxizi
de fier (calcar de foarte bun calitate sau cret i caolin). Aceste cimenturi au pre de
cost ridicat i se utilizeaz pentru lucrri monumentale, lucrri decorative, finisaje
deosebite etc.
Pentru cimenturi portland colorate, se utilizeaz materii prime pentru cimenturi
albe, la care se adaug oxizi fondani, mineralizatori, colorani i oxizi necesari.
PROPRIETATI ALE CIMENTURILOR
Cele mai importante proprietati ale cimenturilor care intereseaza pe constructori sunt
priza, finetea de macinare, viteza de hidratare si respectiv cantitatea de apa legata
chimic, caldura de hidratare, etc.
Priza cimenturilor
Imediat dupa introducerea apei, amestecul devine activ, pasta de ciment avand
unele proprietati reologice (procese evolutive ale vascozitatii, fluiditatii, rgiditatii.
coeziunii si altele). In acest stadiu, asupra pastei de ciment se poate interveni mecanic,
legaturile interne rupte, putandu-se. Inceputul prizei cimentului marcheaza si cresterea
temperaturii amestecului, iar sfarsitul prizei este insotit de un varf de temperatura, dupa
moraru gabrielHighlight
care este interzisa orice actiune mecanica asupra pastei de ciment (pasta se rigidizeaza
si legaturile rupte nu se mai refac).
ntrirea reprezint un fenomen foarte complex, constnd n principal dintr-o suit de
reacii fizico chimice datorate hidratrii cimentului i care conduc la formarea pietrei de
ciment, care nglobeaz i leag ntre ele restul componenilor solizi. Ea parcurge deci
trei etape foarte importante i anume:
- etapa iniial care are durata cuprins ntre momentul 0, reprezentnd
terminarea amestecrii componenilor i timpul de ncepere a prizei( aceasta se
poatea determina experimental sau se poate aprecia n funcie de mai muli
parametrii care vor fi prezentai ulerior) . n acest interval de timp reaciile de
hidratare sunt foarte lente, practic betonul putnd fi transportat, manipulat,
compactat, nivelat etc. fr ca proprietile lui s fie practic influenate negativ.
Durata acestei etape depinde de compoziia betonului (n special de clasa,
dozajul i tipul cimentului, de cantitatea de ap i de tipul aditivilor folosii) i de
temperatura lui;
- priza durata cuprins ntre timpul de nceperea a prizei i timpul de terminare a
prizei (momentul n care betonul trece din faza fluid n cea solid). Ea dureaz
cteva ore i depinde n principal de tipul cimentului i de temperatura
amestecului. In acest interval este interzis orice aciune asupra betonului,
ntruct s-au format legturile ntre microcristale, iar distrugerea acestora
conduce la diminuarea proprietilor betonului ntrit;
- ntrirea propriu-zis se ntinde pe o durat de cteva zeci de ani, ncepnd de
terminarea timpului de priz i prezentnd interes deosebit numai n primele 28
de zile.
Un fenomen ce poate fi intalnit este priza falsa a cimentului,caracterizata prin lipsa
temperaturii ridicate in masa betonului, imediat dupa amestecarea cimentului cu apa.
Acest fenomen are cauze provenite din macinarea cimenturilor, depozitarea lui precum
si din tehnologia de preparare a betoanelor. Reamestecarea betonului fara adaugare da
apa suplimentara, restabileste calitatile acestuia.
Inceputul si sfarsitul prizei cimenturilor este legat de compoziyiile mineralogice, finetea
de macinare, adaosuri rapoarte A/C, etc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Finetea de macinare
Se exprima ca fiind raportul intre aria suprafetei specifice totale a granulelor pe
unitatea de masa deoarece hidratarea cimentului incepe la suprafata granulei,gradul de
finite devine principalul factor care influenteaza viteza de hidratare,deci mareste sau
micsoreaza durata intaririi betonului.Din punct de vedere al finetei, cimenturile pot fi
fine, medii sau grosiere. Un ciment fin are viteza mai mare de hidratare si de intarire,
atingand rapid rezistentele minime pentru decofrare.In acelasi timp un ciment fin este
mult mai usor degradabil in atmosfera si necesita o cantitate mai mare de apa pentru
hidratare si hidroliza, in urma careia va rezulta o contractie si o fisurare mai accentuate,
deci un beton mai putin compact. De aceease prefera si se recomanda cimenturile cu
grad mediu de macinare.
In concluzie alegerea unui ciment din punct de vedere al finetei este stabilita din
rationamente tehnice si economice.
Influenta dozajului de ciment asupra proprietatilor betonului
Pentru un amestec in care se pastreaza constante, cantitatea de apa de
granulozitatea agregatului, dozarea diferita cu ciment a amestecului conduce la
urmatoarele aspecte:
coeziunea si lucrabilitatea se amelioreaza odata cu cresterea dozajului de
ciment;
densitatea amestecului se modifica astfel:
o pana la 300-400kg ciment/mc, se realizeaza o densitate maxima abetonului;
o peste 500kg ciment/mc, cimentul devine predominant si prin densitatea samai scazuta ca valoare decat cea agregatului va impune o scadere a
valorii totale a densitatii amestecului.
rezistenta la compresiune creste semnificativ pana la 400kg/mc, moderat pana la
600-700kg/mc si nesemnificativ,peste 800kg/mc.
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Concluzie
Tipul si clasa cimentului se aleg si se coreleaza cu clasa betonului si in functie de
caracteristicile tuturor mijloacelor si tehnologiilor ce actioneaza asupra betonului
proaspat precum si in functie de mediul de exploatare al betonului intarit.
TRANSPORTUL SI DEPOZITAREA CIMENTULUI
Deoarece cimenturile sunt materiale hidrofile, trebuie indeplinite urmatoarele aspecte:
o asigurarea protectiei cimentului fata de umiditate;o aprovizionarea cu cantitati care se vor consuma in cel mult o luna (pentru
cimenturile unitare) si cel mult 3 luni (pentru cimenturile obisnuite);
o mecanizarea completa a tuturor operatiilor de incarcare-descarcare si depozitare;o evitarea amestecarii sorturilor de ciment;o reducerea la minimum a manipularii cimentului;o
Cimentul se poate altera in contact cu umezeala si din acest punct de vedere este
caracterizat astfel:
STADIUL I. de alterare se caracterizeaza printr-o aglomerare a particulelor de
ciment care se pot sfarma intergral la strangerea in palma. Inainte de folosirea
cimentului se va determina domeniul de utilizare si corectia necesara la dozare;
STADIUL II. de alterare se caracterizeaza printr-o sfarmare partiala aglomerarilor
particulelor de ciment. Acest ciment necesita o cernere atenta si nu poate fi
utilizat decat pentru betoane de slaba rezistenta;
STADIUL III. de alterare se caracterizeaza prin pietrificarea cimentului, deci
acesta nu se mai poate utiliza.
Transportul se poate realiza:
in recipienti metalici acoperiti, in vrac, pentru cantitati mici si distante scurte;
cu mijloace auto sau CF, specifice, dotate cu buncare si sisteme pneumatice de
incarcare descarcare;
in saci multistrat din hartie cerata pe interior, inscriptionati cu toate caracteristicile
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
cimentului, producatorului si datei de fabricatie;
pneumatic, prin conducte metalice, la distante scurte, in cadrul platformelor
industriale utilizatoare sau in santiere;
mecanic, cu snecuri, jgheaburi vibrante sau benzi transportoare capsulate, in
cadrul platformelor industriale utilizatoare sau in santiere.
Depozitarea se face numai in spatii inchise, aerisite periodic, ferite de umezeala si delumina solara directa, pe perioade scurte (max. 3 luni) pentru cantitati mici sau in
buncare speciale, metalice, prevazute cu sisteme pneumatice pentru incarcare
descarcare.
moraru gabrielHighlight
COMPONENETII BETONULUI AGREGATE PENTRU BETOANE
GENERALITI
Agregatele sunt materiale granulare naturale sau artificiale care sefolosesc la prepararea mortarelor i betoanelor de ciment i la alte lucrride construcii.
Agregatele se pot obine din roci naturale, n mod direct sau prin
operaiuni de sortare-concasare (balast, nisip, pietri, provenite din albiile rurilor
i lacurilor sau piatr spert, prin concasare ori prin procedee industriale
agregate de concasaj).
Agregatele ocup cel puin 75% din volumul betonului i de aceea
calitatea acestora influeneaz direct caracteristicile de rezisten i durabilitatea
betonului.
Toate agregatele sunt reactive, diferena dintre ele constnd numai prin
caracteristicile reaciilor la care particip (natur, intensitate, vitez, efect).
Agregatul este un material mult mai ieftin dect cimentul i de aceea este
avantajos s aib o pondere ct mai mare n compoziia betonului. De
asemenea, agregatul asigur betonului o mai mare stabilitate a volumului i o
durabilitate ridicat. Proprietile unui agregat depind n totalitate de proprietile
rocii originale: compoziie chimic i mineralogic, caracterele petrografice,
greutatea specific, durabilitate, rezisten, stabilitate fizic i chimic, structura
porilor etc. Pe de alt parte, agregatul poate cpta i unele proprieti diferite de
roca din care a derivat: forma i dimensiunea particulelor, textura, absorbia etc.
Toate aceste proprieti pot influena capital calitatea betonului fie n stare
proaspt, fie n stare ntrit.
Clasificri
Principalele criterii de clasificare ale agregatelor sunt urmtoarele:
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
a. dup natur: agregate minerale sau organice (pentru betoanele obisnuite sevor considera in aceasta lucrare doar agregatele minerale);
b. dup provenien: agregate naturale i artificiale (pentru betoanele obisnuitese vor considera in aceasta lucrare doar agregatele naturale);
Agregate naturale:
din roci eruptive: granit, granodiorit, sienit, bazalt, porfir, diorit,
andezit, gabrou etc.;
din roci sedimentare necimentate, rezultate prin degradarea i
sfrmarea natural a unor roci eruptive, metamorfice sau
sedimentare;
din roci sedimentare de cimentare: brecii, gresii, calcare,
travertin, ori prin acumulri de resturi organice: calcare
cochilifere, diatomitul etc.;
c. dup densitatea n grmad:
Clasificarea agregatelor dup densitatea n grmad n stare afnat i uscat
Densitatea n grmad n stareafnat i uscat (kg/m3)
Clasificare dup densitate
2001 Foarte greu
1201-2000 Greu (utilizat n mod curent)
901-1200 Semigreu (cu densitate mijlocie)
601-900 Uor
Sub 600 Foarte uor
d. dup forma granulelor: ovoidal, rotunjit, poliedric, lamelar (plat,solzoas, achioas), acicular (alungit) etc.;
e. dup mrimea granulelor, agregatele naturale se clasific astfel:
nisipuri (agregat fin); 0-7 mm, avnd sorturile (fraciunile): 0-
0,2; 0,2-1; 1-3; 2-5; 3-5; 3-7 (3-8) mm;
pietriuri 7-70 mm, avnd sorturile: pentru pietri 7-16; 16-31;
31- 40; 40-71 mm;
balasturi (amestecuri naturale de nisip i pietri) 0-31; 0-40; 0-
63; 0-71;
piatra sparta 5 - 63 mm, avnd sorturile: 5-10; 8-16; 10-20; 16-
25; 20-40; 25-3; 40-63 mm;
f. dup gradul de rotunjire i gradul de uzur: bine rotunjite, fr pstrarea suprafeelor i colurilor iniiale;
rotunjite, cu suprafeele iniiale aproape terse;
subrotunjite, cu grad mare de uzur i suprafee reduse ca
dimensiuni;
angulare, cu semne slabe de uzur.
g. dup granulozitate: agregate cu granulozitate continu, n care se gsesc toate
sorturile (fraciunile) intermediare: 0-2; 0-3; 0-5; 0-7; 0-10; 0-20;
0-31; 0-71 mm;
agregate cu granulozitate discontinu, n care lipsesc unul au
mai multe sorturi (fraciuni);
agregate monogranulare, n care granulele au aceeai mrime
sau mrimi foarte apropiate: 3-5; 5-7; 7-10; 10-15; 15-20; 30-40;
40-60 mm.
h. din punct de vedere mineralogic, agregatele se mpart astfel:
Clasificarea agregatelor naturale n funcie de tipul de rocii B.S 812: 1967
Grupa bazaltului Grupa isturilor Grupa gabroului
Andezit
Bazalt
Fillit
ist
Diorit bazic
Gnais bazic
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Porfirite bazice
Diabaz
Dolerit de tipuri diferite,
inclusiv theralit i
teschenit
Epidiorit
ist hornblendic
Lamprofir
Dolerit curaifer
Spiti
Grupa granitului
Gnais
Granit
Granodiorit
Granulit
Pegmatit
Diorit cuarifer
Sienit
Grupa calcaruluiDolomit
Calcar
Marmur
Ardezie
Alte roci istoase
Grupa Flintului
Chert
Flint (silice)
Grupa rocilor granulareGrosiere
Aglomerat
Arkoz
Brecie
Greywacke
Grit
Gresie
Tuf
Grupa porfiruluiAplit
Dacit
Felsit
Granofir
Keratofir
Microgranit
Porfir
Porfirit curaifer
Riolit
Trachit
Gabrou
Hornblend (roc)
Norit
Peridotit
Pierit
Serpentin
Grupa corneenelorRoci alterate de contact
de toate felurile cu
excepia marmurei
Grupa cuarului
Ganister (argil refractar
bogat n silice)
Gresii cuaritice
Cuarite recristalizate
i. dup tehnologia de prelucrare, agregatele se mpart n: agregate neprelucrate (extrase direct din albiile rurilor i
lacurilor de balastier);
agregate prelucrate (de concasaj): nisip de concasaj i piatr
spart - cu granule coluroase, muchii vii i suprafa rugoas;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
CONDIII DE CALITATE A AGREGATELOR MINERALE GRELE
Agregatele minerale grele (naturale), pot fi utilizate n compoziii de
betoane dac ndeplinesc urmtoarele condiii:
- stabilitate fizico chimic; nu se altereaz n prezena aerului, apei i nghe-
dezgheului;
- rezisten la compresiune mai mare de min. 1,5 ori dect marca betonului
propus;
- nefavorizarea reaciilor alcalii agregat;
- inexistena unor impuriti n masa de agregate, care s influeneze negativ
procesele chimice i fizice din masa betonului: particule vegetale, crbune,
argile, mic etc.In anumite limite sunt admise in masa de agregate
urmatoarele impuritati: mica (1%), carbune (0,5%), humus galben, argila
(0,25-1,5%), parti levigabile (1-3%), saruri solubile (1,2%), etc. Nu sunt
admise urmatoarele impuritati: resturi animale sau vegetale, pacura, uleiuri,
pelicule aderente de argila, materiale aderente care izoleaza agregatul de
liant, sulfati, sulfuri, etc.
GRANULOZITATEA AGREGATELOR I MRIMEA GRANULELOR
Granulometria este operaia de laborator prin care se determin
granulozitatea (compoziia granulometric) a agregatului n diferite sorturi
(fraciuni).
Prin granulozitate (sau compoziia granulometric) a unui agregat se
nelege compoziia procentual (n greutate) a diferitelor sorturi ce alctuiesc
agregatul.
Granulozitatea agregatelor este caracterizat n principal de urmtorii
factori:
- aria total a granulelor;
- volumul relativ ocupat de agregat;
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
- coninutul de parte fin i de parte grosier.
Mrimea maxim a granulelor de agregat se stabilete dup mai muli
parametrii (vezi rezolvarea calitativ a compoziiei betonului), dar n principal
este influenat de dimensiunile minime ale elementului de construcie, distana
minim dintre armturi, nlimea de turnare a betonului etc.
Un aspect important l constituie suprafaa specific total a volumul de
agregat, care influeneaz direct cantitatea de ap necesar la amestecare, cu
toate avantajele i dezavantajele care decurg din acestea.
Pentru un agregat dat i o dimensiune maxim a granulei stabilit dup
criteriile din normative, aria total depinde de proporiile fraciunilor componente
ale agregatului total. Proporiile fraciunilor vor fi stabilite astfel nct s se obin
un volum minim de goluri.
Principalele curbe de granulozitate i limitele de granulozitate standard
sunt prezentate n tabelele 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17 i 3.18 i se utilizeaz
pentru evitarea folosirii incorecte a agregatului sub aspectul granulozitii.
Pentru fiecare dimensiune maxim a agregatelor sunt trasate cte patru
curbe dar innd cont de prezena unor fragmente de agregat mai mari sau mai
mici dect intervalul de granulaie folosit i de variaie dimensional din fiecare
fraciune, granulaia practic se va gsi n vecintatea acestor curbe. Astfel,
exista zone de granulometrie, care se desfoar de la granulaia cea mai fin
(curba 1) pn la cea mai grosier (curba 4).
FORMA GRANULELOR I TEXTURA ACESTORA
Forma granulelor modific volumul de goluri dintre acestea. Granulele de
form neregulat alungite i achioase, conduc la un volum de goluri mai mare i
scad lucrabilitatea i compactitatea amestecurilor, fapt ce va influena negativ
durabilitatea betonului ntrit.
Principalele aspecte care sunt importante din punct de vedere al formei i
texturii agregatelor sunt:
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
- gradul de rotunjire; se refer la angularitatea (inversul rotunjirii) muchiilor i
colurilor granulei, dictat de rezistena i abraziune a rocii i de uzur la care
a fost supus;
- sfericitatea; definit ca o funcie a raportului dintre aria total a suprafeei
granulelor i volumul agregatului; sfericitatea depinde n principal de
stratificaia rocilor din care au derivat granulele agregatului;
- proporia granulelor solzoase; (cu diametrul minim sub 0,6 din diametrul luat
ca medie a ochiurilor sitei la care se raporteaz fracia);
- textura suprafeei; (care influeneaz considerabil rezistena betonului)
depinde de dimensiunea granulelor i de caracteristicile rocii-mam. n
general, rugozitatea unui agregat poate fi apreciat vizual, dar pentru o
apreciere obiectiv exist o clasificare:
Textura superficial a agregatelor dup BS 12 -1967
Grupa Texturasuperficial
Caracteristici Exemple
1 Sticloas Sprtur concoidal Silex (silice, cuart),
zgur sticloas
2 Neted
(lustruit)
Provenite din albii de ru
sau din spargerea rocilor
laminate sau fin-granulare
Pietri sau nisip grosier,
chert, ist, marmur,
unele riolite
3 Granular Granule mai mult sau mai
puin uniform rotunjite
Gresie, oolite
4 Rugoas Fragmente cu sprtura
rugoas (aspr) din roci cu
granulaie
fin sau medie, coninnd
constitueni cristalini greu de
distins.
Bazalt, felsit, porfir,
calcar
5 Cristalin Coninnd constitueni
cristalini uor vizibili
Granit, gabrou, gnais
6 Structur n
fagure
Cu pori vizibili sau cu caviti Crmid, piatr ponce,
zgur spumoas,
clincher, argil a
expandat
n concluzie, se poate afirma c forma i textura de suprafa a unui
agregat influeneaz rezistena betonului. De asemenea, un agregat mai rugos
mrete fora de aderen dintre granule i matricea de ciment, dar scade
lucrabilitatea betonului.
ADERENA AGREGATULUI LA PASTA DE CIMENT
Aderena dintre agregat i pasta de ciment influeneaz direct, n special,
rezistena la ncovoiere a betonului, prin gradul de interptrundere a pastei de
ciment ntre rugozitile suprafeei agregatului.
Suprafee neregulate (specifice agregatelor de concasaj, mpreun cu o
natur moale i eterogen a rocilor, conduc la o aderen sporit cu pasta de
ciment.
Exist de asemenea, influene asupra acestei aderene, legate de
proprietile fizico chimice ale agregatelor, compoziiei mineralogice ale rocilor
i caracteristicile electrostatice a suprafeei granulelor.
n general, ntr-o epruvet de beton spart, trebuie s se observe o
predominare a granulelor smulse din masa de beton, n raport cu cele sfrmate.
GREUTATEA SPECIFIC ABSOLUT I N GRMAD
Greutatea specific absolut se refer la volumul de material solid,
excluznd porii.
Greutatea specific aparent a unor tipuri de roci
Roca Greutatea specific medie Kg/dmc
Bazalt
Silice
2,80
2,54
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
moraru gabrielHighlight
Granit
Gresie grosier
Corneene
Porfir
Cuarit
2,69
2,69
2,82
2,73
2,62
Greutatea specific aparent este raportul ntre greutatea agregatului
uscat n etuv conform normativelor i greutatea apei care ar ocupa un volum
egal cu al solidului (incluznd porii impermeabili). Cu alte cuvinte, greutatea
specific aparent a agregatului depinde de greutatea specific a mineralelor
componente i de volumul golurilor.
La dozarea volumetric, este necesar cunoaterea greutii agregatului
ce va ocupa un volum dat. Acesta se numete greutate specific n grmad i
depinde de gradul de ndesare al agregatului, n funcie de forma granulelor i
compactitatea obinut astfel.
POROZITATEA I ABSORBIA AGREGATULUI
Porozitatea i absorbia agregatului influeneaz direct aderena
granulelor de pasta de ciment, rezistena betonului la nghe-dezghe i
rezistena la abraziune.
Porii agregatului variaz ca dimensiune i pot fi repartizai fie numai n
interiorul granulelor, fie cu deschidere spre suprafaa granulelor, fir cu ambele
cazuri.
Cnd toi porii agregatului sunt umplui se spune c acesta este saturat i
uscat la suprafa. Este necesar s se cunoasc umiditatea agregatului nainte
de introducerea lui n procesul de prepararea a betonului, altfel vor aprea
fenomene de inconstan a lucrabilitii acestuia, mai ales n primele 1530 min
dup preparare (dup primele 15 min. absorbia se reduce sau se oprete, ca
urmare a nvelirii granulelor de ctre pasta de ciment).
moraru gabrielHighlight
UMIDITATEA I NFOIEREA AGREGATULUI
Un agregat expus precipitaiilor reine o cantitate considerabil de
umiditate pe suprafaa granulelor i pstreaz aceast umiditate n interiorul
haldei, un timp ndelungat. Acest fenomen este preponderent n cazul
agregatului fin (nisipuri). Agregatul grosier reine ap n cantiti mult mai reduse
dect nisipul.
n cazul nisipului apare i fenomenul nfoierii. Acest fenomen const n
creterea n volum a nisipului (raportat la unitatea de greutate). Cauza nfoierii
este constituit de peliculele de ap care fac ca particulele de nisip s se
distaneze ntre ele.
Gradul de nfoiere depinde de procentul de umiditate din nisip i de
fineea acestuia (de exemplu la 58% umiditate, se produce o nfoiere de
2030%).
La agregatele grosiere, creterea de volum n prezena apei este
neglijabil, fiindc grosimea peliculei de ap este foarte mic comparativ cu
dimensiunea granulelor.
Descreterea volumului
real al nisipului datorit
nfoierii (pentru un volum
constant de nisip umed).
Coeficientul de nfoiere
pentru nisipuri cu diferite
coninuturi de umiditate.
IMPURITAI N AGREGAT
Sunt trei categorii de materiale duntoare care pot fi ntlnite n agregat:
- 1. Impuriti, care perturb reaciile de hidratare a cimentului.- 2. Depuneri pe granule, care reduc aderenele agregat-past de ciment.- 3. Particule fr rezistene sau instabile ca volum.
Impuriti organice. Materia organic din masa agregatului apare dindescompunerea substanelor organice (n principal taninul i derivaii si), sub
form de humus i sol organic. Aceste impuriti se regsesc de obicei n
nisipuri, agregatele grosiere fiind splate mai uor.
Argila i mlul. Argila apare n agregat sub form de nveliuri ale granulelor,
avnd efecte nocive de rupere a aderenei ntre agregat i pasta de ciment i
deci modificnd n sens negativ rezistenele i durabilitatea betonului.
Mlul este constituit din particule fine (pn la 0,02 mm), prin alterri
naturale. Poate forma pelicule peste granulele agregatelor sau poate aciona n
particule liber.
Praful de concasare. Rezult din procesul de sfrmare a rocilor la dimensiunilestabilite prin concasare.
Acioneaz ca i mlul, prin pelicule peste granulele de agregat sau n
suspensie de particule.
Prin finee, perturb cantitatea de ap n amestec, avnd suprafee
specifice totale ce nu pot fi neglijate.
Particule cu volum instabil. Exist dou categorii de particule cu volum instabil:- particule care nu i menin integritatea;
- particule care se dilat i se sparg la efectul nghe-dezgheului.
Cele mai des ntlnite particule cu caracteristicile de mai sus sunt: marno-
argilele, bulgrii de argil, lemn i crbune. Ele favorizeaz coroziunea i
oxidarea i influeneaz negativ rezistenele betonului prin dilatare.
Mica acioneaz defavorabil asupra reaciilor de hidratare a cimentului i
influeneaz cantitatea de ap din compoziie i deci rezistena betonului.
REACIILE DINTRE ALCALII I AGREGAT
Cele mai frecvente reacii chimice dintre agregat i pasta de ciment este produs
ntre constituenii activi ai silicei din agregat i alcaliile din ciment.
Reaciile debuteaz cu atacul hidroxizilor alcalini din ciment asupra
mineralelor silicioase din agregat i formeaz un gel care are proprietatea de a
se dilata foarte mult prin absorbie de ap.
De asemenea, cantitatea de ap neevaporat din pasta de ciment i
permeabilitatea aceleiai paste, influeneaz desfurarea reaciilor alcalii-
agregate.
Expansiunea determinat de reaciile alcalii-agregat poate fi redus sau
neutralizat prin adugarea n beton a silicei fine reactive (trasuri de tip pyrex
sau cenu de termocentral).
AGREGATE CU GRANULOZITATE DISCONTINU
Granulaia discontinu poate fi definit ca granulaia din care lipsesc una
sau mai multe fraciuni de dimensiuni intermediare.
Pe o curb granulometric, granulaia discontinu se prezint printr-o linie
orizontal n intervalele de dimensiuni care lipsesc.
Agregatele cu granulaie discontinu se pot utiliza pentru orice beton, dar
ele dau rezultate bune n dou cazuri:
- pentru betoane coloidale (cu agregate preamplasate);
- pentru betoane cu agregat aparent.
Exemplu de curb de
granulozitate discontinu
pentru agregate avnd
dimensiuni maxime de
31 mm
In normativele actuale, curbele de granulozitate sunt transpuse in tabele ce pot fi
interpretate si utilizate mai usor.
Granulozitatea optima a unui agregat este aceea care creeaza conditiipentru obtinerea unei compactitati maxime si aunei bune lucrabilitati.
TRANSPORTUL SI DEPOZITAREA AGREGATELOR PENTRU BETOANE
La transportul si depozitarea agregatelor nu sunt necesare masuri speciale,
acest material nefiind sensibil la factorii atmosferici. Se vor asigura totusi cateva
conditii lagate de impiedicarea introducerii unor impuritati in masa agregatului,
amestecarea sorturilor si segregarea agregatelor la descarcare.
Transportul agregatelor la distante mari se realizeaza cu mijloace specifice autosao CF, basculante. Pentru distante scurte se folosesc benzi transportoare,
elevatoare cu cupe, incarcatoare, tomberoane, roabe, etc.
Depozitarea agregatelor se organizeaza in functie de capacitatea si necesitatea
de utilizare a acestui depozit. Astfel, cele mai simple depozite constau in
amenajarea unor platforme din balast cilindrat, pe care se pozitioneaza
gramezile de agregate pe sorturi.
Depozitele sectoriale au platforme din beton sau din balast cilindrat si se folosesc
la statiile de betoane demontabile. La statiile de betoane mari si la fabricile de
prefabricate se organizeaza depozite cu estacada, complet mecanizate. In unele
cazuri, agregatele pot fi depozitate si in buncare specifice.
COMPONENTII BETONULUI - APA UTILIZAT LAPREPARAREA BETOANELOR
GENERALITI
Apa reprezint ca i cimentul i agregatul, un constituent de baz al
betonului, influennd toate proprietile acestuia att n stare proaspt
dar i n stare ntrit.
De cele mai multe ori, apa conine diferite suspensii (minerale sau
organice) i ioni de soluie.
ROLURILE APEI N COMPOZIIA BETONULUI
Principalele roluri pe care le ndeplinete apa n compoziia betoanelor
sunt urmtoarele:
asigurarea plasticitii i lucrabilitii necesare betonului proaspt la
punerea sa n lucrare;
asigurarea declanrii i ntreinerii reaciilor de hidratare a cimentului din
masa betonului;
asigurarea nivelului optim de umiditate a agregatului n procesul de
preparare a betonului necesar meninerii constante a lucrabilitii
amestecului.
n betonul proaspt, apa se regsete n una din urmtoarele forme:
- ap liber, in spatiul dintre particulele solide;
- ap combinat n procesul de hidratare a cimentului, absorbit de agregate
cu un grad suficient de porozitate.
Variaia principalelor
proprieti ale betonului
ntrit, a consumului de
energie i duratei de
decofrare, n funcie de
cantitatea de ap din
betonul proaspt
Apa liber nu este necesar dect pentru asigurarea lucrabilitii
betoanelor, fiind nlturat n mare parte prin compactare i prin evaporare,
lsnd n urma sa o reea de pori, cu efecte negative asupra durabilitii
betonului.
Cantitatea de ap liber variaz n funcie de gradul de lucrabilitate dorit i
este de preferat ca betoanele s fie preparate cu aditivi specifici (plastifiani sau
superplastifiani), pentru a se evita pe ct posibil un beton ntrit cu poroziti
ridicate.
Apa combinat reprezint aproximativ 25% din masa cimentului i ea
rmne legat chimic prin procesele de hidratare a cimentului.
Apa n exces las n urma sa pori i uneori goluri care vor avea efecte
negative importante asupra permeabilitii betonului, deci a rezistenei mecanice,
a gelivitii i rezistenei la agresiviti chimice ale acestuia.
Variaia rezistenei la
compresiune a betonului
preparat cu ciment portland, la
diferite vrste de ncercare i
rapoarte A/C. ntrirea s-a
fcut n mediu umed la 20oC
Variaia contraciei betoanelor
cu 300 i 400 kg/m3 ciment II
A-S 32,5 n funcie de
cantitatea de ap de
preparare utilizat la
prepararea betonului
CALITATEA APEI PENTRU PREPARAREA BETOANELOR
Conform STAS 79-84, sursele de ap indicate pentru prepararea betonului
sunt urmtoarele:
- apa potabil din reelele publice de alimentare cu ap, din puuri sau din
izvoare;
- apa de mare i apa mineral (exceptnd betonul precomprimat, finisajele,
stropirile directe ale betonului preparate cu cimenturi aluminoase).
Se recomand analizarea caracteristicilor apei n laboratoare de
specialitate pentru a se stabili n ce condiii poate fi utilizat la prepararea
betoanelor.
Ea trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:
- s nu conin materiale n suspensie (s fie limpede);
- s nu aib gust i miros (evitarea apelor slcii i mirositoare, ce conin sruri,
cloruri sau sulfai);
- s se nscrie n parametrii normali de bazicitate, aciditate i alcalinitate
(obligatoriu prin analize de laborator).
La nivel de antier, se poate determina (n afar de testele de culoare,
gust i miros) i testul de timp de priz a pastei de ciment preparat cu ap
potabil (sau distilat) i apa nepotabil din sursa ce se va utiliza. Pentru
diferene sub de or la timpii de nceput i sfrit de priz i 10% din
rezistena mortarului; apa poate fi utilizat.
COMPONENTII BETONULUI - ADAOSURI SI ADITIVI N BETOANE
ADAOSURI.GENERALITI
Adaosurile sunt reprezentate de substanele care adugate la preparareabetonului, conduc la modificarea unor proprieti ale betonului proaspt i ntrit.
Este acceptat realitatea c este dificil s se proiecteze compoziii de beton
alctuite numai din ciment, agregate i ap, capabile s satisfac exigenele tehnico-
economice ale betoanelor, de aceea folosirea diferitelor adaosuri sub un control tehnic
riguros, a devenit o practic curent.
Generic, prin denumirea lor, adaosurile pentru prepararea betoanelor includ
diverse grupe de subproduse industriale, produse preparate special n acest scop i
unele tipuri de fibre naturale , minerale i organice.
Din aceste motive, nu exist o clasificare general unanim acceptat, dar
adaosurile pot fi enumerate dup unii autori dup ponderea utilizrii lor astfel:
1. cenu volant uscat, de la centralele termoelectrice; Cantitile utilizate la 1m3 de beton difer n funcie de caracteristicile cimentului i cenuilor precum i
de condiiile de expunere a betoanelor;
2. zgura granulat de furnal nalt (mcinat sau nemcinat) - se utilizeaz pebaz de ncercri preliminare i reprezint un nlocuitor al agregatelor naturale
grele (pn la 70% pentru nisipuri);
3. silicea ultrafin sau silicea amorf (SUF) - este un subprodus din industria
ferosiliciului, sub form de microsfere amorfe, cu compoziie oxidic i diferite
proprieti fizice. SUF are o activitate puzzolanic foarte bun, fapt care conduce
la creterea n timp a rezistenelor betoanelor preparate cu acest material.
n combinaie cu diveri aditivi, SUF confer diferite proprieti pozitive betonului
ntrit, n special n privina rezistenei la compresiune. Din acest motiv, SUF este utilizat
curent la betoanele de clase superioare i n mod deosebit in industria betoanelor
prefabricate.
Alte tipuri de adaosuri folosite la prepararea betoanelor prefabricate sunt:
1. zgurile de furnal (granulate) mcinate umed - folosite curent n preparareabetoanelor hidrotehnice;
2. zgurile granulate de furnal nalt - activate alcalin, sulfatic sau mixt, se utilizeazn amestec cu nisip i balast local pentru substraturi de pardoseli industriale i
fundaii rutiere, economisind agregate i ciment;
3. zgurile de oel deferizate - rezultate dup extragerea deeurilor metalice dinzgurile combinatelor metalurgice. Acestea se pot utiliza ca agregate grele, dup
un repaus de 6 luni n halde, n compoziie betoanelor simple, pe baz de
ncercri preliminare;
4. calcarele fin mcinate (de calcar)- contribuie la mrirea aderenei de tip fizico-
mecanic, a gradului de impermeabilitate, a rezistenei mecanice i a gelivitii.
Poate ajunge la 518 % din masa agregatului;
5. bentonita fin mcinat - mbuntete lucrabilitatea betonului proaspt imrete rezistenele mecanice i impermeabilitatea betonului. Reprezint 25%
din masa cimentului;
6. nisipul silicios fin mcinat - se utilizeaz ca adaos inert la mcinarea cimentuluisau ca adaos pentru corecia compoziiei granulometrice a agregatelor,
ameliornd astfel gradul de impermeabilitate a betoanelor utilizate n special la
construcii hidrotehnice. De regul nu depete 15% din masa cimentului;
7. pulberile metalice - asigur unele proprieti speciale betoanelor sau mortarelorutilizate la realizarea pardoselilor rezistente la abraziune i pardoseli
conductoare de cldur sau electricitate.
Principalele materiale din aceast categorie sunt:
electrocorindonul, carbura de siliciu sau magnetita de fier, ncantiti de 1030% din masa cimentului, care sporesc rezistenele
mecanice i la uzur ale betonului;
pulberi metalice, utilizate pentru ape bune conductoare de cldur
i care reprezint pn la 10% din masa cimentului;
pulberi de aluminiu se utilizeaz pentru ape bune conductoare de
electricitate i reprezint 10 30% din masa cimentului.
8. coloranii (pigmeni) - au rolul de efect decorativ la lucrri din beton i tencuieli.n acest scop, cimentul portland alb sau obinuit se amestec cu aceti colorani,
reprezentai de obicei de oxizi metalici sau pmnturi colorate.
Coloranii trebuie s ndeplineasc cteva condiii de calitate:
s fie stabili n medii alcaline i n prezena aditivilor;
s nu influeneze priza cimentului i rezistena betoanelor i mortarelor;
s fie stabili la lumin, la raze UV i la intemperii;
s fie insolubili n ap;
s fie uor de amestecat;
s fie rezisteni la nghe-dezghe.
Tehnologia de utilizare se respect cu strictee i utilizarea impune ncercri
preliminare.
Principalele efecte ale unor adaosuri utilizai n compoziia betoanelor i
mortarelor se regsesc n tabelul de mai jos.
Adaosuri utilizate la prepararea betoanelor
Nrcrt
Denumirea
adaosului
Proporiile i direciile n care esteutilizat
Avantajele tehnico-economice carese obin prin utilizarea adaosului
1 2 3 4
1 Poliacetat
de vinil
520% substan uscat din masa
cimentului
Se mbuntete plasticitatea
betonului i se reduce raportul A/C.
Se reduce tendina de separare a
apei.
Crete rezistena la ntindere i la
uzur prin abraziune n funcie de
procentul de adaos.
Crete aderena la betonul vechi i la
alte materiale de construcii n mediu
uscat.
Crete rezistena la aciunea
produselor petroliere etc.
2 Coloranii 310% din masa cimentului Obinerea culorii dorite pentru
anumite tipuri de betoane decorative
i finisaje.
3 Zgurile
granulate
de furnal
nalt
Mcinate umed 2575% din masa
cimentului
Ca nlocuitor parial de nisip n
proporie de 3070% din masa
acestuia.
Activate alcalin sau sulfatic n diferite
lucrri de egalizare, fundaii de
drumuri.
Reducerea consumului de liani i
agregate naturale grele.
Reducerea cheltuielilor i volumului
transporturilor i folosirea
subproduselor industriale locale.
Reducerea consumului de energie
etc.
Zgurile de
furnal nalt
cristalizate
i
concasate
Ca nlocuitor total sau parial de pietri
n anumite clase de betoane.
4 Zgurile de
oelrie
deferizate
Ca nlocuitor de agregate pentru unele
clase de betoane simple.
Reducerea consumului de agregate
naturale grele i volumului
transporturilor, folosirea
subproduselor industriale locale etc.
5 Cenuile
volante la
electrofiltre
le
centralelor
electrice
60200 kg/m3 n betonul greu
preparat cu agregate naturale (1/3
2/3 din masa agregatului uor n
anumite tipuri de betoane uoare).
Reducerea consumurilor de ciment i
nisip la prepararea betonului greu i
uor.
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatului fin i mbuntirea
lucrabilitii betonului greu.
Ameliorarea aspectului suprafeelor
de beton.
Creterea impermeabilitii betonului
greu.
Reducerea expansiunii datorit
reaciei alcalii-agregate.
Reducerea consumului de agregate
uoare n cazul betonului uor etc.
6 Calcarul
fin mcinat
(filer de
calcar)
05% din masa cimentului sau
620% din masa nisipului
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatelor, creterea gradului de
impermeabilitate i a rezistenelor
mecanice ale betonului i betoanelor
fine (betoane de nisip).
7 Bentonita
fin
mcinat
25% din masa cimentului Reduce segregarea betoanelor n
timpul transportului.
mbuntete impermeabilitatea
betoanelor ntrite pstrate n mediu
umed.
8 Nisipul
silicios fin
mcinat
n funcie de necesiti, ns maximum
15% din masa cimentului portland fr
adaosuri.
Corecia compoziiei granulometrice a
agregatelor utilizate i prin aceasta
ameliorarea rezistenelor mecanice i
a gradului de impermeabilitate etc.
9 Silicea
ultrafin
(SUF)
810% la mcinarea cimentului sau
712% (max. 15%) la prepararea
betoanelor.
Reducerea dozajelor de ciment.
Creterea rezistenelor mecanice, a
gradului de impermeabilitate, a
rezistenei la nghe-dezghe repetat,
a rezistenei la anumite aciuni chimi-
agresive i mbuntirea comportrii
betoanelor n raport cu reaciile alcali-
agregate etc.
FIBRE NATURALE I ARTIFICIALE PENTRU BETOANE
Fibrele pot fi utilizate n compoziia betoanelor cu liani minerali, n scopul armrii
disperse sau prefereniale (dup o direcie) a acestora i avnd ca efect mbuntirea
comportrii betoanelor la diferite solicitri.
Clasificarea fibrelor:
a. Fibre naturale:- organice: soia, sisal, in, iut, nuci cocos, bumbac, pr animale, celuloz de
lemn i vegetale etc.;
- minerale: azbestul.
b. Fibre artificiale:- organice: nitroceluloza sau vscoz, acetat de celuloz, nailon, poliesteri sau
acrilice, polipropilen modificat, polietilen etc.;
- minerale: subproduse industriale (din zgur de furnal), roci naturale (bazalt,
loess), ceramic, carbon (grafit), oel, sticl etc.
Dintre toate fibrele enumerate mai sus, cele mai utilizate (datorit exigenelor de
ordin tehnic i economic impuse), sunt urmtoarele: sticla, oel, polipropilen i carbon.
Dintre caracteristicile importante impuse fibrelor pentru a fi utilizate n compoziiile
de betoane, se pot enumera: rezistena la ntindere, aderena la matricea de ciment,
compatibilitatea chimic cu pasta de ciment, modulul de elasticitate etc.
Caracteristicile aproximative ale fibrelor des utilizate n compoziia betoanelor, se
pot regsi n tabelul de mai jos.
Caracteristici medii ale fibrelor utilizate frecvent
Tipulfibrei
Diametru(mm)
Lungime (mm)
Densitate (g/cm3)
Rt(kN/mm2)
ModululE
(kN/mm2
)
Alungirea la
rupere(%)
Coe-ficientu
l dedilatare
(%)
Rezis-
tenala foc(oC)
Oel 0,2000-
0,800
10-75 7,8 1,0-3,0 210 3-4 11 1500
Sticl
(cu
zirconiu)
0,0050-
0,020
30-70 2,6 1,5-4,0 75-80 2-3,5 9 800
Poliprop-
ilen
0,0050-
0,020
26-75 0,9 0,4-0,8 4-8 15-25 90 100-
150
Carbon 0,0050-
0,010
Variabil 2 1,8-2,4 200-
400
0,6-1,0 1 400-
1500
Valori curente pentru fibre utilizate n diferite aplicaii practice (%)
Tipul fibrelor(%) n volum
Polipropilen Oel Sticl
(%) din mas (kg/m3) (%) dinmas
(kg/m3) (%) dinmas
(kg/m3)
0,2 0,08 1,8 - - - -
0,4 0,15 3,6 - - - -
0,5 0,20 4,5 1,70 39 - -
0,7 0,27 6,3 2,40 55 - -
1,0 - - 3,40 78 1,13 26
2,0 - - 6,80 156 2,26 52
2,5 - - 8,15 195 2,83 65
3,0 - - - - 3,39 78
4,0 - - - - 4,52 104
ADITIVI PENTRU BETOANE
Aditivii sunt substane chimice care introduse n compoziia betoanelor,asigur unele proprieti acestora, fie n stare proaspt sau ntrit, fie n ambelestri.
De regul, aditivii nu depesc un dozaj de 5% din masa cimentului stabilit n
reeta betonului i pot fi fabricai n stare solid (pulberi) sau lichid.
n general, aditivii au o funcie principal (ce confer efectul urmrit n compoziia
betonului), ns n unele cazuri se pot manifesta i cu unele funcii secundare. Pot exista
i aditivi cu dou funcii importante (micti).
Funciile aditivilor i gradul de manifestare a acestora este direct influenat de
civa factori:
- dozajul de aditiv i dozarea compoziiei betoanelor;
- caracteristicile cimentului din compoziie;
- condiiile de preparare a amestecurilor i respectarea lor;
- condiiile de transport i punere n lucrare a betoanelor;
- tratarea ulterioar a betoanelor.
Clasificarea de baz a aditivilor, este realizat pe baza funciei principale a
acestora i se poate prezenta astfel:
aditivi plastifiani;
aditivi superplastifiani;
aditivi fluidizani;
aditivi reductori de ap;
aditivi antrenori de aer;
aditivi hidrofugi;
aditivi antigel;
aditivi acceleratori de priz;
aditivi acceleratori de ntrire;
aditivi acceleratori de priz i ntrire;
aditivi ntrzietori de priz;
aditivi ntrzietori de priz i ntrire;
aditivi inhibatori de coroziune.
Fiecare dintre aditivii existeni, trebuie alei cu atenie, n funcie de toate
condiiile tehnice obligatoriu cunoscute:
- parametrii compoziiei betonului;
- efectul principal dorit i eventual efectele secundare ce pot interveni;
- tehnologia de preparare a betonului;
- tehnologia de transport i punere n lucrare a betonului;
- condiiile de protejare i ntrire a betonului.
Observaie: Utilizarea aditivilor se face numai pe baz de ncercri preliminare i teste,realizate conform fielor tehnice ale acestora i conform instruciunilor i normativelor
specifice.
Alei i utilizai corect, aditivii confer betoanelor, caracteristici deosebite de ordin
tehnic i economic comparativ cu cele neaditivate. n plus, n unele cazuri, aditivii au
devenit obligatorii n compoziia betoanelor (betoane de nalt rezisten, betoane puse
n lucrare n condiii extreme de temperatur, elemente din beton cu armturi foarte
dese, zone de betoane foarte greu accesibile i controlabile etc.).
Unii aditivi pot fi utilizati si combinati intre ei, conferind proprietati dorite betonului
respectiv, atat in stare proaspata, cat si dupa intarirea acestuia.
Indiferent de tipul de aditiv utilizat sau de o combinatie intre ei, aditivii vor fi
alesi,folositi si testati conform fiselor tehnice proprii, fiind obligatorii stabilirea
compozitiilor de baza si celor pentru incercari preliminare, precum si incercarea
epruvetelor conform normativelor in vigoare.
DOZAREA MATERIALELOR
Dozarea materialelor consta in masurarea cantitatilor demateriale necesare obtinerii unui volum stabilit, respectandproportiile impuse prin reteta.
Dozarea se poate realiza volumetric sau gravimetric.
Dozarea gravimetrica
Se face prin cantarirea materialelor, utilizandu-se recipienti de
inmagazinare specifici starii materialului si cantare adecvate.
De regula, dozarea gravimetrica se aplica materialelor solide,
manipularea acestora realizandu-se hidraulic, pneumatic sau
mecanic. De asemenea, cantarele moderne sunt semiautomatizate
sau automatizate.Este o metoda de precizie.
Abaterile admise la dozarea gravimetrica sunt:
agregate 2%;
cimenturi 1%;
apa 1,5%.
Dozarea volumetrica
Se face prin masurarea vantitatilor de materiale cu ajutorul unor
recipienti etansi al caror volum este perfect masurat (recipienti gradati
si marcati pe interior).
De regula dozatorul nu are capacitatea mai mare de limita
manevrabilitatii de catre doi oameni (max. 50 kg.).
Dozare volumetrica este admisa numai pentru clase reduse
(max. C 10/12), deoarece erorile sunt relative mari.
De mentionat ca o interpretare corecta este valabila pentru
materiale perfect uscate. Prezenta apei in masa unui material
granular (in special cu finite ridicata), duce la infoierea acestuia si la
erori mari de interpretare, de aceea este necesara cunoasterea
cantitatii de apa din masa materialului, pentru a se face corectiile
necesare.
PREPARAREA BETONULUI
MASINI PENTRU AMESTECAREA COMPONENTILORBETONULUI
Pentru omogenizarea unui material compozit, exista utilajespecifice denumite malaxoare. Pentru amestecareacomponentilor betonului, s-au proiectat masini specialedenumite generic betoniere.
CLASIFICARI
1. Dupa metoda de amestecare exista:
masini cu amestecare prin cadere libera (gravitationale);
masini cu amestecare fortata;
masini vibratoare;
masini turbulente;
masini cu amestecare combinata.
2. Dupa continuitatea procesului de amestecare:
masini cu amestecare ciclica;
masini cu amestecare continua;
Masinile cu amestecare ciclica realizeaza omogenizarea betonului
respectand 3 operatii distincte:
incarcarea materialelor in cuva;
pornirea malaxarii componentilor;
descarcarea betonului amestecat.
Masinile cu amestecare continua se caracterizeaza printr-un
proces de amestecare prin care malaxorul este aprovizionat in mod
continuu cu toate materialele dozate concomitent cu descarcarea
betonului preparat.
MASINI CICLICE GRAVITATIONALE
Sunt construite avand ca organ de lucru o toba metalica
actionata de un motor electric.
Toba are diferite volume (intre 50 si 4500 litri) si diferite forme.
Fiecare din aceste forme ofera diferite avantaje sau dezavantaje in
ceea ce priveste omogenitatea si tendinta de segregare a betonului la
descarcare.Tobele sunt prevazute la interior cu o serie de palete fixe
montate solidar pe peretii interiori ai cuvelor si care au pozitii
caracteristice pentru functiunea de amestecare respectiv cea de
descarcare a betonului amestecat.
In functie de ciclul in care se afla procesul de amestecare
tobele sunt inclinate spre verticala (pentru alimentare sau pentru
amestecare) sau sunt inclinate in jos cu gura de descarcare pentru
preluarea betonului preparat.
pozitii tehnologice toba
Aceste masini realizeaza amestecarea prin ridicarea
componentilor cu ajutorul paletelor in procesul de rotire a cuvei la
partea superioara a acesteia, dupa care amestecul cade la partea
inferioara a cuvei,ciclul reluandu-se pana la omogenizarea necesara.
Principalele tipuri de masini gravitationale ciclice sunt:
basculante, in forma de para;
nebasculante cilindrice;
nebasculante reversibile;
basculante dublu tronconice.
Masinile in forma de para sau dublu tronconice confera cei mai
buni parametrii de omogenizare atat la malaxare cat si la pastrarea
acesteia pe durata descarcarii betonului preparat.
Masinile nebasculante creeaza omogenitatea dorita la
amestecare dar favorizeaza segregarea betonului in momentul
descarcarii.
MASINI CICLICE CU AMESTECARE FORTATA
Cuvele acestora nu sunt basculante putand fi realizate cu ax
vertical sau ax orizontal. Exista diverse sisteme de palete atat ca
forma dar si ca numar si asezare.
Malaxoarele cu ax vertical se impart in urmatoarele grupe principale,
in functie de tipul paletelor, dispunerea lor si sensul de rotatie al
acestora:
in contracurent;
in echicurent;
planetare;
turbomalaxoare;
turboplanetare.
Malaxoarele cu ax orizontal pot fi prevazute cu un arbore cu
palete sau cu doi arbori cu palete.
Masinile cu amestecare fortata efectueaza o malaxare mai
accentuata decat cele gravitationale. Ele au viteze de amestecare
mai mari, determina frecari mai accentuate intre componenti,
intensificand procesele de hidratare hidroliza si deci,obtinerea unei
viteze de intarire mai mari.
INFLUENTA DURATEI DE AMESTECARE
Durata de amestecare reprezinta intervalul de timp dintreintroducerea componentilor in cuva de amestecare si inceperea descarcariiamestecului.
Durata optima se reflecta in timpul minim de obtinere a omogenitatiicorespunzatoare cerute.
Marirea duratei de amestecare conduce la sporirea gradului de
omogenizare si a rezistentelor medii a betoanelor, insa fara a se prelungi peste o
limita care ar conduce la un consum inutil de energie.
Este necesar ca duratele de amestecare sa se coreleze cu gradele de
consistenta sau lucrabilitate ale betoanelor, precum si cu eficienta economica a
malaxoarelor.
Astfel, duratele nu vor scadea niciodata sub anumite limite ce nu asigura
omogenizarea ( 20 sec.), dar nici nu vor depasi limitele superioare (120 sec.).
Masinile gravitationale sunt deosebit de eficiente pentrubetoanele plastice si fluide, fiindu-le necesare circa 40 - 60 secunde
pentru betoane plastice fluide si intre 90-120 secunde pentru betoane
vartoase sau plastic-vartoase.
Masinile cu amestecare fortata sunt eficiente pentru betoaneplastice, vartoase si foarte vartoase, fiindu-le necesare circa 45 - 60
sec. pentru consistente plastice si circa 60 90 sec. pentru cele
vartoase.
Alegerea masinilor de amestecare in ceea ce priveste metoda
de malaxare se adreseaza consistentei betonului preparat si direct
granulozitatii compozitiei.
PREPARAREA MANUALA A BETONULUI
Se accepta ca betonul sa fie preparat manual numai pana laclasa maxima C10/12.
Este necesara amenajarea unei platforme din balast
compactat,pe o placa de beton,pe o podina din dulap sau in cel mai
rau caz o platforma batatorita din pamant. Materialele componenete
sunt asezate suprapus si amestecate intai uscate prin taiere cu
lopata.
Este interzisa rasturnarea directa cu lopata sau aruncarea
materialelor cu lopata deoarece se poate produce o segregare a
acestora.
Ordinea de asezare in straturi suprapuse a componentilor este
urmatoarea: agregatele grosiere, o parte din agregatul fin (nisip),
cantitatea de ciment necesara si cealalta parte de agregat fin (nisip)
dupa care se trece la amestecarea uscata.
Prepararea manuala se foloseste pentru cantitati mici sau foarte
mici de beton.
PREPARAREA BETONULUISTATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI
Pentru obtinerea betonului in cantitati mari s-au proiectat
instalatii specializate organizate in diverse sisteme de preparare,
dotate cu depozite pentru materiale (pentru minimum 8 ore), mijloace
de dozare, malaxoare, mijloace de transport, etc.
In functie de marimea acestor instalatii, exista unitati pentruprepararea betonului, statii pentru prepararea betonului saufabrici de betoane.
Instalatiile pot avea comenzi manuale, semiautomatizate sau
complet automatizate.
STATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI INTR-O TREAPTA
Aceste statii sunt organizate sub forma unui turn care cuprinde
distribuirea sub forma de niveluri a instalatiilor. Materialele
neprelucrate sunt ridicate la partea superioara a turnului, in depozite,
o singura data, dupa care deplasarea acestora pe fluxul tehnologic de
preparare se face gravitatioanal. Aceste statii sunt fie mecanizate
complet fie semiautomatizate sau automatizate.
Dozarea materialelor se face pentru fiecare material in parte cu
dozator separat gravimetric si sunt prevazute cu min doua masini de
amestecat gravitationale sau cu amestecare fortata. Prepara betoane
de o calitate foarte buna in cantitati foarte mari.
Avantaje
calitatea deosebita a betonului;
productivitate foarte mare (non stop);
conditii de lucru foarte bune;
prepararea simultana a unor retete diferite.
Dezavantaje
necesita functionarea in doua sau trei schimburi pentru a fi
rentabila;
costuri mari de intretinere;
investitie initiala mare;
montare si demontare greoaie de pe amplasament.
STATIA DE PREPARARE A BETONULUI INTR-O TREAPTA
STATII PENTRU PREPARAREA BETONULUI IN DOUA TREAPTE
Se caracterizeaza prin aceea ca materialele componente ale
betonului sunt ridicate in fluxul tehnologic de preparare de doua ori.
Agregatul este ridicat intai din depozitul centralizat in zona activa si
de aici a II-a oara dupa ce a fost dozat, este ridicat cu un skipper de
regula spre malxor. De asemenea cimentul este ridicat in depozit cu
aer comprimat si apoi a II-a oara spre malaxor, de regula cu un
transportor cu snec.
Statia este organizata pe orizontala.
Este complet mecanizata, foarte rar semiautomatizata si are in
dotare un singur malaxor gravitational de capacitate medie.
Statia prepara betoane de calitate buna si de clase medii.
Este amenajata in aer liber, necesitand un personal mai
numeros.
Avantaje
preapara beton de calitate buna;
costuri de investitie mici;
montare si demontare usoara pe amplasament;
costuri de intretinere avantajoase.
Dezavantaje
productivitate mai scazuta;
conditii de lucru mai grele;
timpi morti in perioadele de revizie.
STATIA DE PREPARARE A BETONULUI IN DOUA TREPTE
TRANSPORTUL BETONULUI
Generalitati
Transportul betonului presupune deplasarea acestuia de la locul de
preparare la locul de punere n lucrare.
Indiferent de distanta si de miljocul de transport folosit, operatia de
transport se va face cu respectarea obligatorie a urmatoarelor conditii:
pastrarea intacta a compozitiei;
asigurarea omogenitatii, respectiv evitarea segregarii interioare sau
exterioare;
limitarea duratei de transport;
reducerea la maximum a manoperei si a incarcarilor descarcarilor.
Pastrarea intacta a compozitiei
Aceasta conditie presupune ca mijloacele de transport sa fie etanse
pentru a nu se permite pierderea laptelui de ciment si pe de alta parte, pe timp
de arsita sau ploaie, n cazul transportului cu autobasculante pe distanta mai
mare de 3 km, suprafata libera de beton trebuie sa fie protejata cu folii sau
prelate din cauciuc, astfel nct sa se evite schimbarea caracteristicilor betonului
ca urmare a modificarii continutului de apa din amestec.
Asigurarea omogenitatii si evitarea segregarii interioare sau exterioare
In timpul operatiilor de transport, datorita socurilor sI vibratiilor ce
depasesc anumite limite se produce nvingerea frecarii vscoase si ruperea
coeziunii dintre componentii betonului. Ca rezultat apare tendinta de segregare a
granulelor si de dirijare a lor n jos, fenomen care afecteaza n special granulele
mari de agregat. Acest fenomen este numit segregare interioara.
In cazul caderii de la naltimi mai mari de 1,5 m a betonului (scurgerea prin
jgheaburi prea lungi, aruncarea cu lopata la distante mari, etc.) granulele mari au
tendinta sa se desprinda de masa betonului si sa se rostogoleasca mai repede
ca ceilalti componenti. Acest fenomen se numeste segregare exterioara.
Pentru a preveni fenomenele de segregare interioara si exterioara pe
timpul transportului, trebuie sa se respecte urmatoarele reguli:
transportul betoanelor cu tasare mai mare de 50 mm se va face cu
autoagitatoare, iar a betoanelor cu tasare de maxim 50 mm cu
autobasculante cu bena, amenajate corespunzator;
transportul local al betonului se poate efectua cu bene, pompe,
vagoneti, benzi transportoare, jgheaburi sau tomberoane.
Limitarea duratei de transport a betonului
Aceasta conditie este obligatorie pentru a se asigura nceperea prizei
betonului dupa punerea n lucrare a sa. Durata maxima posibila de transport
(considerata din momentul ncheierii prepararii betonului si ncarcarii sale n
mijlocul de transport si pn la sfrsitul descrcrii acestuia) depinde n special
de compoziia betonului (cantitatea de apa, tipul si cantitatea de ciment,
existenta unor aditivi etc.) si de factori externi (temperatura si tipul mijlocului de
transport). Durata de transport nu poate depsi valoarile orientative prezentate
mai jos, pentru cimenturi de clase 32,5 / 42,5 dect daca se utilizeaza aditivi
ntrzietori de priza si intarire.
Durate maxime transport cu autoagitatorul
Ciment 32,5 temp. beton (100< t < 300 ) max. 50 minute;
Ciment 32,5 temp. beton ( t < 100 ) max. 70 minute;
Ciment 42,5 temp. beton (100< t < 300 ) max. 35 minute;
Ciment 42,5 temp. beton ( t < 100 ) max. 50 minute;
Transportul betonului de la locul de preparare la locul de punere n lucrare
se poate mparti n:
a) transportul pna la obiect;
b)transportul n cadrul obiectului.
Transportul pn la obiect
generalitati
Transportul pana la obiect se face pe orizontala, de regula la distante mai
mari de 1000 m, cu mijloace de transport auto. Betonul de lucrabilitate L3 sau L4
(tasare 515 cm) se va transporta cu autoagitatoarele, iar betoanele de
lucrabilitate L2 (tasare de la 1.4 cm) se pot transporta cu autobasculante
(nerecomandat) cu ben amenajate corespunzator. Se admite transportul
betonului de lucrabilitate L3 (tasare 59 cm) si cu autobasculanta
(nerecomandat), cu conditia ca la locul de descarcare sa se asigure
reomogenizarea (amestecarea) amestecului.
In cazul transportului cu autobasculante (nerecomandat), durata maxima
se reduce cu 15 minute fata de limitele din tabelul de mai sus.
In cazul n care nu se poate respecta durata maxima de transport (n
general pentru distante mai mari de 8 km), se procedeaz la transportul cu
autobetoniera a amestecului uscat (toti componentii betonului mai putin apa se
amesteca la o statie de prepararea betonului si apoi amestecul uscat se
descarca n toba autobetonierei). La obiect, se introduce n toba de agitare
cantitatea exacta de apa (conform retetei determinate anterior) si se amesteca la
timpul stabilit. Se pot utilize si compozitii cu cimenturi lente si cu aditivi
ntrzietori de priza si intarire.
In general se recomanda ca temperatura betonului proaspat, nainte de
turnare, sa fie cuprinsa ntre (530)0 C.
In situatia betoanelor cu temperaturi mai mari de 300C sunt necesare
masuri suplimentare cum ar fi stabilirea de catre un institut de specialitate sau un
laborator autorizat a unei tehnologii adecvate de preparare, transport, punere n
lucrare si tratare a betonului si folosirea unor aditivi ntrzietori eficienti.
Ori de cte ori intervalul de timp dintre descarcarea si rencarcarea cu
beton a mijloacelor de transport, depaseste o ora precum si la ntreruperea
lucrului, acestea vor fi curatate cu jet de apa. In cazul autoagitatoarelor, acestea
se vor umple cu cca 1 m3 de apa si se vor roti cu viteza maxima timp de 5 minute
dupa care se vor goli complet de apa.
mijloace
autobasculanta (nerecomandat);
autoagitatorul:o recipient dublu tranconic (toba) cu 16 rotatii pe minut;o la intrare are placute elicoidale si betonul este miscat in
permanenta, diminuandu-se tendinta de segregare; se
mareste timpul (TIP);
o cand se ajunge la element se descarca prin spate betonulrespectiv;
o distanta maxima de tranposrt 12 km;o transporta orice consistenta de beton;
Observatie - la distanta de 50km autobetoniereleautoagitatoare curezervor de apa;
autobetoniera (automalaxorul)Toba se poate roti pana la 30 rot/min. De la statie pleaca un beton uscat,
fara apa se descarca in recipient la santier se introduce cantitatea de apa
dorita si se amesteca componentii. Dupa ce se realizeaza betonul se opreste
miscarea de rotatie si se descarca betonul gata preparat.
Observatie. Betonul nu se transport ape calea ferata, pentru ca nu serespecta conditiile de durata si de pastrarea omogenitatiiapare fenomenul de
segregare.
Transportul betonului n cadrul obiectului
Se face att pe verticala ct si pe orizontala. In cazul folosirii ca mijloace
de transport a roabelor, tomberoanelor, benelor, jgheaburilor si burlanelor,
acestea se vor curati cu un jet de apa, respectnd condiiile artate la punctul
anterior.
mijloace
transportul cu roaba
Se foloseste la santierele mici si pentru cantitati reduse de beton. El
necesita executarea unei podine de circulatie cu latimea de cca. 60 cm si se
poate folosi pentru distante de pna la 70 m si cu rampe de maximum 4% si
pante de maximum 12%. Roabele sunt n general metalice, prevazute cu o roata
cu pneu si au o capacitate de 80120l.
transportul cu tomberonulEste un recipient pe doua roti, utilizandu-se pentru cantitati reduse de
beton. Necesita executarea unei podine de circulatie cu latimea de cca. 150 cm
si se poate folosi pentru distante de pna la 150 m si cu rampe de maximum 4%
si pante de maximum 12%. Tomberoanele sunt n general metalice, prevazute cu
roti mari, axul acestora reprezentand centrul de rasturnare al acestui mijloc. Au o
capacitate de 80120l.
jgeaburi si burlane
Elemente orizontale (jgheaburi) sau verticale (burlane), prin care se
ghideaza betonul. Transportul prin jgheaburi si burlane asigura transportul
betonului cu evitarea segregarii exterioare a lui.
Jgheaburile sunt din tabla cu grosimea de 2 mm solidarizata longitudinal si
transversal cu profiluri metalice.Panta max va fi 30,iar inaltimea de cadere libera
a betonului nu va depasi 1,50 m.
Burlanele metalice sunt alcatuite din tronsoane metalice de forma
tronconica(cu baza mare sus si baza mica jos)articulate intre ele. Asigura
evitarea segregarii si raspandirea betonului pe o raza de cca 2m, iar inaltimea de
cadere libera a betonului nu va depasi 1,50 m. Ultimul tronson va avea guara de
evacuare a betonului prevazuta lateral sau la partea de jos ,in functie de
conditiile de turnare.
transportul cu bena
Permite transportul betonului cu minimum de transbordari si cu manopera
foarte redusa, nsa impune dotarea santierului cu utilaje de ridicare adecvate (din
punct de vedere al capacitaii de ridicare si al acoperirii suprafetei pe care
urmeaza sa fie pus n lucrare betonul). Benele trebuie sa aiba o greutate ct mai
redusa, sa fie etanse, sa permita o descarcare treptata a betonului si sa fie usor
de manevrat si curatit.
Benele papuc au capacitate de 2001000l si benele cu furtun, capacitatede 500800l.
BENE PENTRU TRANSPORTUL BETONULUIa bene papuc cu deschidere lateralab - bene cu furtun
transportul cu banda transportoare
Se foloseste mai rar, betoanele transportate necesitand consistente mai
scazute (T2 sau T2/T3). Ramtele admise nu depasesc 30, iar viteza este de
maxim 1,2m/s. Caderea limita pentru beton se face de regula de la cel mult
60cm. Transportul betonului pe banda rulanta nu se admite decat in conditii
tehnologice speciale, conform fiselor tehnice elaborate in acest sens.
transportul prin pompare
Exista doua tipuri de pompe care se folosesc:
o cu un piston; contin: buncar (1m), pompa propriu-zisa siconducta de evacuare. Betonul refuleaza sub forma de
soc (betonare discontinua), efect daunator pentru acesta.
Cu doua pistoane; transportul pe conducta se face
continuu, pompe cu care se pot transporta toate tipurile
de betoane;
Observatie: cimentul este foarte abraziv si dauneaza la frecarea cu pistonul
o cu rotor; contin: buncar metalic cu beton, rotor cu paletecare preseaza betonul sa intre prin conducta de
evacuare, conducta din cauciuc armat, rotor cu mai multi
cilindri (role) care preseaza pana la o anumita distanta
conducta flexibila, conducta de evacuare prin care iese
betonul cu o anumita presiune. Betonul trebuie sa fie mai
fluid.
Pompe folosite pe santier
pompe stationare;
autopompe (pe sasiu).
O instalatie de pompare are trei parti componente: pompa de beton,
conducta si racordul flexibil.
SCHEMA INSTALATIEI PENTRU TRANSPORTUL BETONULUI PRINPOMPARE
1-buncar ; 2-pompa ; 3-conducta orizontala ; 4-conducta verticala ; 5-conductaflexibila ; constructie
Domeniul de utilizare al pompelor cu beton s-a largit odata cu aparitia
autopompelor. Acestea se compun dintr-un autocamion pe al carui sasiu se
gasesc montate: un grup de pompare al betonului, un brat distribuitor format din
mai multe tronsoane si un grup de actionare al pompelor hidrostatice. Bratul are
25 tronsoane articulate (fiecare brat cu tronson de 10m) si sustine o conducta
flexibila. Utilajul are o pompa cu piston sau rotor, cu productivitati de pana la
120mc/h.
Avantaj al acestei metode este productivitatea foarte mare , iar ca dezavantaj
uzura prematura a unora din piesele in miscare ,ce vin in contact direct cu
betonul(mediu abraziv) , imposibilitatea unor intreruperi mai mari de 30 min fara
a se goli si curata instalatia si realizarea numai a structurilor de beton cu clase
cuprinse intre C8/10 si C20/25.
Pentru cantitati mii de betoane nu se folosesc pompe stationare la acestea
sunt avantajoase utilaje cu autoagitatoare + pompe.
transportul prin conducte
Este o metoda de mare productivitate n cazul n care este necesara
turnarea continua a unor mari cantitati de beton. Transportul betonului se face
prin conducte metalice cu diametrul de 80180 mm la distante de 100 m pe
verticala sau 400 m pe orizontala (n cazul transporturilor mixte se echivaleaza
1m de transport pe verticala cu 8m de transport pe orizontala, iar coturile de 90o
se echivaleaza cu 8m de transport pe orizontala, cele de 45o cu 6m sI cele de
25o cu 4m. Deplasarea betonului se realizeaza pneumatic.
Conductele sunt realizate din tronsoane (L=1..3m) de teava metalica sau
din mase plastice, drepte sau curbe, care se pot ansambla rapid ntre ele cu
ajutorul unor prinderi speciale. Betonul pentru a fi pompabil trebuie sa fie de
consistenta min. T3/T4 (tasare 812 cm), dimensiunea maxima a agregatelor sa
nu depaseasca 1/3 din diametrul interior al conductei, iar continutul de parti fine
din beton (ciment si agregat < 0,2mm) sa fie de cel putin 350 kg/m3 si de
maximum 500 kg/m3. Inainte de nceperea pomparii betonului, conducta sa va
amorsa cu un mortar cu un dozaj minim de 300 kg ciment la m3. La terminarea
betonarii, instalatia trebuie curatita prin spalare cu apa, folosind si dispozitive
stergatoare (dopuri de cauciuc si hrtie, sfere de cauciuc spongios) care se
introduc n conducta la o extremitate si se mping prin pomparea apei sub
presiune, pna ce sunt expulzate pe la extremitatea cealalta.
Partile componente ale instalatiei sunt:
1. sistem de conducte cu vane cu care se pot inchide sau deschide
conductele, care se racordeaza la un compressor care produce aer
comprimat (AC);
2.corpul recipentului (forma de para);
3. capac prin care se introduce betonul;
4. tabloul de comanda;