curs beton (2).pps

7/26/2019 Curs Beton (2).Pps

1/15

II. STRUCTURA PIETREI DE CIMENT SI A BETONULUI

3CaOSiO2 C3S (silicat tricalcic alit)2CaOSiO2 C2S (silicat bicalcic belit)3CaOAl2O3 C3A (aluminat tricalcic celit II)4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF (feroaluminat tetracalcic celitI)

Principalii componenti mineralogici ai cimentului tip Portland sunt:

Cimentul reactioneaz cu apa (exotermic) formnd pasta de cimentcare apoi se transform n piatr de ciment. ntrirea este precedatde priz adic de pierderea plasticittii pastei, procesul de ntrirereprezentnd un fenomen fizico chimic complex.

Au loc dou fenomene:HIDROLIZA descompunerea unor minerale si combinarea

produselor noi formate cu apa,HIDRATAREA transformarea n hidrati a altor minerale fr

descompunerea lor.

curs 2


2/15

Rezult c prin hidratarea cimentului ia nastere unamestec de hidrogeluri si concretiuni cristaline. Peliculelede geluri sunt dense si ecraneaz nucleele de cimentngreunnd hidratarea acestora. Totusi, acestea din urmabsorb o cantitate de ap din aceste pelicule si procesulcontinu spre interior.

Granulele de ciment cu:d = 7 10 se hidrateaz complet n 30 zile,

d = 15 25 se hidrateaz complet ntr-un an,d > 30 nu se hidrateaz complet niciodat.

Prin pierderea apei, n timp gelurile si mrescvscozitatea, mbtrnesc si cristalizeaz consolidndreteaua initial de cristali. Rezultatul final este piatra de

ciment alctuit din nuclee nehidratate de ciment nvelite nhidrogeluri care sunt ntreptrunse de o retea cristalin. Totacest sistem contine pori, canale capilare, microfisuri sifisuri deschise de diferite dimensiuni pline cu ap, vapori deap si gaze.

curs 2


3/15

Pentru hidratarea complet un ciment are nevoie de ocantitate de ap de 23 25% din greutatea sa. Restul cantittiide ap este pentru lucrabilitatea amestecului, dar prin evaporareaei betonul devine poros, se reduce compactitatea si implicit si

rezistentele mecanice.Propriettile produsilor de hidratare

C

S alit) prezint rezistentele mecanice finale cele mai mari.Rezistenta pietrei de ciment creste odat cu continutul de alit.

Prezint o degajare mare de cldur, dar nu este rezistent laactiuni chimice agresive datorit lui Ca(OH)2pe care-l elibereaz;C

S belit)

are rezistente initiale mici si hidratare lent, darrezistente finale relativ ridicate. Se caracterizeaz printr-odegajare redus de cldur. Se comport bine la tratamenttermic si la actiuni chimice agresive.

C

A celit II)

reactioneaz violent cu apa, asigur rezistente initialemari dar care n timp scad si ajung la zero. Degajarea mare decldur si rezistenta redus la actiunea apelor agresive (sulfaticesau acide) este o caracteristic a acestui component. Se

comport nesatisfctor la tratament termic.curs 2


4/15

C

4

AF celit I)

are rezistente finale si initiale mari cu oarecaredegajare de cldur. Rezistent la actiunea apelor si mediiloragresive. Compenseaz unele deficiente ale lui C3A. Se comportbine la tratament termic.

Procesul de ntrire al pietrei de ciment este influentat esential detemperatur, ridicarea acesteia accelernd procesul de ntrire.

Dac nghetul survine imediat dup punerea n oper aamestecului la un dezghet ulterior reactiile continu normal, iar

rezistentele finale rezult chiar mai mari dect cele ale unui betonntrit normal. Dac nghetul survine dup un nceput de ntrire(3 36 ore) prin efectul mecanic de dilatare al apei libere care

ngheat (si mreste volumul cu aproape 10 %) structuraproaspt format se deterioreaz si elementul poate fi compromis

total. STRUCTURA BETONULUICuprinde faza solid, lichid si gazoas (vapori de ap si aer).Ultimele dou faze sunt continute n defectele de structur alebetonului care pot fi:

curs 2


5/15

CAVERNE(1 50 cm) care comunic ntre ele si pot compromiterezistenta elementului din beton. Sunt cauzate de compozitia sauprelucrarea defectuoas a betonului, dar pot fi usor eliminate;

PORI DE AER ( = 0,1 5 mm), de obicei sunt nchisi,

proveniti din includerea aerului n timpul amestecrii betonului;

PORI CAPILARI(1 50 ), de obicei deschisi, ai cror origine esteexistenta apei libere n beton;

PORI SUB AGREGATE nchisi sau n legtur cu porii capilari, de0,01 0,1 mm proveniti din sedimentarea componentilorbetonului, dup punerea n oper, cnd betonul proaspt ntr nrepaus;

PORI MICROCAPILARI(5 20 m) nchisi sau n legtur cu

porii capilari, datorit absorbtiei interioare a apei din geluri;

MICROFISURI SI FISURI deschise produse de variatiile detemperatur, contractie, reactii chimice sau de actiuneasarcinilor exterioare

curs 2


6/15

PROPRIETTILE FIZICE ALE BETONULUI NTRIT

COMPACTITATEA reprezint cea mai important caracteristicfizic a unui beton ntrit, deoarece de aceasta sunt legateprincipalele sale proprietti:

rezistente mecanice, permeabilitate, gelivitate, rezistent laactiuni chimice, conductibilitate termic, etc

Reprezint raportul dintre densitatea specific aparent si

densitatea specific a betonului, respectiv raportul dintrevolumul ocupat de faza solid a materialului si volumul sutotal (inclusiv porii si gelurile).

PermeabilitateaGelivitateaDilatarea termic

Conductibilitatea termic

curs 2


7/15

III. DEFORMATIILE BETONULUI

III. 1 Deformatiile de volum ale betonului. Contractia si umflarea

Contractia si umflarea cresc n timp, mai repede la

nceput apoi din ce n ce mai ncet, iar dup 3 5 anifenomenele manifest o tendint de amortizare. ntotdeaunac> u. Cresterea n timp a deformatiilor poate fi exprimatprintr-o functie logaritmic sau exponential. La variatii deumiditate ale mediului ambiant contractia este partial

reversibil.

Procesul de ntrire al betonului, este nsotit de o variatiespontan de volum, sensul acestei deformatii depinznd n modesential de starea de umiditate a mediului ambiant.

Astfel, cnd ntrirea se produce n aer srac n umiditaterezult o micsorare a volumului (contractie), iar n ap sau natmosfer cu umiditate ridicat se produce o mrire de volum(umflare).

curs 2


8/15

Din acest grafic careeste dedus

experimental, seobserv c att

pentru umflare, darmai ales pentru

contractie armturafrneaz cele dou

deformatii.

PRINCIPALII FACTORI CARE INFLUENTEAZCONTRACTIA:

CIMENTUL prin: dozaj, compozitie mineralogic si finete demcinare. Betoanele au contractii mai mici n comparatiemortarele deoarece prezenta agregatelor mpiedic contractia;

curs 2


9/15

RAPORTUL A/Ccnd este ridicat creste si volumul porilor

AGREGATELEprin modulul de elasticitate E, granulozitate,natura suprafetei

MODUL DE PUNERE N OPER (dac elementele se vibreazcorespunztor se obtine o compactitate mare si implicit un volumde goluri mai mic, deci o contractie redus)

DIMENSIUNILE SECTIUNII ELEMENTULUI DIN BETON.Contractia este mai mare n elementele cu sectiune transversalmic. Contractia creste pe msur ce raportul dintre volumulelementului si suprafata sa liber este mai mic. Contractia estemai pronuntat la suprafata elementelor, motiv pentru careapar noi tensiuni: compresiune n miez si ntindere n straturilesuperficiale care pot fisura datorit evaporrii rapide a apei.

Pericolul este mai mare n faza initial cnd rezistenta lantindere (Rt) a betonului este foarte mic. Umiditatea estedeterminant motiv pentru care udarea elementelor dupturnare este esential, mai ales la plci, care au suprafat marede evaporare

curs 2


10/15

III. 2 Deformatii produse de cresterea temperaturii

III. 3 Deformatii produse de actiunea ncrcrilor

Deformatii produse dencrcri de scurt

durat

Deformatii produse dencrcri de lung

durat

Deformatii produsede ncrcri

repetate

De la cele mai mici ncrcri betonul prezint deformatii de naturelastic si vscos plastic, iar pentru valori mari ale ncrcrilor sideformatii de natur plastic.

Deformatiile betonului sub ncrcri de scurt duratComportarea betonului sub ncrcri de scurt durat (sub o or)se poate exprima prin curba sa caracteristic care estereprezentarea grafic a functiei .

curs 2


11/15

De la cele mai mici ncrcri apar deformatii elastice si plastice,iar curba se abate de la linia dreapt din ce n ce mai mult odat cucresterea lui .

Gradul de curbur depinde de clasa betonului (compozitie si

vrst), de mrimea, durata si caracterul de actiune al ncrcrii,precum si de timpul de actiune al acesteia.

La compresiunepunctului maxim de pecurb i corespunde nordonat Rc, iar nabscis deformatiaspecific limit lacompresiune bc.Sfrsitul ramurei

descendente reprezintdistrugerea complet aprobei la o tensiune b< Rc, iar n abscis icorespunde deformatia

ultim bucurs 2


12/15

Se observ c de la cele mai mici valori ale ncrcrilor apardeformatii elastice si plastice.

Se poate aprecia c pn la limita de microfisurare (R0) p


13/15

La sfrsitul ncrcrii b se compunedin defomatia elastic esi din p, careeste o deformatie plastic. La

descrcare se produce o revenireelastic instantanee (e) si apoipstrnd proba descrcat n timp, orevenire elastic ntrziat (e). nfinal rmne o deformatie remanent

notat p. Se constat c:e> esi p

curs beton (2).pps

Documents