Dr.ing. NAGY GYÖRGY Tamás profesor E mail: tamas.nagy gyorgy@upt.ro Tel: +40 256 403 935 Web: http://www.ct.upt.ro/users/tamasnagygyorgy/index.htm Birou: A219 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții.
4.1 ANCORAREA ARMĂTURII ÎN BETON 4.2 STADIILE DE LUCRU 4.3 DURABILITATEA BETONULUI ARMAT Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 2
Ancorarea armăturii în beton Betonul nu rezistă la întindere, de aceea se asociază cu armăturile din oţel. După fisurarea betonului, armătura are rolul de a prelua eforturile de întindere din elementele de rezistenţă. Trebuie asigurată conlucrarea betonului cu armătura, adică împiedicarea lunecării armăturii în beton, printr o ancorare corespunzătoare. Ancorarea armăturii se realizează prin: aderenţă forma capetelor barelor (cârlige) bare transversale sudate ancore speciale. Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 3
Aderența = legătura dintre armătură şi beton, creată la suprafaţa de contact, prin întărirea betonului; este definită de efortul unitar tangenţial de aderenţă, f b plan potențial de forfecare frecare P compresiune radială (din cotracție) a) Încleierea (adeziunea) b) Încleștarea (împănarea) c) Frecarea 10% 70% 20% Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 4
Modelul de aderență dintre beton și armătură cu profil periodic 1 1 = f ct Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 5
Determinarea efortului de aderență proba de smulgere Modul de cedare Lunecarea armăturii (bare cu suprafața netedă) Despicarea betonului printr o fisură radială (bare profilate) măsurarea deplasărilor Eforturi unitare de aderență lb fb P modelul experimentalpentru test prin smulgere P starea de tensiune σ 1 f ct Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 6
Determinarea efortului de aderență proba de smulgere Modul de cedare Lunecarea armăturii (bare cu suprafața netedă) Despicarea betonului printr o fisură radială (bare profilate) f bk P( l 0.10mm) l b Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 7
Repartiția efortului unitar de aderență r = (10 15) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 8
Distribuția eforturilor unitare de aderență lângă o fisură Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții. 9
Comportarea armăturii înglobate în beton la întindere centrică N N = N c + N s N c = N c / A c Beton c = E c c c = 0 Armătura s = E s s s = N s / A s Conlucrare perfectă = c = s s = N / A s f bmed Aderența lb lb f bmed Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 10.
Comportarea armăturii înglobate în beton la întindere centrică N N = N c + N s N c = N c / A c Beton c = E c c c = 0 Armătura s = E s s s = N s / A s = c = s = c = s s = N / A s Aderența f bmed lb lb f bmed l b l b Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 11.
Lungimea necesară de ancorare l b asigură transmiterea efortului de la armătură la beton prin aderenţă pe această lungime; se poate deduce din condiţia raţională ca distrugerea aderenţei să se producă simultan cu curgerea armăturii ( sd =f yd ): 2 4 4 Proiectarea conform EC2, 4 unde 1 2 3 4 5,, La limită :, 4 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 12.
1 2 3 4 5,, Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 13.
Efectul armăturilor transversale nesudate asupra aderenţei (prin confinare) pentru grinzi şi plăci Ancorarea armăturilor transversale în mod obişnuit prin ciocuri (cârlige) sau prin armături transversale sudate (o bară în interiorul ciocului) cioc îndoit Armătură transversală sudată Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 14.
O simplificare:, pentru formele din figurile 8.1b) la 8.1d) a se vedea tabelul 8.2 pentru valorile lui α 1 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 15.
O simplificare:, pentru formele din figurile 8.1b) la 8.1d) a se vedea tabelul 8.2 pentru valorile lui α 1 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 16.
2.25 1 2 efortul unitar de aderență de calcul unde: η 1 η 2 f ctd este un coeficient legat de condițiile de aderență și de poziția barei în timpul betonării = 1.0 condiții bunede aderenţă = 0.7 toate celelalte cazuri este un coeficient legat de diametrul barei = 1.0 pt φ 32 mm = (132 φ)/100 pt φ > 32 mm rezistența de calcul la întindere a betonului, 1 2 3 4 5,, Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 17.
2.25 1 2 efortul unitar de aderență de calcul Condiții de aderență Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 18.
Barele de armătură longitudinale pot fi ancorate la capetele lor prin următoarele forme: 1. capete drepte 2. capete îndoite ciocuri (cârlige) sau bucle Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 19.
Barele de armătură longitudinale pot fi ancorate la capetele lor prin următoarele forme: 3. capete drepte cu sudarea unor bare transversale 4. Capete cu ancore speciale (headed reinforcement) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 20.
4. Capete cu ancore speciale (headed reinforcement) Transferul eforturilor concentrat elimină necesitatea lungimii de ancoraj, fără utilizarea aderenți Se poate utiliza lungimea totală a barei Reducerea aglomerării armăturilor reducerea dimensiunii elementului Ancorajul rigid la armăturile de forță tăietoare reduce deformațiile specifice de forfecare, reducând deschiderea fisurilor de tăiere Distribuția eforturilor Poziția secțiunii active Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 21.
4. Capete cu ancore speciale (headed reinforcement) instalare ușoară și rapidă fără ciocuri sau îndoiri (consum redus de material) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 22.
4. Capete cu ancore speciale (headed reinforcement) Console Stâlpi Pile caps (hrc.com) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 23.
Factorii care influențează aderența calitatea betonului C f b dozajul de ciment Cim f b raportul apă/ciment A/Cim f b compactarea Compact f b poziția armăturilor în timpul turnării bare orizontale f b (goluri de aer) bare verticale f b forma secțiunii transversale a barei f b Vârfuri de tensiune Compactare mai slabă Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 24.
Factorii care influențează aderența diametrul barelor ɸ f b f b med (N/mm 2 ) 4,5 2,8 1,8 16 20 26 ø (mm) acoperirea cu beton acop. bet. f b Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 25.
Factorii care influențează aderența lungimea de înglobare l b f bmed A s P f b med (N/mm 2 ) l b 6 4 A s P 2 l b 0 30 60 150 400 l b (mm) distanța dintre bare s l f b 1 2 > 2r < 2r f b1 > f b2 Suprapunere eforturi Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 26.
Factorii care influențează aderența distanța dintre bare s l f b Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 27.
Factorii care influențează aderența distanța dintre bare s l f b Distanţa minimă liberă dintre armăturile longitudinale s l, atât pe orizontală, cât şi pe verticală, trebuie să fie cea mai mare dintre valorile 1 2 Ф diametrul barei (mm) d g dimensiunea maximă a agregatului folosit k 1,k 2 valorile date în anexa naţională. Recomandat : k 1 =1 and k 2 =5mm Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 28.
Factorii care influențează aderența bareletransversale previn deformațiile transversale f b σ 1 fretă Plase sudate 1 2 f b1 < f b2 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 29.
Înnădirea barelor să asigure transmiterea eforturilor de la o bară la alta să fie decalate și să nu fie dispuse în zone puternic solicitate (reazeme sau zone plastice!) Transmiterea eforturilor de la bară la alta se efectuează prin: înnădirea barelor prin suprapunere sudare prin alte metode Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 30.
Înnădirea barelor de armătură prin sudură poate fi realizată, de regulă, prin sudare electrică: a) prin suprapunere; b) cu eclise din cupoane de armătură sau din profiluri; c) cap la cap cu topire intermediară; Sursa: http://www.scrigroup.com/tehnologie/tehnica mecanica/sudarea manuala cu arc electri41982.php NE 012/2 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 31.
Înnădirea barelor de armătură prin sudură poate fi realizată, de regulă, prin sudare electrică: d) cap la cap, în cochilie (cu sudura manuală, în cochilie în baie de zgură) I rădăcina sudurii II sudura propriuzisa in baie de zgura, executata in straturi, cu pauze intermediare, pentru indepartarea zgurei; III stratul de acoperire a sudurii. cu sudura în poziție verticală cu sudură în poziție orizontală e) cap la cap, în semimanşon de cupru. Modul de înnădire a barelor prin sudură va fi precizat în proiect, împreună cu eventualele condiții specifice, precum şi cu abaterile admisibile. Sursa: http://www.scrigroup.com/tehnologie/tehnica mecanica/sudarea manuala cu arc electri41982.php NE 012/2 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 32.
Alte metode de înnădire sunt, de exemplu: înnădirea cu filet, normal sau conic; înnădirea cu manşon presat radial; înnădirea cu manşon şi compoziție turnată la interior (oțel topit sau alte materiale); înnădirea cap la cap, cu manșon de poziționarea (pentru armături comprimate). Dr.ing. Nagy György T. NE 012/2 Facultatea de Construcții 33.
Înnădirea barelor prin suprapunere 0 1 2 3 5 6, 0, Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 34.
Suprapunerea plaselor sudate Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 35.
Înnădirea cu dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) înnădirea cu filet, normal sau conic În fundații Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 36.
Înnădirea cu dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) înnădirea cu filet, normal sau conic În fundații Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 37.
Înnădirea cu dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) Dr.ing. Nagy György T. (Lenton) Facultatea de Construcții 38.
Dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) înnădirea cu manşon presat radial Dr.ing. Nagy György T. halfen.com Facultatea de Construcții 39.
Dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) înnădirea cu manşon presat radial Dr.ing. Nagy György T. halfen.com Facultatea de Construcții 40.
Dispozitive mecanice de cuplare (cuplori) (couplers) înnădirea cu manșon şi compoziției turnată la interior (oțel topit sau alte materiale) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 41.
4.1 ANCORAREA ARMĂTURII ÎN BETON 4.2 STADIILE DE LUCRU 4.3 DURABILITATEA BETONULUI ARMAT Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 42.
Betonul şi armătura au proprietăţi fizico mecanice diferite, puse în evidenţă de curbele caracteristice ale celor două materiale. σ c σ s f c f t f y 0.4f cm ε ctu tan α = E cm α E s ε c ε cu ε sy ε su ε s A n f ct unde f c rezistența la compresiune a betonului f ct rezistența la întindere a betonului ε cu deformația specifică ultimă la compresiune ε ctu deformația specifică ultimă la întindere E cm modulul de elasticitate secant unde f y limita de curgere f t rezistența la întindere a oțelului ε su deformația specifică ultimă la întindere ε sy deformația specifică la curgere E s modulul de elasticitate al oțelului Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 43.
Sub acţiunea încărcărilor exterioare, monoton crescătoare, în elementele din beton armat se produc modificări cantitative (ale eforturilor) şi calitative (ale comportării materialelor), ceea ce permite delimitarea unor etape, denumite stadii de lucru. Comportarea depinde de procentul da armare p = 100A s /A c. betonul slab armat, realizat cu procente de armare foarte reduse (cu precădere în construcţii hidrotehnice masive); betonul armat, realizat cu procente mici şi mijlocii de armare (domeniul construcţiilor civile, industriale şi al podurilor); betonul supraarmat, realizat cu procente mari de armare; această situaţie este în general evitată. Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 44.
La o încărcare statică de scurtă durată, monoton crescătoare se disting trei stadii de lucru: stadiul I, nefisurat (elastic) stadiul II, fisurat (elastico plastic) stadiul III, de rupere (plastic). Pentru a discuta stadiile de lucru, vom considera o grindă simplu rezemată (M constant pe porțiunea de mijloc). P = 0 rupere M V Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 45.
STADIUL I. încărcarea are valori mici betonul este nefisurat toată secţiunea transversală este activă rigiditatea la încovoiere (EI) maximă comportare preponderent elastică; Limita Stadiului I. ct = ctu ct =f ct 1 a modificare calitativă = plasticizarea betonului întins (curbarea diagramei de eforturi unitare); fisurarea este iminentă! (una sau mai multe fisuri normale pe axa elementului) a 2 a modificare calitativă = betonului întins este fisurat elementul trece în Stadiul II, cu betonul întins fisurat scos din lucru Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 46.
STADIUL I. Proiectarea în Stadiul I. nu este economică, deoarece eforturile în armături sunt foarte mici Proiectarea în Stadiul I. se utilizează de regulă la structuri hidrotehnice 0.10 0.15 1000 0.1 0.15 210000 21 30 2 210 500 2 ε c <<ε cu σ c <<f c h h/2 d axa mediană M axa neutră h/2 A s ε s <<ε y σ s <<f y d s b ε ct <ε ctu σ ct <f ct Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 47.
STADIUL I. ε c <<ε cu σ c <<f c h h/2 d axa mediană M axa neutră h/2 A s ε s <<ε y σ s <<f y d s b ε ct <ε ctu σ ct <f ct Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 48.
STADIUL I. ε c <<ε cu σ c <<f c ε c <<ε cu σ c <<f c h h/2 d M cr axa M mediană axa a. n. neutră h/2 A s ε s <<ε y σ s <<f y ε s <<ε y σ s <<f y d s b ε ct <ε ctu σ ct <f ct ε ct =ε ctu σ ct =f ct Fisurarea betonului Limita Stadiului I. 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 49.
STADIUL I. ε c <<ε cu σ c <<f c ε c <<ε cu σ c <<f c h h/2 d M cr axa M mediană axa a. n. neutră h/2 A s ε s <<ε y σ s <<f y ε s <<ε y σ s <<f y d s b ε ct <ε ctu σ ct <f ct ε ct =ε ctu σ ct =f ct Fisurarea betonului Limita Stadiului I. 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 50.
STADIUL II. stadiul de serviciu secţiunea activă este formată din betonul comprimat şi armătura întinsă încărcarea are valorile de serviciu date de exploatarea normală; se verifică SLS (deschidere fisuri şi deformaţii) rigiditatea la încovoiere (EI) scade din cauza fisurării comportare elasto plastică funcţie de nivelul de solicitare, dar uzual nu se trece de comportarea elastică: în betonul comprimat: c 0,5 f c în armătura întinsă: s 0,7...0.8 f y Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 51.
STADIUL II. stadiul de serviciu Baza calculului la SLS și la oboseală ε c <ε cu σ c <f c h h/2 d M E a. n. ε ctu f ct h/2 A s ε s <ε y σ s <f y d s b 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 52.
STADIUL II. stadiul de serviciu Baza calculului la SLS și la oboseală ε c <ε cu σ c <f c h h/2 d M E a. n. ε ctu f ct h/2 A s ε s <ε y σ s <f y d s b 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 53.
STADIUL II. stadiul de serviciu Baza calculului la SLS și la oboseală ε c <ε cu σ c <f c h h/2 d M E a. n. h/2 A s ε s <ε y ε ctu σ s <f y f ct Se poate neglija d s b 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 54.
STADIUL III. stadiul de rupere a 3 a modificare calitativă = armătura întinsă curge (σ s = f y ) se formează o articulaţie plastică (grinda se deformează sub sarcina constantă M p ) Moment încovoietor de plasticizare: M p = A s f y z 0,9A s f y d secţiunea activă scade până se zdrobeşte betonul comprimat încărcarea ajunge la valoarea maximă (de rupere) rigiditatea la încovoiere (EI) este minimă deformata pronunţată a grinzii, duce la deschiderea exagerată a fisurilor comportare plastică rupere cu caracter ductil, cu deformaţii mari (M R ) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 55.
STADIUL III. stadiul de rupere ε c <ε cu σ c <f c ε cu f c h h/2 d ε ctu M p a. n. M R f ct h/2 A s ε s =ε y f y ε y <ε s <ε u f y d s b Curgerea armăturii Zdrobirea betonului 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 56.
STADIUL III. stadiul de rupere ε c <ε cu σ c <f c ε cu f c h h/2 d ε ctu M p a. n. M R f ct h/2 A s ε s =ε y f y ε y <ε s <ε u f y d s b Curgerea armăturii Zdrobirea betonului 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 57.
STADIUL III. stadiul de rupere ε c <ε cu σ c <f c ε cu f c h h/2 d ε ctu M p a. n. M R f ct h/2 A s ε s =ε y f y ε y <ε s <ε u f y d s b Curgerea armăturii Zdrobirea betonului 1.75 3.5 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 58.
STADIUL III. stadiul de rupere ε c <ε cu σ c <f c ε cu f c h h/2 d ε ctu M p a. n. M R f ct h/2 A s ε s =ε y f y ε y <ε s <ε u f y d s b Curgerea armăturii Zdrobirea betonului 1.75 3.5 1.75 3.5 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 59.
ε c <<ε cu σ c <<f c ε c <<ε cu σ c <<f c ε c <ε cu σ c <f c ε c <ε cu σ c <f c ε c =ε cu σ c =f c ε ctu ε ctu ε s M σ s <<f y ε s <<ε y M cr σ s <<f y ε ctu ε s <ε y M E σ s <f y ε s =ε y M p σ s =f y ε y <ε s <ε u M R σ s =f y ε ct <ε ctu σ ct <f ct ε ct =ε ctu σ ct =f ct Limita stad I. Fisurare Serviciu Curgerea armăturii Zdrobirea betonului STADIUL I. STADIUL II. STADIUL III. a) toată secțiunea activă deformații elastice a.n. sub axa mediană rigiditatea elementului este maximă stadiu instabil b) plasticizarea betonului întins M cr momentul de fisurare reducerea rigidității zone active: betonul comprimat + armătura întinsă a.n. trece deasupra axei mediane 0.5 0.7 0.8 a) creșterea deformațiilor curgerea armăturii deformații plastice a betonului formarea articulației plastice M p 0.9A s f y d b) a.n. în poziția maximă rigiditatea secțiunii este minimă deformații foarte mari cedarea prin zdrobirea betonului comprimat comportare ductilă Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 60.
Slide 60 TNG1 collins and mitchel - Shear and Torsion Design of Prestressed and Non-Prestressed Concrete Beams, PCI J 1980 Tamas Nagy Gyorgy; 28.02.2017
Stadiul I Curgerea armăturii Ruperea 1,2 0,8 1,2 M p 160 M r Rotaţie în articulaţia plastică Stadiul III 140 120 curgerea armăturii Arm. montaj M E M f 100 80 60 40 20 (EI) I (EI) II fisurarea betonului Stadiul II Stadiul I 40 3 20 20 (cm) SECT. TRANSV. w (m) săgeata w E 0,01 0,02 0,03 0,04 w r Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 61.
Ruperea pentru alte procente de armare decât mici şi mijlocii Beton simplu cu armătură de siguranţă Se rupe armătura, care în acest caz are rolul de a reduce în oarecare măsură fragilitatea betonului simplu. Betonslabarmat Ruperea se produce fie prin zdrobirea betonului comprimat, fie prin deformaţii excesive ale armăturii. Beton supraarmat Ruperea se produce prin zdrobirea betonului, fără ca armătura întinsă să ajungă la limita de curgere. deformaţii mici caracter casant. soluţie neeconomică armătura nu este folosită la capacitate maximă. Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 62.
de a lungul elementului se pot identifica toate stadiile de lucru elementul lucrează ca un arc de beton cu tirant de oțel ancoraj Recunoașteți?! Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 63.
4.1 ANCORAREA ARMĂTURII ÎN BETON 4.2 STADIILE DE LUCRU 4.3 DURABILITATEA BETONULUI ARMAT Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 64.
Durabilitatea = aptitudinea de a menţine caracteristici corespunzătoare de rezistenţă, stabilitate şi de funcţionalitate pe durata de viaţă proiectată, fără cheltuieli excesive de întreţinere, altele decât cele uzuale Coroziune: inițiată de cloruri sau de carbonatare Îngheţ/dezgheţ Reacţii alcalii silicioase Factorii care afectează structura Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 65.
Coroziunea armăturilor inițiată de cloruri Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 66.
Coroziunea armăturilor inițiată de carbonatare În mp Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O beton mediu nu mai este alcalin nu mai există protecție se reduce ph 12 14 la ph 7 8 CO 2 H 2 O nu se întâmplă nimic! nu se întâmplă nimic! Dar CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 (acid carbonic) După depasivare H 2 CO 3 atacă armătura ruginire Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 67.
Coroziunea armăturilor inițiată de carbonatare Ca(OH) 2 barele sunt protejate Stratul carbonatat atac de CO 2 După o perioadă lungă Stratul carbonatat Atac de CO 2 SAU H 2 O FĂRĂ PROBLEME Atac de CO 2 + H 2 O RUGINĂ RUGINĂ fisuri longitudinale Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 68.
Coroziunea armăturilor inițiată de carbonatare Exfoliere Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 69.
Coroziunea armăturilor efecte suprapuse Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 70.
Durata proiectată de viață a construcțiilor (valori orientative) Categoria duratei vieții Durata de viață proiectată a structurii (în ani) Tipul construcției (Exemple) 5 =100 4 50 100 3 15 30 Structuri pentru clădiri monumentale și construcții inginerești importante Structuri pentru clădiri și alte construcții curente Structuri pentru construcții agricole sau similare 2 10 25 Părți de structură ce pot fi înlocuite 1 10 Structuri temporare Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 71.
Durabilitatea betonului este influenţată de următorii factori: condiţiile de expunere: atmosfera, solul, apa de mare, săruri, abraziune mecanică, depozitare sau contact cu substanţe chimice clasa de expunere X tipul de ciment pot fi necesare cimenturi speciale rezistente la agenţii chimici calitatea betonului se alege uzual din condiţii de rezistenţă, dar poate să fie necesară o clasă superioară în anumite medii grosimea de acoperire cu beton a armăturii se calculează funcţie de clasa de expunere, are rolul de a proteja armătura de pătrunderea substanţelor agresive, dar şi în caz de incendii deschiderea fisurilor dacă nu depăşesc deschiderile admise (general 0,3 mm), nu sunt în general periculoase Dacă factorii sunt favorabili, durabilitatea betonului este foarte mare. Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 72.
0 Nici un risc de coroziune C Carbonation = Carbonatare D Deicing salt = Sare pentru dezgheţare S Seawater = Apă de mare F Frost = Îngheţ A Agressive environmet = Agresivitate chimică + M Mechanical abrasion = Uzură mecanică Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 73.
Condiții de mediu suprapunerea efectelor Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 74.
Strategii de luat în considerare pentru creșterea durabilității: A. Evitarea reacţiilor de degradare se obţine prin: schimbarea mediului aplicarea pe elemente a unor membrane, pelicule protecţie etc.; de alegerea unor materiale nereactive: oţel inoxidabil, oţel peliculizat, agregate nereactive, cimenturi rezistente la sulfaţi; inhibarea reacţiilor prin protecţie catodică, utilizarea antrenorilor de aer pentru sporirea rezistenţei la îngheţ dezgheţ. B. Selectarea materialelor şi compoziţiilor optime, potrivite pentru a rezista reacţiilor de degradare considerate şi aşteptate: compoziţia adecvată a betonului; grosimi de acoperire cu beton corelate cu condiţiile de mediu; aplicarea unei tehnologii adecvate de compactare a betonului; sporirea secţiunii elementelor faţă de cele rezultate din calcul, dacă este necesar. Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 75.
Acoperirea cu beton este distanţa între suprafaţa armăturii (incluzând etrierii sau agrafele) până la suprafaţa betonului. Acoperirea cu beton asigură: - transmiterea forțelor de aderentă de la armătură la beton - protecția oțelului împotriva coroziunii - protecția la foc (nu se tratează aici) Valoarea nominală a acoperirii: Această valoare trebuie specificată pe desene!!! Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 76.
Acoperirea cu beton este distanţa între suprafaţa armăturii (incluzând etrierii sau agrafele) până la suprafaţa betonului. Acoperirea cu beton asigură: - transmiterea forțelor de aderentă de la armătură la beton - protecția oțelului împotriva coroziunii - protecția la foc (nu se tratează aici) Valoarea nominală a acoperirii: Această valoare trebuie specificată pe desene!!! d s C nom,long long etr C nom,etr Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 77.
Acoperirea minimă, ;,,,, ;10, ;, ;10 aderență durabilitate -c min,b - este acoperirea minimă de beton din condiţii de aderenţă -c min,dur - acoperirea minimă de beton din condiţii de mediu (A.N.) -Δc dur,γ - coef. de siguranță adițională (în general =0) (A.N.) -Δc dur,st - reducerea acoperirii de beton în cazul oțelului inoxidabil (A.N.) -Δc dur,add - reducerea acoperirii de beton în cazul protecției suplimentare (A.N.) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 78.
Acoperirea minimă c min,b c min,dur φ funcție de clasa structurală Δc dev = 5 mm plăci monolite (A.N.) = 10 mm restul elementelor (A.N.) Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 79.
Clasificare structurală recomandată Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 80.
Dr.ing. NAGY GYÖRGY Tamás profesor E mail: tamas.nagy gyorgy@upt.ro Tel: +40 256 403 935 Web: Birou: http://www.ct.upt.ro/users/tamasnagygyorgy/index.htm A219 Dr.ing. Nagy György T. Facultatea de Construcții 81.