Gradul de maturizare al betonului

GRADUL DE MATURIZARE

Gradul de maturizare al betonului :

A.GENERALITATI

Sunt numeroase cazurile in care este necesar sa se cunoasca ce rezistenta a atins un beton dupa un anumit interval de timp de la punerea sa in lucrare astfel incat, atunci cand elementul de beton este supus la anumite actiuni fizico-chimice, rezistentele finale ale lui sa nu fie afectate in mod defavorabil.

Astfel se pot da cateva exemple mai semnificative:

1.In conditiile de timp friguros, temperaturile negative nu vor produce deteriorari elementului, daca acesta a atins un nivel critic de intarire, care se stabileste in procente (minime) fata de marca betonului, in functie de raportul apa-ciment si are urmatoarele valori:

-18% din marca pentru A/C = 0.4

-25% din marca pentru A/C = 0.5

-31% din marca pentru A/C = 0.6

-36% din marca pentru A/C = 0.7

2.In cazul decofrarii elementului de beton, cofrajele se pot indeparta numai dupa ce betonul a atins o rezistenta minima de :

-2.5 N/mmp - pentru partile laterale ale cofrajului

-70% fata de clasa pentru fetele inferioare la placi si grinzi, cu deschidere de maximum 6.0 m

-85% fata de clasa pentru fetele inferioare la placi si grinzi cu deschiderea de minimum 6.0 m

3.In cazul elementelor precomprimate, transferul (transmiterea precomprimarii asupra betonului) se poate realiza numai daca rezistenta minima a betonului va fi de:

-25 N/mm² pentru Bc 25

-28 N/mm² pentru Bc 30

-32 N/mm² pentru Bc 35

-35 N/mm² pentru Bc 40

-42 N/mm² pentru Bc 50

-49 N/mm² pentru Bc 60

Se mentioneaza ca aceste valori sunt date pentru stabilirea orientativa a datei cand trebuie incercate cofrajele, intrucat rezistentele se stabilesc ca o valoare medie a incercarilor la compresiune a cuburilor de beton.

Determinarea nivelului de intarire a betonului, dupa un anumit interval de timp scurs de la punerea sa in lucrare, se poate realize pe doua cai:

-Cu ajutorul unor epruvete din beton pastrate in aceleasi conditii de regim termic cu cele ale elementului de constructie si incercate la compresiune.

-Prin evaluarea gradului efectiv de maturizare al betonului.

Avand in vedere ca prima cale creeaza mari greutati de relizare la nivelul santierului, este de preferat sa se adopte a doua cale. Gradul efectiv de maturizare al betonului (Mqi) se defineste prin suprafata diagramei cuprinsainter curba de variatie a temperaturii betonului (q) si ordonata de -10 C pentru intervalul de timp dorit (t). El se exprima in h C.

Temperatura betonului se masoara pe fetele orizontale ale acestuia cu ajutorul inregistratoarelor automate de temperatura sau cu ajutorul termometrelor industriale (termometrele se introduc in gauri cilindrice relizate in elemente de beton conform pozitiilor prevazute in proiect si apoi se etanseizeaza cu calti spatiul dintre termometru si peretii gaurii, la partea superioara, a acestora).

Citirile se fac dupa cel putin 5 minute de la terminarea montarii, la un interval de 6-12 ore. Este indicat sa se masoare temperatura betonului simultan in ami multe puncte diferite, obtinandu-se astfel o temperatura medie a elementului de beton.

B.CALCULUL GRADULUI EFECTIV DE MATURIZARE AL BETONULUI

Se cunosc intervalele de timp ti si respectiv valorile temperaturilor la inceputul intervalului qi si la sfarsitul lui qi+1.

Se aproximeaza ca variatia temperaturii intre cele doua limite (qi si qi+1) este liniara, drept pentru care temperatura medie pentru intervalul de timp ti rezulta:

Gradul de maturizare al betonului, pentru intervalul de timp ti va fi:

Mqi q i + 10) x ti [h C]

Gradul efectiv de maturizare a betonului este:

Mqi x Kqi [h C]

In care Kqi este un coeficient de echivalare a gradului de maturizare al betonului evaluat la temperatura q i si cel evaluat la temperatura etalon de +20 C.

Gradul efectiv de maturizare al betonului, pentru intervalul total de timp tk, este:

M = S q i + 10) x ti x Kqi [h C]

n - numarul de intervale de timp ti in care se masoara temperatura betonului.

Pentru elemente tip fundatie de beton armat realizata din beton de clasa C12/15, preparat cu ciment de tip Pa 35 ( II A- 32.5 ) si avand raportul apa - ciment A/C = 0,55 sa se determine :

A.    Dupa cate zile se pot decofra elementele constructive ( fete laterale )

B.     Sa se specifice cate zile trebuie protejate elementele impotriva inghetului

( daca este cazul ) .

Calculul gradului de maturizare s-a facut sistematizat , intocmindu-se tabelul de mai jos astfel :

se completeaza coloanele cu ziua , ora si temperatura citita ( ө_i ) ;

se calculeaza temperatura medie cu ajutorul formulei :

ө_i^' =

Din tabelul 1 , se determina valoarea coeficientilor de echivalenta a gradului de maturizare ( K_ө ) al betonului evaluat la temperature

medie ө_i^' cu cel evaluat la temperature etalon de + 20 C ;

Se calculeaza durata intervalului de timp t_i ;

Se calculeaza gradul efectiv de maturizare al betonului , evaluat pentru intervalul de timp t_i , M_өi * K_ө ;

Se calculeaza gradul efectiv de maturizare al betonului , evaluat pentru intervalul total de timp t_k = ∑ t ;

M_өi * K_ө [ hC ]

care la sfarsitul intervalului este de :

M_ef = 8053 [ hC ]

Pentru fetele laterale ale elementelor :

Nivelul de intarire: β=.

-2.5 N/mmp - pentru partile laterale ale cofrajului

-15 N/mmp - C12/15

Din tabelul in functie de tipul cimentului Pa 35 ( II A-s 32,5 ) si nivelul de intarire β = 16,67% , rezulta gradul de maturizare al betonului

Mβ = 786,75 hC(prin interpolare) pentru decofrarea fetelor laterale ale elementelor .

M_ef > Mβ

Gradul de maturizare efectiv corespunzator nivelului de intarire

% pentru decofrarea fetelor laterale a fost atins in ziua a 2 a la orele 15⁰⁰ , avand urmatoarea valoare :

M_ef = 832,036 [ hC ] > Mβ = 786,75 [ hC ]

Pe timp friguros :

In conditii de timp friguros , betonul nu mai trebuie protejat cand gradul efectiv de maturizare depaseste gradul critic( M_ef > M_k ).

Din tabelul in functie de tipul cimentului ( II A-S 32,5 ) si de raportul apa-ciment A/C=0,55 , rezulta gradul critic de maturizare al betonului

( M_k = 1250 hC ) pentru protejarea elementului .

Gradul de maturizare critic corespunzator raportului apa-ciment A/C pentru protejarea elementelor a fost atins in ziua a 3 a la orele avand urmatoarea valoare :M_ef = 1370,12 [ hC ] > M_k =1250 [ hC ].

Dupa aceasta data ,betonul nu mai este afectat de temperaturile negative.

Calculul gradului de maturizare s-a facut sistematizat , intocmindu-se tabelul de mai jos astfel :