Evolutiile semnalate in ultimul deceniu privind structurile de beton armat, cu inaltimi si deschideri din ce in ce mai indraznete, reclama folosirea de betoane cu caracteristici fizico-mecanice superioare.
Utilizarea betoanelor de inalta rezistenta la realizarea structurilor de beton armat raspunde cu prisosinta acestor necesitati, prezentand si o serie de avantaje sub aspectul reducerilor de costuri, prin realizarea unor elemente zvelte si durabile. Proprietatile favorabile privind durabilitatea confera betoanelor de inalta rezistenta importante beneficii in timp. Pe de alta parte, prin viteza mare de crestere a rezistentelor in primele zile de la turnare, acestea permit o decofrare rapida si posibilitatea intrarii in exploatare a structurilor la varste tinere, ceea ce conduce la importante beneficii economice. De asemenea, aceste tipuri de betoane prezinta deformatii de contractie si curgere lenta mici, durabilitate foarte buna, rezistente mari la abraziune, pierderi mici de tensiune etc.
In studiul de fata este examinata comportarea la actiuni de lunga durata a betoanelor de inalta rezistenta cu si fara adaos de fibre din otel. Se prezinta experimentarile efectuate privind contractia si curgerea lenta ale betoanelor de clasa C60/75. Comportarea a fost urmarita in cazul contractiei timp de 390 de zile, iar in cazul curgerii lente 150 de zile.
Programul experimental
Exista putine informatii si rezultate experimentale privind contractia si curgerea lenta a betoanelor de inalta rezistenta. Rezultatele existente prezentate in literatura de specialitate sunt reduse ca numar si sunt obtinute in special pe probe de laborator si in conditii de laborator.
Intr-un grant CNCSIS, in cadrul Disciplinei de Beton Armat si Precomprimat al Facultatii de Constructii si Instalatii din Cluj-Napoca, s-a initiat un program care urmareste determinarea unor caracteristici fizico-mecanice si de lunga durata ale betoanelor de inalta rezistenta, in special contractia si curgerea lenta.
Compozitia betonului
S-au studiat betoane de inalta rezistenta de clasa C60/75, realizate cu ciment Portland pur tip I 52,5 si cu adaos de praf de silice in proportie de 10% din dozajul de ciment. Betoanele au fost realizate cu si fara adaos de fibre de otel (tabelul 1).
Elementele experimentale sunt: cuburi cu l = 150 mm pentru determinarea rezistentelor la compresiune, prisme de 100 mm x 100 mm x 550 mm in cazul determinarii contractiei si cilindri f90 x 300 mm pentru determinarea curgerii lente.
Contractia
Contractia s-a masurat pe prisme de 100 mm x 100 mm x 550 mm. Epruvetele s-au pastrat in conditii variabile de temperatura si umiditate.
Contractia libera este prezentata in fig. 1. Dupa 390 de zile, deformatia specifica de contractie este de circa 0,400 mm/m in cazul betoanelor cu fibre si 0,470 mm/m la betoanele fara fibre de otel.
Introducerea fibrelor de otel in masa betonului reduce contractia dupa 390 de zile cu circa 15%. Fenomenul de amortizare in timp apare la circa 300 de zile.
Curgerea lenta
Probele de beton au fost incarcate la sarcini de lunga durata, iar rezistenta la compresiune pe cilindri la varsta de 210 zile a fost 67 MPa. Incarcarea la lunga durata reprezinta 23% din rezistenta la compresiune determinata pe cilindri f90 x 300 mm. Conditiile de pastrare sunt identice cu cele ale probelor de contractie.
Probele au fost urmarite sub actiunea incarcarii de lunga durata timp de 150 de zile. Evolutia in timp a deformatiilor reologice de curgere lenta ecl se prezinta in fig. 2.
Amortizarea fenomenului de curgere lenta incepe sa se manifeste dupa circa 90 de zile de la incarcare.
Evolutia in timp a caracteristicii curgerii lente jcl = ecl/ee se prezinta in fig. 3.
Se poate observa ca atat valorile ecl cat si jcl ale betoanelor de inalta rezistenta sunt mult mai mici decit valorile similare ale betoanelor obisnuite. Pe de alta parte, efectul fibrelor de otel in masa betonului este de reducere cu pana la 35% a deformatiilor de curgere lenta fata de betoanele de inalta rezistenta fara adaos de fibre.
Concluzii
Prezentul studiu s-a axat pe betoanele de inalta rezistenta cu si fara adaos de fibre din otel sub aspectul deformatiilor reologice. S-a demonstrat o imbunatatire substantiala a caracteristicilor de durata ale acestor betoane comparativ cu betoanele obisnuite. Cercetarile sunt in curs de desfasurare, urmarindu-se a se analiza si alti factori de influenta a acestor valori.
Bibliografie
1. Magureanu, C. – Mechanical properties of high strength concrete, 5th International Symposium on Utilization of High Strength/Strength Performance Concrete, 20-24 June 1999;
2. Magureanu, C., Onet, T. – The influence of repeated loads upon rheological deformation of high strength concrete, First Slovak Conference Concrete Structures, Bratislava, 13-14 Sept. 1994;
3. Magureanu, C., Popa, A. – Mechanical properties and durability of high performance concrete, Creating with concrete, Dundee, 6-10 Sept. 1999;
4. Aitcin, P. C., Mehta, P. K. – Effects of coars aggregate characteristic on mechanical properties of high strength concrete, ACI Materials Journal, may – june 1991;
5. Ionescu, I., Ispas, T., Popaescu, A. – Betoane de inalta performanta, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1999;
6. Magureanu, C. – Betonul de inalta rezistenta si performanta, UT Press, 2003;
7. Magureanu, C., Heghes, B., Rosca, B. – Influence of Aggressive Environmental Effects on the High Strength/High Performance Concrete, SP 228, Washington, USA, 2005.
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 24 –martie 2007
Autori:
Adela CHIOREAN,
Cornelia MAGUREANU – Universitatea Tehnica Cluj-Napoca
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Faci un comentariu sau dai un răspuns?