BETONUL SIMPLU, BETONUL ARMAT sI BETONUL PRECOMPRIMAT
Betonul - un material de constructie artificial, obtinut din ciment, apa, agregate si uneori adaosuri, amestecate īn anumite proportii; dupa hidratare si hidroliza cimentul se īntareste, īnglobānd agregatele.
- un material energointensiv,
- este eterogen si anizotrop, cu deformatii de natura elastica, vāscoasa
si plastica; propriet& 424d32e #259;tile de deformare ale betonului se modifica īn timp, pe masura īntaririi pietrei de ciment.
Rc / Rt = 10.20
Capacitatea de deformare a betonului este limitata, betonul fiind un material casant; deformatiile specifice la care se produce ruperea (deformatiile ultime) au valori mici: la compresiune /00 (mm/m), iar la īntindere /00 (mm/m).
Betonul simplu elementele de constructii supuse la compresiune
Betonul armat - rezulta din dispunerea unor bare din otel, denumite armaturi, īn
zonele īntinse ale elementelor de rezistenta.
- este un material de constructie neomogen, obtinut prin
asocierea si conlucrarea a doua materiale cu proprietati fizico - mecanice diferite cu o comportare unitara, satisfacatoare īn timp.
elementele de beton armat pot prelua orice tip de solicitare:
īncovoiere, īntindere sau compresiune, torsiune etc.
Conlucrarea celor doua mat. cu propr. de rezistenta si de deformare diferite este posibila datorita urmatoarelor aspecte:
aderenta, care ia nastere īntre beton si armatura īn timpul īntaririi betonului, se mentine īn mod curent pāna la ruperea elementului, asigurānd caracterul monolit al elementelor din beton armat;
coeficientii de dilatare termica (otel si beton) au val. aprox. egale,
nu exista reactii chimice īntre beton si armatura;
īn armatura si īn fibrele alaturate de beton - pāna la fisurarea betonului :
- la fisurare betonului īntins:
Pentru ca otelul sa fie folosit eficient, eforturile unitare de īntindere produse de īncarcarile de exploatare trebuie sa fie suficient de mari, aproximativ Evident, valoarea corespunzatoare a deformatiei specifice a betonului depaseste
Betonul armat eficient lucreaza cu zona īntinsa fisurata sub efectul īncarcarilor de exploatare (limitarea deschiderii fisurilor). Sectiunea activa: betonul comprimat si armatura de rezistenta īntinsa (fig.1.1b), betonul īntins dintre fisuri fiind neglijat īn mod curent.
Caracterul ruperii elementelor din beton armat este influentat de coeficientul de armare si de modul de solicitare. Īn general, daca armatura īntinsa ajunge la curgere, ruperea se produce lent, cu deformatii semnificative, fiind o rupere ductila.
Fig. 1.1 Comportarea elementelor īncovoiate din beton simplu,
beton armat si beton precomprimat
Tabelul 1.1
Proprietatile betonului, ale otelului si ale betonului armat
Proprietate |
Material |
||
Beton |
Otel |
Beton armat |
|
Rezistenta la: | |||
- compresiune |
buna |
buna; instabilitatea elementelor zvelte |
buna |
- īntindere |
slaba |
foarte buna |
buna |
- taiere |
satisfacatoare |
buna |
buna |
- foc |
buna |
slaba - scadere rapida a rezistentei |
buna |
Durabilitatea |
buna |
pericol de oxidare |
buna |
Raportul dintre densitate si rezistenta la compresiune [kg/m3:daN/cm2] |
greutate proprie mare, sectiune transversala mare, deschideri foarte mici |
greutate proprie redusa, sectiune transversala mica, deschideri mari |
10 - greutate proprie mare, sectiune relativ mare, deschideri mici si mijlocii |
Betonul precomprimat - o varianta superioara a betonului armat. (sectiunea activa / sectiunea totala - mare, zona īntinsa nefisurata).
Acest lucru este posibil prin introducerea unei stari de tensiune īn beton, īnainte de aplicarea sarcinilor exterioare, de sens contrar cu starea de tensiune provocata de acestea, de obicei cu ajutorul unor armaturi pretensionate de mare rezistenta; aceste armaturi transmit eforturile initiale la beton prin intermediul aderentei sau prin ancoraje speciale.
Alegerea traseului si a pozitiei īn sectiune a armaturii pretensionate se face īn functie de starea de eforturi data de īncarcari, astfel īncāt prin suprapunerea celor doua efecte, sectiunea de beton sa fie comprimata īn īntregime (elemente din beton cu precomprimare totala, fig.1.1c). Deoarece rigiditatea elementului creste, deschiderea poate fi mult marita.
Ruperea elementelor din beton precomprimat se produce casant, cu deformatii mici, īn principal din cauza armaturilor pretensionate, solicitate puternic si realizate din otel dur, fara palier de curgere.
Elemente mixte :
elemente din beton armat cu armatura rigida, cu profile metalice īnglobate (fig.1.2); (stabilitate mare la degradare ciclica, cutremure succesive + cladiri multietajate)
elemente compuse otel-beton sau beton precomprimat-beton armat, la care legat. este asigurata de conectori (fig.1.3a,b), (suprastructuria podurilor).
Fig. 1.2 Elemente din beton cu armatura rigida
Fig. 1.3 Elemente compuse
1.2. ASPECTE LEGATE DE UTILIZAREA BETONULUI
Criterii privind utilizarea betonului Tabelul 1.2
Avantaje |
Neajunsuri |
durabilitatea este corespunzatoare īn aer si īn apa, īn lipsa agentilor agresivi; nu necesita lucrari speciale de īntretinere; rezistenta la foc este mare: poate rezista circa 3.4 ore la temperaturi ridicate, protejānd armatura inglobata (otelul neprotejat īsi pierde rezistenta la temperatura de 6000C); se pot realiza elemente cu cele mai diverse forme arhitecturale, deoarece betonul proaspat ia cu usurinta forma cofrajului; pretul de cost este relativ scazut, comparativ cu alte materiale; comportarea sub actiuni exterioare este buna, fie datorita monolitismului, fie prin realizarea corespunzatoare a īmbinarilor la structurile prefabricate; precomprimarea, sau formele structurale adecvate (de exemplu, pānze subtiri) permit realizarea unor deschideri mari. |
se poate produce coroziunea īn medii agresive ca ape dulci, ape sulfatice, apa de mare, fum industrial etc; este permeabil datorita structurii sale poroase; apa poate transporta agenti agresivi, sau poate cauza cicluri de īnghet-dezghet īn masa betonului; conductivitatea termica si fonica este ridicata; necesita cofraje si esafodaje transformarile ulterioare sau eventualele consolidari sunt greu de facut si pot avea uneori rezultate incerte; demolarea este costisitoare, materialele rezultate din demolare nu se pot reutiliza; fabricarea cimentului este poluanta; rezistenta redusa la īntindere provoaca fisurarea zonei īntinse si armatura se poate coroda īn anumite conditii; greutatea proprie este mare (īn cazul betonului armat) si nu permite realizarea unor structuri zvelte, cu deschideri mari. |
Fig. 1.4 Biblioteca Nationala a Frantei |
Fig. 1.5 Palatul Centrului National al Industriilor si Tehnicii |
Fig.
1.6 Turnul CN din |
Fig. 1.7 Templul Baha'I din Belhi |
|