• (+40) 729 503 369

CAUTARE

DISTRIBUITI ACEASTA PAGINA

GESTIONARE ARTICOLE

Categorii
Arhiva
NEWSLETTER

ROMBADCONSTRUCT.RO

Este un mijloc de punere la dispozitie a unor servicii si informatii din domeniul constructiilor.
Rombadconstruct
Acasa » Tehnologii » BetonFactori care influenteaza contractia si…

Factori care influenteaza contractia si umflarea betonului

28 Aprilie 2018, 16:01  |  Florin Badea  |  Beton
Beton armat

Umflarea si contractia betonului pot fi influentate de numerosi factori ce determina aceste deformatii, insa in continuare vom vorbi de cei mai importanti dintre acestia. Cei mai importanti sunt factorii care depind de compozitia betonului, de modul de punere in opera a betonului, de dimensiunile elementului turnat, de mediul iconjurator si de timp.

1. Factori ce depind de compozitia betonului

a. Natura cimentului. Contractia si umflarea betonului sunt influentate atat de compozitia mineralogica a cimentului[ 1 ] cat si de gradul de finete al acestuia. Cu cat concentratia din ciment a silicatului bicalcic (C2S)[ 2 ] este mai mare cu atat cresc si contractiile si umflarea pietrei de ciment.

Cimenturile mixte prezinta contractii mai mari decat cele portland. Se poate trage concluzia din cele aratate ca deformatiile de contractie si umflare sunt in functie de continutul de gel, intrucat atat cimenturile belitice (bogate in silicat bicalcic) ca si cele mixte prezinta prin hidratare un volum de gel mai pronuntat.

Finetea de macinare a cimentului influenteaza volumul fazei hidratate si ca urmare deformatia de contractie a betonului.

Cimenturile aluminoase prezinta modificari de volum mai reduse decat cele portland. In figura nr.1 sunt prezentate rezultatele in urma masurarilor efectuate pe probe de mortar 1:2.

Figura 1
Figura 1
Contractia si umflarea mortarului cu ciment aluminos
fata de cel cu ciment portland

Dozajul de ciment. Contractia si umflarea betonului, la acelasi raport apa/ciment, cresc o data cu dozajul in ciment. Cresterea este mai pronuntata in cazul contractiei. Pentru aceeasi consistenta a amestecului insa, reducerea continutului de ciment inseamna o crestere a raportului apa/ciment, ceea ce mareste variatiile de volum ale betonului. In figura nr.2 este prezentata variatia contractiei la doua betoane cu acelasi raport apa/ciment dar cu dozaje diferite de ciment.

Figura 2
Figura 2
Variatia contractiei betonului in functie de dozajul de ciment

b. Raportul apa/ciment. La acelasi dozaj de ciment, contractia creste cu raportul apa/ciment direct proportional. Rezultatele inregistrate pe mortare cu diferite doze, dupa 4 luni de pastrare in aer arata in acelasi timp si influenta dozajului de ciment asupra contractiei. Cat priveste evolutia contractiei si umflarii in timp, un raport apa/ciment mai mare, face ca posibila o contractie mai redusa in primele 30 de zile, pentru ca apoi sa creasca mai mult decat in cazul unui raport apa/ciment mai mic. Umflarea mortarului este pe toata durata observatiilor influentata in acelasi mod de raportul apa/ciment. O data cu cresterea cantitatii de apa de amestec, compactitatea betonului scade prin marirea numarului porilor. fapt care favorizeaza pierderea apei prin evaporare. Mentionam ca pierderea in greutate a unei probe de beton, datorita evaporarii apei, variaza in timp dupa o curba intru totul asemanatoare cu cea care descrie deformatia de contractie.

Pornind de la ideea ca agregatele compacte nu prezinta variatii de volum, introducerea lor in pasta de ciment va reduce contractia si umflarea acestuia (si implicit a betonului) cu atat mai mult cu cat volumul agregatelor, raportat la volumul pastei de ciment, este mai mare. In figura nr.3 este prezentata grafic variatia contractiei unui mortar de ciment cu diferite dozaje de nisip.

Figura 3
Figura 3
Contractia mortarului, cu diferite dozaje de nisip,
in raport cu cea a pietrei de ciment

Se poate considera ca o contractie a pietrei de ciment este de 10 ori mai mare decat a unui beton obisnuit la care volumul pastei de ciment ocupa 30% din volumul total si de patru ori mai mare decat a mortarului la care acest volum este de 50%.

c. Agregatele. Influenta volumului agregatului, raportat la volumul mortarului sau betonului, asupra deformatiilor din contractie este pusa bine in evidenta in figura nr.4. Graficul presupune ca agregatele folosite nu prezinta ele insele contractii. Se poate remarca faptul ca la acelasi volum de agregate introdus in pasta de ciment, contractia betonului difera in anumite limite in functie de natura agregatului. O influenta mai mare o are insa granulozitatea acestuia. Un volum mai mare de material fin, necesitand o cantitate mai mare de apa pentru asigurarea unei lucrabilitati corespunzatoare, conduce la contractii mai mari.

Figura 4
Figura 4
Influenta volumului agregatului asupra contractiei betonului

Agregatele care prezinta contractii influenteaza substantial contractia betonului, efectivul neputand fi in general controlat printr-o ajustare a compozitiei betonului. In aceasta situatie se afla gresia, marmura, doleritul si in general agregatele cu structura poroasa. Modul de elasticitate al agregatului influenteaza intr-obmica masura contractia betonului, mai ales cand raportul dintre acest modul si cel al pietrei de ciment este mai mare decat 5, situatie considerata frecventa la betoanele obisnuite.

d. Adaosurile. Substantele plastifiante tensio-active influenteaza contractia si umflarea betonului indirect, prin modificarea factorului apa-ciment. se constata ca in conditii egale, adaosul de plastifiant de 1% din cantitatea de ciment, nu influenteaza apreciabil contractia betonului, indiferent de umiditatea relativa a mediului in care este pastrat.

Modul de punere in opera a betonului

S-a analizat , la capitolul privind structura betonului, ca in masa acestuia exista o serie intreaga de goluri de diferite dimensiuni care iau nastere atat ca o consecinta a modului particular de formare si intarire a pietrei de ciment dar si ca rezultat al unei compactari defectuoase a betonului, favorizata de folosirea unui factor apa-ciment ridicat. Dupa Lehman F.G. contractia betonului depinde in mare masura de volumul de aer aflat in masa sa. In figura nr.5 este reprezentata atat influenta cantitatii de apa cat si a continutului de aer asupra contractiei betonului obisnuit, se poate vedea ca, la aceeasi constanta, contractia este aproape constanta indiferent de volumul de aer continut in masa betonului.

Figura 5
Figura 5
Influenta volumului de aer din masa betonului asupra contractiei

Tehnologia de punere in opera a betonului ofera numeroase posibilitati de indesare mecanica a acestuia, a caror folosire conduce atat la reducerea cantitatii de apa de amestec cat si a volumului de aer inclus. Prin urmare, o data cu marirea compactitatii betonului, se reduce contractia acestuia.

3. Dimensiunile si forma elementului turnat

Contractia unei probe de beton este cu atat mai mare cu cat raportul dintre volumul sau V si suprafata de evacuare S este mai mic.

Contractia betonului nu este aceeasi in diferite zone ale elementului turnat. Astfel, raportul dintre contractia transversala si cea longitudinala la mijlocul lungimii si la extremitatile unor prisme avand dimensiunile de 14x14x56, 7x7x60 si 20x20x60 cm, este dat in tabelul nr.1. Se constata ca la o varsta tanara (7 zile) diferenta dintre cele doua masuratori este de ordinul a 30% din timp ce la o varsta mai inaintata (5 ani), ea se reduce la 10%. Astfel, rezulta ca in final contractia betonului este aceeasi in orice parte a elementului.

Tabelul 1 - Raportul dintre contractia transversala si cea longitudinala

TIMPUL
MIJLOC
EXTREMITATI
7 zile 1 1,34
90 zile 1 1,34
200 zile 1 1,20
5 ani 0,94 1,10

4. Mediul inconjurator

Umiditatea relativa a mediului ambiant reprezinta factorul esential care conditioneaza migrarea apei in si din masa betonului si ca atare determina, calitativ si cantitativ, modificarile de volum ale acestuia. Betonul pastrat in aer se contracta cu atat mai mult cu cat umiditatea relativa a aerului este mai redusa.

Dependenta dintre pierderea apei prin evaporare si contractia betonului este prezentata schematic in figura nr.6. Se pot distinge trei faze: OA cand evaporarea apei nu produce contractii sensibile, AB cand pierderea apei influenteaza puternic contractia si BC cand contractia continua sa creasca fara ca evaporarea apei sa fie apreciabila. Contractia legata de pierderea apei, numita si contractie hidraulica, poate fi considerata proportionala cu cantitatea de apa evaporata, deoarece punctele B din figura nr.6 se inscriu, in functie de umiditatea relativa a aerului, dupa o dreapta (figura nr.7). Apa evaporata, determinata prin pierderea in greutate a probei, reprezinta apa libera (zona OA) si apa legata fizic (zona AB). Cresterea contractiei fara o pierdere sensibila a apei se poate explica prin migrarea apei in masa betonului de la interior spre periferie fara ca aceasta sa insemne neaparat o cedare a apei spre mediul inconjurator.

Figura 6
Figura 6
Contractia betonului si pierderea in greutate prin evaporarea apei
Figura 7
Figura 7
Proportionalitatea dintre contractia hidraulica si apa evaporata

5. Timpul

Intr-un regim constant de temperatura si umiditate, variatia contractiei si umflarii betonului in timp descrie o curba a carei alura este aceeasi, indiferent de factorii care influenteaza cantitativ aceste modificari de volum. Deformatiile se manifesta la inceput cu o viteza mai mare care scade apoi cu timpul, fenomenul amortizandu-se dupa un numar de ani. Varsta la care contractia poate fi considerata amortizata depinde de dimensiunile elementului. La contractiile masive contractia se amortizeaza abia dupa 10-15 ani. Pentru dimensiunile elementelor de beton armat frecvent intalnite in contractiile civile si industriale, valorile de referinta ale contractiei pot fi considerate cele masurate dupa un an, deoarece valoarea scurtarilor inregistrate dupa aceasta data reprezinta dupa unii experti 10-15% din cele ale primului an. Dupa alti specialisti contractia betonului evalueaza astfel dupa 2 saptamani se inregistreaza 25%, dupa trei luni 60%, iar dupa un an 75% din valoarea sa maxima.

In functie de timp, contractia betonului poate fi exprimata analitic in diferite moduri. Frecvent folosita este legea exponentiala de forma:

εct = εc(1-e-t)

in care:

- εct este contractia specifica la timpul t;
- εc - contractia specifica maxima (dupa amortizarea fenomenului, teoretic pentru t=∞;
- t - timpul (in ani sau fractiuni de ani);
- - parametru experimental exprimand viteza de dezvoltare a contractiei.

https://www.rombadconstruct.ro/factorii-care-influenteaza-contractia-si-umflarea-betonului.html

Note

  1. [] compozitia mineralogica a cimentului = materiile prime folosite in obtinerea cimentului se ard, iar in urma acestui proces oxizii din materiile prime reactioneaza intre ei si formeaza compusi mineralogici, precum: silicatul tricalcic sau alitul (C3S), silicatul bicalcic sau belitul (C2S), feroaluminatul tetracalcic sau celitul I/brownmilleritul (C4AF), aluminatul tricalcic sau celitul II (C3A);
  2. [] silicatul bicalcic (C2S) = compus mineralogic rezultat in urma arderii materiilor prime in procesul de obtinere a cimentului.

Bibliografie

  1. Avram Constantin si altii, "Rezistentele si deformatiile betonului", Editura Tehnica, Bucuresti.

Alte articole


Roci folosite in constructii
(11 Iunie 2014, 13:51)

Vibrarea betonului
(23 Februarie 2016, 15:28)

Lucrabilitatea betonului
(26 Decembrie 2016, 15:03)

Reteta beton
(17 Februarie 2016, 23:02)

Punerea in opera a betonului
(28 Martie 2016, 14:55)

Categorii


Beton

Materiale de constructii

Amenajari exterioare

Tipuri de case

Alte categorii
inceputul paginii
Rombadconstruct.ro Acasa
Despre noi
Intrebari frecvente
Preturi
       Lista preturi
       Calculator manopera
       Descriere lucrare
Tehnologii
       Categorii
       Dictionar constructii
Harta site
Arhiva
Blog Ultimele articole
Categorii
Galerie foto
Galerie video
Stiati ca…?
Top 10
Personalitati
Urmariti-ne pe:

Contact (+40) 729 503 369
@ florinbadea.contact@yahoo.com
Formular contact
Formular descriere lucrare
Newsletter
Florin Badea. Toate drepturile rezervate | Termeni si conditii | Politica de confidentialitate