Upload
cadouri-minunate
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 1/67
Dr.ing. NAGY‐GYÖRGY TamásConferențiar
E‐mail: tamas.nagy‐[email protected]
Tel:+40 256 403 935
Web:http://www.ct.upt.ro/users/TamasNagyGyorgy/index.htm
Birou:A219
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 2/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
2.1 STRUCTURA BETONULUI2.2 TIPURI DE BETON
2.3 REZISTENȚELE BETONULUI2.4 DEFORMAȚIILE BETONULUI
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 3/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:‐ agregate naturale balastieră sau carieră
artificiale zgură/argilă expandat ă/reciclate
balastieră
carieră
Obs: ‐ Agregatele mari ofer ă densitate și asigur ă rezisten ț a‐ Partea fină (nisip) umple golurile dintre agregatele mari și cre ște rezisten ț a liantului de ciment
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 4/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Agregat balastieră Agregat carieră
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 5/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:‐ agregate naturale balastieră sau carieră
artificiale zgură/argilă expandat ă/...reciclate
zgură/argilă expandat ă
agregate din sticlă expandat ă
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 6/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:‐ agregate naturale balastieră sau carieră
artificiale zgură/argilă expandat ă/reciclate
”In Japan, recycling rate of concrete debris was 96% in 2000…”Koji SAKAI, Prof. of Kagawa University, Japan
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 7/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:‐ ciment Portland
Portland cu adaosurihidrotehnicrezistent la sulfați
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 8/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:
‐ apă
‐ aditivi (chemical admixtures)reductori de apă (rezistență )antrenori de aer (microporozitate)acceleratori de priză (iarna) întârzietori de priză (vara)plastifianți (lucrabilitate)pentru impermeabilizare (bazine)
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 9/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:
‐ adaosuri (mineral admixtures)cenuşă volantă uscată (zburătoare)zgura granulată de furnal înalt (măcinată sau nemăcinată)silicea ultrafină (SUF) sau silicea amorf ă
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 10/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul este un material mixt, un amestec de:‐ agregate naturale balastieră sau carieră
artificiale zgură/argilă expandatăreciclate
‐ ciment PortlandPortland cu adaosurihidrotehnicrezistent la sulfați
‐ apă
‐ aditivi reductori de apăantrenori de aeracceleratori de priză întârzietori de prizăplastifianți
‐ adaosuri cenuşă volantă uscată (zburătoare)zgura granulată de furnal înalt (măcinată sau nemăcinată)silicea ultrafină (SUF)sau silicea amorf ă
AerCiment
Apă
Nisip
Pietriș
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 11/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Agregate mari Agregate finePropor ția volumetrică
Pastă de ciment
70‐80 %
(Weiss J – Purdue University)
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 12/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Betonul = material bifazic, format din agregatele înglobate în matricea de piatră de ciment :
‐ Neomogen‐ Anizotrop
‐ Material elasto ‐plasticObs: ‐ Elasticitate: datorit ă agregatelor și a pastei de ciment înt ă rit
‐ Plasticitate: datorit ă microfisur ă rii ‐ Viscozitate: datorit ă pastei de ciment neînt ă rit.
Piatra de ciment este un pseudosolid, format din:
1. formaţiunile cristaline de ciment întărit, nucleele nehidratate de ciment faza solidă2. gelurile cimentului faza vâscoasă3. apa legată chimic, fizic şi apa liberă faza lichidă4. porii capilari şi porii de gel care comunică între ei şi cu exteriorul faza gazoasă.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 13/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
100
012631
% din volumul pietrei de ciment
80
6040
20
fază solidă
fază lichidă
fază gazoasăpori cu aer (evaporarea apei)
cim. nehidratat
ciment hidratat
apă
timp (luni)
Modificarea volumului fazelor din piatra de ciment
Evoluţia în timp a structurii betonului
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 14/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
2.1 STRUCTURA BETONULUI
2.2 TIPURI DE BETON
2.3 REZISTENȚELE BETONULUI2.4 DEFORMAȚIILE BETONULUI
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 15/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
•BETON PROASPĂT ρ = 2300 … 2400 kg/m3
•BETON ÎNTĂRIT ρ = 2000 … 2600 kg/m3
•BETON UŞOR ‐ LIGHT‐WEIGHT CONCRETE (LC)
ρ = 800 … 2000 kg/m3
•BETON GREU ρ > 2600 kg/m3
•BETON ARMAT CU FIBRE ‐ FIBER REINFORCED CONCRETE (FRC)
•BETON AUTOCOMPACTANT ‐ SELF COMPACTING CONCRETE (SCC)
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 16/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
2.1 STRUCTURA BETONULUI2.2 TIPURI DE BETON
2.3 REZISTENȚELE BETONULUI2.4 DEFORMAȚIILE BETONULUI
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 17/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Ruperea betonului la compresiune monoaxială
c /-
ct
alungiretransversală ct
N
N
direcţ ia de încărcare
agregate mari
piatr ă de ciment
microfisuri deaderen ţă
propagareamicrofisurilor
a) b)
N
Nc)
scurtare, c
≈0,2
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 18/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Ruperea betonului la compresiune monoaxială
1. Faza de comportare elastică : consolidare efortul unitar de compresiune este cuprins în intervalul 0 ‐f 0 (f 0 = rezisten ţ a la microfisurare a betonului)2. Faza de comportare elastico‐plastică : microfisurare efortul unitar de compresiune (f 0 ‐ 0.9 f cr)3. Faza finală de rupere : fisurare–rupere efortul unitar de compresiune depăşeşte valoarea critică( 0.9 f cr); f cil= rezisten ţ a cilindric ă la compresiune sub încă rcă ri statice de scurt ă durat ă este valoarea maximă
atinsă de efortul unitar de compresiune.
Curba c ‐ c a betonului supus la compresiune Variaţia volumului cilindrului comprimat
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 19/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Ruperea betonului la întindere axial ă
influențat puternic de discontinuităț i
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 20/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea cilindrului de beton supus ă la compresiune centrică
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 21/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea cilindrului de beton supus ă la compresiune centrică
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 22/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea cilindrului de beton supus ă la compresiune centrică
Microfisuri în piatra de cimentFacultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 23/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea cilindrului de beton supus ă la compresiune centrică
Microfisuri în piatra de ciment Forțe interioareFacultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
f d
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 24/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea cilindrului de beton supus ă la compresiune centrică
Microfisuri în piatra de ciment Forțe interioare Macrofisuri CedareFacultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
Ri f dC t I / Bt A tI
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 25/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Ruperea unui cub de beton cu frecare – din cauza platanelor presei apare solicitare biaxială
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcreteI / BetonArmatI
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 26/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea betonului confinat supus la compresiune centrică
Beton confinat
TUB
Beton confinat
FRETĂ
Forțe interioare
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcreteI / BetonArmatI
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 27/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Confinarea betonului = Creşterea rezisten ţei la compresiune a betonului prin crearea de solicitări triaxiale
se realizeaz ă prin împiedicarea deforma ţiilor cuajutorul etrierilor
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcreteI./ BetonArmatI.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 28/67
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
Comportarea betonului confinat supus la compresiune centrică
Beton neconfinat
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 29/67
Confinarea betonului = Creşterea rezisten ţei la compresiune a betonului prin crearea de solicitări triaxiale
beton confinat
beton neconfinat
E f o r t u r i d e c o m p r e s i u n e
Deformații specifice
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 30/67
Confinarea betonului = Creşterea rezisten ţei la compresiune a betonului prin crearea de solicitări triaxiale
Fretă
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 31/67
Concluzii privind ruperea betonului:
-ruperea betonului se produce prin decoeziune , indiferent de tipul de solicitare, atuncicând deformaţ iile specifice de întindere ating valoarea maximă (ultimă );
- ruperea betonului are un caracter treptat , datorită acumulă rii unei cantităţ i critice dedegradă ri, sub formă de microfisuri, apoi de fisuri;
- se poate considera o comportare elastic ă până la valori ale eforturilor unitare care nudepăş esc rezisten ţ ele de microfisurare ;
- comportarea plastic ă se datoreaz ă apariţ iei ş i dezvoltă rii deformaţ iilor ireversibile, prinmicrofisurarea betonului ;
- ruperea betonului simplu are un caracter casant , deoarece se produce cu deforma ţ iifoarte mici.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 32/67
Rezisten ţa Solicitarea Epruveta Denumirea Simbolul
Rezisten ţa lacompresiune
Compresiunemonoaxială
cilindru Rezistenţ a cilindrică(clasa betonului ) f cil
cub Rezistenţ a cubică f cub
prismă Rezistenţ a prismatică f pr
Rezisten ţa la
întindere
Întinderemonoaxială
Prismă ,cilindru Rezistenţ a la întindere f ct
Întindere prindespicare
cilindru,cub
Rezistenţ a la întindereprin despicare f ct sp
Întindere prin încovoiere
prismă încovoiată
Rezistenţ a la întinderedin încovoiere f ct fl
Încerc ă ri uzuale pentru beton
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 33/67
2.1 STRUCTURA BETONULUI2.2 TIPURI DE BETON
2.3 REZISTENȚELE BETONULUI
2.4 DEFORMAȚIILE BETONULUI
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 34/67
Cauzele care provoac ă deformaţ ii :- intrinseci (proprii) : contracția ș i umflarea- exterioare : încă rcă ri directe, deplasă ri impuse, variaţ ii de temp., etc.
Deformaţ ii :- deforma ţia elastic ă : se datoreaz ă fazei solide (agregate, cristale formate prin
întă rirea cimentului)ş i poate fi liniar ă sau neliniar ă ; la încetarea ac ţ iunii, teoretic corpulrevine instantaneu la forma iniţ ială .
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 35/67
Cauzele care provoac ă deformaţ ii :- intrinseci (proprii) : contracția ș i umflarea- exterioare : încă rcă ri directe, deplasă ri impuse, variaţ ii de temp., etc.
Deformaţ ii :- deforma ţiia plastic ă : se produce datorită discontinuităţ ilor de structur ă (în specialmicrofisuri), care compromit aderenţ a agregat-piatr ă de ciment; apare la un anumitnivel de solicitare, creş te atât timp cât se men ţ ine încă rcarea, iar după încetareaacţ iunii, constituie deformaţ ie ireversibilă .
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 36/67
Cauzele care provoac ă deformaţ ii :- intrinseci (proprii) : contracția ș i umflarea- exterioare : încă rcă ri directe, deplasă ri impuse, variaţ ii de temp., etc.
Deformaţ ii :-deforma ţia vâscoas ă : se datoreaz ă componentei gelice ş i este denumită curgerelentă ; deformaţ ia vâscoas ă se dezvoltă în timp ş i este par ţ ial reversibilă după încetareaacţ iunii.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 37/67
Volumul betonului păstrat într-un mediu uscat scade Contrac ţia ( cs - shrinkage)
Volumul betonului păstrat în apă creș te Umflarea
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 38/67
Volumul betonului păstrat într-un mediu uscat scade Contrac ţia ( cs - shrinkage)
Volumul betonului păstrat în apă creș te Umflarea
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 39/67
Teoria deformaţ iile proprii ale betonului se datorează deplas ă rii apei în masabetonului
În betonul proasp ă t, apa se deplaseaz ă datorită transformă rii pastei de ciment înpiatr ă de ciment (contracţ ia chimică a cimentului); aceasta este denumit ă contrac ţie
endogen ă , ș i se produce foarte intens în primele zile după turnare.
εca (autogenous shrinkage)
În betonul înt ă rit, apa migreaz ă prin porii capilari din betonş i se elimină sub efectulvariaţ iilor de umiditateş i temperatur ă din mediul înconjur ă tor; aceasta este denumit ă contrac ţie de uscare.
εcd (drying shrinkage)
Pentru calcule, valoarea deforma ţiei specifice totale din contrac ţie
εcs = εca + εcd
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 40/67
Teoria deformaţ iile proprii ale betonului se datorează deplas ă rii apei în masabetonului
Contrac ţie de uscare (sau contrac ția plastic ă dup ă Newman & Choo)
‐ Apar la 1 ‐ 6 ore de la turnare‐ În general au ‐ max. 3 mm deschidere
‐ adâncime de 20‐50 mm
(Newman & Choo)
Evaporare
Faza inițială
După câteva oreFacultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 41/67
Concluzii privind contracţ ia betonului:- Componenta ireversibil ă a contrac ţ iei se datoreaz ă îmbă trânirii gelurilor ,manifestată prin reducerea progresivă a volumului lor şi creş terea volumuluiformaţ iunilor cristaline;
- Componenta reversibil ă a contrac ţ iei scade în timp ş i se datoreaz ă :- fenomenului de capilaritate , independentă de vârsta betonului,- modifică rii grosimii peliculelor de apă adsorbite pe suprafa ţ a gelurilor,dependent ă de vârsta betonului;
- La nivelul componentelor pietrei de ciment, granulele nehidratateş i cristalele se opuncontracţ iei gelurilor, în consecinţă sunt comprimate, iar gelurile sunt întinse;
- La nivelul betonului, agregatele împiedică deformarea pietrei de ciment, care este întinsă ş i în unele zone fisurează .
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 42/67
Factorii care influen ţează contrac ţia ş i umflarea betonului- Starea de umiditate ş i temperatur ă : umiditatea relativă mai mică , iar temperaturilemai mari duc la valori ridicate ale deformaţ iilor din contracţ ie
RH ↘ + Temp ↗ εcs ↗
- Volumul gelurilor : creş te cu dozajul de ciment
Vgeluri ↗ εcs ↗
- Agregatele: influenţ eaz ă prin raportul P/N
P/N ↘ Apă ↗ Agregate/Ciment ↘ εcs ↗
εcs, ciment > εcs, mortar > εcs, beton
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 43/67
Factorii care influen ţează contrac ţia ş i umflarea betonului (cont)
-Aditivii superplastifian ţi permit reducerea raportului A/C, f ă r ă ca lucrabilitatea săscad ă
-Compactitatea mai mare a betonului rezistenţ ele betonului mai marideformaţ iile din contracţ ie mai mici
-Posibilitatea de evaporare a apei: contrac ţ ia este cu atât mai mare cu cât suprafa ţ aspecifică , dată de raportul dintre suprafaţ a expus ă ş i volumul elementului este maimare.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 44/67
Contrac ţia betonului armatExperimental: valoarea contrac ţiei betonului armat este mai mică decât cea abetonului simplu,ş i anume cu atât mai mică , cu cât procentul de armare este maimare.
Explicaţ ia: aderen ţa dintre beton ş i armă tur ă diminueaz ă tendin ţa de contrac ţie abetonului, armă tura opunându-se contrac ţ iei.
în armă tur ă se nasc eforturi unitare de compresiune ş i în beton de întindere .
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 45/67
Contrac ţia betonului armat
Element b.a. cu deplasare liber ă :
ε cs = εct + ε sc
Element b.a. cu deplasare împiedicat ă
ε cs = εct
ε cs = deformaţ ia specifică liber ă totală din contracţ ie a b.s.ε sc = deformaţ ia specifică de compresiune din armă tur ă ( = contracție b.a.)
ε ct = deformaţ ia specifică de întindere din beton, cauzat ă de prezen ța armă turii
ε c s
L o
ε c t
ε s c
L
ε c t
L o
= L
Ac As
Beton simplu Beton armat
Beton armat cu
deplasare împiedicat ă
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 46/67
Contracţia betonului armat
Efortul de compresiune în armă tur ă :
For ța de compresiune în arm ă tur ă corespunză toare:
Efortul de întindere în beton:
For ța de întindere în beton corespunz ă toare:
ε cs εscε ct
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 47/67
Contracţia betonului armat
Condiția de echilibru în direcția longitudinală:
unde coeficient de armare (nu procent!)
și coef. de echivalență (= de câte ori este oțelul mai rigid decâtbetonul)
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 48/67
Contracţia betonului armat
Efortul în armă tur ă : compresiune
Pt determinarea efortului în beton:
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 49/67
Contracţia betonului armat
‐ Contracția BA este mai mică decât pentru B
‐ Considerând
1 2 3 1 1%; 2 2%; 3 3%
ρ1
ρ2
ρ3
t
σ s
t
σ c
ρ3
ρ2
ρ1
ε cs εsc
ε ct
Yielding of R Cracking of C
1 ·
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 50/67
Contrac ţia betonului armat
În structuri nedeterminate contrac ția induce eforturi.Aceste eforturi pot fi asimilate cu o variație de temperatur ă (aprox. ‐
15⁰C)
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 51/67
Contrac ţia betonului armat - Cf. 1992-1-1:2004 (EC2)
εcs = εcd + εca
εcd,∞ = kh · εcd,0
Kh = coeficient func. h0
h0 = 2Ac/u (raza medie a sec ț.)
Ac = aria sec ț. de beton
u = perimetrul expuse la uscare
εca (∞) = 2,5 (f ck – 10) · 10-6
Contrac ț ia betonului depinde de umiditatea mediului, de dimensiunile elementului ș i decompozi ț ia betonului.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 52/67
Contrac ţia betonului armat - Cf. 1992-1-1:2004 (EC2)
εcd(t) = ds (t,ts) · kh · εcd,0 evoluția contracției de uscare în timp
εca (t) = as(t) · εca (∞) evoluția contracției endogene în timp
Contrac ț ia betonului depinde de umiditatea mediului, de dimensiunile elementului ș i decompozi ț ia betonului.
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 53/67
Deformaţiile betonului din variaţiile de temperatur ă
Efectul variaţ iilor de temperatur ă asupra structurilor se poate asimila cu cea adeformaţ iilor impuse.Se iau în considerare varia ţ iile de temperatur ă : - mediului ambiant
- climatice- tehnologice
Undel ‐ lungimea iniţ ială a elementului; Δ t - gradientul de temperatur ă , în °C;α = 10 ·10 -6 /°C ‐ coeficientul de dilataţ ie termică a betonului
∆
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 54/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de scurt ă durat ă
Curba caracteristic ă a betonului solicitat axial de înc ă rc ă ri de scurt ă durat ă
e - def. specific ă elastic ă
p - def. specific ă plastic ăE
c=
c/
e- modul de elasticitate
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 55/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de scurt ă durat ă
Influen ţ a calit ăţ ii betonului asupra formei curbei caracteristice
- deformaţ ia corespunză toare rezisten ţ ei betonului la compresiune este practic aceea ş i indiferent de calitateabetonului (≈ 2... 2,2‰)- deformaţ ia specifică ultimă scade dac ă clasa betonului creş te;- modulul de elasticitate creş te cu rezisten ţ a betonului.- forma curbei depinde ş i de viteza de încă rcare; rezistenţ ele betonului cresc, iar deformaţ iile specifice ultime
scad cu cât înc ă rcarea este aplicat ă cu viteză mai mareFacultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 56/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de scurt ă durat ă
Influenţ a confină rii betonului asupra deformaţ iei specifice ultime de compresiune
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 57/67
Modulii de deforma ţ ie ai betonului
Modulul de elasticitate longitudinal
E c = tg α = σ c / εe (f c ↗ Ec ↗)
Modulul de elasticitate transversal
unde = 0,2 coef. Poisson pt beton
G c = 0,4E c
Modulul de elasticitate ‐ plasticitate (modulul secant)
Modulul tangent
E cT = tg = d σ c / d ε e
2 1
1 /
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 58/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep)
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimnesiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.
c ≤ f 0 =(0,3…0,6)f c curgere lent ă liniar ă
cc,t = (t, t 0) e - deforma ţia de curgere lent ă la timpul t
(t, t 0) - coeficientul deforma ţiei de curgere lent ă la timpul t
- modulul deforma ţiei de durat ă,
1 ∞, 0
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 59/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep)
t=0
F = const. F = const.
L =
1
t=t
εφ
ε t ε o
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimnesiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 60/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep)
σs ↗ σc ↘ρ ↗ εφ↘ Δσs ↘
ρ ↗ transfer de forță↗ Δσc ↗ σc ↘
ρ1 ρ2
ρ3
t
σ s f
y
f s
t 0 t t 0
σ c
f c
Δσ s=εφ E s
Δσ c
ρ1
ρ2
ρ3
1 2 3
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimnesiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 61/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep)
‐ Curgerea lentă și contracția în elemente comprimate ac ționează în aceeași direcție.
‐ În cazul elementelor întinse sau cu zone întinse acțiunea curgerii lente este favorabilă și ducla reducerea riscului de fisurare a betonului.
‐ Armătura transversal ă nu influențează deformația din curgerea lentă, deoarece aceasta arecaracter linear.
‐ Curgerea lentă are influență important ă în cazul săgeților și a flambajelor.
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimnesiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 62/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep) – SR EN 1991‐1‐1
t 0 ( z i l e )
( ∞ , t 0 )
‐ Alegerea condițiilor de mediu (RH=50% interior; RH=80% exterior)‐ Alegerea tipului de ciment (N, R, S)
‐ Alegerea clasei de beton ‐ Calculul coef. h0
C f c
k / f c
k , c
u b e
h0=2A c /u
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimensiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 63/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri statice de lung ă durat ă
Curgerea lent ă (fluaj) (Creep) – SR EN 1991‐1‐1
t 0 ( z i l e )
( ∞ , t 0 )
1. t0 ‐ vârsta betolnului la prima încărcare2. Secantă
3. h0 [mm]
C f c
k / f c
k , c
u b e
h0=2A c /u
1
2
3
4
5
Curgerea lent ă a betonului depinde de umiditatea mediului, de dimensiunile elementului ș i de compozi ț ia
betonului + de vârsta betonului în momentul primei înc ă rc ă ri ș i de durata ș i intensitatea înc ă rc ă rii.Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 64/67
Deforma ţiile betonului în timp ‐ Deformaţia total ă a betonului
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 65/67
Efectul descărcării asupra deforma țiilor de curgere lentă
εc0
ε cc,t
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 66/67
Deforma ţiile betonului sub înc ă rcă ri dinamice repetate
r = deformaţ ii remanente (ireversibile)Rezistenţ a la oboseal ă f 0
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.
ReinforcedConcrete I. / Beton Armat I.
7/26/2019 02. Structura+tipuri+rezist-deform beton
http://slidepdf.com/reader/full/02-structuratipurirezist-deform-beton 67/67
Facultatea de Construcții .Dr.ing. Nagy‐György T.