Referat Ciment4

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Ciment4 si de asemenea puteti face Download Referat Ciment4

Citeste fragmente din Referat Ciment4

Agregate pentru betoane din ciment Introducere. Dintre materialele compozite folosite in constructii, se pare ca betonul are cea mai larga raspandire. Acest material este format dintr-un amestec de agregate minerale (nisip, pietris), un liant si unul sau mai multi aditivi. Daca liantul este cimentul, il vom numi beton din ciment, iar daca liantul este, de exemplu, o hidrocarbura asfaltica, ii vom spune beton asfaltic. Aditivii au diverse roluri, precum accelerarea sau intarzierea intaririi liantului, reglarea consistentei, etc. Betonul avand ca liant cimentul tip Portland. Acest tip de beton, prin natura liantului si a agregatelor minerale, are rezistente la intidere mult mai mici decat cele la compresiune. Pentru a prelua si redistribui in masa elementului de constructie tensiunile de intindere, este folosita armatura. Aceasta armatura este realizata din bare rotunde din otel, in cazul cel mai general, dar poate fi realizata si din fibra de sticla, fibra de carbon sau alte armaturi compozite. Un alt aspect interesant este comportamentul elementului ca structura. Astfel in anumite situatii, problema trebuie privita, in prima instanta, prin prisma eforturilor si nu prin cea a tensiunilor. Daca eforturile de incovoiere sunt foarte mari se pot aplica procedee tehnologice de modificare a axei deformate a elementului inainte de montajul sau, respectiv, de aplicarea sarcinii. Aceste procedee nu sunt specifice betonului, ele fiind la fel de bine aplicabile structurilor din otel sau lemn, si constau, de exemplu, in precomprimare sau postcomprimare. "Functionarea" betonului armat La fel cu alte materiale compozite, betonul armat este de fapt o structura. Problema de la care pleaca necesitatea armarii betonului este foarte simpla: pasta de ciment care incojoara agregatele se separa de suprafata de contact cu acestea la o forta (o tensiune) mult mai mica decat cea la care s-ar distruge daca ar fi comprimata. Astfel, compozitul initial, format din agregate si ciment intarit, se distruge usor daca tensiuni de intindere apar in elementul de constructie. Aceeasi pasta de ciment are, in schimb, o aderenta foarte buna la materiale cum ar fi otelul, iar tensiunile de intindere, prin intermediul acestei adeziuni, pot fi transmise otelului, caruia ii este practic indiferent (ca material), daca este intins sau comprimat (material virtual izotrop). Transmiterea tensiunilor de intindere prin adeziune conduce la tensiuni de forfecare la interfata otel-ciment, de unde necesitatea unei lungimi de ancoraj minime a unei bare de otel in beton. Daca luam in considerare, de exemplu, o grinda din beton apartinand unei structuri, prin calcul static se pot identifica zonele cu tensiuni de intindere importante. Acolo pot fi intorduse bare din otel (sau alte tipuri de armaturi), bine ancorate in zonele adiacente, in asa fel incat elementul sa nu mai cedeze. Betonul nu mai este unul simplu ci devine beton armat. In figura din dreapta, M este momentul incovoietor, T.a. este forta de intindere din armatura, iar C.b. este forta de compresiune in beton. Cele doua forte sunt asimilate rezultantelor tensiunilor aparute din incovoierea elementului din beton armat in urma aplicarii efortului de incovoiere M. Atat in cazul grinzilor cat si a placilor, momentul incovoietor este efortul predominant. Acesta produce (cel putin) o rotire a planului sectiunii transversale si poate fi descompus in cuplul de forte T.a. si C.b.. Avand in vedere capacitatea virtuala nula a betonului simplu de a rezista la tensiuni de intindere, se poate face ipoteza ca acestea sunt preluate integral de armatura. Data fiind capacitatea aceluiasi material de a prelua tensiuni de compresiune, se poate face ipoteza ca ele sunt distribuite, intr-un fel oarecare, in zona marcata cu albastru in figura. Mai departe intervine problema diferentei dintre modulii de elasticitate a betonului simplu si al otelului. Aceasta diferenta, semnificativa, conduce la deformatii diferite pentru armatura si pentru otel in zona intinsa. orice caz ele permit accesul substantelor chimice la armatura. Mai mult, datorita fenomenelor de oboseala si curgere lenta (fluaj), specifice oricarui material supus la tensiuni semnificative, densitatea si marimea micro-fisurilor se accentueaza in timp. Se impune o segmentare a problemei in relatia |beton simplu - armatura|, pentru ca betonul simplu, din momentul micro-fisurarii, este si "victima" si "complice". Este "victima" pentru ca permite factorilor chimici sa patrunda spre interiorul sau si sa il corodeze. Este "complice" pentru ca, aflat in aceeasi stare, permite acelorlasi factori sa actioneze asupra armaturii. In orice situatie, daca se doreste o durabilitate mai ridicata, betonul Efectul nefast al armarii transversale incorecte in cazul stalpilor. trebuie protejat in primul rand. Lipsa de protectie adecvata conduce la situatii de genul celei prezentate in fotografia din dreapta. Aparent, ne-am abatut putin de la tema "functionarii" betonului armat. Numai aparent, pentru ca ceea ce i se intampla unui element de constructie, in realitate, este si mai complex. Sa consideram o bara (stalp, grinda) dintr-o structura oarecare. Poate fi metalica dar si din beton (armat sau precomprimat). Capetele barei sunt legate intr-un anumit fel in structura: fie prin articulatii fie prin incastrare. Bara este incarcata in lungul ei si transmite incarcarea in structura, care la randul ei o transmite catre sistemul de fundare. Dar bara, ca parte a structurii (element structural) preia si sarcini din structura prin intermediul elementelor cu care este conectata. Aceste sarcini, impreuna cu sarcinile aplicate direct pe bara determina starea de efort, iar in continuare starile de deplasari, tensiuni si deformatii. Au fost luate masuri in timp pentru limitarea marimilor deplasarilor, in asa fel incat cei care folosesc un spatiu construit sa nu fie "agasati", de exemplu, de o sageata exagerata a unei grinzi. Grinda este "indoita" dar deplasarile sunt atat de mici incat nu sunt observabile fara aparatura de testare. Aceasta limitare a produs si efecte in calcul, permitand adoptarea asa numitei ipoteze a deformatiilor mici. Pentru a limita deplasarile, anumite forme sau dimensiuni ale sectiunii transversale au fost adoptate. Cresterea dimensiunilor sectiunii transversale duce, in general, la reducerea tensiunilor, deci a deformatiilor si deci, prin consecinta a deplasarilor. In cazul betonului armat lucrurile sunt insa mai nuantate. Datorita greutatii mari a materialului, cresterea dimensiunilor sectiunii transversale atrage cresterea masei (greutatii) proprii. De aceea, betonul armat are limite economice atunci cand este folosit in scopuri structurale. Principala problema apare de la principala lui slabiciune: rezistenta foarte mica la intindere a amestecului agregat-liant. Acolo unde nu exista armatura, orice tensiune de intindere poate duce la fisurare. In cazul incovoierii, cu momentul incovoietor ca efort predominant lucrurile stau mai bine pentru ca separarea "sarcinilor" armaturii si betonului sunt usor de realizat. In schimb, in apropierea capetelor barei, efortul predominant poate fi forta taietoare, si de cele mai multe ori este. Tensiunile tangentiale (cele din planul unei sectiuni transversale), chiar daca nu sunt in combinatie cu tensiuni normale, produc intinderi. Aceste intinderi apar intr-un mod necontrolabil, pentru ca nu exista, in conditii obisnuite, posibilitatea controlului incovoierii cuplata cu controlul fortei taietoare. De aceea, starea de fisurare capata o forma spatiala. Pentru a preveni, atat cat este posibil, o stare avansata de fisurare in cazul elementelor din beton armat supuse la efort taietor (si eventual in combinatie cu incovoiere), solutia este de a asigura o armare transversala suficient de puternica. Armarea transversala are in primul rand un rol de confinare, adica de conservare a masei betonului in "camasa de forta". PAGE PAGE 4 쥁`