IV. TEHNOLOGIA LUCRARILOR DE ARMARE IV.1 GENERALITĂŢI

Totalitatea barelor de oţel introduse în beton cu scopul de a prelua eforturilor de întindere (în special), în conlucrare cu acesta, constituie armăturile pentru betonul armat şi betonul precomprimat.

Oţelurile pentru beton armat trebuie să se conformeze specificaţiilor tehnice privind cerinţele şi criteriile de performanţă necesare oţelurilor utilizate în structuri de beton.

Armătura se realizează de obicei din oţel moale cu conţinut redus de carbon, sub formă de bare rotunde netede, bare rotunde cu profil periodic, plase sudate sau profile laminate (armături rigide), precum şi din oţel special (pentru pre- sau postcomprimări), având în comun coeficientul de dilataţie termică (α=1,2x10-5) şi modulul de elasticitate (E=2 x 105 N/mm2).

Conlucrarea oţelului cu betonul se realizează prin : aderenţa dintre barele de oţel şi beton ; încleştarea în beton a plaselor, a carcaselor sau a altor forme în care se prezintă

armătura, în principal prin intermediul barelor transversale ; îmbunătăţirea ancorării în beton prin ciocuri, frete şi etrieri sudaţi.

Comportarea armăturilor pentru beton armat este definită de următoarele

proprietăţi : limita de elasticitate (fyk sau f0,2k) ; limita superioară reală de elasticitate (fy,max) ; rezistenţa la întindere (ft) ; ductilitatea (εuk şi ft/fyk) ; aptitudinea de a fi îndoite ; caracteristicile de aderenţă (fR) ; dimensiunile secţiunii şi toleranţele ; rezistenţa la oboseală ; sudabilitatea ; rezistenţa la forfecare şi rezistenţa sudurilor în cazul plaselor sudate şi a

carcaselor sudate.

Fig. IV.1: Diagramele efort-deformaţie ale oţelurilor pentru beton armat (efortul de întindere şi deformaţia apar în valori absolute) :

a) Oţel laminat la cald; b) Oţel laminat la rece Oţelul pentru beton armat trebuie să prezinte o ductilitate adecvată, definită prin

raportul dintre rezistenţa la întindere şi limita de elasticitate (ft/fy)k şi prin alungirea sub încărcarea maximă εuk. Pentru principalele produse din oţel pentru armături se stabilesc următoarele categorii de rezistenţă, în funcţie de valoarea caracteristică a limitei de curgere, conform tabelului IV.1 :

Tabel IV.1 Categorii de rezistenţă pentru oţel-beton

Se stabilesc următoarele categorii de ductilitate în funcţie de alungirea la forţă

maximă, Agt,k, precum şi de rapoartele Ank/Agt,k (alungirea la rupere/ alungirea la forţă maximă), respectiv fm.k /fp0.2,k (rezistenţa la rupere/ limita de curgere), conform tabelului IV.2.

Tabel IV.2 Categorii de ductilitate pentru oţel-beton

Categoria Limita de curgere (N/mm2) 1 fp 0.2,k=240N/mm2 2 fp 0.2,k=340N/mm2 3 fp 0.2,k= 400N/mm2 4 fp 0.2,k= 450 N/mm2 5 fe,k= 500N/mm2 6 Re,k= 1000N/mm2 7 fp 0.2,k=1300N/mm2 8 fp 0.2,k=1500N/mm2 9 fp 0.2,k=1700N/mm2

Categorie Alungirea la forţă Raportul Raportul maximă Agt,k (%) Ank/Agţ,k fm,k / fp0 2,k (fe.k)

A min. 2,5 min.3,0 min. 1,08 B min. 5,0 min.1,08 C min.7,5 min.1,15

max.1,30 D min. 3,5 min.1,16

IV.2 TIPURI DE OŢELURI PENTRU BETOANE

Principalele tipuri de oţeluri sunt : IV.2.1 Oţeluri pentru beton armat :

- oţeluri beton laminate la cald :

Tabel IV.3 Mărci de oţel-beton laminat la cald

Netede : OB 37 (C ≤ 0.23%) ; profilate periodic : PC 52 (C ≤ 0.22%) ; PC 60 (C = 0.2 ÷ 0.26%) ; BSt 500S ;

Notă: la oţelurile tip OB şi PC, cifrele reprezintă rezistenţele la rupere în (Kgf / mm2) ;

Marca oţel

Diametrul nominal

(mm)

Limita de curgere fyk

[N/mm2] Rezistenţa de

rupere f, [N/mm2]

Denumire comercială

Alungirea la rupere A5

min (%)

Provenienţă

S 255 6 ......... 12 255 360 OB 37 25

RO.

S 235 14 ........ 40 235 S 355 6 ......... 14 355

510 PC 52 20 S 345 16 ........ 28 345 S 335 32 ........ 40 335 S 420 6 ......... 12 420

590 PC 60 16 S 405 14 ........ 28 405 S 395 32 ........ 40 395 S 500 6 ......... 28 500 550 (525) BSt 500S 7,5 RO., D., H.

RO. - România, D. - Germania, H. - Ungaria.

Fig. IV.2 : Geometria barei de oţel-beton PC52, conform STAS 438/1-89.

Fig. IV.3 : Geometria barei de oţel-beton PC60, conform STAS 438/1-89.

Fig. IV.4 : Geometria barei de oţel-beton BSt 500S, conform DIN 488.

- sârmă trasă netedă pentru beton (STNB) şi sârmă trasă profilată pentru beton (STPB). Limita de curgere ≈ 450 [N / mm2]. Se obţin prin trefilarea lui OB 37 ;

Fig. IV.5 : Geometria sârmei de oţel STPB, conform STAS 438/4-98.

- sârmă trasă recoaptă (STR – cu diametru de 1 (mm) pentru legarea armăturilor sau 2

(mm) pentru legarea cofrajelor) ; - plase sudate uzinate (sunt sudabile numai prin puncte).

Plasele obişnuite se notează, tinand cont de următoarele :

plasă sudată conform SR 438-3 ; pasul longitudinal, respectiv transversal, în milimetri ; lungime x lăţime, în metri ; diametrul sârmelor longitudinale respectiv transversale cu precizarea standardului de

produs ; Plasele speciale se notează, în ordine, cu următoarele :

plasă sudată conform SR 438-3 ; S (simbol pentru plase sudate speciale) ; lungime x lăţime, în metri ; număr desen ; număr poziţie ; diametrul sârmelor longitudinale respectiv transversale cu precizarea standardului de

produs.

Exemple de notare

o Plase obişnuite : Plasă sudată SR 438-3, 150mm x 200mm, 5m x 2m, SPPB-8 SPPB-6 SR 438-4 ; Plasă sudată SR 438-3, 150mm x 200mm, 5m x 2m, STNB-4 STAS 438-2 ;

o Plase speciale : Plasă sudată SR 438-3, S, 6,2 m x 3,4 m, număr desen 318, număr poziţie 3,

SPPB 8 SPPB 6 SR 438-4.

IV.2.2 Oţeluri pentru beton precomprimat :

oteluri laminate la cald cu profil periodic PC 90 ; sârmă de oţel pentru beton precomprimat denumită prescurtat SBP ; sârmă amprentată de oţel pentru beton precomprimat, denumită presc. SBPA ; toroane din 7 sârme de oţel pentru beton precomprimat, denumite presc.TBP ; liţe din 2 sau 3 sârme de oţel pentru beton precomprimat, denumite presc. LBP. IV.3. LIVRAREA OŢELURILOR

Livrarea oţelului beton se va face în conformitate cu reglementările în vigoare,

însoţită de un document de calitate (certificat de calitate/inspecţie, declaraţie de conformitate) şi după certificarea produsului de un organism acreditat, de o copie după certificatul de conformitate.

Documentele ce însoţesc livrarea oţelului beton de la producător trebuie să conţină următoarele informaţii : denumirea şi tipul de oţel, standardul utilizat ; toate informaţiile pentru identificarea loturilor ; greutatea netă ; numele şi adresa producătorului ; numărul certificatului de conformitate ataşat ; valorile determinate privind criteriile de performanţă (nr. standard produs,

tipodimensiunea, limita curgere, alungirea la forţa maximă Agt sau la rupere An respectiv conţinutul de carbon echivalent (CE) pe oţel lichid).

Otelul beton se livrează în colaci sau în legături de bare. Oţelul-beton în colaci se livrează în loturi unitare de manipulare, de 2 până la 4 tone sau transcontainerizat. Prinderea în cârligul macaralei se realizează prin intermediul unui cablu cu ocheţi (introdus prin colaci cu ajutorul unei căngi şi extras manual) şi a unei grinzi cu cârlige.

Fig. IV.6 : Sârme pentru beton precomprimat amprentate :

a. cu muchii drepte; b. cu muchii înclinate.

Fig. IV.7 : Toroane şi liţe pentru beton precomprimat.

Oţelul-beton în bare se livrează în „unităţi de încărcătură”, de 1.2÷1,5 tone sau 2.5÷5 tone, solidarizate cu câte cinci legături din oţel-beton Ø 5÷6 (mm), dintre care două pot fi prevăzute cu bucle de apucare (câte trei fire). Barele se livrează în lungimi de 8÷18 (m) pentru Ø > 20 (mm), respectiv în lungimi de 10÷20 (m) pentru diametre mai mici. În mod curent se livrează la lungimea de 12 (m) (dictată de gabaritul trailerelor utilizate la transport). Încărcarea şi descărcarea mijloacelor de transport se face cu macarale (având capacitatea de cel puţin de 5 (tf), folosind diferite dispozitive de manipulare : grinzi cu cabluri, scoabe de prindere sau şpringuri (şufe). Sârma trasă se livrează în colaci. Plasele sudate se livrează în pachete sau în rulouri (plase aşezate 2 câte 2 faţă în faţă) ; Sârmele pentru beton precomprimat se livrează în colaci ambalaţi ; Toroanele se livrează pe tamburi (diametrul de înfăşurare 900 mm) ; Liţele se livrează în tamburi (diametru de înfăşurare 600 mm pentru d < 2mm şi 1400 mm pentru d > 2 mm).

Fiecare colac sau legătură de bare sau plase sudate, va purta o etichetă bine

legată, care va conţine : marca produsului ; tipul armăturii ; numărului lotului şi al colacului sau legăturii ; greutatea netă ; semnul CTC.

Tabel IV.4 Modul de livrare a oţelurilor beton Tipul oţelului-

beton Diametrul [mm] Modul de livrare

OB 37 6÷12 în colaci Peste 12 în legături de bare

PC 52

PC 60

PC 90

6÷8

în colaci sau In legături de bare drepte sau îndoite

10÷12 în legături de bare drepte sau îndoite cu raza de îndoire de minimum 30 d. (La înţelegerea între beneficiar şi producător se poate livra în colaci)

Peste 12 în legături de bare drepte BSt 500 S 8÷16 în colaci

≥10 în legături de bare

Oţelul livrat de furnizori intermediari va fi însoţit de un certificat privind calitatea produselor care va conţine toate datele din documentele de calitate eliberate de producătorul oţelului beton.

IV.4. TRANSPORTUL ŞI DEPOZITAREA

Barele de armătură, plasele sudate şi carcasele prefabricate de armătură vor fi transportate şi depozitate astfel încât să nu sufere deteriorări sau să prezinte substanţe care pot afecta armătura şi/sau betonul sau aderenţa beton - armătură.

Oţelurile pentru armături trebuie să fie depozitate separat pe tipuri şi diametre în spaţii amenajate şi dotate corespunzător, astfel încât să se asigure : evitarea condiţiilor care favorizează corodarea armăturii ; evitarea murdăririi acestora cu pământ sau alte materiale ; asigurarea posibilităţilor de identificare uşoară a fiecărui sortiment şi diametru.

IV.4.1 Manipularea, transportul şi depozitarea oţelului-beton livrat în bare şi

colaci

Transportul loturilor se face cu vagoane de cale ferată şi cu camioane simple sau prevăzute cu peridoc, cu remorci sau semiremorci.

Oţelul-beton în bare şi colaci se poate depozita în depozite deschise. Depozitarea de lungă durată se face pe platforme betonate pe reazeme (de beton, ţeavă veche, lemn rotund din foioase etc.), în stive simple sau suprapuse.

Oţelul-beton în bare se depozitează în cazul “unităţilor de încărcătură” pe rânduri perpendiculare, cu interspaţii pentru introducerea şpringurilor, iar în cazul barelor independente, în stive simple sau suprapuse, pe reazeme (din beton, metal sau lemn) dispuse la interspaţii mici, astfel încât barele să nu atingă platforma prin încovoiere. Stivele se separă prin elemente verticale (pari de lemn) la ≈1.50÷2.00m, iar pe înălţime barele se separă în pachete prin intermediul unor bile de lemn (sau ecarisaţi). Oţelul-beton în colaci se depozitează pe reazeme similar „unităţilor de încărcătură”, aceştia fiind stabilizaţi cu pari de lemn verticali.

Stivuirea se face pe diametre şi calităţi de oţel; colacii se stivuiesc după aceleaşi reguli, dar reazemele trebuie să fie numai din elemente plate (dulapi, grinzi de beton etc.). Stivuirea provizorie pe platforme betonate se poate face şi fără reazeme. Colacii constituiţi în loturi unitare legate se pot stivui prin suprapunere. Pentru depozitarea de lungă durată (1 an) stivele se protejează contra intemperiilor prin folii de masă plastică etc., care se fixează de suprafaţa platformei cu scânduri sau alte confecţii.

Oţelul-beton poate să aibă un strat subţire de rugină, chiar aderentă. Nu se admite ca rugina să reducă din secţiunea barelor.

Fig. IV.8: Stive pentru bare de oţel-beton.

IV.4.2 Manipularea, transportul şi depozitarea plaselor sudate Plasele sudate se livrează : în pachete de cel mult 50 buc. şi cu greutatea de până la 2.5 tone ; în rulouri cu diametrul exterior până la 1.10 m (pentru Ø<10 mm). În pachete, plasele se aşează una peste alta, faţă în faţă. De asemenea, pachetele sunt prevăzute cu 4÷6 legături de manevră din sârmă laminată Ø6 mm. Manipularea pachetelor de plasă se va face în mod obligatoriu cu ajutorul unui dispozitiv prevăzut cu 4 sau 6 cabluri. Transportul se poate efectua cu vagoane CF (pentru plase cu lăţimea maximă de 2.70 m), sau cu camioane sau remorci joase, prevăzute cu ţepuşe – care să nu fie depăşite de stivă. Depozitarea plaselor sudate se face în locuri amenajate şi curate, similar regulilor de depozitare pentru oţelul-beton. Aşezarea plaselor se poate face pe orizontală, acestea rezemându-se pe elemente (din beton, metal sau lemn), organizate astfel încât ochiurile să se suprapună pe verticală, sau în picioare rezemate de rastele stabile (cu depozitare pe o parte sau pe ambele părţi).

Fig. IV.9 : Depozitarea corectă a plaselor.

Fig. IV.10 : Depozitarea incorectă a plaselor pe orizontală.

Fig. IV.11: Depozitarea pe capre

Fig. IV.12: Ridicarea plaselor cu cabluri şi cârlige

IV.5 VERIFICAREA CALITĂŢII

Armăturile vor fi verificate conform „Specificaţiei Tehnice privind cerinţe şi criterii de performanţă pentru oţeluri utilizate în construcţii”. Pentru fiecare cantitate şi sortiment aprovizionat, operaţia de control înseamnă : examinarea documentelor de certificare a calităţii ;

Certificatul de calitate în mod obligator trebuie să conţină caracteristicile mecanice, trecându-se valorile găsite de uzină la încercările făcute. În certificatul de calitate sunt trecute: marca de fabrică, denumirea uzinei producătoare, denumirea beneficiarului (şantier), data fabricaţiei, produsul conform STAS, tipul oţelului-beton şi dimensiunea, numărul comenzii, masa, numărul avizului de expediţie, confirmarea de producător a calităţii (semnătura C.T.C. cu ştampilă) ;

verificarea dimensiunilor şi profilului ; o Verificarea dimensiunilor şi profilului se face cu şublerul pe minimum doi colaci sau legături de

bare, a profilului (diametrul inimii, înălţimea nervurilor, distanţa între nervuri) şi se compară cu valorile de referinţă ;

o Diametrul se măsoară în 3 secţiuni transversale situate la pătrimile epruvetei şi perpendiculare pe axa ei. Măsurarea diametrului în fiecare loc se face pe două direcţii perpendiculare, valoarea căutată fiind media aritmetică a acestor 6 măsurări ;

o Nervurile periodice se măsoară pe 5 nervuri consecutive aşezate pe aceeaşi parte şi se repetă pe partea opusă ;

o Distanţa dintre nervuri se măsoară pe o direcţie perpendiculară pe axa epruvetei ;

o Nervurile se măsoară cu şublere sau micrometre cu precizia de 0,02 mm la diametrele mici (d ≤ 10 mm) şi cu precizia de 0,05 mm la restul diametrelor ;

o Aria secţiunii iniţiale — efective — a epruvetelor se determină pe baza mediilor măsurătorilor. La oţelul cu profil periodic se poate determina prin măsurare adăugând la aria inimii — corespunzătoare diametrului măsurat — aria secţiunilor măsurate ale nervurilor din secţiunea de rupere considerate în mod convenţional ca dreptunghiuri.

verificarea aspectului (calităţii) suprafeţei ; o Pe suprafaţa barei se admite un strat subţire de oxizi (rugină), cu condiţia ca reducerea

dimensiunilor secţiunii barei, după îndepărtarea stratului de oxizi, să nu depăşească abaterea limită la diametru. Nu se admit nervuri rupte ;

o Se admit următoarele defecte locale ale suprafeţei : denivelări, zgârieturi rotunjite, striuri sau asperităţi cu condiţia ca abaterea limită prevăzută pentru profilul şi diametrul respectiv să nu fie depăşită ;

verificarea caracteristicilor mecanice şi calităţii sudurii nodurilor ; o îndoire la banc : pe şantier, fără alte utilaje se poate face proba de îndoire similară cu cea prevăzută în

standard, condiţia fiind ca diametrul dornului pe care se face îndoirea şi unghiul de îndoire α (Fig. IV.13) să corespundă cu valorile prevăzute. Unghiul de îndoire α de 180° se realizează făcând îndoirea până, când cele două ramuri ale barelor ajung paralele (oţelurile OB 37) sau 135° (PC 52, PC 60, BSt 500 S) ;

proba de îndoire se consideră satisfăcătoare dacă după efectuarea ei nu apare nici o crăpătură sau fisură pe faţa exterioară curbată.

o proba de tracţiune ; încercarea la tracţiune se face pentru determinarea rezistenţei de rupere ft, limitei de

curgere fy sau fp0.2,k şi alungirii la rupere. Această probă se face unde nu există certificat de calitate sau există dubii asupra calităţii oţelului şi la livrări importate. În cazul execuţiei prefabricatelor în serie încercarea la tracţiune este obligatorie ;

o verificarea nodurilor sudate ; o verificarea săgeţilor la derularea colacilor ;

Fig. IV.13 : Îndoirea oţelului-beton pe şantier.