UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

DEPARTAMENTUL DE INGINERIE HIDROTEHNICA

CONTRACT Nr. 516/01.08.2012

GHID DE PROIECTARE

PENTRU REABILITAREA ROSTURILOR DE LUCRU I DEFINITIVE, LA CONSTRUCIILE HIDROTEHNICE

Faza 3

Redactarea a III-a

RECTOR

prof. univ.dr.ing. Iohan NEUNER

SEF DEPARTAMENT

prof. univ.dr.ing. Radu DROBOT

RESPONSABIL CONTRACT

sef lucrari dr.ing. Adrian PETCU

COORDONATOR TEHNIC

prof. univ.dr.ing. Romeo CIORTAN

Membru Corespondent al Academiei

de Stiinte Tehnice din Romania

BUCURESTI, APRILIE 2014

COLECTIV DE ELABORARE

1. s.l. dr.ing. Adrian PETCU

2. prof.univ.dr.ing. Romeo CIORTAN

3. s.l. dr.ing. Cornel ILINCA

4. asistent dr.ing. Catalin POPESCU

5. ing. gr.I Carmen TUDORACHE

6. teh. Constanta ION

GHID DE PROIECTARE

PENTRU REABILITAREA ROSTURILOR DE LUCRU I DEFINITIVE, LA CONSTRUCIILE HIDROTEHNICECUPRINS

1. PREVEDERI GENERALE

1.1. Obiectul ghidului

1.2. Domeniul de aplicare al ghidului

1.3. Scopul ghidului

1.4. Potenialii utilizatori ai ghidului

2. TERMINOLOGIE I DEFINIII

3. ROLUL ROSTURILOR DE LUCRU I A CELOR DEFINITIVE N

CONSTRUCIILE DE BETON

4. SPECIFICUL ROSTURILOR PENTRU CONSTRUCII

HIDROTEHNICE

4.1. Construcii hidrotehnice

4.2. Rosturi pentru construciile hidrotehnice

5. cerinele de concepie i proiectare a rosturilor

5.1. Observaii asupra variaiei deschiderii rosturilor

5.2. Limea rosturilor de deformaie

5.3. Distana dintre rosturile de defomaie

5.4. Dimensionarea benzilor de rost din material plastic6. SISTEME DE REALIZARE A ROSTURILOR

6.1. Construcia rosturilor de deformaie

6.2. Benzi metalice

6.3. B enzi din cauciuc i materiale plastic

6.4. Benzi din material plastic cu prelungiri metalice

6.5. Pan de etansare

6.6. Umpluturi n rostul de deformaie

6.7. Materiale utilizate pentru benzile din material plastic

7. EXECUIA INTRETINEREA SI REPARAREA ROSTURILOR

7.1. Cauzele principale ale infiltrrii apei prin rosturi

7.2. Execuia lucrrilor

7.2.1. Controlul zonei suprafetei rostului

7.2.2. Pregatirea executiei

7.2.3. Depozitarea, benzilor din material plastic

7.2.4 Montajul benzilor de rost din material plastic

7.2.5 mbinarea benzilor din material plastic

7.2.6 Montajul benzilor de rost metalic

7.2.7 mbinarea benzilor metalice

7.2.8 Montajul benzilor de rost la o construcie existent

7.2.9 Etanarea colurilor

7.2.10 Etansarea intre panourile unui ecran8. URMRIREA COMPORTRII N EXPLOATARE A ROSTURILOR

DEFINITIVE. LUCRARI DE INTRETINERE SI REPARARE

8.1. Observatii vizuale si masuratori

8.2. Intretinerea si repararea rosturilor

9. MSURI PRIVIND PROTECIA I IGIENA MUNCII

10. MSURI PENTRU PREVENIREA I STINGEREA INCENDIILOR11. ANEXE

12. REFERINTE TEHNICE SI LEGISLATIVELista figuri

Nr.crt.Denumirea

Fig. 4.1.Tipuri de rosturi transversale sectiuni orizontale:

Fig. 4.2.Pozitionarea rosturilor transversale de contractie:

Fig. 4.3.Baraj Eskaba rosturi longitudinale de contractie

Fig. 4.4.Baraj de greutate cu pinteni amonte si aval sectiune transversala

Fig. 5.1.Variatia ciclica a deschiderii rosturilor

Fig. 5.2.Valori de calcul ale tasrii la cldirea nodului hidroenergetic

Verhne Svirskoi,

Fig. 5.3Tasrile la Nodul Gorkovski

Fig. 5.4.Tasarea a dou secii adiacente

Fig. 5.5Rosturi: a. Duble lrgite, b. joantive poligonale c. joantive drepte

Fig. 5.6.Elemente tipice la un rost de contractie

Fig. 5.7Distante intre rosturi

Fig. 5.8 .Rezultate teste

Fig. 5.9caracteristici banda dispusa intern

Fig. 6.1Benzi metalice

Fig. 6.2. (a1, a2, b, c)Benzi de rost din cauciuc sau material plastic

Fig. 6.3Banda de material plastic cu prelungire metalica

Fig. 6.4Pan pe conturul rostului de temperatur

Fig.7.1.aDepozitate n siguran a benzilor de rost

Fig.7.1.bProtejarea benzilor de rost de aciunea direct a razelor solare

Fig.7.1.c.Depozitarea si manipularea benzilor de rost pe timp friguros

Fig. 7.2.Banda de rost montat orizontal

Fig. 7.3Fixarea de cofraj a benzi de rost

Fig. 7.4Tipuri de imbinari

Fig. 7.5Schema de imbinare a doua benzi din material plastic

Fig. 7.6Schema de dispunere a benzilor in cofrajul betonului aferent sectiilor alaturate.

Fig. 7.7mbinarea a dou benzi metalice, dispuse orizontal (a) i vertical (b)

Fig. 7.8Montaj banda de rost

Fig. 7.9Elemente tip colt

Fig. 7.10Etansarea intre panourile prefabricate ale unui perete mulat

Fig. 8.1Injectarea zonelor de beton care prezint o slab etaneitate

Fig. 8.2Acoperirea conturului exterior al rostului

Fig. 8.3Schema de repararea a unui rost de temperature tasare

Fig. 8.4Schema de reparare a unui rost de temperature tasare la ecluza Verhne Svirsk

Fig. 8.5Schema reparatiei rostului de temperature tasare la ecluza nr.7 si 13 pe canalul Volga Don

ANEXE1. BARAJE

Nr. crt.Denumirea

Fig. 1.1.Pan din beton asfaltic

Fig. 1.2Schema amenajrii rostului de temperatur la barajul nodului hidroenergetic Bratsk.

Fig. 1.3.Schema unui rost orizontal din asfalt

Fig. 1. 4Realizarea combinat a umpluturii unui rost de temperatur

Fig. 1.5.Realizarea umpluturii rostului de temperatur la un baraj fundat pe stnc (nodul hidroenergetic Mamakansk)

Fig. 1.6Schema rosturilor de temperatur-tasare

Fig. 1.7Rost la barajul Karser - Italia

Fig. 1.8Rost de temperatur la barajul Ciniana

Fig. 1.9Rost de temperatur la barajul Piastra

Fig. 1.10Rost de temperatur la barajul Alpe Djera (Italia)

Fig. 1.11.Rost de temperatur la barajul Ponte dAvio (Italia)

Fig. 1.12Rost de temperatur la barajul cu contrafori Djinoveretto

Fig. 1.13Rost de temperatur la barajul cu contrafori Miranda

Fig. 1.14Rost de temperatur la barajul Grand Diksans

Fig. 1.15Rost de temperatur la barajele Salanfe, Teleperro i Clezon

Fig. 1.16Rost de temperatur la barajul Bela Iskar (Bulgaria)

Fig. 1.17Rost de temperatur la barajul Movoisin

Fig. 1.18Rost de orizontal la barajul n arc El Generalisimo

Fig. 1.19.Rost de temperatur la barajul Meraie (Frana)

Fig. 1.20Rost de temperatur la barajele Roseland (Frana)

Fig. 1.21Schema unui rost de temperatur la un baraj cu contrafori

Fig. 1.22Rost de temperatura la barajul. Plan dAmon (Franta) amplasat pe sisturi cristaline (a) si verzi (b).

Fig. 1.13Rost de temperatura la un baraj cu contraforti din Argentina

Fig. 1.24Rost de temperature la barajul Borisogleb

Fig. 1.25Rost de temperature la barajul Menjil (Iran)

Fig.1.26Rost de temperatura la barajul cu contraforti Benmetir (Tumis)

Fig. 1.27Rost de temperature la barajul Catilia (Italia)

Fig.1.28Rost de temperature la barajul cu contraforti Bai Mudjeris si Sabbion (Italia)

Fig 1.29Rost de temperature tasare la barajul Sarran (Franta)

Fig. 1.30Racordarea benzilor metalice

Fig. 1.31Schema de instalare a unei benzi din material plastic

2. ECLUZE

Fig. 2.1Sasul unor ecluze gemene cu bajoaiere massive si radier cu rost

Fig. 2.2.Rosturi de temperature tasare la ecluze

Fig. 2.3.Sistem de bajoaier - radiar in forma de carena

Fig. 2.4.Tipuri de rosturi

Fig. 2.5.Rost vertical in radier

Fig. 2.6.Rost vertival in bajoaier

3. Docuri uscate

Fig. 3.1.Rost de dilatare la radierul docului uscat din Gdynia - Polonia

Fig. 3.2.Rost de dilatare la docul uscat din Gdynia - Polonia

Fig. 3.3.Obturarea rostului de dilatare la docul uscat din Hamburg - RFC

Fig. 3.4.Seciune transversal la docul uscat nr. 8 din Kuel - RFG

Fig. 3.5.Legtura articulat pentru radierul docului uscat nr.7 i nr.8 la Kiel - RFG

Fig. 3.6.Rosturi de deformaie a radierului docurilor uscate

Fig. 3.7.Amenajarea unui rost de temperatur-tasare

Fig. 3.8.Rosturi de lucru la docul uscat de reparaii de la antierul Naval Mangalia.

Fig. 3.9.Rosturi definitive la docurile de la antierul Naval Mangalia

Fig. 3.10.Rosturi definitive in bajoaierul docului Mangalia

Lista tabeleNr. crt.denumirea

5-1nclinarea construciei

5-2Deplasarea conturului lucrrii

5-3Rosturi de deformatie si deplasarea constructiei pe terenuri compresibile

5- 4Coeficientul de dilatatie termica

5 5Amplasarea rosturilor la unele constructii hidrotehnice

5 6Elemente ale rosturilor definitive i comportarea acestora

5 7Deplasrile benzii de rost la diferite presiuni ale apei

6-1AProprieti mecanice ale materialului plastic SBR pentru alctuirea benzilor de rost (Standard olandez NEN 7030)

6-1BProprieti mecanice ale unor materiale plastice pentru alctuirea benzilor de rost

6-2Proprieti chimice ale materialelor plastice pentru alctuirea benzilor de rost

1. PREVEDERI GENERALE

1.1. Obiectul ghidului

(1) Ghidul are drept scop s trateze problematica rosturilor de lucru i a celor definitive la construciile hidrotehnice privind:

a) alctuirea;b) alegerea elementelor de etanare;c) ntreinerea;d) reabilitarea;

(2) Se au n vedere cerinele de alctuire, tipul elementelor utilizate, materialele prevzute, poziia rostului n cadrul lucrrii, precum i rolul lui, temporar sau permanent.

(3) Pentru proiectare trebuie luate n considerare caracteristicile tehnice ale materialelor utilizate, cele ale structurii i ale terenului de fundare, regimul termic, presiunea hidrostatic, necesitatea unor lucrri ulterioare de ntreinere.

(4) n Ghid se dau elemente pentru determinarea deschiderii rostului, a sistemului de etanare a acestuia, a distanei dintre rosturi i dimensiunilor elementului de etanare. De asemenea, sunt date i o serie de principii pentru realizarea rosturilor astfel ca s fie asigurat funcionalitatea i durabilitatea acestora.

1.2. Domeniul de aplicare al ghidului

(1) Ghidul va fi aplicat n principal pentru alctuirea rosturilor temporare (de lucru) i a celor permanente (definitive), supuse presiunii apei, la construciile hidrotehnice, respectiv baraje, ecluze, docuri uscate etc.

(2) Principiile cuprinse n acest Ghid pot fi aplicate i la alte lucrri care sunt supuse presiunii apei, ca de exemplu subsolurile unei cldiri, rezervor de ap, etc.

1.3. Scopul ghidului

(1) n domeniul lucrrilor hidrotehnice sunt realizate lucrri de o mare diversitate i dimensiuni. Aceste lucrri se caracterizeaz printre altele de faptul c sunt supuse presiunii apei, necesitnd adoptarea de msuri tehnice care s asigure etaneitatea construciei.

(2) Ghidul are drept scop aplicarea de ctre utilizatori a cerinelor de baz privitoare la proiectarea, execuia, ntreinerea i reabilitarea rosturilor, i definete cerinele specifice activitii de monitorizare a evoluiei n timp a etanrii.

1.4. Utilizatori(1) Prezentul ghid se adreseaz tuturor factorilor implicai n procesul investiional: proiectani, verificatori de proiecte, experi tehnici atestai, executani, responsabili tehnici cu execuia, investitori, proprietari, administratori i utilizatori, personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori/ageni economici din domeniul lucrrilor hidrotehnice, precum i autoritilor administraiei publice i organismelor de verificare i control.

2. TERMINOLOGIE I DEFINIII

bajoaier: peretele lateral al unei ecluze sau al unui doc uscat;

banda metalica cu compensator: banda metalic de rost profilat n zona centrala pentru a prelua deformatii orizontale;

bief: tronson al cursului de apa delimitata de doua puncte caracteristice, de exemplu de baraje;

bief amonte sau aval: tronson al cursului de apa aflat n amonte sau aval de lucrare;

banda de rost: fasie flexibila din metal sau material plastic de grosime mic avand lungimea mult mai mare decat laimea care se ncastreaz n betonul constructilor adiacente unui rost;

camera docului: compartimentul pan la poarta, destinat operaiunilor la nave;

deschiderea rostului: distana ntre cele doua fee ale construciei, cu sau far element de rost;

geometria rostului: dispunerea tuturor elementelor componente care contribuie la funcionarea unui rost.

parament: faa exterioar a lucrrii;

parament aval sau amonte: fata exterioar a lucrrii dispus spre aval sau amonte;

put de vizitare: gol pentru acces, intersectat de rost, pentru constatarea infiltraiilor i care permite executarea unei etanari a rostului;

rost: - spaiu stramt care separa doua constructii alaturate pentru a permite deplasarea lor relativa sub actiunea temperaturii sau a altor forte exterioare (cu sau fara utilizarea unui element de rost)

rost de contractie: rost prevazut pentru a se putea produce contractia betonului;

rost definitiv: rost care are durata de viata cat si a constructiei;

rost de deformatie: rost care permite micarea independent a constructilor adiacente;

rost de dilatare sau de temperatura: rost prevzut pentru a se putea produce dilatarea sau contracia construciei sub efectul temperaturii;

rost de lucru sau de constructie: rost temporar ntre doua elemente care se betoneaza n etape diferite, dar construcia va avea n final continuitate; rost partial: rost care secioneaza parial construcia n special spre partea superioar;rost de tasare: rost prevzut pentru ca tasarea constructilor adiacente s se poat face independent;

rost total: rost care secioneaz construcia pe toat nlimea;sas: compartiment al ecluzei n care sunt introduse navele n vederea ecluzrii acestora;3. ROLUL ROSTURILOR DE LUCRU I A CELOR DEFINITIVE N CONSTRUCIILE DE BETON

(1) Rolul rosturilor este acela ca s permit micrile libere a seciilor construciei si s fie preluate fr pierdere de lichid i controleaz fisurarea i consumul de armtur n condiia n care este asigurat impermeabilitatea lucrrii.

(2) Modul de alcatuire a unui rost depinde de gradul posibil de micare a elementelor adiacente.

(3) Condiiile naturale (temperatura, variaii de temperatur, umiditatea, atacul chimic i mecanic, ultravioletele etc.) influeneaz radical alegerea materialului.

(4) n perioada de construcie i de exploatare a construciilor din beton, se produc urmtoarele fenomene:

a) tasarea betonului n timpul ntririi;

b) deformaii din cauza variaiilor de temperatur care sunt cauzate de termicitatea betonului i variaiile de temperatur a aerului i apei;

c) tasri inegale a diverselor pri ale construciei generate de neomogenitatea terenului de fundare si de betonarea pe etape a lucrrii;

(5) Acestea conduc la apariia de eforturi n structur i pentru a limita valoarea lor se prevd rosturi de deformaie. De fapt, rosturile sunt fisuri proiectate, localizate astfel nct s poat fi controlate i tratate pentru a nltura orice efect negativ.

(6) Rosturile se clasific n:

a) permanente

i. rosturi de temperatur n construciile fundate pe teren stncos, care trebuie s preia n principal deformaia orizontal (deschiderea i nchiderea rostului).ii. rosturi de temperaturtasare pentru construciile fundate pe un teren compresibil, care asigur deplasarea transversal i vertical independent a diverselor pri ale construciei.b) temporare:

i. rosturi de temperatur tasare denumite i de lucru sau de construcie prin care construcia se mparte n lamele, avnd n vedere volumul de beton ce se poate turna fr ntrerupere.

(7) Din punct de vedere constructiv, rosturile de deformaie permanente pot fi totale prevzndu-se pe nlimea ntregii construcii pn la fundaie sau pariale, acestea fiind executate pe o nlime limitat n partea superioar a structurii unde este posibil o variaie de temperatur a aerului mai nsemnat dect pe restul nlimii. Acestea din urm se realizeaz pentru orice teren de fundare i sunt dispuse ntre rosturile de deformaie totale.

(8) Rosturile permanente trebuie s se acomodeze la micarea relativ dintre ploturile (secii) adiacente ale structurii, avnd n vedere meninerea etaneitii. Miscarile pot apare rapid i de aceea banda de rost trebuie s aib proprieti elastice corespunzatoare. Trebuie s se in seama de dimensiunile transversale ale rostului, de care depinde alegerea calitii materialelor de umplere. Trebuie asigurat o bun adeziune cu betonul. Dac pentru umplerea rostului se folosesc mai multe straturi, acestea trebuie s aib proprieti compatibile cu cele ale stratului principal, n caz contrar aparand desprinderi. Micrile ploturilor sunt repetate i trebuie asigurat rezistena rostului la ptrunderea de aluviuni sau deeuri. Rostul trebuie s fie dimensionat pentru a rezista la presiunea lichidului.

(9) Rosturile de temperatur tasare creeaz o discontinuitate complet n armtur i beton. ntre dou ploturi adiacente trebuie creat un spaiu suficient pentru dilatarea sau contracia structurii. De aceea, proprietile elementului de rost, a materialului de umplere i a celui de nchidere a rostului sunt eseniale.

(10) Rosturile de contracie ale construciilor pot seciona complet seciunea nc de la execuie sau se poate menine o armtur de continuitate. Rosturile pot fi prevzute iniial sau induse.

(11) n unele cazuri, rosturile pot avea rolul unei articulaii sau dau posibilitatea deplasrii pe orizontal a elementului de construcie.

(12) Rosturile constituie elemente importante ale unei lucrri care trebuie s aib o calitate corespunztoare, inclusiv ca traseu sau la intersecii. Aceasta depinde n mare msur de simplitatea soluiei. Lucrarea trebuie s fie durabil sa aiba o durata de viat mare i s necesite cheltuieli reduse de ntreinere.

(13) Elementele de rost se folosesc i pentru asigurarea unei legturi impermeabile ntre o construcie veche i una nou construit.

4. SPECIFICUL ROSTURILOR PENTRU CONSTRUCII HIDROTEHNICE

4.1. Construcii hidrotehnice

(1) Prezentul Ghid se aplic pentru rosturile construciilor hidrotehnice care sunt supuse presiunii apei pe durata de exploatare.

(2) n acest sens, principalele lucrri hidrotehnice la care se prevd rosturi, sunt nodurile hidrotehnice cuprinznd n principal barajul, centrala i galerii, precum i ecluzele i docurile uscate.

(3) Un nod hidrotehnic este solicitat printre altele de presiunea apei din amonte i din aval creat de nivelul variabil al apei.

(4) O ecluz sau un doc uscat sunt supuse presiunii apei din exterior i din interior. Aceaste presiuni se pot manifesta n diverse combinaii, n funcie de situaia de exploatare.

(5) Sistemul de drenaj va fi conceput astfel ca sa ofere posibilitatea msurrii debitelor infiltrate prin rosturi.

(6) Este necesar ca n timpul exploatrii lucrrii s existe posibilitatea efecturii observaiilor i a reparaiilor curente.

(7) Aceste lucrri sunt astfel concepute pentru a prezenta impermeabilitate n ambele sensuri, respectiv apa s nu traverseze construcia prin rosturi sau corpul de beton.

4.2. Specificul rosturilor pentru construcii hidrotehnice

(1) Dimensiunile mari ale lucrrilor hidrotehnice, i n primul rnd barajele i variaia lor structural, impun mprirea construciei n secii (ploturi) a cror dimensiuni se determin pe considerente de exploatare tehnologic, ct i de rezisten. ntre acestea se realizeaz rosturi de temperatur tasare care au rol permanent. De asemenea, construcia va fi realizat n lamele, ntre acestea prevzndu-se rosturi de lucru care au caracter temporar.

Fig. 4.1. Tipuri de rosturi transversale sectiuni orizontale:

a Plane joantive (barajul Guri); b. Frante (garajul Friant);

1. banda PVC de etansare, 2 mastic bituminos, 3 tubatie de aer cald, 4 put de vizitare; 5 tola metalica de etansare; 6 rost frant; 7 rampa orizontala 1 de injectii; 8 rampa verticala 1 de injectii.

(2) Elementele componente ale unui rost de contractie obisnuit, de la paramentul amonte spre aval, sunt urmtoarele: pana de beton armat, tola sau banda de etansare, puul de vizitare, zona curent a rostului (fig. 4.1)

(3) Aceste rosturi trebuie s aib o fundamentare tehnic adecvat i o execuie corect, ntruct n caz contrar apar o serie de neajunsuri n exploatarea lucrrii i n primul rnd se producinfiltraii. Acestea pot apare n diverse zone ale construciei acolo unde rostul temporar nu a fost tratat corespunztor i la rosturile definitive care pot fi degradate din cauza solicitrilor care nu au fost prevzute. Pot apare astfel i antrenri de material care conduc n timp la slbirea fundaiei.

(4) Construciile hidrotehnice se caracterizeaz printr-o lung perioad de exploatare, astfel c i rosturile trebuie s lucreze adecvat n acest timp, s fie durabile i s necesite lucrri de reparaii ct mai puine.

(5) Aceste rosturi vor fi amplasate astfel pentru a preveni formarea de fisuri care pot apare la schimbrile caracteristicilor mecanice ale rocilor din terenul de fundare sau existena unor neregulariti geometrice n morfologia vii (Fig.4.2). Dispunerea rosturilor la distane prea apropiate de versani abrupi cu muchii intrnde poate genera fisuri n beton. Este recomandabil s fie prevzute rosturi n zona proeminenei sau n zona de pan.

Fig. 4.2. Pozitionarea rosturilor transversale de contractie:

a in zonele de schimbare a caracteristicilor mecanice ale rocilor din terenul de fundare;

b in zonele cu proieminente morfologice;

1 rost de contractie; 2 fisura; 3 rost in zona proeminentei; 4 pana de beton, racita la temperatura rocii; 5 rost rece

(6) n funcie de limea profilului transversal al unui baraj poate apare necesitatea unor rosturi de contracie longitudinale n ploturile formate de rosturile de contracie transversal (fig.4.3).

Fig. 4.3. Baraj Eskaba rosturi longitudinale de contractie

(7) Rosturile se vor prevedea i pentru separarea centralei hidrotehnice de la piciorul aval al barajului, de corpul barajului, precum i a conductelor de golire nglobate n corpul barajului care se prelungesc n aval.

(8) Rosturile de lucru sau de construcie au caracter temporar i sunt prevzute din cauza formei structurii care cuprinde att pri orizontale ct i verticale ce se betoneaz n etape diferite i care structural au continuitate. ntre blocurile de beton adiacente, practic nu exist deplasri (fig. 4.4).

Fig. 4.4. Baraj de greutate cu pinteni amonte i aval sectiune transversala

(9) n cazul unor volume mari de beton este necesar limitarea acestora la cantitatea ce poate fi pus n oper fr ntrerupere, mprind lucrarea n lamele. O lamel este delimitat prin rosturi de lucru fa de cele adiacente la care betonarea se face ulterior.

(10) De asemenea, se va avea n vedere tasarea n timp a unei lamele care iniial nefiind legat structural cu cele adiacente are o micare liber, ceea ce conduce la reducerea eforturilor i n consecin a cantitii de armtur necesar. Betonarea ploturilor adiacente se va face ulterior dup consumarea n cea mai mare parte a tasrilor.

(11) ntre lamele trebuie asigurat etanarea necesar avnd n vedere deformaiile care apar din contracia betonului ca urmare a timpului diferit de betonare.

(12) La alctuirea acestor rosturi se va ine seama de barele de armtur necesare pentru asigurarea continuitii structurii i care perforeaz rostul.

(13) Dispunerea rosturilor de lucru va avea n vedere considerentele tehnologice i de alctuire a structurii.

(14) Cofrarea rostului trebuie fcut astfel ca s nu apar scurgerea apei ce va antrena i particulele fine de material (ciment, nisip), rezultnd un beton poros n dreptul acestor rosturi. De aceea nu se recomand utilizarea cofrajelor pierdute din plas de srm sau tabl ambutisat care conduc la aceast situaie pus n eviden prin cercetri specifice.

(15) Rostul de lucru are astfel rolul de a permite turnarea discontinu a unor mari volume de beton, asigurnd n acelai timp cerinele necesare pentru a realiza ulterior continuitatea structurii.

(16) Rosturile definitive, dintre tronsoanele structurii (ploturi sau sectii), au rolul de a permite deformaia i tasarea independent a acestora, de a asigura contracia i dilatarea liber a betonului avnd n vedere gradientul de temperatur, natura terenului de fundare i modul de exploatare. Se va ine seama de distana dintre rosturi n alctuirea elementului de rost. Soluia constructiv adoptat trebuie s aib n vedere alctuirea structurii i durata de via a acesteia.

(17) Aceste rosturi pot fi de contracie, dilataie i de contur.

(18) Rosturile de contracie transversale compartimenteaz lucrarea hidrotehnic n ploturi (secii) independente prevenind astfel formarea de fisuri n planuri perpendiculare pe axul construciei. Aceste fisuri pot s apar din cauza contraciilor la ntrirea betonului, variaii ale temperaturii exterioare sau tasrilor inegale ale terenului de fundare. Aceste rosturi sunt verticale i se extind din fundaie pn la coronament.

(19) Rosturile de dilatare se prevd n principal pentru a permite schimbri volumentrice n structuri care apar din cauza variaiilor de temperatur i de a preveni transferuri de efort de la o zon la alta a structurii. Astfel ntre aceste structuri nu se prevd legturi rigide.

(20) Rosturile de contur se afl la intersecia rostului de deformaie cu paramentul i coronamentul structurii i pot fi de exterior sau interior. Cele de exterior cu rolul de a proteja rosturile de deformaie de ptrunderea apei, izbirea gheurilor i valurilor i de murdrire. Cele de interior contureaz ncperile, diverse galerii etc.

(21) Alctuirea rosturilor se poate face n diverse variante, soluia de principiu prevede urmtoarele:

a) n amonte o pan din asfalt sau beton de ciment armat sau nearmat i mastic bituminos; dimensiunile n plan a elementelor sunt de 0,6 m pn la 1,5 m;

b) benzi din material plastic sau din metal.

(22) Pentru rosturile interioare se utilizeaz n special benzi din material plastic.

(23) Urmrirea comportrii n exploatare a unor rosturi a artat c utilizarea pentru pan a elementelor din lemn d satisfacie n cazul n care se afl permanent sub nivelul apei. n zonele cu nivel variabil al apei, elementele din lemn se distrug prin putrezire.

(24) Benzile din material plastic au o larg utilizare fiind foarte eficiente. Distana fa de suprafaa betonului se va adopta de cca 0,5 m la elementele din beton simplu i de cca 0,2 m la cele din beton armat.

5. cerinele de concepie i proiectare a rosturilor

5.1. Observaii asupra variaiei deschiderii rosturilor la baraje

(1) Pentru o proiectare corect a unui rost i o execuie corespunztoare a acestuia este necesar s fie cunoscute viteza de deformaie a rostului, mrimea maxim a deformaiei i regimul de temperatur a construciei. Acestea pot fi determinate prin calcul, dar o mare importan o are procurarea de informaii privind efectul temperaturii i lucrul rosturilor de temperatur tasare pe baza observaiilor n situ. Observaiile n natur asupra deformaiei rostului n perioadele de exploatare normal a lucrrilor hidrotehnice arat c mrimea acestor deformaii n diversele zone ale construciei este diferit. Exist diferene i n ceea ce privete caracterul deformaiei n construcie, care are diferite condiii de fundare.

(2) Deformaia rosturilor depinde de regimul de temperatur a construciei, caracteristicile fundaiei, distana dintre rosturi, tipul i dimensiunile construciei i locul de dispunere a rostului n cadrul construciei.

(3) Deformaiile minime ale unui rost n perioada de exploatare se observ la lucrrile hidrotehnice masive (baraje de greutate), dispuse pe un teren cu compresibilitate redus (roc stncoas).

(4) n perioada de exploatare, temperatura betonului variaz n limite reduse i se apropie de valorile multianuale ale temperaturii zonei n care este amplasat lucrarea. Cu ct este mai izolat partea median a construciei de aciunea mediului nconjurtor (aer, ap), cu att aceasta este mai stabil i n mic msur este expus modificrilor de temperatur i n consecin, limea rostului de temperatur variaz n limite reduse n decursul unui an au.

(5) Deformaii mai mari se observ n zonele exterioare ale construciei, care se afl n contact cu apa sau aerul att n amonte ct i n aval. Variaia temperaturii apei n cursul unui an depinde att de condiiile climaterice ale amplasamentului, ct i de adncimea apei din bieful amonte. n toate cazurile, variaia anual de temperatur a apei lacului de acumulare la diferite adncimi poate fi diferit, iar mrimea deformaiilor din temperatur a paramentului este mai mare dect cea din interiorul corpului construciei masive.

(6) De exemplu, n lacul de acumulare a Hidrocentralei Buhtarmink la adncimea de cca. 55 m, temperatura apei n decursul unui an variaz n lunile de iarn cu 3,0oC 3,5oC pn la 8oC n octombrie.

(7) O aciune mai intens a variaiilor de temperatur o va suporta partea construciei care este dispus n aval. n legtur cu aceasta i deschiderea rosturilor n aceast zon va fi mai mare.

(8) n procesul de exploatare pe msura ce ne ndeprtm de fundaie, spre partea superioar a construciei, asupra masivului de beton se manifest tot mai puternic variaiile de temperatur ale apei i aerului. Ca urmare, are loc o variaie ciclic a deschiderii rosturilor de temperatur: valoarea maxim este la coronament i practic nensemnat la baza construciei (Fig.5-1). Temperatura betonului se modific pe o adncime mai mare n zonele care sunt supuse nemijlocit aciunii variaiei anuale a temperaturii aerului nconjurtor,

Fig. 5.1. Variatia ciclica a deschiderii rosturilor(9) n aprecierea influenei condiiilor climatice asupra lucrului rosturilor de temperatur, trebuie avute n vedere urmtoarele:

a) n zonele cu climat aspru, nghearea betonului se propag pn la adncimea de 3 5 m, depind zona de dispunere a rostului, ceea ce conduce la dificulti n proiectarea acestora;

b) necesitatea lurii n consideraie a unor particulariti privind dezvoltarea deformaiilor betonului ngheat prin coborrea n acesta a temperaturii sub 0oC i apoi n perioada n care se afl n stare ngheat.

(10) Experiena barajelor amplasate pe terenuri compresibile, arat c o parte nsemnat a tasrii (pn la 65 85 % din valoarea de calcul) se consum n perioada construciei, adic pn la inundarea lacului. Intensitatea tasrilor n aceast perioad depinde, n principal, de grosimea stratului compresibil i de caracteristicile terenului de fundare. Cu ct este mai mic grosimea stratului compresibil i cu ct conine mai mult nisip, cu att mai mult o parte mai nsemnat a tasrii se consum pe durata execuiei. La centrala hidroelectric Dubosari, dup turnarea betonului n perioada unui an s-a consumat 85 % din tasarea de calcul. i la alte centrale hidroelectrice fundate n condiii asemntoare, tasarea consumat n timpul execuiei a reprezentat 75 % 85 % din mrimea de calcul a acesteia. Dup umplerea lacului n toate cazurile, intensitatea tasrii s-a diminuat considerabil. n majoritatea cazurilor tasarea atinge valoarea de calcul n al doilea sau al treilea an de exploatare. De exemplu, la cldirea masiv a nodului hidroenergetic Verhne Svirskoi, valorile de calcul ale tasrii pot ajunge la 230 mm din efectul greutii construciei. n realitate tasarea a atins 210 mm dup doi ani de exploatare, iar n continuare acestea au fost de numai 2,0 2,2 mm (fig.5-2).

Fig. 5.2. Valori de calcul ale tasrii la cldirea nodului hidroenergetic

Verhne Svirskoi,(11) Din observaiile fcute la construciile nodului hidrotehnic Votkiski s-a constatat c modificarea tasrilor este neesenial, iar valorile sunt comparabile cu cele ale construciilor asemntoare. Tasarea medie a unei secii a hidrocentralei este de 63 119 mm, a barajului deversor de 79 110 mm, a ecluzei 73 91 mm. Intensitatea tasrilor se atenueaz apoi considerabil, ajungnd la 0-3 mm practic stabizndu-se.

nclinarea construciei

Tabel 5-1

Nr. crt.Denumirea construcieiNumrul secieinclinarea (mm/m)

mal dreptmal stng

1Cldirea centralei hidroelectrice1

2

3

4

50,09

0,13

0,05

-

--

-

-

0,15

0,37

2Baraj deversor1

2

3

4-

-

-

0,460,18

0,02

0,00

-

(12) n direcia longitudinal, transversal cursului de ap, nclinarea construciei n direcia malului stng i drept sunt artate n Tabelul 5-1.

(13) Deplasarea conturului construciei este artat n Tabelul 5-2.

Deplasarea conturului lucrrii

Tabel 5-2

Nr. crt.Denumirea construcieiDeplasarea (mm)

avalamonte

1Cldirea centralei1,82 2,8-

2Baraj secia 1

secia 40,86

--

0,25

(14) Din observaiile asupra construciilor hidrotehnice la Nodul Gorkovski s-a constatat c n zona centralei i a barajului, tasrile sunt relativ uniforme fiind de cca. 40 mm, iar n seciile marginale, care se racordeaz cu un baraj de pmnt, tasrile maxime sunt de 78 mm i respectiv 63 mm (Fig. 5.3).

Fig. 5.3. tasrile la Nodul Gorkovski

(15) Tasarea a dou secii adiacente este relativ vertical, cu excepia zonelor marginale sau de racordare cu cldirea centralei unde deformaiile sezoniere pot atinge 3-7 mm (Fig. 5.4).

Fig. 5.4. Tasarea a dou secii adiacente

(16) Msurtorile confirm faptul c modificarea deschiderii rostului de deformaie n construciile de beton este n strns legtur cu variaia temperaturii mediului nconjurtor.

(17) Pentru nodul hidroenergetic Chevatkinski, deplasrile au fost urmtoarele:

a) la coronamentul barajului deversor din bieful amonte:

10 mm

b) la adncimea de 32,3 m fa de coronament:

7 mm

c) la galerie i la barajul deversor la 36,0 m adncime

i. fa de coronament:

2,5 mm

ii. la baza fundaiei:

fr variaie

(17) Sistematizarea i observaiile fcute asupra comportrii unor noduri hidrotehnice arat c la proiectarea rosturilor de deformaie la construciile amplasate pe terenuri compresibile relativ uniforme (tabel 5-3), pot fi avute n vedere urmtoarele valori:

a ) limea rostului in radier

1 1,5 cm

b ) limea rostului la coronamentul construciei:

4 5 cm

c ) nclinarea unei secii din direcia biefului amonte

sau aval (n lungul cursului de ap):

0,08 mm/m nlime de

construcie

(11) nclinarea n sens longitudinal (transversal

cursului de ap):

0,8 1,0 mm/m nlime

de construcieRosturi de deformatie si deplasarea constructiei pe terenuri compresibile

(Tabel 5-3)

Nr.

crt.Nodul

Hidro

energeticConstructiaGeologiaInaltimea (m)Rosturi de deformatieTasare

(mm)Inclinare longitudinala

mm/mDeschiderea maxima a rostului la coronament (mm)Marimea deplasarii

(mm)

Distanta intre rosturi

(m)Latimea rostului (cm)

1VotkinskiHidrocentrala

Baraj

EcluzaArgelite

Alevrolite si umpluturi de argila46,0

42,1

38,054,5

48,0

31,01-24

2-24

493-119

79-110

73-91dreapta 0,05-0,13

stanga

0,15-0,37

dreapta

0,46

stanga 0,02+0,1810,0

10,0

12,06

17

7,6-19,4

2GorkovkiHidrocentrala

BarajNisip mic si mare34,548,0?40-78d 1,05

s 1,085,517-36

3Volga IHidrocentrala

Baraj

EcluzaNisip56,0

43,0

29,0-31,060,0

52,0

40,0-48,01-31

3-20

4169

164,5

234,5s 0,421,0

11,6

10,617,2

4Volga IIHidrocentrala

Baraj

EcluzaDepuneri aluvionare59,5

40,15

30,0-33,560,0

52,0-61,0

30,0-52,031

4160330

142200s 0,058

d 0,72

-10

11

-34,543,0

5KahovkiHidrocentrala

Baraj

EcluzaNisip fin din cuart35,2

33,2

26,550,0

47,0

26,42,020,0

2,0

20,0212

196-256s 0,05

d 0,38811

10121,8

12,6

5.2. Limea rosturilor(1) Limea rosturilor de deformaie depinde de geologia amplasamentui, caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare, dimensiunile geometrice ale construciei i variaia temperaturii mediului nconjurtor.

(2) La construciile fundate pe un teren stncos solid, limea l1 rostului de temperatur se recomand s se determnine cu relaia

l1 = x t x

unde:

- coeficient al dilatrii liniare a betonului (1,0 1,2 x 10-5 /grad)

t- variaia temperaturii mediului nconjurtor n perioada de execuie

i exploatare

l1, l2- dimensiunea a dou secii ale construciei adiacente rostului.

(3) La construciile amplasate pe terenuri compresibile, limea rostului de deformaie se determin n funcie de caracteristicile terenului, care determina tasarea constructiei. Limea rosturilor de temperatur tasare trebuie s fie astfel adoptat pentru ca s fie evitat aciunea unei pri asupra alteia, care poate apare n cazul unor tasri neuniforme. Aceast cerin poate fi determinat orientativ cu relaia:

l2 = ,

unde:

y1 i y2 tasrile extremitilor unei secii de lungime ly, care se

determin prin calcule

hy

nlimea masivului de beton al seciei

Limea maxim total a unui rost devine:

l = l1 + l2 + l3

unde:

l1 - deformaie din temperatur;

l2 - deformaie difereniat a tronsoanelor separate prin rosturi;

l3 - latime de siguran din cauza aproximaiei calculelor.

(4) Pentru reducerea valorii nclinrii (l2) se recomand ca punerea n oper a betonului ploturilor alturate s se fac ct mai uniform i s nu se creeze diferene mari de nlime ntre secii.

(5) Pentru determinarea variatiilor de temperaturi vor fi avute n vedere datele Institutului de Meteorologie. Pentru calcule preliminare vor fi considerate urmatoarele limite:

a) pentru constructii de beton si beton armat: +300 C....- 200 C

b) pentru constructii metalice

+400 C....- 300 C

(6) Se va tine seama de temperatura aerului din timpul executiei.

(7) Modul de considerare a variatiei de temperatura exterioara, pentru calculul elementelor de rezistenta se va stabili n funcie de prevederile reglementrile tehnice specifice, aplicabile, n vigoare.

In tabelul 5-4 este dat valoarea coeficientului de dilatare termic a diferitelor materiale.Coeficientul de dilataie termic

Tabel 5-4MaterialCoeficient de dilatare pentru

..0 CDeplasarea de temperatur pentru 3 m (mm)

Dt=650Dt=850

Calcar

Lemn

Caramida

Granit

Sticla

Beton

Otel

Bronz

Aluminiu

Poliester

PVC

Policarbonat

Acrilic4x10-6

46x10-6

58x10-6

810x10-6

911x10-6

12x10-612x10-6 20x10-6

24x10-6

26=35x10-6

40-70x10-6

60-70x10-6

50-90x10-61,0

1,01,5

1,32,0

202,6

2,32,8

3,1

3,1

5,1

6,1

5,18,9

10,217,8

15,317,8

12,823,01,3

1,31,9

1,62,5

2,53,2

2,83,5

3,8

3,8

6,3

7,6

6,311,0

12,622,0

18,922,0

15,828,3

(8) n practic, limea rostului se poate mri treptat de la valoarea din zona radierului la cea de la nivelul coronamentului.

(9) n construciile care se realizeaz pe teren stncos limea rostului de temperatur se poate adopta astfel:

a) pe feele laterale pe adncime de:

i. 2,5 3,5 m la paramentul amonte

1,0 cm

ii. 4 6 m la paramentul aval:

1,0 cm

b) n zona central a construciei:

0,3 0,5 cm

(10) n practica construciilor hidrotehnice pentru stabilirea mrimii rostului de temperatur tasare va fi luat n considerare i productivitatea pentru instalarea i extragerea cofrajelor. Pornind de la aceast observaie, exist tendina de mrire a limii rosturilor la 10-30 cm sau chiar mai mult (pn la 80 cm 100 cm), mult mai mare dect cea care rezult din calcule. Dac limea rostului este pn la 5,0 cm apar dificulti la scoaterea cofrajelor.

(11) Variantele constructive de realizare a rosturilor sunt: dublelrgite, joantive poligonale i joantive drepte (Fig.5-5).

Fig. 5.5.Rosturi: a. Duble lrgite, b. joantive poligonale c. joantive drepteRosturile duble-largite (fig. 5.6) sunt prevazute cu suprafete renurate in vederea asigurarii unei mai bune legaturi intre platuri, cu latimea de 1,0 m 1,5m. Ele au un efect favorabil privind racirea naturala a betonului. Complicatiile tehnologice ulterioare si necesitatea cofrarii de doua ori a aceluiasi rost fac ca aceasta solutie sa nu fie larg utilizata.

Aceste rosturi se inchid dupa ce caldura de hidratare a betonului s-a degajat in mare masura si fenomenul de contractie s-a consumat in mare parte.

Prevederea acestui tip de rost impune asigurarea stabilitatii fiecarui plot in parte in timpul executiei.

Rosturile simple joantive (fig 5.7) are o larga aplicare datorita usurintei de executie si asigurarii rezemarii reciproce a ploturilor ceea ce permite realizarea de structuri de baraje economice cu surplombe relativ pronuntate. Racirea betonului se face mai greu astfel ca la grosimi mari ale barajului de peste 12m poate sa apara necesitatea racirii artificiale. Rosturile joantive pot avea o forma poligonala pe considerentul ce se obtine o conlucrare mai buna intre platurile adiacente. Muchiile sunt insa puncte de concentrari de eforturi si de posibile amorsari ale unor fisuri. In plus, realizarea redanelor implica complicatii suplimentare. In camp complicatiile de executie cele mai frecvent folosite sunt rosturile joantive drepte.

La alcatuirea unui rost se are in vedere modul de dispunere a sistemului de injectare. La barajele in arc, injectarea este obligatorie pentru asigurarea conlucrarii intre ploturi.

Fig. 5.6. Rosturi duble la baraje:

a. Mareges, b. Ross, 1. plot; 2. rost; 3. tola de cupru; 4. tub vertical de alimentare; 5. rampa; 6. manson de injectare;

7. clapeta

fig. 5.7. Rosturi joantive

a. Cu contur poligonal barajul Pacoima; b. Cu fete riglate plane barajul Vaiont; 1. plot; 2. rost; 3. tola de cupru; 5 banda Sika; 6. tub de injectie; 7. manson;

8. clapeta

(12) Avand n vedere costurile i durata execuei se recomand rosturi joantive care asigur nc din faza de construcie rezemarea reciproc a ploturilor, i deci adoptarea unor structuri. Rcirea betonului se face ns n condiii mai grele, i la grosimi ale barajului mai mari de 12 ... 15 m poate apare necesar rcirea artificial.

(13) Rosturile joantive poligonale (cu redane sau trepi) (fig. 5.8) i bazeaz concepia pe asigurarea unei mai bune conlucrri ntre ploturile adiacente. Muchiile sunt ns puncte de concentrri de eforturi i de posibile amorsri ale unor fisuri. n plus, realizarea redanelor implic complicaii suplimentare.

Fig. 5.8. Elemente tipice la un rost de contractie: 1 pana de beton armat;

2 banda de etansare; 3 put de vizitare si drenaj; 4 vopsea bituminoasa

si carton asfaltat; 5 dop de asfalt; 6 scari de acces in put

(14) Cele mai fregvent folosite n special pentru barajele arcuite cu dubla curbura sunt rosturile joantive drepte.

(15) Dac limea rostului este pan la 5 cm apar dificulti la scoaterea cofragului.(16) Se recomand s se realizeze rosturi nguste de temperatur tasare la construciile fundate pe terenuri compresibile n radier cu deschiderea de 1,0 1,5 cm, iar mai sus pn la coronament de pn la 4-5 cm.

5.3. Distana dintre rosturi

(1) Mrimea distanei dintre rosturile construciei depinde de nlimea acesteia, felul fundaiei i condiiile climatice, n primul rnd de variaia temperaturii aerului (fig. 5.9).

Fig. 5.9 Distante intre rosturi

(2) Obinuit, rocile stncoase caracterizeaz o valoare a coeficientului de frecare cu betonul de 0,6 0,8. De aceea, la aceste fundaii trebuie ca separarea construciei prin rosturi de temperatur s fie mai deas cu luarea n considerare a particularitilor constructive a fiecrei construcii: baraj, centrala, ecluze .a.

(3) Astfel, de exemplu, n baraj se recomand ca rosturile de temperatur s fie prevzute la fiecare deschidere. n afar de aceasta, rosturi care nu secioneaz toat construcia pot fi realizate la fiecare 10-12 m. n cldirea centralei hidroelectrice se vor prevedea rosturi de temperatur dup fiecare agregat, independent de distana dintre axul agregatelor. n anumite cazuri, fundamentat, cnd se iau msuri la execuie (rcirea apei i pietrei sparte, alegerea mrcii i cantitii de ciment, utilizarea adaosurilor plastifiante etc.) se poate prevedea mprirea cldirii masive a centralei hidroelectrice, prin rosturi de temperatur a centralei hidroelectrice, la fiecare al doilea agregat.

(4) Sasul unei ecluze sau camera unui doc uscat poate fi secionat prin rosturi de temperatur la fiecare 20-30 m; rosturi in bajoaier, pn la radier, pot fi prevzute la 10-12,5 m.

(5) Prevederea rosturilor de temperatur are n vedere reducerea deplasrilor i eforturilor din temperatur, care pot apare n corpul construciei mai ales atunci cnd fundaia este ncastrat n teren stncos.

(6) n construciile amplasate pe terenuri necoezive, compresibile (nisipuri), distana dintre rosturile de deformaie poate fi mrit considerabil. n astfel de cazuri, rosturile de temperatur pot fi i de tasare. Mrirea distanei dintre rosturile de deformaie poate fi admis ntruct coeficientul de frecare pe terenuri nisipoase este de 0,35 0,45 i la contactul radierului cu terenul de fundare apar fore de frecare din deformaiile din temperatur i tasare care sunt de 1,5 ori mai reduse fa de un teren stncos. Pornind de la particularitile constructive ale fiecrei lucrri (baraj, central, ecluz .a.) se poate recomanda distana dintre rosturi ca fiind de 35 40 m n baraj, de pn la 60 m n central (la dou agregate) i la ecluze de pn la 40 m (vezi i Tabel 5-5).

(7) n unele tari, distana variaz ntre 9 i 24 m, iar pentru baraje de beton mai puin nalte, distana dintre rosturi este cuprins ntre 9 i 15 m (Tabel 5-6).

(8) n construciile dispuse pe terenuri coezive compresibile omogene (argil) care se caracterizeaz printr-o mrime a coeficientului de frecare de 0,30 0,35, distana ntre rosturile de deformaie se poate lua ca i pentru terenuri de fundare nisipoase.

(9) Prin coeficient de frecare (tg () se va nelege luarea n considerare a coeziunii, determinndu-se cu relaia:

tg ( = f +

unde:

f - coeficientul de frecare

c - coeziunea terenului

p - presiunea pe terenul de fundare n diverse ipoteze de calcul

(10) La valori mici ale coeficientului de frecare la terenuri neomogene compresibile coezive (0,20 ( 0,25) pot apare i tasri neuniforme nsemnate ale construciei. n acest caz, numrul de rosturi de deformaie (temperatur tasare) se recomand a fi mrit. O astfel de soluie permite s se reduc pericolul apariiei de tasri neuniforme a diverselor pri ale construciei. n ceea ce privete rosturile de temperatur care nu se realizeaz pe ntreaga nlime a construciei, acestea pot fi prevzute aa cum permite particularitatea constructiv a construciei (baraj, centrala, ecluze etc.).

(11) n fosta URSS, la hidrocentrala VerhneSvisc, barajul de 111,0 m lungime a fost mprit n trei deschideri de 37,0 m, iar n fiecare deschidere au fost prevzute dou rosturi de temperatur tasare, iar la cldirea centralei de 117,0 m lungime nu au fost prevzute rosturi de temperatur tasare. n masivul de sub nivelul apei al centralei au fost prevzute numai rosturi de temperatur, separnd fiecare agregat. n lungul sasului ecluzei au fost realizate rosturi de temperatur tasare la intervale de 45,0 m, iar numai rosturi de temperatur la fiecare 15,0 m.

(12) Se menioneaz c la nodurile hidroenergetice Kaitacosk, Ianiscosk, Raiacosk .a., unde construciile sunt fundate pe teren stncos i sunt supuse unei presiuni a apei de 21,0 m la o temperatur a aerului de pn la -35oC, distana dintre rosturile de temperatur a fost luat de 6-8 m n baraj i 13-15 m la cldirea centralei. Distana relativ mic ntre rosturile de deformaie a dat posibilitatea adoptrii unei grosimi a rosturilor de 1-2 cm.

5.4. Dimensionarea benzilor de rost din material plastic

(1) Alegerea corect a tipului de band de etanare pentru rosturile de dilatare i de construcie depinde att de modul de expunere, ct i de presiunea apei, deschiderea rostului i alcatuirea structurala.

(2) Dac pentru modul de expunere prevaleaz proprietile chimice ale benzii de rost pentru celelalte aciuni care conduc la solicitri n elementul de material plastic este necesar dimensionarea acestora innd seama de proprietile mecanice ale materialului.

(3) Avnd n vedere diversitatea tipurilor de band de rost este necesar ca furnizorul s prezinte rezultatele testelor efectuate pentru tipurile propuse privind deplasrile nregistrate la diverse presiuni ale apei pentru diverse deschideri ale rostului. n fig.5.10 sunt date unele exemple privind diagramele obinute lund n considerare elementele menionate mai sus. Fig. 5.10. rezultate teste(4) De asemenea, se pot ntocmi tabele care cuprind pentru diverse tipuri de band de rost, presiunea apei, deplasarea care se produce la ntindere i la forfecare avnd n vedere locul de amplasare a benzii: intern sau extern (Tabel 5-7).

(5) Tipul de band de rost intern sau extern va fi caracterizat astfel prin elemente geometrice ca de exemplu:

a) banda dispus intern, lime total (a), limea prii extensibile (b), grosimea prii extensibile (c), limea prii de fixare n beton (s), limea bulbului centrale (k), nlimea nervurilor de fixare (f) (Fig. 5-11)

Fig. 5.11 caracteristici banda dispusa intern(12) banda dispus exterior lime total (a), limea prii extensibile (b), grosimea (c), nlimea nervurii de fixare (f), numrul nervurilor de fixare (N).Amplasarea rosturilor la unele constructii hidrotehnice

Tabel 5-5

Nr.

crt.Nodul

Hidroenergetic

HCPresiune staticaGeologieTemperaturi masurate 0CDistante ( m)Dimensiune ecluza (cm)

BarajCladirecentralaEcluzaDe la parament amonte la umplutura rostului

minmax

BarajCladire

1Bratsc106,0--22,0--2,5-100x50

2Buhtarminsk67,0gabrou-57,5+39,712,0

11,519,0-4,0-5,04,030x30

3Usti-Kamegorsk37,0gabrou-57+40,014,0

21,522,0 si 28,325 (12,5 rost partial)0,8-1,82,315x15

20x20

4Mamakarsk46,5gabrou-60+37,015,014,5-2,5-25x25

5Kremencingsk19,5gabron-15+25,019,550,530,0 32,0

15,016,05,03,5100x80

30x30

6Kahovsk17,0Nisip fin si mediu-18+3247,050,549,0715,97,5-4,15150x80

150x80

33x30

7Votkinsk23,0Argelite, alevrolite

Argila-45+3048,0

23,0-12,5 rost partial55,031,52,53,75120x80

80x80

8Volga II27,0Nisip fin-28+3552,060,030,011,54,0-8,5170x140

160x110

80x80

9Volga III29.0Aluviuni-38+3552,060,030,011,54,0-8,5170x140

160x110

72x72

Elemente ale rosturilor definitive i comportarea acestora

Tabel 5-6

Nr

crt.Nodul

hidroenergeticTipul barajului

i nlimeaTemperatura

medie anual

0CDistana (m)Tipul

rostuluiModul de

lucru

ntre rosturile de deformaiede la paramentul amonte la rost

1Alpe Gera (Italia)a/176-6,00Band metalicF.B

2Bowndari (SUA)A/119+ 1016,0-- _

3Bai Mujeris (Italia)C/62+ 13,522,01,95Pan asfalt

4Grand Diksance

(Elveia)G/284+ 10,012154,0Band de cupruuoare infiltraii

5Dakan (Irak)A/116,5+ 20,018,00,3- -F.B

6Gioveretto (Italia)C/87+ 10.018,01,55Band de cauciucF.B

7Marege (Frana)A/84+ 14.016,0-Rost lrgit i injectareuoare infiltraii

8Menjil (Iran)C/102+ 20,014,00,73Band de cauciucF.B

9Movoisen (Elveia)A/237+ 10.016,01,2- -B

10Stvlian (SUA)C/30,4-15,21,5Band de policrolid hloridB

11Sarran (Frana)G/114,5+ 15,018,51,07Pana asfalticF.B

12Sanmans (China)G/100+ 28,018,00,8Band de cupru i injectareF.B

13Ponte dAvio (Italia)C/65+ 25,022,01,0Pan asfalticF.B

14Imperial (SUA)G/13,5Band de cauciucB

A n arc; G- de greutate; C- contrafort

Deplasrile benzii de rost la diferite presiuni ale apei

Tabel 5-7Tipul benzii de rost i locul de instalarePresiunea apei (m)Deplasarea (mm)

ntindereforfecare

A. ROSTURI DE DILATARE

Intern

Tip band de rostXXXXXXXXX

Extern

Tip band de rostXXXXXXXXX

B. ROST DE CONSTRUCIE

Intern

Tip band de rostXXX0 3 mm

Extern

Tip band de rostXXX0 3 mm

6. SISTEME DE REALIZARE A ROSTURILOR

6.1. Construcia rosturilor de deformaie

(1) De regul, rosturile totale sau pariale sunt verticale. Uneori, rosturile de temperatur totale pot avea o uoar nclinare pe o lungime limitat.

(2) Rosturile de temperatur pot avea n plan traseul frnt. n acest caz, n special, n cazul fundrii pe roc au loc numai deplasri orizontale ale diferitelor pri ale construciei.

(3) Pentru asigurarea impermeabilitii rosturilor de deformaie se realizeaz din metal, cauciuc sau material plastic, dispuse vertical i orizontal, pene de asfalt, beton armat etc. Cele mai rspndite sunt benzile din aram sau alam. n fosta URSS au fost intens utilizate penele din asfalt. n ultimul timp se utilizeaz benzi din material plastic.

(4) Benzile de rost sunt utilizate pentru asigurarea etaneitii unei construcii mpotriva etaneitii unei construcii mpotriva penetrrii apei freatice i a presiunii hidrostatice. n combinaie cu un beton impermeabil se asigur impermeabilitatea ntregii structuri.

(5) n afar de impermeabilitatea acestor bariere i a zonei de contact cu betonul, o mare nsemntate o prezint impermeabilitatea betonului din jur. De aceea trebuie prevzute msuri n apropierea diafragmei care s previn infiltrarea apei.

(6) Pentru asigurarea posibilitii de control a modului de lucru a rostului de deformaie, se prevd puuri de observare. Acestea pot fi utilizate, dac este necesar, pentru a lua msuri suplimentare de etanare.

6.2. Benzi metalice

(1) Benzile din metal se utilizeaz pentru rosturile de temperatur ale construciilor fundate pe teren stncos (Fig. 6.1). Acestea trebuie s aib o rezisten nsemnat la coroziune.Fig. 6.1

Benzi metalice

a, b: cu compensator;

c- fr compensator

(2) n principal se folosete arama, alama sau otelul inoxidabil. Se menioneaz ca material i plumbul protejat cu o vopsea bituminoas, dar numai la construciile de mic nlime unde nu sunt de ateptat deformaii mari ale construciei.

(3) Benzile metalice profilate vor fi executate n ateliere specializate. ndoirea foilor de tabl va fi fcut cu raza minim admis de cca. 1 1,5 ori grosimea. Pentru a nu se crea stri de tensiune n zona ndoirii, profilarea se poate face cu o nclzire i rcire lent. nclzirea se face la temperatura de 500oC pentru oel, 480oC pentru alam i de 1100oC pentru oel inoxidabil. Tehnologia va fi definitivat n uzin. ndoirea i dezdoirea benzilor metalice la montaj nu se admite. Benzile trebuie s fie curate de murdrie i depuneri care cad de la o ciocnire uoar.

(4) n cazul utilizrii proteciei anticorozive de 0,15 0,2 mm la benzile de oel, acestea pot fi utilizate numai ca o prim band de rost fr compensator, cu condiia s nu fie supuse la ndoiri sau dezdoiri, ntruct se poate degrada protecia anticoroziv (zincare), i astfel banda metalic este supus unei coroziuni intense.

(5) n cazul mbinrii prin sudur, banda trebuie curat nainte iar dup sudur zona afectat va fi protejat anticoroziv.

(6) Benzile de aram se folosesc n rosturile de temperatur.

(7) Alama prezint plasticitate, vscozitate, etannd bine rostul. Prin adugarea unor materiale se pot mbunti proprietile anticorozive, ca de exemplu cositor.

(8) n general, construciile se etaneaz cu benzi de metal prevzute cu compensator in forma de V, M, Z care le permite prelucrarea contraciilor betonului fr afectarea funciei lor de etanare, dup care urmeaz cimentarea rostului. O serie de baraje din SUA la care rosturile au fost cimentate, arat c n toate cazurile temperatura medie anual a aerului este mai mare de +6oC.

(9) Pentru limitarea proteciei de asfalt dinspre parament, benzile metalice se prevd dup aceasta. Cele mai raionale sunt benzile cu compensator la care ambele capete sunt ncastrate n beton n comparaie cu cele fr compensator la care se prevede ncastrarea numai a unei ramuri, cea de a doua fiind nvelit ntr-un strat de bitum, ceea ce i permite deplasarea.

(10) O mai bun siguran la rosturile de temperatur se obne prin instalarea a dou benzi cu distana ntre acestea de 0,5 1,0 m. Benzile metalice se pot instala n construcii cu nlimea de 200,0 sau mai mult. Materialele utilizate trebuie s rspund cerinelor prevzute mai jos. Benzile metalice se dimensioneaz presiunea ce apare n cazul tasrii umpluturii rostului. Astfel de benzi se utilizeaz att pentru alctuirea rosturilor verticale, precum i a celor orizontale.

(11) Prevederea benzilor metalice la rosturile de temperatur dup o perioad ndelungat de funcionare s-a dovedit rezistent, asigurnd n acelai timp impermeabilitatea rostului.

(12) Din experiena unor lucrri a rezultat c protecia cu material plastic a unei ramuri a diafragmei (Fig.6.1c) necesit o deosebit grij pentru realizare, dar n timp, nu asigur impermeabilitatea rostului i apare o curgere a masticului asfaltic. (Ex. Ecluzele de la Novorsbirsk).

(13) Distana de la umplutura asfaltic pn la banda metalic n fiecare parte trebuie mrit n funcie de nlimea construciei, fiind de 0,3 1,5 m. Grosimea diafragmei metalice care limiteaz umplutura asfaltic cu compensator trebuie verificat la aciunea masticului la deschiderea maxim a rostului. De regul ele se calculeaz la ntindere n punctul cel mai de jos al rostului i n cteva puncte intermediare pe nlimea rostului. Benzile metalice fr compensator cu un capt ncastrat i altul liber se calculeaz ca o bar cu dou reazeme cu deschiderea egal cu cea mai mare lime a rostului de temperatur sau de temperatur tasare, aflate sub presiunea cea mai mare a umpluturii i deschiderea de calcul a rostului. Pe lng verificarea la ncovoiere, grosimea diafragmei se verific la ntindere avnd n vedere frecarea diafragmei pe stratul de asfalt care apare la mrirea rostului.

6.3. Benzi din cauciuc i materiale plastice

(1) Benzile de rost sunt de trei tipuri:

a)- exterioare: banda se monteaz pe extradosul suprafeei de beton a structurii. Acest tip de band protejeaz rostul de ptrunderea impuritilor sau a altor substane (fig. 6-2.a). Aceast band se ntlnete i la structura unde este necesar o mai mare siguran ca de exemplu la centralele nucleare.

b)- interioare: banda se instaleaz la mijlocul rostului. Dac se produc micri ale celor dou secii alturate, banda are un bulb central, care i permite unele deplasri (fig.6.2.b ).

c)- de expansiune: acestea se instaleaz atunci cnd betonul structurii este ntrit. Rolul lor este acela de a menine rostul curat, s nu permit ptrunderea depunerilor de praf care pot crea disfuncionaliti (fig. 6.2.c ).

a1

a2

b

c

Fig. 6.2. (a1, a2, b, c) benzi de rost din cauciucsau material plastic

(2) Banda de rost trebuie s fie impermeabil, s prezinte o mare elasticitate i rezisten i o bun comportare la aciunea agresiv a alcaliilor i acizilor, hidrocarburilor i uleiurilor minerale.

(3) Bulbul central trebuie s fie amplasat n afara masei de beton, indiferent dac se instaleaz intern sau extern. Bulbul nu trebuie s fie nglobat nici mcar parial n laptele de ciment.

(4) Elasticitatea ridicat i bulbul conduc la o bun absorbie a eforturilor care pot s apar din cauza variaiei de temperatur a deplasrilor i cea degajat la ntrirea betonului.

(5) Benzile de material plastic se pot folosi la rosturi de lucru sau la cele permanente.Banda se taie uor cu un cuit ascuit i se sudeaz prin cldur cu o instalaie adecvat chiar pe antier.

(6) Astfel de benzi se utilizeaz n special la rosturile de temperatur i la cele nguste de temperatur tasare, de 4-5 cm, la toat construcia hidrocentralei, fiind supuse presiunii hidrostatice i deplasrii dintre blocurile de beton. nlimea barajului poate fi cuprins ntre 50,0 i 250,0 m. (7) Impemeabilitatea rostului dintre elementele de beton se asigur prin ncastrarea n acesta a capetelor benzii.

(8) Cauciucul profilat trebuie dispus astfel ca s lucreze sub aciunea presiunii hidrostatice. Cercetri n natur n fosta Cehoslovacie privind benzile de cauciuc au artat c durabilitatea acestora depinde de gradul de protecie la razele ultraviolete, ozon i ulei mineral. n toate cazurile, benzile de cauciuc trebuie instalate astfel ca s fie ferite de aciunea direct a razelor soarelui i de aciunea apelor agresive, acizi, alcalii i variaia rapid a temperaturii.

(9) Pentru astfel de benzi se utilizeaz neoprenul, vinilinul i alte materiale sintetice. Limea unei benzi de rost este n general de 15 25 cm.6.4. Benzi de material plastic cu prelungiri metalice vulcanizate

(1) Cnd presiunea apei este mare i nu este permis infiltrarea apei, se prevd benzi metalice vulcanizate de corpul de material plastic (fig.6.3 ). Betonul nu ader de cauciuc sau mase plastice, dar are o bun adeziune cu benzile de metal asigurnd astfel impermeabilizarea zonei.

Fig. 6.3 Banda de material plastic cu prelungire metalica

(2) Banda de metal conduce la lungirea drumului apei i n consecin la reducerea problemelor legate de scurgerea acesteia.

(3) Dac se utilizeaz i injectarea, se mbuntete gradul de impermeabilitate a betonului. n practic, fisurile i particulele se formeaz n beton la contracia acestuia, precum i din cauza unor erori n procesul de turnare. n betonul din directa apropiere a elementului de etanare apar scurgeri de ap chiar dac elementul de etanare este impermeabil. S-a constatat c cca.10 % din rosturi prezint scurgeri prin beton.

(4) Pentru a elimina aceste scurgeri se poate prevedea injectarea direct cu rin sau similar a extremitii benzii de rost.

6.5. Pan de etansare

(1) Pana este destinat pentru umplerea rosturilor de temperatur i de temperaturtasare ale construciei amplasate pe orice fel de teren de fundare i pentru orice nlime. Se execut din beton asfaltic sau din beton de ciment armat (Fig. 6.4).

(2) Ea este mpins de presiunea hidrostatic din amonte pe umerii ploturilor adiacente creand astfel o prim bariera n drumul apelor de infiltrare. Pentru o bun etanare pe suprafeele de contact ale penei de beton armat cu ploturile se aplica 2-3 straturi de carton bitumat sau panza de iuta bitumat.Fig. 6.4Pan pe conturul rostului de temperatur

a- pe paramentul amonte deasupra nivelului mort; b- pe paramentul amonte sub nivelul mort; c- pe paramentul aval n zona de umplutur;

d, e- faa dinspre bieful amonte.

1- pan din beton armat; 2- foaie din zinc ntre straturi de bitum; 3- umplutura rostului;

4- pan din lemn; 5- ungere cu bitum fierbinte; 6- pan din beton simplu; 7- pan de ciment; 8- frnghie gudronat sau psl; 9- pan din mastic special.

6.6. Umpluturi n rostul de deformaie

(1) Umplutura rosturilor de deformaie trebuie s asigure legtura cu conturul impermeabil al acestora.

6.7. Materiale utilizate pentru benzile din material plastic

(1) Materialul standard pentru execuia benzilor de rost este cauciucul Styren Butandien (SBR). Se pot aplica i alte caliti pe baz de Etilen-propilen monomeric (EPDM), Cauciuc Cloropren (CR), Cauciuc natural (NR) sau Cauciuc nitrilic (NBR).

(2) Avnd n vedere durata lung de serviciu a unei astfel de lucrri i faptul c o band de rost practic nu poate fi nlocuit, materialul din care este confecionat banda de etanare trebuie s aib o calitate foarte bun. Repararea rosturilor n care apar scurgeri necesit injectarea cu rini epoxi sau tehnologii asemntoare, reprezint o operaiune costisitoare, astfel c alegerea corect a calitii materialului benzii de rost are o importan deosebit. Proprietile fizice ale diferitelor variante de cauciucuri depinde de tipul de elastomer utilizat.Propeieti mecanice

(3) Toate benzile de rost standard vor fi certificate prin laboratorul propriu al furnizorului i vor fi livrate conform unui standard recunoscut.(4) n tabelul de mai jos sunt artate o serie de proprieti mecanice, conform normelor olandeze (Tabelele 6-1A si 6-1B).

Proprieti mecanice ale materialului plastic SBRpentru alctuirea benzilor de rost (Standard olandez NEN 7030)

Tabel 6-1ANr. crt.ProprietateaUMValoarea

1.Triao shore60 5

2. Rezistena la rupere prin ntindereN/mm2( 17,1

3. Alungirea la rupere%( 37,5

4. Rezistena la sfiereN( 31,1

5. Modificri dup 14 zile la 70oC

- rezistena la rupere prin ntindere

- alungirea la rupere

- duritatea%

%

o shore( 25

( 30

( 8

6.Compresiunea dup 72 ore la 23o%( 10

7. Absorbia de apgr/m2( 30

8. Rezistena la ozon dup 120 ore/25 pphm /20o / 20 % sfiere-nu apar fisuri

9.Modificri ale rezistenei la temperaturi sczute

duritatea la 0o duritatea la -10o( 5

( 8

Proprieti mecanice ale unor materiale plasticepentru alctuirea benzilor de rost

Tabel 6-1BNr. crtProprietateaUMSikr Waterbar PVCTricosalTricosal ElastomerSBR

1.Rezistena la rupere prin ntindereN/mm2( 10( 10( 10( 17,1

2.Alungirea la rupere

- pentru rosturi de construcie

- pentru rosturi de temperaturN/mm2( 200

( 300-

( 350-

( 380-

( 375

3.Duritatea

- tip normal

- tip ntrito shore70 5

70 567 5

-62 5

-60 5

-

4.Rezistena la sfiereN/mm2-> 200( 90

5.Alungirea la rupere la temperatur de -20oCN/mm2

6.Comportarea dup meninerea n bitum 28 zile la 70oC

Modificri:

- rezistena la rupere prin ntindere

- alungirea la rupere

- modul de elasticitate

- duritatea%

o shore 20

20

5,0

-fr modificri(14 zile)

( 25

( 30

-

( 8

7.Adeziune la metal---rupere n elastomer

Proprieti chimice

(5) n Tabelul 6-2 sunt artate pentru diferitele tipuri de cauciucuri variaia unor proprieti la aciunea unor produse chimice. Acest tabel ofer indicaii asupra celui mai potrivit elastomer. Datele sunt obinute soluii concentrate la temperatura de 20o.

Proprieti chimice ale materialelor plastice pentru alctuirea benzilor de rost

Tabel 6-2Nr. crt.ProdusulSBREPDMCRNRNBR

1.Gaz naturalMMEME

2.PetrolNNMNE

3.Amoniac lichidEEEEE

4.BenzinNNBNE

5.ApEEEEE

6.DieselNNBNE

7.KerosenNNNNE

8.Aer de la ...oC la ...oC-15 ... 70-20 ... 110-10 ... 90-40 ... 70-20 ... 70

9.Ulei mineralNNBNE

10.Ulei de motorNNENE

11.Ap pn la ...oC70110707070

12.OzonMEEMM

13.Apa de mareMEEME

14.Hidrogen sulfuratNBMNB

E excelent; B - bun; M moderat; N nu

6.8. Injectarea rosturilor de constructie

(1) Pentru etansarea si asigurarea rezistentei constructiei rosturile de contractie, in special la barajele in arc, se injecteaza. Se urmareste obtinerea unei structuri monolite prin blocarea starii de eforturi existente in structura nemonolitizata. Asa cum s-a aratat, rosturile pot fi de doua tipuri: duble (largite) si simple (joantive). Prin aceasta se asigura impartirea unei constructii masive in elemente independente numite ploturi de cca. 10 15 mp latime, cu fetele laterale orientate radial. Monolitizarea ploturilor turnate independent se realizeaza prin injectarea rosturilor de contractie care le separa.

(2) Rosturile sunt prevazute in amonte si in aval cu dispozitive de etansare care au rolul de a opri infiltratiile si de a etansa rosturile pentru lucrarile de injectare. Pentru acestea se prevad benzi de cupru sau de material plastic. Rostul este astfel impartit in campuri de injectare (fig 6.5) care are inaltimea de 10.0m : 20.0m. In rost se dispun rampele de injectare si dispozitivele de evacuare a apei si aerului din rost in timpul injectarii.

Fig. 6.5 Campuri de injectare la baraj Negovanu

(13) rost dublu; 2. rost joantiv; 3. etansare orizontala

(3) Aplicandu-se pe fetele radiale ale ploturilor presiunile de injectare de 4.0 atm : 10.0 atm dau o rezultanta dirijata catre amonte care poate pune in pericol stabilitatea ploturilor in special a celor marginale, puternic surplombate, fiind necesare verificari adecvate.

(4) Intervalul minim care trebuie, sa treaca de la turnarea ploturilor si pana la inchiderea rosturilor este de 6 ;8 luni. Betonarea spatiului dintre ploturi si injectare trebuie facute dupa un anotimp rece, atunci cand betonul din ploturi a atins o temperatura cat mai coborata, situata cu 1C : 2C sub temperatura medie anuala. Dupa betonare se efectueaza injectarea celor doua fete cu suspensie de ciment.

(5) Injectarea se face cu ajutorul mansoanelor si clapetelor la care suspensia este adusa prin conducte de alimentare. Sistemul nu permite circulatia suspensiei din rost in afara. Se prevede un manson sau o clapeta pentru fiecare 5.0 :15.0m de rost (fig 6.6).

Fig. 6.6. Dispositive de injectare

a. manson; b. clapeta simpla; c. clapeta inglobata; d. clapeta cu traseu sicant;

1. teava 5.08 cm; 2. teava 2.54 cm; 3. cauciuc moale; 4. orificii de difuzare; 5. tola moale; 6. saiba cu surub de prindere; 7. sicana; 8. brat de prindere; 9. bulon.

(6) De regula conductele de alimentare cu suspensie (rampele), mansoanele si clapetele se dispun orizontal si injectarea se face de la paramentul aval (fig. 6.7 a,b). Va fi asigurata circulatia continua a suspensiei de ciment, prevazand o panta spre aval pentru a face posibila spalarea dupa injectare, in vederea unor eventuale reinjectari. Distanta dintre rampele dispuse orizontal este de 2.0 :4.0m. La paramentul aval se prevad scari, pasarele fixe sau mobile pentru a asigura accesul lucratorilor la fiecare rampa.

Fig. 6.7 Sistemul de dispunere a rampelor la barajele:a. Negovanu; b. Teliuc; c. Vidraru; 1. etansare amonte; 2. etansare aval; 3. etansare orizontala;

4. dren; 5. rampa de umplere; 6. manson; 7. clapeta.

(7) La barajele inalte unde injectarea de la paramentul aval devine dificila si periculoasa, se folosesc scheme de utilizare a rampelor de injectare din galerii (fig 6.7 c) sau din puturi verticale care strabat rostul (fig 6.8).

Fig. 6.8 Dispozitive de injectare la barajul Moiry

1. put de vizitare; 2. galerie de acces; 3. galerie de picior; 4. etansare amonte; 5. etansare aval;

6. etansare orizontala; 7. rampe cu mansoane de injectare

(8) Conductele rampelor sunt metalice, cu diametrul de 25 :45mm. Ele se amplaseaza pe renuri lasate de la betonare si se fixeaza prin bratari sau sudura.

(9) Dispozitivele pentru eliminarea apei si aerului din rost (drenuri de aer) debuseaza la paramentul aval. Acestea se realizeaza sub forma unor renuri (fig 6.9 a) sau a unor goluri cofrate cu un furtun de cauciuc (fig 6.9 b). Drenurile sunt dispuse de obicei la partea superioara a campului de injectare (fig 6.7). Aceste drenuri pot fi realizate prin foraje orizontale executate in planul rostului de pe paramentul aval sau din galerii.

Fig. 6.9. drenuri de aer

a. simplu cofrat; b. cu tub de cauciuc moale; 1. conducta de evacuare; 2. profil laminat;3. tabla galvanizata; 4. tub de cauciuc plin cu apa la betonare.

(10) Injectarea se executa pe campuri (etaje), incepand cu cele inferioare si terminand cu cel de pe coronament. Injectarea unui camp cuprinde urmatoarele etape:

-punerea sub presiune cu apa si verificarea etansarii rosturilor;

-injectarea propriu-zisa;

-spalarea instalatiei pentru a face posibila reinjectarea.

(11) De regula se executa injectarea simultana a tuturor rosturilor dintr-un etaj. Rosturile care nu pot fi injectate vor fi tinute sub presiune cu apa, realizand aceleasi presiuni ca si la rosturile care vor fi injectate (fig 6.10).

Fig. 6.10 etapele de injectare a rosturilor la barajul Negovanu

In acest caz injectarea porneste de la rosturile centrale catre cele marginale (fig 6.11).

Fig. 6.11 Schema de injectare a unui baraj

A camp neinjectat; B camp in injectare; C camp injectat; 1. rost de injectare;

2. rost umplut cu apa

(12) Deschiderea minima a rosturilor pentru a putea fi injectate cu suspensii fine este de min.4.0mm.

Presiunea maxima de injectare se limiteaza la 7 atm (max 10 atm). Se recomanda tinerea sub presiune cu apa a campului superior celui injectat pentru a impiedica intr-o oarecare masura pierderile de suspensie prin etansarile orizontale. Injectarea dureaza pana cand se realizeaza refuzul, un consum de 0,2 1,0 l /5 minute.

(13) Operatiunea de injectare cuprinde doua faze si anume umplerea cu suspensie a rostului, operatiune executata cu pauze de 20 :30 min. Pentru sedimentarea suspensiei si apoi injectarea pana la obtinerea refuzului. Suspensiile au succesiv urmatoarele trepte de consistenta exprimate prin raportul apa/ciment: 3/1, 2/1, 1/1.

(14) Cand lacul se da in exploatare inainte de injectarea intregii structuri se va determina prin calcul nivelul maxim admisibil la care deformata spre aval nu produce inchiderea rosturilor neinjectate, impiedicand astfel injectarea.

(15) Consumurile medii de ciment inregistrate pentru 1m de rost sunt de 4-5 kg.

Cimenturile utilizate pentru suspensii trebuie sa aiba o rezistenta cat mai ridicata si o mare finete astfel incat 100% din granule sa treaca prin sita de 0,15mm si 0,5% prin sita de 0,08mm.

7. EXECUIA, NTREINEREA I REPARAREA ROSTURILOR

7.1. Cauzele principale ale infiltrrii apei prin rosturi

(1) Principalale cauze ale infiltrrii apei prin rosturile construciei sunt:

a) calitatea necorespunztoare a lucrrilor de construcii montaj la execuia rosturilor

b) lipsa interveniilor pentru ntreinere acolo unde se observ defecte

c) vscozitatea necorespunztoare a masticului penei asfaltice

d) execuia necorespunztoare a umpluturii rostului

e) execuia necorespunztoare a penelor de asfalt realizate din frnghie gudronat sau din diafragme metalice fr compensator

f) dispunerea incorect a umpluturii n rostul de deformaie. n acest caz, ptrunderea apei poate avea loc prin aceast umplutur. Aceast situaie poate avea loc la instalarea pieselor metalice nglobate ale stavilelor, grtarelor etc., n nie etc. n aceste cazuri, ptrunderea apei poate avea loc prin betonul de monolitizare a pieselor nglobate

(2) n timpul betonrii, nu trebuie s se scurg lapte de ciment prin mbinrile cofrajului prevenind formarea de goluri n beton i murdrirea benzii. Calitatea betonului n jurul benzii este esenial prntru a asigura impermeabilitatea.

7.2. Execuia lucrrilor

7.2.1. Controlul zonei suprafetei rostului

(1) Controlul zonei rostului este esential i trebuie s in seama de urmtorii factori.

a) nalimea rostului s fie conform specificatiilor tehnice specifice,b) s fie permis asigurarea continuitii rostului,c) operaiunile de montaj inclusiv cele care prezint dificultate s poata fi corect executate,d) lucrrile ascunse trebuie inspectate nainte de a fi acoperite,e) dificultile i costurile mari pentru rectificare pe care le prezint unele elemente.

7.2.2 Pregatirea executiei

(1) O pregtire inadecvat a suprafeei zonei rostului reprezint cauza principal a defeciunilor care apar la sistemul de rosturi.

(2) Vor fi ndeprtate praful, particole depuse, umiditatea, uleiurile, grasimile i produsele corodate. Suprafeele contaminate vor fi curaate nainte de punere n opera. Protecia elementelor de rost vor fi ndepartate numai nainte de punere n oper.

7.2.3. Depozitarea benzilor de material plastic

(1) La livrare pe antier, banda de rost trebuie s fie descrcat cu atenie i inspectat imediat n ceea ce privete cantitatea i integritatea, inclusiv forma i dimensiunile. nainte de instalare, benzile de rost trebuie depozitate n siguran, pe palei, platforme de beton etc. i protejate de contaminare sau deteriorare (fig. 7.1. a).

(2) Benzile de rost vor fi protejate de aciunea direct a razelor solare, n special vara, prin acoperire (fig. 7.1 b). Iarna, benzile de rost se depoziteaz n spaii acoperite, dac este posibil, i transferate ntr-o camer nclzit unde sunt meninute cel puin o zi nainte de instalare, pentru ca manipularea i instalarea s fie fcute mai uor, fiind astfel mai puin expuse degradrii (fig. 7.1 c).

Fig.7.1.a

Fig.7.1.b

Fig.7.1.c.

(3) Protecia benzilor de rost va fi ndepartat numai nainte de utilizare.

7.2.4. Instalarea benzilor de rost din material plastic

(1) Impermeabilitatea rostului este determinat i de modul de instalare a benzii. Aceasta este foarte vulnerabil n timpul montajului.(2) Este astfel esential s fie respectate indicaiile producatorului i ale proiectului. Secvenele de realizare a construciei vor fi astfel ealonate pentru a fi asigurat accesul la rost i eliminarea interseciei cu oricare alte activiti.

(3) Benzile de rost nu trebuie instalate dac au suferit deformaii care fac improprie funcionalitatea lor. Instalarea trebuie s fie fcut fr a crea ncreituri sau distorsiuni. Deformaiile pot apare n timpul depozitrii sau manipulrii. Acestea trebuie corectate prin ntindere cu un tratament termic. Instalarea se va face numai la temperaturi de peste 0oC, iar condiiile atmosferice s nu afecteze instalarea sigur a ntregului sistem de etanare.

(4) Instalarea trebuie s fie fcut n poziiile specificate, simetric fa de axul rostului i astfel fixat ca poziia s nu se schimbe sau s se produc micri n timpul lucrrilor de betonare.

(5) Distana minim fa de armtur va fi de cel puin 20 mm.

(6) Este important s se asigure ca centrul benzii de rost s fie amplasat n centrul rostului i c nu se va deplasa fa de axul rostului cnd betonul se pune n oper. Acest aspect ridic probleme mai ales atunci cnd presiunea betonului este mare.

(7) Betonul de sub banda de rost trebuie s fie vibrat n timpul punerii n oper, n caz contrar apar zone poroase, caviti, cuiburi etc.

(8) Cnd banda de rost este montat orizontal, marginile trebuie ridicate pentru a preveni captarea aerului (fig.7.2). Numrul de ridicturi longitudinale trebuie minimizate pentru a reduce posibilitatea de captare a aerului de band.

Fig. 7.2. Banda de rost montat orizontal(9) Odat ce banda este fixat n beton pe o latur, cealalt trebuie s fie ulterior curat pentru a ne asigura c sunt ndeprtate corpurile ascuite.

(10) Fixarea de cofraj se poate face cu ntreruperea acestuia (Fig. 7.3 a).sau fr ntrerupere acestuia (Fig. 7.3 b).

Fig. 7.3 Fixarea de cofraj a benzi de rost(11) Benzile de rost cu benzi metalice vulcanizate au goluri care servesc la instalare.

7.2.5 mbinarea benzilor din material plastic

(1) Cele dou extremiti ale benzii care trebuie sudate se vor pregti asigurndu-ne c sunt bine ajustate i prin splare cu ap sau cu solvent care nu conine ulei.

(2) Lama care se nclzete trebuie s fie curat i aezat n poziie sigur, care s-i permit nclzirea.

(3) Lama nclzit trebuie pus n contact cu ambele suprafee care trebuie sudate i se menine n aceast poziie cca. 20 sec. PVC trebuie topit local fr ardere sau carbonizare.

(4) Se ndeprteaz lama nclzit cu o micare n sus i se aduc n contact cele dou suprafee n stare lichid. Se menine contactul timp de 20 sec., n timp ce se asigur presarea.

(5) Cnd zona ce trebuie sudat se rcete se poate testa sudura prin ndoirea benzii.

(6) Dac nu se execut alt sudur, se va cura lama cu o pnz ct timp este nc cald.

(7) n acest mod pot fi realizate diferite tipuri de intersecii: n L i T, plane i verticale, n cruce: (Fig. 7.4.).

Fig. 7.4 Tipuri de imbinari

(8) Dac vulcanizarea se face prin suprapunerea capetelor benzii, este necesar tierea marginilor sub un unghi de 20o lipirea cu o substan adecvat nclzit la 144o C i vulcanizat pe loc. Condiia tehnic pentru mbinare prin vulcanizare fierbinte este aceea ca rostul s reziste la ndoire sub un unghi de 180o n jurul unei bare cu diametrul de 5,1 cm. n exemplul dat, limea este de 5070 mm. Teirea la 20o a capetelor care se mbin se realizeaz astfel ca banda B s se suprapun cu banda A (fig. 7.5)

(9) mbinrile benzilor de rost se fac de regul n ateliere specializate. Numai mbinrile cap la cap se pot face pe antier.

Fig. 7.5 Schema de mbinare a doua benzi din material plastic7.2.6. Montajul benzilor de rost metalice

(1) Benzile metalice cu compensator se fixeaz n ploturile construciei care se betoneaz succesiv. Ele sunt eficiente dac la montaj se are n vedere modul de execuie a betonrii.

(2) Prima jumtate a benzii se ncastreaz n betonul plotului care se toarn primul, iar cealalt jumtate se menine n ateptare pentru ncastrare n plotul adiacent (Fig. 7.6 ).

Fig. 7.6 Schema de dispunere a benzilor in cofrajul betonului aferent sectiilor alaturate.

A nerecomandat; b recomandat

(3) Pentru asigurarea posibilitii de cimentare prin injectare a rostului, n beton se monteaz tubulatura prin care soluia de injectare va ptrunde n rost.

7.2.7. mbinarea benzilor metalice

(1) n cazul n care benzile metalice sunt n prelungire, acestea se mbin prin sudur suprapunndu-se pe min. 5,0 cm cu utilizarea de electrozi corespunztori.

(2) mbinarea a dou benzi metalice, dispuse orizontal (Fig. 7.7 a).i vertical (Fig. 7.7 b)., fiecare lucrnd independent va fi fcut n unghi drept sau dup o raz.

Fig. 7.7 mbinarea a dou benzi metalice, dispuse orizontal (a) i vertical (b)(3) Pentru aceasta este necesar o pies suplimentar pentru racordare. Aceast pies se sudeaz de benzile metalice care trebuie unite.

7.2.8. Montajul benzilor de rost la o construcie existent

(1) nainte de a monta clemele de rost vor fi avute n vedere urmtoarele:b) prinderea sigur a bolurilor sau ancorelor n peretele existent,c) verificarea lungimii bolurilor,d) verificarea dac clema se potrivete,e) curarea bolurilor i piulielor,f) curarea suprafeei de montaj,g) dac se utilizeaz cleme va fi marcat poziia bolurilor i vor fi executate gurile.

(2) Montajul are n vedere faptul c dispozitivul de etanare ntre dou construcii se va face n linie dreapt (fig. 7.8). Lungimea minim pentru a realiza conectarea este de 20,0 cm de fiecare parte. Va fi avut n vedere urmtorul flux tehnologic:

a) montarea benzii de rost,b) montarea benzii de col,c) montarea altor benzi de la col spre centru,d) fixarea piulielor aplicnd un moment de strngere adecvat,e) strngerea piulielor a doua zi cu un moment adecvat din cauza relaxrii cauciucului.

Fig. 7.8 Montaj banda de rost

(3) Alegerea tipului clemei depinde de presiunea apei, tipul benzii de etanare i deplasrile acesteia. n general, clemele se utilizeaz pentru condiii grele ntruct nu se prevd goluri n elementul de etanare, iar ancorarea se face la o distan relativ mare.

(4) Din cauza neregularitilor suprafeei pot s apar scurgeri de ap ntre suprafaa de beton sau metal i elementul de rost din material plastic. Pentru a preveni aceasta, se va monta ntre elementul de rost i suprafaa betonului sau metalului a unui material flexibil din cauciuc sau din mas plastic.

7.2.9. Etanarea colurilor

(1) Vor fi utilizate elemente de rost tip colar. Trebuie garantat o ndoire de 100 % (Fig. 7.9 ).

Fig. 7.9 Elemente tip colt7.2.10. Etansarea intre panourile unui ecran(1) Pentru peretii mulati se poate folosi un dispozitiv de rost asemanator unei palplanse care se instaleaza la extremitatea unui panou. Extragerea acestui dispozitiv se face printr-o manipulare laterala.(2) Acest dispozitiv are trei functii care conduc la mbuntirea comportrii lucrrii:

a) ghidarea la execuie i conlucrarea panourilor;

b) cofrare pentru panoul la care se toarna betonul;

c) etaneitate prin posibilitatea de a instala cu usurin o banda de rost ntre doua panouri adiacente.

(3) Prin instalarea dispozitivului de rost se asigura protectia mecanica a panoului existent n timpul excavrii panoului adiacent. Prin aceasta se va obine o calitate i o geometrie bun a rostului dintre panouri. Banda de rost va avea o lime de minim 15 cm.

(4) In cazul folosirii de panouri prefabricate, pentru etanarea rostului se utilizeaz o band de rost n bulbi ce pot fi umplui prin injectare sub presiune (fig. 7.10).

Fig. 7.10 Etansarea intre panourile prefabricate ale unui perete mulat

8. URMRIREA COMPORTRII N EXPLOATARE A ROSTURILOR DEFINITIVE. LUCRARI DE INTRETINERE SI REPARARE

(1) Pentru efectuarea ntreinerii este necesar s fie cunoscut n orice moment starea rostului prin urmrirea comportrii n exploatare. Aceast urmrire trebuie s fie cuprins n instruciunile care se elaboreaz pentru Urmrirea Comportrii Construciilor (UCC) elaborandu-se graficul de inspectie.

8.1. Observaii vizuale i msurtori

(1) Aceasta activitate va avea in vedere urmatoarele:

a) starea betonului care limiteaz un rost: degradri, fisuri, crpturi, desprinderi de betoane, striviri etc.

b) continuitate (liniar sau curbilinie),c) denivelare, forfecare, strivire,d) refulare de material, depunere de calcit, prezena vegetaiei, depuneri organice,e) evoluia limii rostului,f) apariia infiltraiilor,g) debite de ap care se scurg prin rost,h) turbiditatea apei infiltrate,i) starea penei asfaltice sau din beton.(2) Vor fi specificate eventualele intervenii care au fost efectuate asupra rostului modalitatea de lucru i eficiena acestora, precum i evoluia n timp a fenomenelor observate care va fi cuprins n Referatul de inspecie. Se vor identifica rosturile la care ntreinerea a fost defectuaos.

(3) Efectuarea inspeciilor va avea loc semestrial (sezon cald, sezon rece) i obligatoriu dup fiecare viitur.

(4) Inspeciile ocazionale vor fi fcute dup seisme, cu intensitatea n amplasament mai mare ca 5 (scara MSK), viituri la care debitul a fost mai mare dect cel de calcul, incidente, accidente sau avarii.

(5) Rezultatele i concluziile inspeciilor tehnice vor fi trecute n jurnalul evenimentelor care se pstreaz la Cartea Construciei.8.2. Intretinerea si repararea rosturilor(1) Degradarea elementului de nchidere a rostului conduce la penetrarea apei, cu efecte distructive cunoscute. Cauzele generale ale degradarii acestor elemente, sunt:

a) proiectarea necorespunztoare a alctuirii,b) grosime insuficient,c) substrat necorespunzator,d) adeziune slab,e) elasticitate redus,f) lipsa aderentei cu elementele alaturate,g) beton adiacent de clas redus,h) mbtrnirea n timp a unor elemente,i) schimbarea condiiilor de exploatare.

(2) Pentru a mbuntti comportarea n exploatare vor fi elaborate instruciuni de intreinere.(3) Lucrrile de ntreinere presupun activiti prin care se intervine asupra rostului privind lucrrile aferente la care accesul este simplu. Se ntreprind aciuni de curire, nlocuirea materialelor degradate sau mbtrnite etc.

(4) Dac lucrrile de ntreinere sunt mai complexe se va trece la repararea rostului.

(5) n special, n cazul n care se constat infiltraii de ap prin rosturi, trebuie ntreprinse lucrri de reparaii. n prealabil vor fi fcute investigaii prin care s fie puse n eviden cauzele apariiei infiltraiilor.

(6) n exploatare pot apare diferite situaii care necesit adoptarea de soluii de reparare adecvate:

a) injectarea zonelor de beton care prezint o slab etaneitate; forajele pentru injectare vor fi realizate i n afara zonei permeabile (fig. 8.1);

Fig. 8.1 injectarea zonelor de beton care prezint o slab etaneitateb)-acoperirea conturului exterior al rostului prin prevederea astuprii acestuia cu un material de etanare elastic; (Fig.8.2);

Fig. 8.2 acoperirea conturului exterior al rostuluic)-astuparea rostului i injectarea masticului bituminos n pana de bitum; scurgerea acestuia prin rost este astfel stopat (Fig.8.3);

Fig. 8.3 Schema de repararea a unui rost de temperature tasare (ecluza de la nodul hidroelectric Volgograd) a situatia initiala; b- dupa reparatie

1 banda; 2 pasla; 3 rost; 4 gaura de 46 mm; 5 beton; 6 mastic asfaltic; 7 banda de material plastic; acoperita cu o placa metalica; 8 bolturi de ancoraj; 9 lampa de cauciuc; placa metalica; saiba din material plastic, cornier 75x50x5.d)-realizarea unei noi etanri a rostului (Fig.8.4). n cazul n care exfiltraia apei prin rosturi a condus i la antrenarea particulelor fine din terenul de fundare, acesta trebuie consolidat prin injectare (Fig. 8.5).Fig. 8.4 Schema de reparare a unui rost de temperature tasare la ecluza Verhne Svirsk

a situatie initiala; b dupa reparatie

1 banda metalica; 2 franghie; 3 rost; 4 banda metalica; 5 bitum; 6 bolturi de ancoraj; 7 gauri de foraj pentru patrunderea prin pompare a masticulului in pana; 8 idem; 9 scandura

Fig. 8.5Schema reparatiei rostului de temperature tasare la ecluza nr.7 si 13 pe canalul Volga Don

a vedere generala; b acoperirea rostului longitudinal; c umplerea rostului longitudinal;

1 injector; 2 -compresor; 3 cuva pentru incalzirea bitumului; 4 cuva pentru combustibilul lichid; 5 pompa pentru combustibil; 6 tevi;

7 rosturi trnsversale; 8 rost longitudinal in radier; 9 foraje pentru injectare; 10 umplere