Mat Ctii de Tiparit 14 Oct 2009. Facultatea de Constructii Constanta

8/12/2019 Mat Ctii de Tiparit 14 Oct 2009. Facultatea de Constructii Constanta

1/262

Corneliu Dan HNCU Valentina EFREM

Daniela SPOIAL

MATERIALE DECONSTRUCII

EDITURA FUNDAIEI ANDREI AUNA

CONSTANA !""#

3


2/262

CUVNT INAINTE

Realizarea tuturor tipurilor de construcii, civile, industriale, hidrotehnice,

de mbuntiri funciare, ci de comunicaii sau instalaii, impune utilizarea unei

game largi de materiale de construcii. Acestea trebuie s fie bine cunoscute din

punctul de vedere al proprietilor i calitilor lor pentru a putea fi luate n

considerare corect n procesul de proiectare i pentru a le putea evalua corect

comportarea n perioada de exploatare a construciei realizate.ntroducerea de noi standarde de proiectare, n contextul aderrii la

!niunea "uropean i aplicarea de tehnologii moderne de execuie a

construciilor, impune adaptarea i nnoirea metodelor de cercetare, producere i

testare a meterialelor.

#n procesul de industrializare a construciilor sunt necesare materiale

moderne i cu proprieti superioare. $e asemenea, pentru creterea eficieneieconomice a construciilor, este necesar utilizarea unor materiale uoare,

durabile i cu proprieti mecanice superioare, materiale care s se preteze la

mecanizarea avansat a lucrrilor i chiar la automatizarea unor operaii.

#n contextul actual al polurii globale trebuie promovate materiale

ecologice, cu cantiti de energie nglobate la producere c%t mai mici.

#n alctuirea lucrrii intr &' capitole, prezent%nd proprietile generaleale materialelor i cele mai utilizate clase de materiale puse n oper n perioada

actual pentru realizarea construciilor.

(ucrarea este destinat studenilor facultilor de construcii dar poate fi

consultat i de elevii liceelor de profil i de specialiti din producie.

Autorii.

)


3/262

'


4/262

CAP$ % PROPRIETI ENERALE ALE MATERIALELOR

%$% ENERALITI

!tilizarea materialelor se face pe baza unor proprieti fizice i mecanice

care le fac apte pentru a fi puse n oper. Aceste proprieti se determin n

laboratoare specializate, prin analize i ncercri, pe probe recoltate conform

normativelor.

*rin analize se determin compoziia chimic i mineralogic amaterialului.

#ncercrile permit determinarea proprietilor fizice i mecanice ale

materialului luat ca un ntreg.

"xist dou categorii principale de ncercri+

ncercri distructive, prin solicitri mecanice care distrug proba

epruveta-, ncercri nedistructive care, deoarece nu distrug materialul, se pot face i

pe materiale puse dea n lucrare, permi%nd observarea construciilor n

timp-.

#ncercrile se fac pe probe obinute n condiiile din standarde. !nele

probe sunt sub form de corpuri de prob epruvete- de form i dimensiuni

standardizate. Alte probe constau n cantiti de material care se aleg dupdiverse criterii de exemplu+ agregate, var, etc.-.

%$! PROPRIETI FI&ICE ALE MATERIALELOR

%$!$% Den'itatea

/


5/262

0e determin prin metode adecvate fiecrui tip de material. 0e poate

discuta despre densitate absolut, densitate aparent, densitate n grmad n

vrac- i densitate n stiv mai ales pentru material lemnos-.

$ensitatea reprezint masa unitii de volum exprimat n 1g2m3.

Densitatea absolut:

V

m &.&

n care + m masa probei 1g-,

4 volumul absolut fr goluri sau pori5 m3-.

6u c%t este mai mare cu at%t este de ateptat ca rezistenele mecanice s

fie mai ridicate.

Densitatea aparent:

a

aV

m &.7

n care+ 4a volumul aparent al epruvetei probei- incluz%nd volumulporilor i al golurilor interioare.

$ensitatea aparent redus indic bune proprieti fono i termoizolante.

$ensitatea aparent se folosete n calculul greutii construciilor.

6%teva valori ale acestor caracteristici sunt date n tabelul &.&.

8abelul nr. &.&9aterialul :1g2m3; a:1g2m3;

oel >?> >?>?7=>> &/>>?&=>>sticl 7'>>?3>>> ?

vat mineral ? 7>>?)>>calcar 7)>>?7/>> ?

beton greu ? 7>>>?7'>>beton uor ? '>>?7>>>


6/262

Densitatea n grmad se determin pentru materiale granulare de

exemplu nisip, pietri, balast, - +

g

gV

m &.3

n care + 4g volumul de material granular incluz%nd i golurile dintre

granule-.

$ensitatea n grmad se poate exprima pentru starea af%nat sau ndesat

a materialului.

Densitatea n stiv se determin n special pentru lemn dar se poate

utiliza i pentru prefabricate, crmizi, etc.+

s

sV

m &.)

n care + 4s volumul stivei.

%$!$! Co()a*titatea

6ompactitatea carcterizeaz gradul de umplere cu material solid al

unitii de volum de material poros. 0e exprim n procente. *entru materiale

compacte ex. sticla- ea va fi &>>B+

100*100*V

VC a

a B- &.'

n care sau folosit notaiile de mai sus.

%$!$+ Poro,itatea -i .olu(ul /e 0oluri

=


7/262

*orozitatea reprezint, n procente, volumul total de pori i goluri din

unitatea de volum de material poros volum aparent-. 0e poate determina o

porozitate total+

( )B&>>Ca

poritotal

totV

VP = &./

0e poate determina i oporozitate deschisspre exteriorul epruvetei- sau

aparent*a-+

( )B&>>C5

a

ideschipori

aV

VP = &.>Cm

mmA sm

= &.@

( )B&>>Ca

s

vV

mmA

= &.&>

n care + ms ? masa probei saturate cu ap

m ? masa probei uscate

6antitatea de ap pe care o conine un material reprezint umiditatea. 0e

poate discuta de o umiditate relativ !r- i de o umiditate absolut !a-.

( )B&>>Cu

ur

m

mmU

= &.&&

( )B&>>Cm

mmU ua

= &.&7

n care + mu ? masa materialului cu umiditatea care trebuie determinat

m ? masa materialului uscat n etuv p%n la mas constant la

&>'>6-.

0tabilitatea la ap se studiaz mai ales pentru materialele care lucreaz n

structuri de rezistent care se pot afla n stare saturat cu ap pe termen lung.

6oeficientul de stabilitate la ap este D +

u

s

R

RK= &.&)

#n care + R s? rezistena la compresiune a materialului saturat cu ap

Ru ? rezistena la compresiune a materialului uscat.

&>


9/262

*ermeabilitatea este proprietatea materialelor de a lsa apa sub presiune

s le penetreze.6oeficientul de permeabilitate reprezint cantitatea de ap care

trece prin unitatea de suprafat i de grosime a probei n unitatea de timp, la o

diferen de presiune de o unitate Dp- +

tSp

lKp

= &.&'

n care + E ? cantitatea de ap penetrat prin prob,

0 ? suprafaa perpendicular pe direcia de penetrare a apei,

t timpul durata ncercrii-,

Fp? diferena de presiune,

l ? grosimea probei.

*ermeabilitatea este datorat n special porilor capilari i depinde de

distribuia lor. "xist i situaia n care materiale au o bun impermeabilitate

deoarece porii nu comunic ntre ei de exemplu + betoane preparate cu aditivi

antrenori de aer-.

*entru determinare se folosete un echipament numit permeametru.

0e determin n special pentru betoane i se exprim prin urmtoarele

clase + *7&>, *)&>, *=&>, *&7&>, etc. 7, ), =, &7 ? presiuni n bari? sau atmosfere? la

care apa ptrunde n prob pe nlimea de &> cm, n cazul determinrii conform

normativului-

Rezistena la nghe?dezghe sau rezistena la gelivitate este proprietatea

unui material saturat cu ap de a nu pierde din rezistena mecanic sau din mas

o parte mai mare dect cea admis de normativ.

*ierderea de rezistent se datoreaz creterii de volum de circa @B a apei

care nghea n pori i tensiunii induse n structura intim a materialului.

Rezisten slab la gelivitate nghe?dezghe repetat- au materialele cu

pori capilari deschii.

&&


10/262

6oeficientul de inmuiere la gelivitate este +

( )B&>>

=

u

gu

R

RR &.&/

n care + Ru ? rezistena la compresiune a probei martor uscate,

Rg ? rezistena la compresiune a probei supuse la inghe?

dezghe la un numr de cicluri dorit-.

*entru beton aceast prob este foarte important. *robele se satureaz n

ap la 7>G'>

6 i apoi se in ) ore la congelator la &' H ? 7>>

6 apoi ciclul serepet de n ori-.

*entru beton se discut de clasele de gelivitate I'>, I&>>, I&'> cifrele

reprezint numrul de cicluri de inghe?dezghe la care a rezistat proba fr a

pierde mai mult de 7'B din rezistena la compresiune sau peste 'B din mas,

prin exfoliere, fa de martor-.

%$!$4 Pro)riet23i ter(i*e ale (aterialelor

#nclzirea materialelor organice folosite n construcii polimeri- produce

urmtoarele efecte +

? nmuierea, ntre anumite limite de temperatur, ceea ce permite

prelucrarea acestor materiale mase plastice-,

? descompunerea, cu degaare de gaze combustibile ca J7, 6J),

etc-5 la anumite temperaturi se poate produce autoaprinderea,

#nclzirea materialelor anorganice folosite n construcii produce efectele

urmtoare +

? mrirea porozitii disociere termic-,

? pierderea apei de cristalizare de exemplu + ghips?ipsos-,

? reducerea porozitii prin topire parial + porozitate sub =B ?

clincherizare, porozitate sub 7B ? vitrificare,

&7


11/262

? topirea parial sau total, n funcie de temperatur i material,

? unele materiale se exfoliaz la temperaturi ridicate beton, unele

roci-,

? unele materiale se distrug prin oc termic variaie brusc de

temperatur5 de exemplu+sticla-.

Not2. 0e numesc materiale refractare acele materiale care se nmoaie i se

deformeaz sub propria greutate doar la temperaturi peste &'=>>6

Refractaritatea este proprietatea materialelor de a rezista un timp

ndelungat la temperaturi ridicate. $in acest punct de vedere se poate prezenta

urmtoarea clasificare +? materiale fuzibile ? se nmoaie la temperaturi sub &3'>>6 de exemplu +

crmizile-,

? materiale greu fuzibile ? se nmoaie ntre &3'>?&'=>>6,

? materiale refractare ? suport temperaturi de peste &'=>>6 de exemplu +

amota-

Rezistena la foc la temperaturi de circa &>>>>

6 face ca materialale s secomporte mai bine sau mai ru la incendii. #n funcie de comportarea la foc

avem +

? materiale combustibile polimeri, lemn-,

? materiale greu combustibile lemnul impregnat cu substane ignufuge-,

? materiale necombustibile nu ard dar se deformeaz prin pierderea

rezistenei mecanice + oel-.6onductivitatea termic este proprietatea materialelor de a permite

trecerea cldurii prin masa lor atunci c%nd ntre feele elementului de construcie

exist o diferen de temperatur.

6oeficientul de conductivitate termic redus d unor materiale caracterul

de materiale izolante n principiu, materiale care au volum mare de pori i

densitate aparent redus-. $eoarece apa are un coeficient de conductivitate

termic mai ridicat dec%t aerul de circa 7' de ori- rezult c materialele umede

&3


12/262

sau saturate conduc mai bine cldura dec%t cele uscate izolaiile termice trebuie

meninute uscate-.

9ateriale cu conductivitate termic ridicat sunt metalele oel, aluminiu,

cupru aezate n ordinea cresctoare a conductivitii termice-.

$ilatarea termic este creterea dimensiunilor i a volumului matrialului

prin nclzire. 6oeficientul de dilatare liniar K- reprezint alungirea Fl-

unitii de lungime pentru o cretere a temperaturii cu un grad +

!l

l

=>

grad?&- &.& ? lungimea la nceputul nclzirii

F8 ? creterea de temperatur.

0imilar se definete coeficientul de dilatare volumic L- +

!V

V

=

>

grad?&

- &.&=

$in punctul de vedere al dilatrii termice exist materiale izortope se

dilat la fel n toate direciile- i materiale anizotrope.

*rin solicitri termice repetate materialul poate ceda prin oboseal

termic.

*entru unele materiale fragile se pune problema rezistenei la oc termicsticl, ceramic, roci monominerale ? marmura-.

Rezistena la oc termic este mare la materialele cu coeficieni de dilatare

redui i cu structur omogen.

%$+ PROPRIETI FI&ICO5MECANICE ALE MATERIALELOR

%$+$% eneralit23i

&)


13/262

Rezistena mecanic a unui material este capacitatea acestuia de a rezista

la tensiunile interioare eforturi- care apar n structur ca urmare a ncrcrilor

exterioare.

#ncrcrile, n cadrul ncercrilor de laborator, se aplic distructiv sau

nedistructiv, pe epruvete de form i dimensiuni standardizate, cu maini i

echipamente standardizate.

4alorile rezistenelor mai depind i de viiteza de aplicare a nrcrilor

vitez mic ? ncrcri statice, vitez mare ? ncrcri dinamice- i de existena

sau inexistena frecrii ntre epruvet i platanele mainii de ncercri presei-.

"fortul unitar care apare ca urmare a aplicrii ncrcrilor exterioare esteefort norma lM- i efort tangenial N-. #n solicitrile simple compresiune,

traciune- ele se determin prin raportul ntre fora care acioneaz O- i

seciunea iniial a epruvetei 0>- +

>S

"= P2mm75 daP2cm75 9*a- &.&@

Relaia de transformare a unitilor de msur este +

&P2mm7 Q &9*a Q &>daP2cm7

%$+$! De6or(a3ii (e*ani*e

#n urma solicitrilor mecanice materialele i modific forma sau

dimensiunile uneori, ambele-. Aceste modificri se numesc deformaii

mecanice.

0e pot nt%lni urmtoarele tipuri +

?deformaii elastice,

?deformaii plastice,

?deformaii vscoase,

?deformaii mixte elasto ? plastice, etc-.

$up mrimea deformaiilor produse nainte de rupere exist +

&'


14/262

? materiale tenace ? cu deformaii plastice mari nainte de rupere

cupru, aluminiu, oeluri de mic rezisten, etc-,

? materiale fragile ? cu deformaii foarte mici nainte de rupere

fonta, oelurile de mare rezisten, sticla, piatra, betonul, etc-.

Not2$!nele materiale poroase sunt influenate de umiditate i pot suferi

deformaii de contracie ? umflare. 6ontraciile se produc la uscarea materialului

i dau ntinderi n structura materialului. !mflrile se produc prin cretere

umiditii i dau compresiuni n structura materialului.

$eformaiile materialului prin contracioe?umflare se exprim n mm2m.

"xemple de materiale care sufer asemenea deformaii + lemnul, betonul,etc.

$eformaia elastic este reversibil i dispare la ncetarea aciunii forei

exterioare.

$eformaia plastic este ireversibil deoarece n structura materialului se

produc ruperi ale legturilor chimice i modificri ale ordinii particulelor

constituente.n practic orice deformaie elastic este nsoit de o minim deformaie

plastic. (imita de elasticitate este solicitrea p%n la care deformaia elastic

predomin iar cea plastic este foarte redus i n limite acceptate la metale, de

exemplu, >,>&B din deformaia total-.

#n procesul de deformaie elastic se au n vedere +

? alungirea specific longitudinal sau scurtarea specific lacompresiune- +

>l

l= &.7>

n care + Fl ? alungirea,

l> ? lungimea iniial.

&/


15/262

? contracia specific transversal sau dilatarea- +

>b

bt

= &.7&

n care + Fb ? ngustarea seciunii,

b> ? limea iniial a seciunii.

? modulul de elasticitate oung- +

e

#= &.77

n care + Me ? efort uniotar la limita de plasticitate

" ? efortul necesar producerii unei deformaii longitudinale

unitare

Relaia

M Q" S T &.73

este numit legea lui Joo1e.

? modulul de elasticitate transversal +

=$ &.7)

Oig.&.& $eformarea transversal a materialului

i determinarea modulului de elasticitate transversal

&


16/262

in care + N ? efort unitar tangenial,

U ? deformaie unghiular specific variaia unghiului de @>>

din structur-.

? coeficientul lui *oisson sau coeficientul de contracie- +

t= &.7'

$up valorile constantelor elastice ", I, V, msurate pe diferite direcii,

materialele se pot mpri n +

? materiale anizotrope ? se comport diferit pe diferite direcii au

stratificae, inele, fibre5 de exemplu + rocile sedimentare, lemnul-,

? materiale izotrope ? au o comportare elastic identic pe toate direciile

structur amorf sau cristalin foarte fin5 de exemplu + oelul, sticla,

cuprul, cauciucul, etc-.

$eformaiile plastice apar la solicitri care duc la depirea limitei de

elasticitate proporionalitate-. 0unt deformaii permanente, care rm%n i dup

ncetarea aciunilor exterioare i se datoreaz ruperii structurii interne i

repoziionrii particulelor materialului. 8rebuie remarcat c schimbarea de

form nu duce la distrugerea materialului.

0e definete fluaul ca o deformaie plastic produs fr depirea limitei

de elasticitate dar sub aciunea de lung durat a ncrcrilor. *entru beton,

deformarea sub propria greutate i sub ncrcri exterioare, n timp ndelunga,

se numete curgere lent.

$eformaiile v%scoase se mai numesc i deformaii de curgere i sunt

specifice corpurilor v%scoese, cu structur amorf de exemplu + bitumul la

anumite temperaturi, nainte de topire, mortarul sau betonul proaspt, etc-.

6urbe caracteristice efort ? deformaie

&=


17/262

Oig. &.7 #ncercarea la traciune pe oel moale

#n mod tradiional, comportarea materialelor la solicitri mecanice se

studiaz cu autorul diagramei efort ? deformaie M ? T- la solicitarea de

ntindere mai rar compresiune-.

*entru materialele tenace diagrama ar putea avea aspectele din figurile&.7, &.3, &.).

Oig. &.3 #ncercarea la traciune pe 6u sau Al

&@


18/262

*entru materialele cu rupere fragil diagrama are aspectul urmtor+

Oig. &.) #ncercarea la traciune pe font, sticl sau beton

8rebuie precizat c modul de rupere al aceluiai material se poate

schimba n funcie de viteza de ncrcare a probei epruvetei- i de temperatur.

n figura &.7 se pot observa toate fazele comportrii materialului pe

durata ncrcrii ntindere- +

? punctul & ? Mp limita de proporionalitate " variaz cu &>B-,

? punctul 7 ? Me limita de elasticitate deformaie plastic de >,>&B din

deformaia maxim numit i M>>&-,

? punctul 3 ? Mc limita de curgere se produc deformri neproporionale

de >,7B-,

? ntre punctele 3 i 3 W se produce curgerea la efort constant iar din

punctul 3W ncepe ecruisarea o nou aezare a structurii care permite

creterea efortului unitar p%n la valoarea maxim Mmax punctul )-,

7>


19/262

? punctul ' ?M r reprezint efortul convenial de rupere el este sub

valoarea M maxdoar pentru c raportarea se face la seciunea iniial a

epruvetei- 5 n mod real ruperii corespunde punctul ' W.

%$+$+ 7n*er*2ri (e*ani*e /i'tru*ti.e

#ncercrile mecanice distructive sunt cele care se ncheie cu distrugerea

epruvetei. #n funcie de viteza de ncrcare ele pot fi statice sau dinamice

vitezele sunt prevzute n normativele pentru fiecare material-. #n probele

unice, ncrcarea se aplic de la valoarea zero la cea de rupere iar n alte cazuri

ea se aplic sub forma unor cicluri de ncrcare ? descrcare care merg p%n la

valori inferioare ncrcrii care ar putea rupe n mod direct proba se numesc

ncrcri ciclice i au rolul de a permite constatarea comportrii materialului la

oboseal mecanic-.

Rezistena la compresiune static

0e realizeaz la pres, prin aplicarea uniform a forei O- p%n la ruperea

epruvetei cu seciunea iniial 0>+

>

max

S

"Rc = daP2cm75 P2mm7 5 9*a- &.7/

Rezistena la intindere static

0e aplic o ntindere axial O- la maina universal de ncercare pres-p%n la ruperea epruvetei seciunea 0>-+

>

max

S

"Rt= daP2cm75 P2mm7 5 9*a- &.7> 1g2m3i Rc Q 7> &>> P2mm7

? uoare ? _a ^ &=>> 1g2m3i Rc Q ) &' P2mm7

Roci magmatice. 0?au format n urma solidificrii magmei. #n funcie de

ad%ncimea la care s?a produs solidificarea magmei, aceste roci se clasific

astfel +- roci intrusivede ad%ncime-. $atorit solidificrii lente a magmei se

caracterizeaz printr?o structur holocristalin format din cristale

mari i textur masiv, neorientat. $in aceast grup fac parte

granitele, granodioritele, sienitele, dioritele, gabrourile, diabazul.

- roci /iloniene de mic ad%ncime-. Au luat natere prin rcirea mai

puin uniform a magmei n apropierea suprafeei litosferei. $inaceast cauz sunt alctuite din amestecuri de cristale de diferite

mrimi. Reprezentative pentru aceste roci sunt dacitele filoniene i

porfirul.

- roci e/uzivede suprafa-. $in cauza vitezei de rcire mari a magmei,

acestea se caracterizeaz printr?o structur holocristalin sau

hemicristalin parial cristalizate, parial amorfe- sau numai prinstructur amorf. *rincipalele roci efuzive sunt riolitele, dacitele

efuzive, trahitele, andezitele, bazaltele.

#n timpul erupiei vulcanilor, datorit rcirii brute a lavei i a degarii de

gaze i vapori, se formeaz roci cu structur vitroas i foarte poroas, cum sunt

lavele vulcanice, piatra ponce, cenuile i tufele vulcanice. Aceste roci se

utilizeaz ca materiale de izolare termic, ca agregate uoare sau ca adaosurihidraulice.

3>


29/262

Roci sedimentare. $up genez se mpart n +

` roci detritice . 0unt formate prin depunerea materialului rezultat n urma

dezagregrii i alterrii altor roci preexistente. 0ub aciunea unor ageni

fizici variaii de temperatur, v%nt, nghe-, chimici i biologici rocile

preexistente se fisureaz i se sfr%m. Yucile de roc astfel rezultate

pot fi transportate i sedimentate n timpul transportului. #n acest mod se

formeaz depozite de granule necimentate ntre ele, rezult%nd roci

sedimentare necimentate +

grohoti*urigranule cu muchii vii-5

prundi*urigranule cu muchii rotunite-5

nisipurigranule cu diametrul sub =mm-5

pra/urigranule cu diametrul sub >.>'mm-5

argileroci cu granulaie foarte fin rezultate din degradarea

feldspaiilor-.

*rin golurile depozitelor de granule pot s ptrund ape cu diverse

substane dizolvate sau n suspensie, care s precipite n goluri i s lege

granulele, s le cimenteze, rezult%nd roci sedimentate cimentate +

breciiledin cimentarea grohotiurilor-, pot fi utilizate ca piatr

de ornament5

conglomerateledin cimentarea prundiurilor-5

gresiile din cimentarea nisipurilor-, folosite ca piatr spart,

plci pentru pavarea construciilor, pavae5

loessuldin cimentarea m%lurilor sau prafurilor-.

` roci de precipitaie. 0?au format prin cristalizri i depuneri din soluii

saturate. Au compoziie mineralogic simpl, predominant dintr?un

mineral. 8ipuri +

ghips, folosit pentru fabricarea ipsosului sau ca adaos lacimentul *ortland5

3&


30/262

anhidritcristalizri din bazine marine n urma evaporrii apei-,

folosit pentru fabricarea cimentului5

calcare, folosite pentru fabricarea varului, cimentului, ca piatr

de construcii, placri, pietruiri, ca agregate5

travertin, folosit ca plci pentru placri exterioare i interioare5

dolomit, folosit ca agregat pentru fabricarea produselor

refractare5

magnezit, folosit la fabricarea produselor refractare.

` roci organogene . 0unt rezultate n urma depunerilor organice vegetale

sau animale-. Rocile organogene sunt urmtoarele +

calcare cochili/ere, se folosesc ca agregate uoare5

diatomitul, folosit ca adaos hidraulic la prepararea lianilor5

tripoli, utilizat ca adaos hidraulic la prepararea lianilor i la

fabricarea materialelor izolatoare.

Roci metamor/ice rezult prin transformarea rocilor sedimentare imagmatice eruptive- care, la un moment dat, se afl n condiii cu totul

deosebite de temperatur i presiune fa de cele n care s?au format. 8extura

rocilor este istoas. *rincipalele roci metamorfice sunt +

gnaisurile formate prin metamorfozarea rocilor eruptive-,

sunt utilizate la placri de ziduri de spriin, la pavae, ca

agregate5

cuar-iteformate prin metamorfozarea gresiilor-, folosite la

fabricarea produselor refractare5

marmur prin metamorfozarea calcarelor-, folosit la

placri interioare i exterioare, scri, pardoseli, mozaic, etc.5

ardeziile formate prin metamorfozarea argilei-, folosite

pentru acoperiuri.

37


31/262

!$! E8TRAEREA PIETREI NATURALE

*rocedeele de extragere depind de natura rocii, de forma zcm%ntului i

de modul de utilizare.

$up form se mpart n+

- roci masive roci eruptive, metamorfice i sedimentare-5 extragerea se

face manual pentru roci stratificate-, mecanic sau cu explozibil5

- depozite granulare balastiere-5 extragerea se face cu excavatoare sau

prin hidromecanizare.

*iatra extras din carier poate fi folosit n construcii sub form brut

sau dup prelucrare iar materialele granulare pot fi splate i sortate.

!$+ MATERIALE DE CONSTRUCII DIN PIATR NATURAL

*iatra natural are o larg utilizare n construcii, folosindu?se sub form

de agregate pentru obinerea mortarelor i betoanelor, ca matrial de zidrie, lalucrri de finisae interioare i exterioare, la lucrri de drumuri, ci ferate,

pentru umpluturi prismuri descrctoare-, pentru paturi de fundare, pentru

filter, etc..

$up modul de exploatare, materialele din piatr natural se mpart n

dou mari grupe +

a- * roduse de balastier .0e extrag din depozite naturale de roci sedimentare necimentate. 0e

prezint sub form de granule de diferite marimi i se folosesc ca atare sau dup

o prealabil sortare pe fraciuni dup mrimea granulelor- i splare.

#n mod curent produsele de balastier sunt denumite agregate naturale

grele, av%nd densitatea n grmad n stare af%nat i uscat de minim &7>>

1g2m

3

.#n funcie de mrimea granulelor se clasific n +

33


32/262

- nisip compus din granule >?= mm5 nisip fin+ >?& mm, nisip milociu+

&?7 mm, nisip grunos+ 7?) mm i )?= mm-, se utilizeaz la

prepararea betoanelor i mortarelor, ca strat filtrant etc.5

- pietri* compus din granule =?/3 mm5 poate fi sortat n sorturi+ =?&/5

&/?3&,'5 3&,'?/ 3mm5 se utilizeaz la prepararea betoanelor, la lucrri

de drumuri, la realizarea de filtre, etc.5

- bolovani material cu granule de /3?&/> mm5

- balast amestec natural n limita sorturilor >?3& sau >?/3 mm, folosit

la betoane de clase inferioare, etc.

b- *roduse de carier

$in categoria produselor de carier fac parte +

- piatra brut se folosete sub form de buci, aa cum rezult din

exploatarea carierelor, la executarea zidriilor, zidurilor de spriin,

fundaiilor5

- piatra prelucrat se poate utilize sub urmtoarele forme +

- moloane blocuri prelucrate pe feele vzute, folosite pentru

zidrie5

- piatr de talie blocuri de form regulat cu toate feele

prelucrate5 se utilizeaz pentru zidrii monumentale5

- plci de piatr utilizate la pardoseli i placae5

- detalii de arhitectur blocuri prelucrate pentru socluri,

trepte, scri5

- pietre destinate mbrcmin-ilor *i ncadrrilor rutiere +

pavele, calupuri, borduri5

- piatra spart + este folosit ca agregat natural sfr%mat artificial5 se

obine prin concasarea rocilor5 n funcie de mrimea granulelor

deosebim+

3)


33/262

0 /iler mrime maxim a granulelor >,>@ mm, folosit pentru

masticuri, betoane asfaltice5

0 nisip de concasare ? mrime maxim a granulelor = mm,

folosit pentru mortarei betoane asfaltice, lucrri de drumuri,

filter, etc.5

0 savur>?= mm- pentru lucrri de drumuri5

? split =?)> mm- pentru lucrri de drumuri5

0 criblur)?)> mm- rezultat din dubla concasare a rocilor5

se livreaz n patru sorturi+ )?= mm, =?&/ mm, &/?7' mm i 7'?

)> mm5 se folosete pentru betoane asfaltice, lucrri de drumuri,etc.5

0 piatra spart se livreaz n trei sorturi + 7'?)> mm, )>?/3

mm i /3?@> mm5 se folosete pentru betoane asfaltice, lucrri

de drumuri, pentru paturi de fundaie i prismuri descrctoare5

0 piatra de mozaic>?3&,' mm-.

!$1 CONDIII DE CALITATE IMPUSE PIETREI DE CONSTRUCII

Rocile din care provin i se extrag materialele de construcie trebuie s

aib urmtoarele caracteristici +

? s prezinte structur uniform i compact examinare petrografic

conform normativului 0R "P &7)>


34/262

- densitatea, densitatea aparent, compactitatea, porozitatea

conform 0R "P &@3/?7>>>-5

- absorbia de ap conform 0R "P &@7'?7>>>-5

- rezistena la compresiune i rezistena la strivire conform 0R "P

&@7/?7>>>-5

- rezistena la gelivitate conform 0R "P &73>7-.

CAP$ + AREATE PENTRU 9ETOANE I MORTARE

3/


35/262

+$% ENERALITI

Agregatele sunt materiale granulare provenite din sfr%marea natural sau

artificial a rocilor sau obinute prin alte procedee. "le se utilizeaz la

prepararea mortarelor i betoanelor precum i la alte lucrri de construcii.

*rincipalul act normative referitor la agregate este 0R "P &37)7?7>>3.

(a acesta se adaug normativele din seriile "P @37, "P @33, "P &>@


36/262

b- #n funcie de natura lor avem +

? agregate minerale

? agregate organice

c- #n funcie de provenien exist +

? agregate naturale cele de mai sus-

? agregate artificiale obinute prin tehnologii industriale-

d- #n funcie de densitatea n grmad n stare af%nat i uscat exist +

? agregate uoare ? g> 1g2m3proiect "P &3>''-

? agregate grele ? g>&7>> 1g2m3

e- #n funcie de forma granulelor+

? agregate poliedrice de balastier, de concasare mai ales

cele dublu concasate-

? agregate lamelare de balastier i uneori de concasare-

? agregate aciculare de concasare5 nu sunt utilizabile n

mortare i betoane de ciment-

f- #n funcie de compoziia granulometric se pot utiliza dou tipuri de

agregate+

? cu granulozitate continu comin toate clasele de

granulozitate sau sorturile ? dup denumirea mai veche-

? cu granulozitate discontinu nu conin toate clasele de

granulozitate p%n la granula maxim a agregatului folosit-

+$+ CARACTERISTICI EOMETRICE

0e numete sortare, trecerea agregatelor printr?un set de site ciururi-

standardizate vezi i "P @33?72@=-.

0e numete clas de granulozitatesau granular- agregatul care rm%ne

ntre dou site consecutive din seria standardizat. 0e poate nota cu d2$ d cea

3=


37/262

mai mic dimensiune ? a ochiurilor sitei inferioare5 $ cea mai mare

dimensiune ? a ochiurilor sitei superioare-.

0e numete subdimensiune materialul care trece prin sita minim i

supradimensiunematerialul care rm%ne pe sita maxim dintre cele utilizate

pentru aprecierea granulozitii agregatului.

"xiat trei posibile combinaii de site cu ochiuri ptrate- +

? seria de baz + >5 &5 75 )5 =5 &/5 3&,' 37-5 /3 mm

? seria de baz seria &+ >5 &5 75 )5 ',/ '-5 =5 &&,7 &&-5 &/5 77,)5 3&,'5

)'5 '/5 /35 @> mm

? seria de baz seria 7+ >5 &5 75 )5 /,3 /-5 =5 &>5 &7,' &7-5 &)5 &/5 7>53&,'5 )>5 /35 => mm.

$eterminarea granulozitpii claselor de granulozitate d2$- se face

conform "P @33?&2@ '>B- este exprimat conform

tabelului ' din normativ i este notat O( 7>5 O( 3'5 O( '>5 O($"6(ARA8sau O(PR

c%nd nu se solicit-.

0e poate solicita i indicele de /ormconform "P @33?)2@@-. 0e exprim

conform tabelului / din normativ i se noteaz 0( 0(7>, 0()>, 0('', 0($"6(ARA8,0(PR-.

3@


38/262

*rocentul de particule sfr%mate sau sparte din totalul particulelor

rotunite din agregatele grosiere se determin conform "P @33?'2@=. 0e noteaz

conform tabelului < din normativ cu litera 6 i exist urmtoarele categorii +

6@>23, 6'>2&>, 6'>23>, etc.

8ab. 3.& tab. < din 0R "P &37)7?7>>3-

Oraciunea de mas de particulesfr%mate sau zdrobite B-

Oraciunea de mas departicule total rotunite

B-

6ategoria 6-

@>?&>> >?3 6@>23'>?&>> >?&> 6'>2&>'>?&>> >?3> 6'>23>

? >?'> 6PR2'>? >? 6PR2

4aloarea declarat 4aloarea declarat 6$"6(ARA8Pu se solicit Pu se solicit 6PR

6oninutul de pri fine pentru agregatul grosier, fin sau mixt categoria

este notat cu f, conform tabelului = din normativ5 de exemplu + f7, f),

f$"6(ARA8, fPRc%nd nu se solicit-.

(a cerere se pot studia eventualele efecte negative ale prilor fine mai

ales dac ele reprezint peste 3B din mas-.

+$1 CARACTERISTICI FI&ICE

Rezistena la fragmentare a agregatului grosier se determin prin

coeficientul (os Angeles conform "P &>@


39/262

n prezena a && bile din oel. !rmeaz cernerea i exprimarea procentual a

materialului sfr%mat.

Rezistena la fragmentare se poate determina i cu metoda prin impact

un ciocan cade de la o nlime de 3 mm de &> ori asupra probei-. !rmeaz

cernerea i exprimarea procentual a materialului sfr%mat. 6ategoriile n care

se mpart agregatele conform ncercrii prin impact se noteaz 0. $e

exemplu + 0&=, 077, 07/, 037, 03', 03=, 0$"6(ARA8, 0PR c%nd nu se

solicit ncercarea-.

Rezistena la uzur a agregatului grosier se determin cu aparatul micro?

$eval, conform "P &>@


40/262

? impuritile.

+$: DETERMINRI PRIVIND DURA9ILITATEA

0e execut urmtoarele tipuri de determinri +

? aciunea radiaiei solare asupra rocilor bazaltice rezistena

0onnenbrand, notat 0Y i determinat conform "P &3/


41/262

? "P &3>)3?7>>3 Agregate pentru amestecuri bituminoase mortare

i betoane asfaltice-,

? "P &33=3?&27>>3 Anrocamente,

? "P &3>''?7>>3 Agregate uoare.

#n aceste normative mai sunt cerute, de la caz al caz, i ncercri ca +

? determinarea cantitii de cloruri la agregate de origine marin,

utilizabile dup o splare corespunztoare i dup studiul atent al

compoziiei chimice - sau de 6a6\3,

? determinarea stabilitii volumice, cu diminuarea volumului prin

uscare apropiat de determinarea anterioar a nfoierii nisipului-,? determinarea rezistenelor la fragmentare, uzur, lefuire sau

abraziune datorat pneurilor cu crampoane-.

+$< AREATE MINERALE UOARE

Aceste materiale se caracterizeaz prin +? densitate n grmad n stare af%nat > 1g2m3,

? structur poroas i permeabilitate mare la ap,

? rezistene mecanice, la nghe.dezghe i conductivitate termic mici.

0unt utilizate la obinerea de mortare i betoane uoare, cu proprieti

termo i fonoizolatoare.

$up densitatea n grmad n stare af%nat se clasific n+- agregate foarte uoare ? _g^ />> 1g2m3

- agregate milocii ? _g />> ? @>> 1g2 m3

- agregate uoare ? _g @>> ? &7>> 1g2 m3

a= Agregatele uoare naturale provin din roci magmatice provenite

din solidificarea magmei n prezena vaporilor de ap +

)3


42/262

- piatra ponce format prin solidificarea magmei n prezena

vaporilor de ap sau a gazelor5

- scoria bazaltica format prin rcirea brusc a magmei lavei-

vulcanice n prezena vaporilor de ap5

- tuful vulcanic format din depozite de cenus vulcanic,

cimentate natural cu calcar i argil5

- diatomitul provenit din acumularea scheletelor de diatomee cu

coninut bogat n silice 0i\7-.

>= Agregatele uoare artificiale reprezinta produse industriale

secundare zgur de furnal, sprturi ceramice, steril ars, cenus de

termocentrala- sau sunt fabricate special perlit expandat- +

- zgura de furnal topit este racit brusc cu vapori de ap sub

presiune sau cu aer umed i introducere n bazine cu ap5 se obine

astfel fie o expandare, fie o granulare.

- agloporitul se obine prin arderea unor sterile de la minele de

crbune sau de la prepararea crbunilor sau a unor cenui de

termocentrala bogate n materiale combustibile cu resturi de

crbune-5

- sprturile ceramice sunt sfar%maturi de produse ceramice

crmizi, tigle, tuburi de drena- ce pot fi utilizate n betoane ca

nlocuitor de pietri5

- granulitul este obinut prin expandarea argilei bogate n Oe 7\3prin

nclzire la &&>>> 65 produsul se obine sub form de granule

sferice cu suprafaa vitrificat i structur poroas5 se livreaza pe

sorturi i se utilizeaz la prepararea betoanelor uoare de

umplutur, pentru betoane uoare portante i pentru. betoane

armate si precomprimate5

))


43/262

- perlitul expandat se obine prin expandarea rocii perlit natural

roc vulcanic sticloas, cu un coninut ridicat de alcalii i apa i

cu structur stratificat lamelar sau fibroas-5 se prezint sub

form de nisip cu granule sub ' mm. i se utilizeaz ca agregat

pentru mortarele i betoanele termoizolante.

+$# AREATE ORANICE

Aceste materiale se pot mpri n dou clase +

a= agregate organice naturale deeuri vegetale- + tala, rumegu,

coi de orez. Acestea, nainte de a fi folosite se mineralizeaz cu

clorur de calciu, sulfat de fier, hidroxid de calciu etc., cu

scopul evitrii degradrii prin putrezire i a mririi aderenei cu

pasta de ciment.

>= agregate organice artificiale sunt obinute prin expandarea

compuilor macromoleculari tip stiropor, ampora, deeuri de

cauciuc, etc.

CAP$ 1 LIANI ANORANICI ? MINERALI =

)'


44/262

1$% NOIUNI ENERALE

(ianii sunt materiale naturale sau artificiale pulverulente care, prin

amestecare cu ap sau cu soluii apoase ale unor sruri, dau o past plastic care

cu timpul, se ntrete sub aciunea unor procese fizico?chimice, transform%ndu?

se nrt?un corp rigid cu aspect de piatr.

(ianii se folosesc la legarea ntre ele a materialelor granulare nisip,

pietri, etc.- sau a materialelor unitare crmizi, plci, blocuri, etc- n vederea

obinerii diferitelor elemente de construcii.*entru a corespunde scopului propus, lianii trebuie +

? s adere c%t mai bine la materialele pe care le leag5

? s se ntreasc ntr?un timp relativ scurt5

? dup ntrire s nu prezinte variaii mari de volum care s

compromit stabilitatea elementelor de construcii.

(ianii anorganici se pot clasifica conform schemei urmtoare +? lianii nehidraulici aerieni- sunt liani care se ntresc n mediu

uscat iar dup ntrire nu rezist la aciunea apei. Aceti liani pot fi

naturali sau artificiali.

? lianii hidraulici se ntresc n mediu umed sau chiar n ap iar

dup ntrire rezist n efectul dizolvant al apei, care nu modific

forma interioar a pietrei rezultate. Aceti liani pot fi unitari sauamestecai.

(ianii unitari sunt lianii care se obin prin mcinarea unui singur produs,

cu maxim 'B adaosuri.

(ianii amestecai micti- provin din liani unitari n care, la mcinare, se

introduc diferite adaosuri active zgur metalurgic, tufuri vulcanice, cenu de

termocentral- al cror proporie variaz ntre ' i ='B din masa liantului.

)/


45/262

(ianii clincherizai rezult prin arderea amestecurilor de materii prime la

temperaturi la care apar topiri pariale. (a rcire, topitura se solidific n porii

produsului ars, conferindu?i o structur compact numit clincher cu porozitate

total mai mic de =B -.

Aceti liani se numesc cimenturi i sunt formai din amestecuri complexe

de silicai, aluminai i aluminoferii de calciu.

$ac n amestecul complex predomin silicaii de calciu, lianii se

numesc cimenturi *ortland sau silicioase, iar dac predomin aluminaii de

calciu, lianii se numesc cimenturi aluminoase.

(ianii neclincherizai se obin prin arderea amestecurilor de materiiprime la temperaturi inferioare celei la care s?ar produce clincherizarea.

1$! LIANII NEHIDRAULICI

1$!$% Lian3i ne@i/rauli*i naturali 5 ar0ilele).7.&.& 6aracteristici generale. 6ompoziie i clasificare

Argilele sunt alctuite preponderent din hidrosilicai de aluminiu cu

compoziia chimic variabil reprezentat prin formula general+

m Al7\3 S n 0i\7S p J7\ ).&

#n natur, argilele s?au format n urma dezagregrii feldspailor din rocile

eruptive, sub aciunea apelor carbonatate sau prin precipitarea solurilor

coloidale de silice i alumin din apele termale.

#n funcie de mineralul care predomin se deosebesc mai multe tipuri de

argile, i anume+

? argile caolinitice, n care predomin mineralul denumit caolinit

)


46/262

Al7\3S 70i\7S 7J7\ ).7

? argile montmorilonitice, n care predomin , montmorilonitul

Al7\3S )0i\7S J7\ nJ7\ ).3

).7.&.7 *roprietile argilelor

a- Argilele caolinitice se caracterizeaz prin plasticitate mic i prezint

interes pentru industria ceramic.

b- Argilele montmorilonitice sunt active din punct de vedere chimic isunt indicate pentru folosirea ca liani.

Argilele sunt formate din particule lamelare de maximum 'V, cu un

puternic caracter hidrofil. $atorit structurii lamelare i caracterului hidrofil,

argilele i modific foarte mult volumul la variaia umiditii mediului

nconurtor.

*entru reducerea sensibilitii argilelor la variaia umiditii, precum ipentru mrirea rezistenelor lor mecanice, se utilizeaz diferite metode de

stabilizare.

).7.&.3 0tabilizarea argilelor

9ecanismul de stabilizare al argilelor se explic pe baza unor

particulariti structurale ale argilelor.Astfel, particulele de argil, reprezent%nd fr%nturi din reeaua cristalin,

posed la suprafaa lor sarcini electrice negative valene nesatisfcute-.

$atorit potenialului electric negativ, argilele se comport ca un macro

anion.

#n prezena apei care conine dizolvate diferite sruri, argila si

neutralizeaz sarcina electric negativ, prin adsorbia de cationi D, Pa, 9g7,

6a7, Al3, etc-.

)=


47/262

6apacitatea de adsorbie a cationilor este selectiv put%nd fi exprimat

prin seria + 9g7 ] 6a7 ] D ] Pa.

6ationii adsorbii de argil prezint tendina de hidratare atrag

moleculele de ap- i datorit acestui fapt, n urul particulelor de argil se

formeaz pelicule de ap. Oormarea peliculelor de ap n urul granulelor de

argil explic plasticitatea lor. *eliculele de ap funcioneaz ca lubrifiani i

totodat asigur legtura dintre particulele de argil. 9rimea peliculelor de ap

depinde de natura argilei i de a cationilor adsorbii.

Irosimea peliculei apoase se reduce cu creterea valenei cationilor din

complexul adsorbit, conform seriei + (i ] Pa ] D ] 9g7 ] 6a7 ] Ya7 ] Al3 ]Oe3.

Rezult c prin nlocuirea cationilor monovaleni din complexul adsorbit

cu cationi bi i trivaleni se reduc peliculele de ap adsorbit, ceea ce duce la

micorarea plasticitii argilelor i implicit la scderea contraciei la uscare i a

tendinei de fisurare.

9etode de stabilizare a argilelor#n funcie de procesele preponderente n urma crora se realizeaz

stabilizarea argilei, metodele utilizate se clasific n +

&.9etode fizice +

a- stabilizarea cu degresan-iconst n introducerea n masa argiloas a

diferitelor substane degresante + nisip, amot, paie, rumegu, cenu,

coi de orez, etc.#n prezena siobstanelor degresante, peliculele apoase se reduc, ceea ce

duce la scderea plasticitii i a contraciei la uscare.

Argilele stabilizate cu degresani se folosesc la confecionarea blocurilor

de zidrie chirpici-, realizarea mortarelor sau pastelor- de zidrie, executarea

zidurilor monolite vltuci-.

"lementele de construcii executate trebuie ferite de aciunea direct a

apei i a precipitaiilor.

)@


48/262

b- stabilizarea prin hidro/obizare se realizeaz cu autorul substanelor

tensioactive rini, gudroane, bitumuri-.

Aceste substane, n contact cu argila care este hidrofil-, se orienteaz

cu captul hidrofil spre argil i cu cel hidrofob spre exterior, form%nd pe

suprafaa argilei un filtru hidrofob, datorit cruia, argila devine mai puin

sensibil la aciunea apei.

Argilele stabilizate prin hidrofobizare se folosesc la executarea straturilor

rutiere, n construcii hidrotehnice i la impermeabilizarea canalelor de irigaie

cu straturi sau prin sedimentare-.

7.9etode chimice +a- stabilizarea prin schimb ionicse bazeaz pe proprietatea argilei de a

substitui unii ioni din complexul adsorbit, care formeaz pelicule

apoase groase n urul granulelor, cu ali ioni care reduc peliculele

respective.

#n practic pentru stbilizarea argilei dup aceast metod se folosesc

substane care n ap elibereaz ioni de 6a7

, ca de exemplu clorur de calciu,var gras, cenu, zgur, ciment *ortland, etc. 9ai des se utilizeaz cimentul

*ortland i varul.

*m%nturile argiloase stabilizate cu var )?=B- se utilizeaz mai ales la

executarea terasamentelor i a drumurilor cu trafic redus.

*m%nturile argiloase stabilizate cu ciment '?&'B- se utilizeaz la

executarea oselelor cu trfic redus i a fundaiilor oselelor de mare trafic.b- stabilizarea cu silicat de sodiu sticl solubil-. Argilele care conin

calcar fin n masa lor pot fi stabilizate cu soluie de silicat de sodiu

Pa70i\3 -.

Aceast metod se poate aplica fie prin amestecarea direct a argilei cu

soluie de silicat de sodiu nainte de punerea n lucrare, fie prin inectarea

silicatului de sodiu n terenurile care urmeaz a fi stabilizate.

'>


49/262

c- stabilizarea prin electroosmozse aplic n cazul terenurilor mbibate

cu ap pe care sunt executate construcii. 0e aplic electrozi prin care

trece curent electric continuu. Apa migreaz spre catod de unde este

ndeprtat.

d- stabilizarea cu compu*i macromolecularicompui epoxidici, latex de

cauciuc, etc.-. #n principiu, metoda const n traterea argilei cu un

monomer sau amestec de monomeri sub form de soluii apoase cu

v%scozitate mic- care, n urma procesului de policondensare sau

polimerizare, formeaz n masa argiloas un polimer rezistent i

hidrofob.0tabilizarea cu compui macromuleculari se aplic la diguri, barae de

pm%nt, canale de irigaii, impermeabilizarea i consolidarea terenurilor de

fundaie pentru diferite lucrri, la executarea structurilor rutiere, etc.

1$!$! Lian3i ne@i/rauli*i arti6i*iali

1$7.7.& (iani pe baz de ghips ipsosul-Ihipsul este o roc sedimentar de precipitaie format prin cristalizare

din bazine marine n urma evaporrii apei.

#n natur ghipsul sulfat de calciu hidratat ? 6a0\ )S7J7\- apare sub dou

variati+

? impurificat ? denumit ghips5

?pur ? de culoare alb, numit alabastru este folosit laconfecionarea unor elemente ornamentale-.

cminte de ghips se gsesc la 0lnic i *ucioasa *rahova-,

6%mpulung?9uscel Arge-, 8urda i Aghire 6lu-.

#n industrie, n funcie de temperatura de ardere a ghipsului se obin liani

diferii, n care predomin un anumit podus, conform tabelului ).&.

8ab. ).&

'&


50/262

$enumire 8emperatura lacare se

obine,>6

6ompoziiechimic

Reactivitate nraport cu J7\

Ihips ? 6a0\)S7J7\ ?

Jemihidratsubstan de baza ipsosului deconstrucii-

@'?&'> 6a0\)S>,'J7\ *riz rapid

Anhidrit &'>?7>> 6a0\) *riz rapidAnhidrit insolubil

component debaz al cimentului

anhidrit-

3>>?> 6a0\) Oace priz numaicu acticvatori

chimici

psos depardoseal =>>?&7>> xS6a0\)[S6a\x ] [ *riz lent

).7.7.&.& *rocesul de fabricaie al ipsosului de construcii i de modela

psosul de construcii i de modela se obine prin deshidratarea parial a

ghipsului la temperaturi ce nu depesc 7>>>6.

#n cazul ipsosului de modela se folosete roca de ghips mai curat.

6omponentul de baz al acestor ipsosuri este sulfatul de calciu hemihidratnsoit de cantiti reduse de anhidrit solubil i chiar de bihidrat.

*rocesul tehnologic de obinere a ipsosului de construcii are urmtoarele

faze + extragerea materiei prime, transport, concasare, ardere deshidratare-,

mcinare, ambalare n saci de '> Dg.

).7.7.&.7 *riza i ntrirea ipsosuluipsosul amestecat cu ap se hidrateaz at%t n stare solid n cazul

cristalelor buteroase-, c%t i prin intermediul soluiei i trece n sulfat de calciu

hidratat, conform ecuaiei +

6a0\)S>,'J7\ &,'J7\ 6a0\)S7J7\ ).)

'7


51/262

Yihidratul rezultat se caracterizeaz printr?o solubilitate de circa ' ori mai

mic dec%t a hemihidratului, ceea ce determin formarea rapid a soluiei

suprasaturate, din care bihidratul ncepe s cristalizeze sub forma unor cristale

foarte mici. #n momentul n care cristalele de bihidrat sunt mici i nconurate cu

pelicule de ap, pasta este plastic i uor lucrabil figura ).&-.

Oig. ).&

Jidratarea hemihidratului continu, iar cristalele de bihidrat cresc destul

de repede i se mp%slesc, mrind frecarea interioar. 6a urmare pasta i pierde

treptat plasticitatea devenind rigid.

8ransformarea pastei plastice ntr?o mas solid dar friabil, se numete

priz. *riza se msoar n unitti de timp i se caracterizeaz printr?un nceput i

un sf%rit de priz, care se determin cu autorul aparatului 4icat.

(iantul cu priza terminat este format dintr?o mp%slire de cristale

aciculare, ntre care exist o cantitate destul de mare de soluie saturat de sulfat

de calciu bihidrat, care mpiedic sudarea cristalelor ntre ele figura ).7-.

Oig. ).7

$up priz, urmeaz fenomenul de ntrire, caracterizat prin creterearezistenelor mecanice n timp i care se datorete uscrii produselor. *rin

'3


52/262

evaporarea excesului de ap folosit la amestecare, dizolvatul cristalizeaz i

sudeaz cristalele iniiale ntre ele. #n urma acestui fenomen, mp%slirea de

cristale se transform ntr?o mas de cristale concrescute figura ).3- care capt

rezisten.

Oig. ).3

*rocesul de ntrire continu p%n la evaporarea complet a excesului de

ap. *ractic evaporarea apei se termin dup < zile, c%nd rezistenele mecanice

ating valorile maxime.

8impul de priz depinde de calitatea ipsosului, temperatura de ardere i

fineea de mcinare.

#n general, ipsosul de construcii se caracterizeaz printr?o priz rapid +

nceputul dup '?&> minute de la amestecarea cu apa iar sf%ritul dup cel mult

3> de minute.

$in acest motiv, la prepararea pastei de ipsos se introduc n cantiti mici

anumite substane chimice care nt%rzie priza +

? laptele de var ? 6a\J-75

? zahrul5

? cleiul de gelatin.

Aciunea nt%rzietoare este n funcie de+

? natura substanei5

? cantitatea care se adaug.

).7.7.&.3 6aracteristicile ipsosului ntrit

0e pot evidenia urmtoarele patru caracteristici importante +

')


53/262

a- #n cursul ntririi ipsosul i mrete volumul cu aproximativ

&B, din care cauz ipsosul umple bine toate formele n care se

toarn,

b- $up ntrire volumul rm%ne constant, fapt util la executarea

tencuielilor, care nu fisureaz la uscare,

c- #n urma evaporrii excesului de ap, deoarece la preparare se

folosete o cantitate mult mai mare de ap dec%t este necesar

hidratrii ipsosului, produsul ntrit devine poros porozitatea

atinge circa '>B din volum- din care cauz rezistenele

mecanice sunt moderate. #n schimb porozitatea ridicat confarproduselor din ipsos rpoprieti de izolare termic i fonic,

d- 0olubilitatea la ap a ipsosului ntrit, determin degradarea

treptat a produselor, dac sunt folosite neproteate n mediu

umed.

#mbuntirea comportrii la umiditate a ipsosului ntrit se poate realiza

prin +? Oolosirea unor adaosuri care micoreaz porozitatea i solubilitatea

+ leie bisulfibic, zgur metalurgic mcinat, amestec de var sau

ciment *ortland cu zgur de furnal, dextrin, polimeri organici,

fibr de sticl.

? 8ratamente superficiale de impermeabilizare cu bitum, parafin,

vopsele i rini sintetice.

).7.7.&.) #ncercrile i condiiile de calitate ale ipsosului de construcii i de

modela

*entru aprecierea condiiilor de calitate ale ipsosului se efectueaz

urmtoarele ncercri standardizate conform 08A0 &>7777


54/262

& ? gradul de alb ? se determin n lumin alb, cu leucometrul eiss, i se

exprim n B

7 ? fineea de mcinare ? se apreciaz prin reziduul exprimat n B pe care

l las o prob de &>> g ipsos uscat la )>G'>65% prin cernere pe site

standardizate.

3 ? densitatea se exprim n g2dm3i se determin prin c%ntrirea unui

volum de ipsos introdus intr?un vas cilindric etalon cu capacitatea de & dm3.

) ? apa de amestecare pentru pasta de consisten normal se determin

cu autorul unui inel de diametrul Q3>mm i nlimea hQ'>mm n care se

introduce pasta rezultat din 7>>g ipsos i o cantitate msurat de ap. *astaeste de consisten normal dac diametrul turtei obinute prin ridicarea inelului

de pe placa de sticl este de mm.

' ? timpul de priz se determin pe pasta de consisten normal cu

aparatul 4icat. ntervalul de timp, exprimat n minute, de la introducerea

ipsosului n ap i p%n c%nd acul ptrunde n past numai 3> mm reprezint

nceputul prizei. S/1r*itul de priz este dat de intervalul de timp de laintroducerea ipsosului n ap p%n c%nd acul las pe past doar o urm abia

perceptibil.

/ ? capacitatea de absorbie a apei se exprim n B i se apreciaz prin

cantitatea de ap absorbit de epruvetele de ipsos, pstrate timp de &> ore n

ap.

< ? rezistene mecanice ? se exprim n 9*a i se determin pe epruveteprismatice de )>x)>x&/> mm. "pruvetele se ncearc la ncovoiere, iar

umtile de prism rezultate, la compresiune, la 7 ore i la < zile de la turnare.

= ? contracia axial se exprim n mm2m i se determin pe epruvete de

)>x)>x&/>mm cu un dispozitiv cu ceas microcomparator. 0e citete variaia

lungimii epruvetelor la diferite intervale de timp standardizate.

@ ? expansiunea ipsosului n timpul prizei se exprim n mm2m i se

msoar cu un dilatormetru, dup 7) de ore.

'/


55/262

&> ? coeficientul de difuzie se exprim n mm2s i reprezint nlimea la

care se ridic apa ntr?o epruvet, aezat cu unul din capete la suprafaa apei, la

intervale de timp stabilite.

).7.7.&.' Ali liani pe baz de ipsos

#n practic se mai utilizeaz dou tipuri de liani pe baz de ipsos +

a-2psosul de modela3se obine din piatr de ghips curat i este utilizat la

stucaturi, mulae, n industria ceramic forme de turnare-, etc.

b-2psosul alaunat alaunul este sulfatul dublu de aluminiu i potasiu ?

AlD0\)-7S&7J7\- rezult prin arderea n dou faze a materiei prime +? faza &? arderea ghipsului la &'>?7>>>65 produsul rezultat se amestec

cu soluie de alaun, se ntrete i apoi se macin5

? faza 7? produsul rezultat la faza & se arde la circa />>>6 i apoi se

macin din nou.

$in ipsosul alaunat se obin produse compacte care se pot lustrui, imit%nd

marmura.

1$!$!$! Lian3i ne@i/rauli*i arti6i*iali .arul

).7.7.7.& 9ateria prim i procesul de fabricaie

9ateria prim folosit la fabricarea varului este calcarul 6a6\3, denumit

i piatra de var- sau dolomitul 9g6\3-.6alcarul utilizat trebuie s conin minim @'B 6a6\3 restul fiind

impuriti mai ales de argil i nisip.

(a nclzire, 6a6\3 carbonat de calciu- se disociaz n oxid de calciu

var ne stins- i bioxid de carbon +

6a6\3 6a\ 6\7 ).'

9g6\3 9g\ 6\7 )./

'


56/262

Reacia de descompunere a calcarului, dei ncepe la //>>6, este masiv

la temperatura de @>>>6.

#n industrie, deoarece calcarul se arde sub form de bulgri cu dimensiuni

de circa &>?&'cm, pentru decarbonatare complet i pentru reducerea duratei de

ardere, temperatura n cuptoare se ridic la &&>>?&7>> >6, rezult%nd un var

poros.

(a temperaturi prea ridicate, impuritile argiloase din calcar reacioneaz

cu 6a\ form%nd aluminai, silicai i ferii de calciu fuzibili, care se depun pe

granulele de var compactiz%ndu?le, rezult%nd astfel un var supraars carereacioneaz greu cu apa provoc%nd defecte n tencuieli se stinge cu nt%rziere

i mpuc tencuiala-.

Arderea la temperaturi mici sau n timp scurt, are de asemenea efecte

negative esupra varului. Acesta conine calcar nedescompus care nu

reacioneaz cu apa i astfel se micoreaz plasticitatea pastei de var.

*rocesul de fabricaie al varului are urmtoarele faze principale+ extragerecalcar concasare ? ardere.

"xixt mai multe tipuri de varuri. 4ar este o denumire care definete

toate formele fizice i chimice n care apar 6a\ i 9g\ i2sau 6a\J-7 i

9g\J-7+

? 4aruri aeriene ? n principal cele din 6a\ i 6a\J- 75 se ntresc lent n

aer sub efectul 6\75 sunt liani nehidraulici,? 4aruri nestinse E-, 4aruri hidratate 0, pulbere, past sau lapte-,

? 4aruri calcice 6(- ? din 6a\ i 6a\J-7 ? fr materiale de adaos

hidraulic 6(@>, 6(=>, 6(-,

? 4aruri dolomitice $(- ? din 6a\, 9g\, 6a\J-7i 9g\J-7 ? fr

adaosuri hidraulice $(=', $(=>-,

'=


57/262

? 4aruri hidraulice naturale PJ(- ? din calcinarea calcarului argilos sau

silicios5 fac priz i se ntresc n prezena apei liani hidraulici- dar i cu

autorul 6\7din aerPJ(7, PJ(3.', PJ('-,

? 4aruri hidraulice naturale cu adaos de materiale hidraulice sau

puzzolanice de p%n la 7>B -,

? 4aruri hidraulice J(- formate din 6a\J-7plus silicai i aluminai

de calciu n funcie de materia prim- sunt liani hidraulici5 6\7din aer i

aduce contribuia la ntrire J(7, J(.3,', J('-.

\bservaie

? (a PJ( i J( cifra e rezistena la compresiune la 7= de zile9*a-.

? 6ompoziiile procentuale ale componenilor sunt date n 0R "P

)'@?& tabelele & i 7.

? $iversele tipuri de var se produc n rile "uropei n funcie de

materia prim disponibil.

).7.7.7.7 0tingerea varului

0tingerea varului este operaia de tratare a varului cu ap i const n

hidratarea oxidului de calciu conform ecuaiei+

6a\ J7\ 6a\J-7 7 Dcal2Dg ).'

0tingerea varului are loc cu degaare mare de cldur i cu mrirea

important a volumului de 7?3 ori- ceea ce determin pulverizarea varului stins.

Reacia este similar pentru varurilr dolomitice cu coninut de 9g\-.

&. 0tingerea n praf ? se realizeaz c%nd varul este tratat cu o cantitate

limitat de ap cu circa /)B din masa lui-, strict necesar obinerii hidroxidului

de calciu, sub form de praf fin.

0tingerea varului n praf se realizeaz prin urmtoarele procedee +

'@


58/262

? manual ? bulgrii de var gras se aeaz n straturi de &'?7> cm, n gropi

betonate i se stropesc cu apa necesar stingerii. \peraia se repet p%n la

obinerea unui strat de &,' m, peste care se aterne nisip &> cm- i se las 7?3

zile, dup care varul stins n praf se trece prin site.

? mecanic ? n fabrici, n diferite instalaii cu funcionare continu sau

periodic.

7. 0tingerea n past se efectueaz +

? manual ? se realizeaz n lzi sau gropi de stingere nebetonate ? varul se

stinge cu ap n exces cu circa 7>>?3>> B din masa lui- i se las cel puin 7

sptm%ni pentru stingerea tuturor particulelor. Apa n exces difuzeaz npm%nt, pe suprafa apar crpturi mari i de aceea se acoper cu nisip.

? mecanic ? cu aparate cu funcionare continu.

).7.7.7.3 #ntrirea varului gras

#n construcii varul, ca liant, se utilizeaz ca component al mortarelor,

adic amestecat cu nisip i ap eventual i alte combinaii 5 vezi capitoluldespre mortare-.

9ortarele de var gras se aplic numai pe materiale de construcii poroase

exemplu + crmizi, Y6A, etc-.

$up aplicarea pe materialul poros, ncepe ntrirea mortarului ca efect a

dou procese distincte +

? un proces fizic, care const n pierderea apei din mortar prin absorbiade ctre materialul poros i prin evaporare, ceea ce conduce la rigidizarea

mortarului.

? un proces chimic de lung durat + prin porii materialului ptrunde

dioxidul de carbon din aer i produce carbonatarea hidroxidului de calciu ceea

ce duce la mrirea rezistenelor mecanice i stabilitatea la ap a mortarului.

6a \J-7 6\7Q 6a6\3 J7\ ).


59/262

).7.7.7.) #ncercrile i condiiile de calitate ale varului gras

6onform 0R "P )'@?727>>3 se efectueaz ncercri +

? fizice5

? chimice.

#ncercrile fizice sunt +

? rezistena la compresiune "n &@/?&2@)-5

? finee "n &@/?/2=@-5

? stabilitate5

? timp de priz "P &@/?32@)-5? mortar standard ap necesar pentru a obine valorile standard de

mprtiere i penetrare-5

? reinere de ap5

? coninut de aer5

? densitate aparent5

? randament n past5? reactivitate creterea temperaturii la stingere-5

? ap liber pierdere de ap prin uscare la &>'>6-.

\bservaie. 6onformitatea caracteristicilor varului cu normativele se

evalueaz conform "P )'@?327>>&.

A 0 )a varul livrat bulgr4ipe o prob medie recoltat din &> locuri diferite- se

determin +a- apa necesar pentru stingere se exprim n l2Dg i se determin pe ' Dg

de var care se introdoc n cutia de stingere cu suprafaa de &>>>cm7i )>cm

nlime-, peste care se introduc / litri de ap i se amestec. 0e adaug ap

msurata p%n se obine o past omogen. 0e noteaz cantitatea de ap utilizat

i se las 7) de ore n repaos. 0e scurge apa separat la suprafaa pastei ntr?un

cilindru gradat i se scade din apa adugat.

/&


60/262

b- randamentul n past reprezint raportul dintre cantitatea de past

rezultat dup stingere i cantitatea de var nestins luat pentru determinare. 0e

msoar grosimea stratului de var past rezultat iar fiecare cm de nlime

reprezint & litru de var past.

c- reziduul la stingere se exprim n B i se determin pe ' Dg past de

var, rezultat de la stabilirea randamentului n past. *roba se dilueaz cu ap i

se trece prin sita de >/3 mm. Reziduul se spal i se usuc dup care se

c%ntrete.

d- viteza de stingere se determin utiliz%nd '>> cm3ap distilat i &>>g

var stins n praf i trecut prin ciurul de 'mm. materialele se introduc ntr?untermos. (a diferite intervale de timp se noteaz indicaiile termometrului p%n

c%nd temperatuta ncepe s scad. 4alorile se trec ntr?un grafic i se compar

cu curbele limit prescrise de domeniul de utilizare a varului.

( 0 )a varul hidratat n pulberese determin+

a- umiditatea5

b- densitatea aparent,c- granulaia resturile pe sitele >/3 i >>@-

4arul bulgri se livreaz n 7 clase de calitate. 4arul hidratat se livreaz

n 7 clase de calitate.

4arul gras se folosete n +

? industria siderurgic5

? industria chimic5? agricultur i protecia mediului5

? construcii + mortare de tencuial i zidrie,finisae, ca plastifiant,

stabilizarea pm%nturilor, obinerea lianilor hidraulici, zugrveli.

0tandarde privitoare la var + 0R "P )'@?&27>>3 i 0R "P )'@?&A627>>3.

1$+ LIANI HIDRAULICI

/7


61/262

1$+$% Lian3i @i/rauli*i unitari

).3.&.& 6imentul *ortland ciment silicios-

"ste primul liant hidraulic clincherizat utilizat n construii 0R

3==2&@@'-. 0e obine prin mcinarea fin a clincherului de ciment cu adaos de

3?'B ghips pentru reglarea timpului de priz.

6lincherul de ciment este un produs rezultat n urma arderii p%n la

clincherizare a unui amestec artificial sau natural de calcar i argil sau alte

materii prime cu compoziie similar.

#n general, pentru fabricarea cimentului *ortland se folosete un amestec

de ?)'B ap.b- uscat ? amestecul brut se obine sub forma unei pulberi fine.

c- combinat ? amestecul brut se macin pe cale umed i naintea arderii

se supune filtrrii.

(a alegerea procedeului de fabricaie trebuie s se in cont de

caracteristicile i starea de zcm%nt a materiei prime i de factorii tehnico?

economici.*rocedeul de fabricaie folosit n Rom%nia este cel umed.

Amestecul brut sub form de past, omogenizat i corectat, este trimis la

ardere la cel puin &)'>>6, n cuptoare circulare i rotative.

6uptorul rotativ fig. ).)- este alctuit dintr?un tambur metalic, cptuit cu

crmizi refractare, cu lungime de '>?&'> m i diametrul de 7.'?3.' m. 0e

rotete cu &?7 rotaii2minut i are o nclinaie fa de orizontal de 7?3>.

/3


62/262

Oig. ).)

Amestecul brut introdus prin partea superioar se deplaseaz n

contracurent cu gazele de ardere, trec%nd prin zone cu temperaturi din ce n ce

mai ridicate p%n aunge n zona de clincherizare cu temperatura de &)'>?

&'>>>6. #n aceast zon se desv%resc reaciile chimice de formare a

componenilor mineralogici i se obine un produs parial topit ? clincherul de

ciment.

6lincherul astfel obinut se descarc pe la captul de os al cuptorului,

suferind o rcire brusc.

$up c%teva zile de pstrare n hala de clincher, acesta este trecut la

mcinare, n mori cu bile, mpreun cu adaos de ghips pentru reglarea timpului

de priz al cimentului. Or ghips cimentul ar avea o priz rapid asemntoare

cu a ipsosului-.

).3.&.&.& 6ompoziia mineralogic a cimentului *ortland

#n urma reaciilor chimice dintre oxizii prezeni n materiile prime calcar

i argil arse la &)'>>6- se formeaz urmtorii componeni mineralogici+

? alitul 630-,

/)


63/262

? belitul 670-,

? celitul 6)AO-,

? celitul 63A-,

? c%teodat se formeaz i componeni secundari nedorii, n

cantiti reduse ? 6a\, 9g\, Pa7\, D7\ sunt duntori pentru

ciment-.

Pot. 0?au folosit urmtoarele notaii + 6 6a\, 0 0i\7, A Al7\3, O

Oe7\3.

6omponenii mineralogici sunt legai ntre ei cu o cantitate oarecare de

faz sticloas. #n cimentul obinuit acetia se gsesc n urmtoarele procente +alitul?3


64/262

Oonomenele fizico?chimice observate la microscop care au loc la

hidratarea cimentului sunt redate schematic n figurile de mai os +

& ? n faza iniial granulele de ciment sunt dispersate n ap

Oig. ).'

7 ? dup un timp de aciune al apei, n urma reaciilor de hidratare i de

hidroliz apar produse noi cristaline, mai nt%i hidrosilicoaluminati i

hidroaluminai de calciu i apoi hidroxidul de calciu, iar n urul granulelor de

ciment pelicule de geluri de hidrosilicai de calciu.

Oig. )./

*elicula de geluri are grosimea dubl fa de grosimea stratului de ciment

din care provine.

3 ? pe msur ce hidratarea continu, peliculele de geluri din urul

granulelor de ciment se ngroa mpiedic%nd difuziunea apei nspre nucleul

nehidratat.

Iranula de ciment continu ns s se hidrateze, pe seama apei libere i

aadsorbite din geluri, ceea ce determin contracia i fisurarea lor. *rin fisuri,

apa aunge din nou la granula de ciment nehidratat i hidratarea continu, iar

volumul de geluri i substane cristaline se mrete.

//


65/262

Astfel, granulele de ciment cu nveliurile groase de geluri aung s adere

una de alta, prin peliculele de ap absorbit i s prind n masa lor i produsele

cristaline.

Oig. ).>>?&&>>

>

6- a marnelor amestecuri naturale de calcar cu celpuin 7'B argil-.

(a mcinare se mai pot introduce i diverse adaosuri active plus ghips

maxim 'B, pentru reglarea prizei-.

6omponenii si mineralogici sunt silicai, aluminai i ferii de calciu ca

la varul hidraulic- iar 6a\ liber trebuie s fie n cantitate redus pentru a nu se

stinge n prezena apei, ca la cimentul *ortland-.

!tilizrile cimentului roman pot fi +

=&


80/262

? prepararea mortarelor i betoanelor de clas mic5

? realizarea de blocuri pentru zidrie nlocuitori de crmid -

ntrite prin tratamente hidrotermice autoclavizare-.

=7


81/262

CAP$ 4 MORTARE CU LIANI MINERALI

4$% DEFINIIE

9ortarele sunt amestecuri bine omogenizate de liant, ap i nisip, care se

ntresc aerian sau hidraulic n funcie de natura liantului utilizat. (a prepararea

mortarelor se pot utiliza i diferite adaosuri ca plastifiani, colorani, substane

impermeabilizatoare, substane care regleaz priza, substane active hidraulic,

etc.

9ortarele servesc la legarea ntre ele a pietrelor naturale sau artificiale,

caz n care se numesc mortare de zidrie, la nfrumusearea elementelor de

construcii mortare de tencuieli sau au ntrebuinri speciale cum ar fi

decorarea pereilor construciilor mortare colorate, izolare fonic i termic,

impermeabilizare la ap mortare impermeabile, rezisten la acizi mortare

antiacide, ape de pant.

4$! CLASIFICAREA MORTARELOR O9INUITE

9ortarele obinuite se calsific dup mai multe criterii +

a- dup domeniul de folosire+

- mortare de zidrie5- mortare de tencuial5

- alte utilizri.

b- dup natura lianilor+

- mortare pe baz de var, de var?ciment, de var?ipsos5

- mortare pe baz de ciment, de ciment?var, de ciment?argil5

- mortare pe baz de ipsos, de ipsos?var5

=3


82/262

- mortare pe baz de pm%nturi argiloase.

c- dup rezistena la compresiune + 9), 9&>, 97', 9'>, 9&>>

daP2cm7-.

Rezistenele la compresiune ale mortarelor, determinate la 7= de zile,

reprezint marca mortarului i se noteaz cu 9 urmat de rezistena respectiv

daP2cm7-.

d- dup densitatea aparent +

- mortare grele + _a] &=>> 1g2m35

- mortare semigrele + _aQ &'>>?&=>> 1g2m35

- mortare uoare + _aQ &>>>?&'>> 1g2m35

- mortare foarte uoare + _a^ &>>> 1g2m3.

e- dup consisten+

- mortare fluide5

- mortare plastice5

- mortare v%rtoase.

4$+ CONSTITUENII PRINCIPALI AI MORTARELOR

6onstituenii principali ai mortarelor sunt lianii, agregatele, apa i

eventual aditivii i adaosurile.

4$+$% Lian3ii

Varuleste un liant de baz la prepararea mortarelor folosindu?se pentru

prile aeriene i mai puin solicitate ale construciilor. #n amestec cu cimentul

se poate folosi i la elemente mai solicitate sau zidrii de fundaii care au

umiditate mare. 0e poate folosi varul stins n past sau n praf sau varul nestins

mcinat.

=)


83/262

7imentulse folosete singur sau n amestec cu var sau argil la prepararea

mortarelor utilizate la elemente de zidrie care preiau sarcini importante sau

funcioneaz n ap sau n medii cu umiditate foarte mare n care caz se

utilizeaz adaosuri zgur metalurgic sau adaosuri hidraulice-. (a mortarele

de ciment adaosul de var sau argil are drept scop mbuntirea plasticitii

mortarului. (a prepararea mortarelor se folosete ciment *ortland unitar sau

*ortland cu adaosuri.

2psosul se utilizeaz ca atare sau mpreun cu varul pentru prepararea

mortarelor care se gsesc permanent n mediu uscat aerian-. *rezena ipsosului

n mortarele de var?ipsos le mrete rezistena i scurteaz timpul de ntrire.Argilase folosete la prepararea mortarelor pentru zidirea i tencuirea

elemente aerine slab solicitate maxim trei nivele- i alctuite din elemente

poroase crmizi, chirpici, ...-.

4$+$! A)a

Pormativul n vigoare pentru ap este 0R "P &>>=27>>3.(a prepararea mortarelor apa trebuie s fie din surse de ap potabil.

Apele minerale corodeaz piesele metalice. Apele cu coninut de

substane organice zahr, diveri acizi, resturi de celuloz, etc.- mpiedic

desfurarea prizei mortarelor de ciment.

4$+$+ Ni'i)ulPisipul este agregatul cu granule p%n la = mm >?&5 >?75 >?)5 >?= mm-.

6lasificarea nisipurilor folosite la prepararea mortarelor se face dup mai

multe criterii+

a- dup provenien+

- naturale de carier, de r%u, din lacuri, dune, de mare dup o

tratare special-5

='


84/262

- artificiale obinute prin concasare sau prin diferite tehnologii

industriale.

b- dup forma i natura suprafeei+

- granule rotunde5

- granule coluroase.

c- dup granulozitate+

- nisipuri monogranulare5

- nisipuri poligranulare.

Iranulozitatea nisipurilor influeneaz mult caracteristicile mortarelor+

- c%nd curba granulometric se nscrie sub curba limit dat de

standarde nisipul respectiv este srac n fraciuni fine i deci golurile

dintre granulele mari nu sunt bine umplute5 mortarul confecionat cu

un asemenea nisip este puin lucrabil i cu rezistene mici5

- c%nd curba granulometric se nscrie deasupra curbelor limit

granulele fine sunt n cantiti foarte ridicate i cantitatea de liant va fi

mai mare pentru a caoperi suprafaa tuturor granulelor-5

- n cazul unui doza limitat de ciment trebuie o cantitate mai mare de

ap ceea ce duce la scderea rezistenelor.

#nfoierea este o caracteristic important a nisipului care influeneaz

proprietile mortarelor. 6unoaterea nfoierii este necesar la dozarea

volumetric a componenilor mortarelor care se raporteaz la materialuluscat.

4$1 STA9ILIREA COMPO&IIEI MORTARELOR I PREPARAREA

LOR

4$1$% Sta>ilirea *o()o,i3iei

=/


85/262

6ompoziia unui mortar reprezint cantitatea volumetric sau

gravimetric a constituenilor mortarului respectiv i se exprim prin raportul

liant 2 nisip sau prin cantitile de constitueni necesare la & m3de mortar.

$ozaele de materiale componente se stabilesc+

- pe baza unor normative orientative, n funcie de natura liantului

folosit i de tipul mortarului5

- pe baza unor relaii de calcul.

*entru mortarele de ciment destinate zidriilor dozaul de ciment ? 6 ? se

deduce din relaia +

c

m

&K

&7

=&>>> :1g2m3; '.&

unde + 9mQ marca mortarului daP2cm7-

9cQ clasa cimentului daP2cm7, deoarece relaia este empiric-

D Q coeficient de corecie5 pentru mortare normale D Q >,>> :1g2m3; '.7

*entru mortare cu liani ciment?var i ciment?argil se pot utiliza relaiile

de mai sus pentru stabilirea dozaului de ciment, n cazul unor mortare de marc

superioar lui 97', iar dozaele de var sau argil ? $pdoza de plastifiant- se

calculeaz cu relaiile+

- pentru mortare de zidrie+

( )7Dp = >>7,>&& :l2m3; '.3

- pentru mortare de tencuial+

=


86/262

( )7Dp = >>&,>&&/> :l2m3; '.)

unde+ $pQ doza de var past cu consisten &7 cm sau past de argil cu

consisten &3?&' cm.

4$1$! Pre)ararea (ortarelor

*repararea mortarelor se face n malaxoare sau betoniere cu amestec

forat malaxare &,'?7 min.- sau manual. *entru mortare de var preparate

manual, n lad n care se pune mai nt%i varul i apa apoi se adaug treptatnisipul, omogeniz%nd.9ortarele de ciment se prepar pe platforme de beton prin

amestecarea nisipului i cimentului dup care se pune apa.

4$4 CARACTERISTICI ? PROPRIETI = ALE MORTARELOR

4$4$% Mortare )roa')ete

*entru mortarele proaspete se determin urmtoarele caracteristici +

&. 6onsistena ? mobilitatea mortarului sub aciunea propriei greuti sau

a unor fore exterioare care acioneaz asupra lui.

0e exprim prin ad%ncimea de ptrundere, n centimetri, a conului etalon

fig. '.&- msurat pe generatoare.4alorile sunt stabilite n standard. $eexemplu, mortarele aplicate pe suport poros crmid- vor fi mai fluide dec%t

cele aplicate pe suport compact piatr-.

==


87/262

Oig. '.&

7. 8endina de segregare reprezint caracteristica mortarelor proaspete de

a?i modifica consistena i a separa agregatele cu diametrul mai mare la fundul

vasului n care se afl, sub influena unor ocuri sau a unui repaos mai

ndelungat.

Oig. '.7

0e stabilete prin determinarea consistenelor din treimea superioar 6si

inferioar 6ia unui mortar care se introduce ntr?un vas cilindric hQ3>cm i

Q&7.3cm5 vasul se poate fraciona n trei vase de c%te &> cm- i se las n

repaos 3> de minute.

=@


88/262

8endina de segregare 0 este dat de relaia+

( )33

)=

is 77S =

cm3- '.'

*entru mortare de zidrie + 0 Z '> cm3,

*entru mortarele de tencuial + 0 Z )> cm3.

3. 6apacitatea de reinere a apei se determin prin +

a- vacuumare ? se stabilete consistena iniial 6ini consistena final 6fdup

vacuumare, csre se creeaz cu autorul unei instalaii n care se creeaz o

depresiune de '>mm col Jg. ndicele de reinere apei prin vacuumare este +

&>>=in

/v

a7

7R './

c- metoda cu strat absorbant ? se introduce mortarul ntr?un inel care are la

partea superioar o h%rtie de filtru, se aeaz apoi inelul deasupra unui

material absorbant, ls%ndu?se o or pentru ca apa din mortar s fie

absorbit. ndicele de reinere a apei este +

&>>

=m

mmR aa '.B la stratul absorbant.

4$4$! Mortare Bnt2rite

@>


89/262

6aracterizarea proprietilor mortarelor n timpul exploatrii se poate face

prin +

a-Rezistene mecanice compresiune i ntindere prin ncovoiere-.

#ncercrile se fac pe epruvete prismatice de )>S)>S&/> mm a cror parte

inferioar este nlocuit cu un suport poros pentru cazul mortarelor pe baz de

var.

6ondiiile de pstrare a epruvetelor, p%n la ncercare, depind de natura

liantului +

? pentru liani hidraulici + / zile n mediu umed i apoi n aer p%n la

ncercare ? pentru liani nehidraulici + tot timpul n mediu uscat.

8ermenul de ncercare este de 7= de zile sau @> de zile.

Rezistena la compresiune, care ne indic marca mortarului, se determin

pe resturile de prisme rmase de la ncercarea la ncovoiere.

b- Rezistena la nghe ? dezghe se determin pe mortare supuse la &'

cicluri de inghe ? dezghe.*ierderea de mas trebuie s fie de maxim 'B iar scderea de rezisten

de maxim 7'B.

d- Adeziunea la stratul suport se determin utiliz%nd un cilindru din

mortar de dimensiuni dQ=cm i hQ7cm, turnat i ntrit pe stratul

suport. 0e determin fora O de smulgere a epruvetei de pe stratul

suport, adeziunea la suport RsdaP- stabilindu?se cu relaia +

A

"Rs = daP2cm7- '.=

@&


90/262

Oig. '.3

n care + A ? aria suprefeei de contact mortar ? suport poros cm7-

d- 6ontracia la uscare reprezint micorarea dimensiunilor epruvetelor ca

urmare a proceselor fizico?chimice din timpul ntririi i mai ales datorit

evaporrii apei. 0e determin cu microcomparatorul precizie de >,>& mm-.

4$: TIPURI DE MORTARE

4$:$% Mortare /e ,i/2rie

*entru zidrie n mod curent se folosesc mortarele de var. $atorit

caracterului nehidraulic al varului, zidriile cu mortar de var trebuie s se

gseasc n mediu uscat.

#n cazul folosirii unor materiale compacte de zidrie i al funcionrii n

medii umede fundaii, socluri-, se utilizeaz mortare cu liani amestecai var i

ciment sau adaosuri hidraulice-.

Pisipul folosit la zidriile de crmid este de >?= mm.

@7


91/262

Oig. '.)

6apacitatea de deformare sub ncrcri a mortarului din rosturi este cu

mult mai mare dec%t a crmizii astfel c acesta se deformeaz i are tendina s

refuleze din rosturile zidriei, n direcia sgeilor laterale fig. '.)-. $atorit

aderenei dintre mortar i crmizi, acestea vor fi solicitate la ntindere deforele O.

6rmida ca i alte materiale de tipul pietrelor- are o rezisten la

ntindere cu mult mai mic dec%t la compresiune RiQ&2'...&2&> Rc - i la o

anumit valoare a ncrcrii *, ncepe s fisureze dup direcia 4?45 n aceast

seciune crmizile lungi au cea mai mare valoare a efortului la ntindere dat de

refularea mortarului.

Acest nceput al degradrii, fisurarea dup direcia 4?4, ncepe pentru

mortarul de var gras la 3>B din ncrcarea la rupere a zidu

Mat Ctii de Tiparit 14 Oct 2009. Facultatea de Constructii Constanta

Documents

Transcript of Mat Ctii de Tiparit 14 Oct 2009. Facultatea de Constructii Constanta