$km ffi ffiffi$m LrNG. TEODOR-$TEFANCONSULTANT TEHNIC

TEODORESCIJsrKA ROMANTA S.R.L. - BrROU BUCURE$TT

,, SISTEME DE CONSOLIDARE A CONSTRUCTIILORCU MATERIALE COMPOZ.ITF."

elaborati de D-nul. lng. BOGDAN BAHNARIU

Av6nd in vedere domeniul abordat, teza supusi analizei constituie undocument de impo.rtanld deosebitd, care poate fi oriednd considerat drept un ghid deseleclie a solufiilor rnoderne, bazate pe utilizarea rnaterialelor cornpozite pentruconsolidarea structurilor, ca alternativd viabild la consoliddrile clasice, cu plase dearmdturd qi produse cirnentoase.

Deschiderea spre nou qi receptivitatea mediului universitar tehnic romdnesc,au stirnulat efectuarea de cercetiri la nivel nalional pentru aprofundarea teoriilor qi aapli c abil itdli i tehnol ogi i lor care fu I o se so rnateri al ele cornpozite.

In aceastd suitd de demersuri se inscrie qi prezenta luerare, fiindimbucurdtoare qi ldudabild preoeuparea autorului pentru evidenfierea aspeetelorconrparative, care pot determina alegerea qi includerea in proiecte a acelor rnaterialecare satisfac cel mai bine eerin{ele irnpuse d.e condiliile reale de exploatare sauexecufie gi de cornportare in tirnp, de care se line seama la abordarea posibilitalilorde consolidarea a stnrcturilor.

Pe plan autohton, este bine-cunoscutS necesitatea consolidirii structurilor,atdt a celor care au fost supuse ultimelor cutremure majore (04 Martie 1977,30 August 1986 qi 30 Mai 1990), dar gi a celornoi, care prezintd, diverse riscuri ineventualitatea inregistrdrii unui posibil viitor seism major.Din acest motiv, s-au dezvoltat teorii care diferenliaz\, Iucrdrile necesare in aqa-numite consolidiri ante-seism gi consoliddri post-seism.

Mai mult decdt atdt, necesitatea up-graddrii seismice a structurilor vechi,decurge din reconsiderarea parametrilor de calcul dinamici in versiunile recente alenormativelor de proiectare antiseismicd gi din asimilarca euro-codurilor.

Referitor la structurile noi, principalele rafiuni care impun consoliddri constaudin defecte datorate unei execulii defectuoase sau schimbarea solicitirilor la careacestea sunt supuse.

Sika Romania SRL, Sediul Central:Brasov, Str.loan Clopotel nr.4, OP nr,6,CP722T el. + 4912691 406 212: F ax: + 4012681 406 213',E-mail: offi ce. brasov@ro.sika,comRO14430652; J0B/ 852/ 05.05.2003;Capital social subscris si varsat 1.284.920 RONING Bank: R0391NGB0009008140168918;Unicredit Tiriac Bank: RO31 8ACX0000000031 193310

REFERAT DE ANALIZA A TEZEI DE DOCTORAT

lnnovation &;sinceConsistency r1910

Se poate recurge la consoliddri cu materiale compozite qi atunci cdnd armituraprevdzutd este insuficientd sau este afectatd de coroziune peste limita admisd,nerealizarea clasei betonului, schimbarea destinaliei, sdgeli excesive, degradiristructurale dupd incendii sau chiar explozii.

Avantajele consolidbrilor cu materiale compozite constau din:- refacerea qi sporirea capacitdlii portante a elementelor structurale

consolidate;- nesuplimentarea semnificativd a greutdlii proprii a structurii, datoritd

greutSlii reduse a materialelor utilizate;- aplicarea unor straturi de compozite subfiri, de ordinul a cAtorva milimetri

(de exemplu: pdnze din fibre de carbon laminate cu rdgini epoxidice), care nuafecteazd, spa{iile utile prevdzute in planurile de arhitecturd;

- posibilitatea mascdrii zonelor consolidate, cu tencuieli clasice pe baza demortar, vopsitorii sau rigips;

- punerea in operd deosebit de facil6 qi de rapidd, care implicd o duratd deexeculie extrem de redusi gi care nu necesitd, o zondtehnologicd ampld;

- tehnologie curat6, cu deranj minim gi costuri reduse.Cu asemenea argumente ca cele expuse, consider cd tema abordatd este

deosebit de interesantd, iar importanla subiectului este intrinsecd.Actualitatea temei este argumentatd de frecvenla cu care soluliile de

consolidiri cu materiale compozite sunt solicitate gi promovate din ce in ce mai desin proiecte, fapt materializat la o serie de obiective importante, dintre care md limiteza enumera doar cdteva: cupola Ateneului RomAn - Bucuresti, toate sediile Academieide Studii Economice - Bucuresti, Hotel Intercontinental - Bucuregti, IJzina Ford -Craiova, biserica M5ndstirii Golia - Iagi, Sala Polivalentd - Craiova, HotelContinental - Sibiu, Hotel Palace - Govora, pod Calea $agului - Timigoara, poduriOtelec gi Cenei - j.rd. Timiq, etc.

Lucrarea este structuratd in 12 capitole bine definite, care dezvoltd la obiecttematica abordati, detaliind:

- importanla lucrdrilor de consolidare a structurilor qi materialele cu care sepoate executa aceastd categorie de lucrdri; avantajele utilizdrli materialelorcompozite; clasificarea materialelor compozite in funclie de tipul acestora;

- fazele materialelor compozite (matrice, armdturd, interfala dintre armdturi gimatrice); categoriile principale de materiale compozite (de tip matrice - particule gide tip matrice

- hbre;

- principalele materiale compozite, in funclie de tipul matricei (polimericd,metalicd, ceramici, carbon-carbon);

- procedeele de oblinere a materialelor compozite folosite la consolidareastructurilor (contact, injectare cu rdgini, pulverizare, laminare, centrifugare, etc.);

Innovation &;sinceConsistency r1910

- tehnicile alternative gi economice de fabricare a materialelor compozite gicaracteristicile lor de performanJd; metodele de control specifice materialelorcompozite;

- micromecanica mediilor compozite qi caracteristicilematerialelor compozite supuse la solicitdrile uzuale, tindnd seamaanizotrop al compo zitelor polimerice ;

- soluliile de consolidare a elementelor din beton armat qi din lemn (grinzi dinbeton armat qi lemn, stdlpi din beton armat, ziddrti, plangee, etc.), utilizdndmaterialele compozite (platbande, lesdturi qi bare din diverse tipuri de fibre, aplicatecu ajutorul rSginilor);

- confinarea stdlpilor din beton armatefectele confinirii la elementele comprimate;

mecanice alede caracterul

cu materiale qi produse compozite;definirea relatiilor dintre tensiuni gi

deformalii specifice;- concluziile cercetdrilor experimentale efectuate in cadrul FacultSlilor de

Construclii din Timiqoara gi Iaqi, privind comportarea stdlpilor confina{i solicitali lacompresiune; consolidarea st6lpilor din beton armat folosind materiale compoziteSika, determindnd cantitdlile necesare de fibre cu ajutorul softului de proiectare pusla dispozi{ie de cdtre compania Sika Romdnia; modalitelile de reabilitare astructurilor de beton arrnat prin folosirea compozitelor pebazd de fibre de carbon qirdqini epoxidice, o serie de incerc5ri experimentale la pereli structurali din betonarmat consolidali cu compozite polimerice de tip matrice - fibrd de carbon;

- simulirile numerice privind analiza qi modelarea elementelor comprimatecentric folosind metoda elementului finit.

Complexitatea lucrdrilor de consolidare, indubitabil, necesitd o evaluareamdnunfitd a soluliilor posibile, urmdrind ca structura sd sufere modificdri esteticeminime. in acelaqi timp, alegerea de cdtre proiectanlii de structuri a soluliilor corectebazate pe utilizarea materialelor compozite trebuie sd linb seama de posibilitdlilereale de execufie.

Pornind de la aceste considerente, este de apreciat strddania autorului lucrdriide aprezenta cdt mai explicit, la un inalt nivel gtiinfific, urmdtoarele aspecte:

- cazuistica care justificd necesitatea lucrdrilor de consolidare a structurilor;- materialele adecvate pentru execulia consoliddrilor;- ponderea uttlizdrii materialelor compozite la lucr6rile de consolidare, ea

alternativ[ viabild la materialele convenlionale ;- tipurile de compozite (alcdtuire, clasificiri);- principalii parametri care definesc materialele compozite qi metodele de

determinare a acestora;- realizarea materialelor compozite gi metodele de aplicare a acestora in

lucrdrile de consolidare;

lnnovation &;sinceConsistency r1910

- cercetdrile pe elemente structurale consolidate cu materiale compozite giverificarea eficienlei acestora prin simulSri numerice.

Prin imbinarea analizei teoretice cu cercetdrile de naturi experimentald,,autorul dovedeqte implicare qi profesionalism, lucrarea sa constitudndu-se intr-unargument solid in ceea ce priveqte alegereamaterialelor compozite pentru execulialucrdrilor de consolidare.

Principalele elementele de noutate aduse de c6tre autor ca gi contribu{ieproprie la literatura de specialitate existentd deja, sunt:

- evaluarea rezisten{elor mecanice gi a constantelor elastice necesareproiectSrii soluliilor de consolidare cu materiale compozite de tip matrice - fibre, dinpunct de vedere al interacliunii materialelor componente;

- evidenlierea principalelor solulii de consolidare folosind materialelecompozite de tip matrice polimericd - fibre, aplicabile elementelor structurale dinbeton armat, metal, lemn qi ziddrie;

- explicajia efectului de str6ngere laterald a betonului comprimat (confinare) qiparametrii care-l influenfeazd;

- demonstrarea principalelor caracteristici mecanice ale materialelorcompozite folosite in cadrul experimentului;

- identifiaarea tensiunilor gi deformaliilor specifice ale probelor de betonarmat consolidate cu materiale compozite qi compararea acestora cu probele martor;eviden{ierea, pe cale experimentalS, a efectului pozitiv al folosirii materialelorcompozite in vederea imbundtdlirii rezistenlei la compresiune, a ductiliteii $imicgorarea deformaliilor pe direclie axiald gi longitudinalS;

- verificarearezultatelor experimentale prin modelarea numericd a elementelorde beton prin metoda elementului finit, confirmdnd viabilitatea simulSrilor numerice.

Modul academic de tratare a tematicii propuse qi nivelul qtiinlific deosebit,demonstrat frrd, indoiald din plin prin contribuliile autorului, suslin necesitateaimplementdrii pe scari cAt mai largd a solufiilor de consolidare a structurilor cumateriale compozite.

Consider cd aceste argumente sunt mai mult decAt convingitoare gi prinunnare, md determind sd incurajez suJinerea public6 a tezei de doctorat, fiind pedeplin de acord cu conlinutul acesteia. Totodatd, consider c6 meritul autorului ladezvoltarea domeniului abordat este evident, fapt pentru care acesta este indreptdfit ai se acorda titlul de doctor in inginerie civild.

CONSULTANT TEHNIC SIKA NOVTANTADORESCU

nonAun1' oEplRZ MENTTJL

Bucuregti, iunie 2010

Innovation &;sinceConsistency r1910