1

CAPITOLUL 1. PREVEDERI GENERALE

1.1. Domeniul de utilizare i scopul Codului

C.1.1.(3). Codul nu conine prevederi referitoare la cerinele de comportare a structurilor din zidrie la aciunea focului. Pentru aceste cerine se poate consulta standardul SR EN 1996-1-2 C.1.1.(7). Pentru completarea prevederilor Codului CR6-2006 privind execuia cldirilor din zidrie proiectantul poate ine seama i de prevederile standardului SR EN 1996-2 C.1.1.(8). Proiectarea cldirilor din zidrie este reglementat n Romnia de un sistem complex i coerent de documente normative care constituit din:

I. Codul CR6-2006 aliniat cu standardele din seria SR EN 1996 (Eurocode EC6). Seria standardelor SR EN 1996 este compus din urmtoarele pri:

- SR EN 1996-1-1: Reguli generale pentru structuri de zidrie armate i nearmate - SR EN 1996-1-2: Reguli generale - Calculul structurilor la foc - SR EN 1996-2: Proiectare, alegere materiale i execuie zidrie - SR EN 1996-3: Metode de calcul simplificate pentru construcii din zidrie

nearmat.

Textele de referin ale Eurocodului EC6 au fost preluate prin traducere i sunt completate prin Anexele naionale, aprobate, la nivel naional, n anul 2008.

II. Reglementrile europene armonizate, adoptate ca norme naionale (SR EN) referitoare la cerinele de performan ale materialelor pentru zidrie i metodele de verificare a satisfacerii acestor cerine.

Principalele reglementri europene care au fost adoptate n Romnia privind materialele pentru zidrie se refer la:

Elemente pentru zidrie: - enunarea cerinelor: seria standardelor SR EN 771; - metode de ncercare: seria standardelor SR EN 772.

Mortare: - enunarea cerinelor: seria standardelor SR EN 998; - metode de ncercare: seria standardelor SR EN 1015.

Materiale auxiliare pentru zidrie - enunarea cerinelor: seria standardelor SR EN 845; - metode de ncercare: seria standardelor SR EN 846.

Standardele din seria SR EN 771 sunt bazate pe conceptul de performan, care se refer n primul rnd la cerinele pentru produsul finit, spre deosebire de standardele anterioare, prescriptive care stabileau compoziia calitativ i/sau cantitativ a materiei prime, tehnologiile de fabricaie i caracteristicile produsului (de aspect, geometrice i mecanice) . Avnd n vedere importana pe care o are calitatea materialelor care sunt incluse n structurile din zidrie pentru sigurana construciilor i pentru a evita intrarea pe pia a unor produse

2

necorespunztoare/inadecvate cerinelor eseniale, stabilite prin Directiva 89/106 (DPC), prin decizia Comisiei Europene nr.97/740/CE din 14.10.1997 s-a stabilit un sistem unitar de atestare a conformitii materialelor pentru zidrie compatibil cu prevederile standardelor SR EN. Sistemul are n vedere dou categorii de proceduri de atestare a conformitii cu specificaiile tehnice, difereniate n funcie de importana materialelor verificate i de nivelul de ncredere al rezultatelor controlului.

A. Controlul n unitatea de fabricaie, exercitat numai de ctre productor. Acest nivel de control este aplicabil urmtoarelor categorii de materiale care intr n alctuirea construciilor din zidrie:

Elemente pentru zidrie din categoria II (definit conform paragrafului 1.3.3.) destinate a fi folosite n elemente structurale (perei, stlpi) i nestructurale (perei despritori).

Elemente pentru zidrie speciale din categoria II n care sunt nglobate materiale de izolare termic, destinate a fi folosite n perei structurali i nestructurali i care nu sunt supuse controlului prevzut la B .

Mortare industriale de reet destinate a fi folosite n elemente structurale (perei, stlpi) i nestructurale (perei despritori).

Mortare industriale pentru tencuire/gletuire destinate a fi utilizate pentru finisarea pereilor, a stlpilor, a pereilor despritori i a tavanelor.

Materiale auxiliare (straturi de rupere a capilaritii, elemente de legtur pentu perei, eclise, scoabe i corniere) destinate a fi nglobate n elemente structurale i nestructurale din zidrie.

n documentaiile referitoare la elementele pentru zidrie (seria standardelor SR EN 771) i la mortare (seria standardelor SR EN 998) acest sistem de atestare a conformitii este notat "4 ", conform directivei 89/106/CEE(DPC), anexa III.2(ii), a treia posibilitate. Pentru materialele auxiliare poate fi folosit sistemul notat "3", conform directivei 89/106/CEE (DPC), anexa III.2(ii), a doua posibilitate. n acest sistem productorul este obligat s realizeze pentru toate caracteristicile relevante stabilite prin prevederile specifice din standardele SR EN 771-16 i SR EN 998-2 i anume:

Controlul produciei n fabric ncercri de tip iniial Incercri pe eantioane din producia curent

B. Controlul n unitatea de fabricaie, exercitat de ctre productor, este completat, n ceea

ce privete evaluarea i supravegherea, de un organism atestat de certificare a calitii.

Productorii cu sistem de calitate stabilit conform standardului ISO 9000 pot asigura aceast cerin. Acest nivel de control este aplicabil urmtoarelor categorii de materiale care intr n alctuirea construciilor din zidrie:

Elemente pentru zidrie din categoria I destinate a fi folosite n elemente structurale (perei, stlpi) i nestructurale (perei despritori).

3

Elemente pentru zidrie speciale din categoria I n care sunt nglobate materiale de izolare termic, destinate a fi folosite n perei structurali i nestructurali i pentru care sunt cerine speciale de reacie la foc.

Mortare industriale performante destinate a fi folosite n elemente structurale (perei, stlpi) i nestructurale (perei despritori)

Productorul trebuie s realizeze aceleai operaii de control ca i n cazul sistemului "4". n documentaiile referitoare la elementele pentru zidrie (standardele din seria SR EN 771) i la mortare (standardele din seria SR EN 998) acest sistem de atestare a conformitii este notat "2+" , conform Directivei 89/106/CEE(DPC), anexa III.2(ii), prima posibilitate. Calitatea materialelor pentru zidrie, prduse conform acestor standarde

Materialele pentru zidrie care sunt conforme cu aceste standarde trebuie s poarte Marcajul CE stabilit conform Directivei 93/68/CE. Prin aplicarea acestui marcaj, productorul declar anumite performane generale i unele performane particulare (pentru cazurile n care produsul este destinat unei utilizri n condiii particulare de exploatare sau de mediu).

Acest marcaj trebuie s cuprind informaiile necesare unei utilizri corecte a produsului respectiv:

numrul de identificare al organismului independent de certificare (pentru produsele supuse controlului "2+");

datele de identificare ale productorului; anul n care a fost aplicat marcajul (ultimele dou cifre); numrul certificatului de conformitate CE sau al certificatului de control al produciei

n fabric (dac este cazul); descrierea produsului (elemente pentru zidrie HD sau LD, mortar G,T sau L) i

utilizrile prevzute; informaii privind caracteristicile produsului (conform precizrilor din standardele

SR EN 771-16 i SR EN 998-2). n lipsa marcajului CE produsele respective nu pot fi considerate ca fiind corespunztoare cerinelor Codului CR6 - 2006 i ale standardului SR EN 1996-1-1 i, pe cale de consecin, nu ar trebui introduse n execuia construciilor proiectate pe baza acestor reglementri. C.1.1.(9) Satisfacerea cerinelor din standardele SR EN privitoare la materialele pentru zidrie constitue o condiie obligatorie pentru obinerea siguranei structurale i a durabilitii cldirilor proiectate conform Codului CR6 care corespund, n foarte mare msur, nivelurilor de performan care rezult din aplicarea standardelor SR EN 1996. Utilizarea unor materiale care nu corespund acestor cerine (care nu poart marcajul CE) nu poate fi acceptat dect dup examinarea de ctre organismele de reglementare abilitate a tuturor implicaiilor care pot rezulta asupra siguranei i durabilitii cldirilor Pentru aceste cazuri se aplic prevederile Hotrrii Guvernului nr.622/2004, republicat n Monitorul Oficial nr.487/20.07.2007 care se refer la "Stabilirea condiiilor de introducere pe pia a produselor pentru construcii". C.1.1.(10) Condiiile de testare a proprietilor mecanice ale materialelor pentru zidrie folosite n Uniunea European, reglementate prin standardele SR EN, difer de cele folosite n alte ri dezvoltate (USA, Canada, Australia,etc) i deasemenea sunt diferite de cele care au fost

4

utilizate n multe ri europene nainte de adoptarea reglementrilor armonizate (Euronorme). n literatura de specialitate exist numeroase lucrri care pun n eviden faptul c deosebirile de metodologie n ceea ce privete selectarea i pregtirea probelor i procedurile de ncercare pot genera rezultate care difer ntre ele cu pn la 40-50% [Henriques,F.M.A, Charola,A. E. : Comparative Study of Standard Test Procedures forMortars 8th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone, Berlin 1996]. Diferene importante ntre rezultatele ncercrilor pe elemente pentru zidrie pot rezulta i din particularitile geometrice ale acestora. Spre exemplu, n cazul elementelor cu acelai volum de goluri verticale, alura curbei - la compresiune axial depinde esenial de grosimea pereilor exteriori i interiori.

1.2. Relaia cu alte norme

C.1.2.(3) Pentru prevederi referitoare la rezistena la foc a structurilor din zidrie se poate consulta standardul SR EN 1996-1-2.

1.3. Definiii principale

1.3.1. Tipuri de zidrii

C.1.3.1. Definiiile date mai sus corespund celor din standardul SR EN 1996-1-1

1.3.2. Mortare.

C.1.3.2 Definiiile date mai sus corespund celor din standardul SR EN 998-2 i sunt folosite i n standardul SR EN 1996-1-1

1.3.3. Elemente pentru zidrie

C.1.3.3. Calitatea elementelor pentru zidrie se definete i n raport cu probabilitatea de atingere a unei valori specificate a rezistenei la compresiune (dup caz, rezistena medie sau rezistena caracteristic). Clasificarea elementelor pentru zidrie n funcie de gradul de ncredere al rezistenei la compresiune dat n Codul CR6-2006 corespunde cerinelor standardului SR EN 771-1. Condiiile de control pentru atestarea apartenenei produsului la una din cele dou clase sunt stabilite prin documentele privitoare la atestarea produselor pentru zidrie - a se vedea comentariul C.1.1.(8). n conformitate cu acestea controlul i atestarea pentru ncadrarea elementelor pentru zidrie n clase, n funcie de gradul de ncredere al rezistenei la compresiune, se face dup cum urmeaz:

Elemente pentru zidrie clasa I (pentru utilizare n perei structurali, stlpi i perei despritori): atestare prin controlul intern al productorului i n plus printr-un organism de certificare atestat implicat n evaluarea i supravegherea controlului produciei.

5

Elemente pentru zidrie clasa II (pentru utilizare n perei structurali, stlpi i perei despritori): atestare numai prin controlul intern al productorului

Anexa naional la standardul SR EN 1998-1 prevede urmtoarea condiie de utilizare a elementelor pentru zidrie n funcie de gradul de ncredere al rezistenei la compresiune:

Pentru executarea elementelor structurale din zidrie la cldiri din clasele de importan II IV, n zone seismice cu ag 0.20g, se folosesc elemente pentru zidrie din clasa I, definit conform standardului SR EN 771-1.

Rezistena de proiectare a elementelor pentru zidrie depinde de clasa n care se ncadreaz prin intermediul coeficientului pentru material M (a se vedea i comentariul C.2.4.2.3.1. Standardele SR EN 771-16 prevd obligaia furnizorului de a comunica, n documentele care nsoesc elementele pentru zidrie, clasa n care se ncadreaz acestea. n lipsa acestei informaii elementele nu vor fi introduse n lucrare fr ncercri prealabile i fr consultarea proiectantului.

1.3.4. Perei din zidrie

C.1.3.4. Referitor la peretele nestructural Peretele nestructural din zidrie trebuie s fie proiectat pentru a putea prelua urmtoarele categorii de solicitri:

greutatea proprie; greutatea mobilierului i/sau a echipamentelor suspendate; mpingerea orizontal dat de aglomerrile de persoane n ncperile n care exist

aceast posibilitate; aciunea seismic perpendicular pe planul peretelui; aciunea seismic n planul peretelui care rezult din deplasrile impuse de structur; alte deformaii care pot fi provocate de deformaiile structurii inclusiv deformaiile de

lung durat. Referitor la peretele de umplutur Principalele prevederi ale Codului P100-1/2006 referitoare la pereii de umplutur sunt urmtoarele:

8.3.1. (3) Pentru structurile n cadre din beton armat sau din oel, pereii de umplutur din zidrie, executai dup turnarea/montarea cadrelor, pot fi considerai perei structurali dac sunt panouri pline sau cu un gol de u / fereastr pentru care se poate identifica un sistem de diagonale comprimate care transmit eforturile la cadru.

6

(a) (b)

Figura C.1. Zidrie de umplutur la cadre . Sisteme de diagonale comprimate pentru (a) Panou plin (b) Panou cu gol de ferestr

8.6.1.1. (5) Pereii din zidrie de umplutur din structurile din cadre se vor verifica la starea limit ultim, separat, pentru:

- efectele rezultate din interaciunea cu structura; - efectele aciunii seismice perpendicular pe planul peretelui conform

8.6.1.2.

1.4. Notaii, uniti de msur n Sistemul Internaional (SI)

1.4.3. Echivalena notaiilor din Cod (1.4.1.) cu cele din normativul de referin STAS 10107/0-90

C.1.4.3. Notaiile din standardul STAS 10107/0-90 se vor utiliza pn la intrarea n valabilitate a standardului SR EN 1992-1-1 ale crui notii sunt identice cu cele din Codul CR6-2006 i din standardele SR EN 1996-1-1 i SR EN 1996-3.

1.5. Reglementri tehnice conexe

C.1.5. Reglementrile menionate n acest articol vor fi utilizate pn la adoptarea ca norme naionale a standardelor europene echivalente (SR EN). Ele vor fi nlocuite de standardele SR EN pe msura adoptrii lor n Romnia.

1.6. Documente normative de referin

C.1.6. (1&2) I. Lista actualizat la 01 august 2008 a standardelor europene adoptate ca standarde

romne (SR EN) referitoare la construciile din zidrie este dat n Anexa A la aceste comentarii.

II. ASRO face urmtoarele precizri referitoare la standardele SR EN: "1o. Este important ca utilizatorii standardelor romne (SR EN) s se asigure c sunt n

posesia ultimei ediii i a tuturor modificrilor (amendamentelor) aprute n timp."

"2o. Informaiile referitoare la standardele romne sunt publicate n Catalogul Standardelor Romne i n Buletinul Standardizrii".

III. Reglementrile tehnice la care se face referire n acest capitol sunt cele aflate n vigoare n Romnia la data elaborrii Codului CR6-2006. Pentru aplicarea prevederilor Codului, proiectantul trebuie s in seama de toate reglementrile care au intrat n vigoare ulterior apariiei Codului CR6/2006 precum i de modificrile aprute n timp la reglementrile menionate mai sus.

7

CAPITOLUL 2. BAZELE PROIECTRII CONSTRUCIILOR DIN ZIDRIE

2.1. Cerine fundamentale

C.2.1. Cerinele fundamentale pe care trebuie s le satisfac toate cldirile din rile membre al Uniunii europene au fost stabilite prin Directiva 89/106/CEE - cunoscut sub numele de Directiva privind produsele pentru construcii (engl. Construction Directive Products - CPD)- adoptat de Comunitatea European pentru "a favoriza libera circulaie a produselor i serviciilor de construcii n rile Uniunii Europene". Aceste cerine, care au fost preluate n "Legea privind calitatea construciilor" nr.10/1995, cu modificrile ulterioare, sunt urmtoarele:

Rezistena mecanic i stabilitate Securitate la incendiu Igien, sntate i mediu Sigurana n exploatare Protecie mpotriva zgomotului Economie de energie i izolare termic

C.2.1 (2). Particularitatea principal a proiectrii structurilor din zidrie amplasate n zone seismice rezult din cerina ca structura s fie nzestrat cu o serie de proprieti specifice, suplimentare fa de cele cerute cldirilor care sunt solicitate numai de ncrcri gravitaionale:

ductilitate de ansamblu i local; capacitate de disipare a energiei seismice; degradare moderat a rezistenei i a rigiditii sub efectul ncrcrilor alternante

repetate.

Din acest motiv, proiectarea seismic a structurilor din zidrie este conceptual diferit de proiectarea acestora pentru ncrcri gravitaionale dominante pentru care sigurana este asigurat numai prin satisfacerea cerinei de rezisten. Aceast deosebire justific prevederile prezentului Cod care sunt mai severe dect cele ale Codurilor similare din alte ri al cror regim seismic nu impune msuri speciale. Prevederea este justificat i de faptul c valoarea cea mai mic a acceleraiei seismice a terenului de pe teritoriul Romniei (ag = 0.08g) este egal cu limita de seismicitate sczut - engl. low seismicity (ag = 0.08g) i este superioar limitei de seismicitate foarte sczut - engl. very low seismicity (ag

8

Diferenele rezult din faptul c proiectarea cldirilor noi se bazeaz pe cele mai recente cunotine n domeniul alctuirii/detalierii structurale i folosete, n majoritatea cazurilor, materiale cu performane ridicate, n timp ce construciile existente sunt caracterizate de alctuiri empirice, inadecvate solicitrilor seismice i sunt realizate cu materiale care au rezistene mecanice slabe/modeste. n plus, cldirile din zidrie existente, aflate n zone seismice, au suportat, n timp, mai multe cutremure importante care au consumat, n mare parte, "rezervele naturale" de rezisten ale acestora care rezultau din alctuirea iniial. C.2.1 (4). Principiile i regulile de baz date n Codul CR0-2005 sunt, practic, identice cu prevederile din standardul SR EN 1990 ceea ce creaz premizele continuitii utilizrii metodelor i procedeelor de proiectare propuse n Codul CR6-2006, pentru etapa n care prevederile standardului SR EN 1990 vor deveni obligatorii pentru Romnia.

2.1.2. Proiectarea duratei de exploatare i durabilitatea

C.2.1.2.(1) Durata de exploatare a cldirilor cu structura din zidrie trebuie s fie n concordan cu durata de via recomandat n Codul CR0-2005 aa cum rezult din tabelul C.1 Tabelul C.1.

Durata de via proiectat, n ani Exemple

100 Structuri monumentale, poduri i alte structuri pentru lucrri inginereti importante 50 - 100 Cldiri i structuri obinuite

10 - 30 Construcii agricole sau similare Pri de structur ce pot fi nlocuite (de exemplu, reazeme)

10 Structuri tranzitorii

Evident, experiena utilizrii n Romnia a cldirilor cu perei structurali din zidrie arat c perioadele menionate n tabel sunt mult depite chiar n condiiile n care alctuirile structurale au fost inadecvate iar materialele au avut rezistene slabe/modeste.. Datele recensmntului construciilor din 1992, care sunt puin modificate de datele recensmntului din anul 2002, au pus n eviden existena unui numr nsemnat de cldiri din zidrie a cror vechime depete 60 de ani.

2.2. Condiii tehnice asociate cerinei de "rezisten i stabilitate"

2.2.1. Mecanismul favorabil de disipare a energiei seismice C.2.2.1.(2). Formarea mecanismului de disipare a energiei seismice prin localizarea zonelor plastic poteniale la baza montanilor este favorizat de faptul c, pentru cazul cldirilor regulate, se poate demonstra c valoarea raportului dintre momentul capabil ntr-o seciune la cota "z" a peretelui i momentul capabil n seciunea de la baz este superioar valorii raportului ntre momentul de rsturnare n seciunea respectiv i momentul de rsturnare la baz

)0z(M)z(M

)0z(M)z(M

r

r

cap

cap

=>= (C.1)

Relaia reprezint o premiz de realizare a cerinei de dirijare a zonelor de dezvoltare a deformaiilor inelastice n seciunea de la baz. Gradul de acoperire a diagramei de momente

9

de rsturnare depinde de valoarea raportului ntre efortul unitar de compresiune din ncrcrile verticale (0) i efortul unitar de proiectare la compresiune (fd) i este mai mare n cazul cldirilor cu nniv 3 Ductilitatea local a pereilor structurali nu poate fi asigurat dac se folosesc elemente pentru zidrie care nu au robusteea necesar cerut de standardul SR EN 1998-1. n particular ductilitatea local a pereilor din zidrie nu poate fi asigurat cu elemente cu perei subiri care cedeaz la deformaii specifice mici (uneori sub 1) prin ruperea pereilor interiori urmat de desprinderea pereilor exteriori. (a se vedea i comentariile C.3.1.2.2). Modelele i metodele de calcul i detalierea constructiv pentru realizarea obiectivelor de la (1) sunt detaliate n capitolele 5 7 ale Codului.

C.2.2.1.(3) & (4) Prevederile din acest aliniat au ca scop dirijarea/ierarhizarea avariilor i evitarea ruperilor fragile. Condiia de cedare a riglei din fora tietoare nainte de zdrobirea local a zidriei impune, pe de o parte prevederea unei lungimi de ncastrare suficiente i, pe de alt parte, folosirea unor elemente pentru zidrie suficient de rezistente la eforturi unitare de compresiune localizate pe suprafee limitate. Prevederea ine seama i de faptul c zdrobirea elementelor n zona de ncastrare a grinzii de cuplare n zidria cu elemente cu perei subiri, aa cum rezult i din figura C.2, constitue o avarie practic ireparabil. Bordarea lateral a golului cu stlpiori din beton armat, aa cum este prevzut la art.5.2.4. din Cod, poate asigura evitarea acestui tip de avarie dar trebuie reinut c, n cazul zidriilor cu performane termotehnice ridicate, prezena stlpiorilor reduce nivelul acestor performane.

Figura C.2.Zdrobirea local a zidriei comprimate n zona de ncastrare a unui element de beton armat [Lewicki,B.,Lechman,M.,Szczygielski, A A method of testing of floor-wall joints CIB W023 Meeting, Prague 2005]

Condiiile enumerate la acest aliniat fac parte din msurile pentru realizarea mecanismului favorabil de disipare a energiei seismice. Condiia de cedare a riglei din ncovoiere naintea cedrii montantului prin compresiune excentric este satisfcut dac, pentru montantul respectiv, la fiecare nivel (j), este verificat inegalitatea:

)N(MT2lM)hH(F asoccap

n

j

n

j

n

j

asocrc

wcaprcjj

+ (C.2)

n care

10

nj

jj )hH(F este momentul de rsturnare dat de forele Fj aferente montantului, care

acioneaz peste seciunea de la baza nivelului j (n este numrul total de niveluri al cldirii).

Condiia de cedare a riglei din ncovoiere nainte ca aceasta s cedeze prin for tietoare este satisfcut dac se respect relaia .

( )g

gc

joscap

suscap

rc VLMM25.1

V ++ (C.3) unde

Vrc este rezistena la for tietoare a grinzilor de cuplare Mcap(sus) i Mcap(jos) sunt valorile rezistenelor de proiectare la ncovoiere la

extremitile grinzii de cuplare, sus i jos, calculate folosind rezistena de proiectare a armturii;

Lgc lungimea de calcul a grinzii de cuplare (ntre feele montanilor); Vg fora tietoare maxim din ncrcrile verticale.

Cedarea riglei din for tietoare precede cedarea reazemului riglei (montantului) prin zdrobirea local a zidriei dac sub efectul momentului ncovoietor din seciunea de ncastrare a riglei de cuplare rezistena la compresiune local a zidriei nu este depit.

Relaia (C.3) exprim condiia ca rezistena la for tietoare a riglei de cuplare s fie mai mare dect fora tietoare asociat mecanismului de cedare la ncovoiere (cu articulaii plastice la extremiti). Coeficientul 1.25 include mai multe efecte care pot majora valoarea momentul capabil calculat conform STAS 10107/0-90: intrarea armturilor n domeniul de consolidare n cazul cutremurelor majore, participarea armturilor din plac, etc.

2.2.2. Condiia de rezisten

C.2.2.2. Condiia de rezisten a structurilor din zidrie pentru solicitrile verticale, permanente i utile, este satisfcut, de regul, dac sunt respectate cerinele/limitrile constructive din acest Cod. n cazul solicitrilor seismice, satisfacerea condiiei de rezisten trebuie verificat prin calcul, aa cum cere Codul P100-1/2006, art. 8.3.2.(2), chiar dac sunt ndeplinite cerinele /limitrile constructive stabilite n Codurile CR6-2006 i P100-1/2006.

2.2.4. Condiia de rigiditate

C.2.2.4. (1) Limitele acceptabile ale deformaiilor inelastice ale elementelor structurale (driftul limit) depind de tipul elementelor petru zidrie. Este posibil ca driftul limit (0.005h) prevzut n Codul P100-1/2006 pentru verificrile la SLS s nu fie satisfctor pentru toate tipurile de elemente pentru zidrie, n particular pentru zidriile cu elemente din grupa 2S i pentru cele cu elemente din BCA. De exemplu, aa cum rezult din ncercrile pentru elementele din BCA [Zepeda,J.A.,Otlora,A.M., Alcocer,S.M. Estudio de evaluacin de las propiedades mecnicas del sistema Hebel, Centro Nacional de Prevencin de Desastres, Mexic, Abril 1998] ruperea se produce la o deformaie specific

11

unghiular mai mic de 1.5 iar ruperea este de tip fragil, fr palier, dup atingerea efortului tangenial maxim. Argumentele de mai sus impun verificarea obligatorie a compatibilitii deformaiilor structurii cu deformaiile admisibile ale elementelor pentru zidrie n cazul panourilor de umplutur la cadre i n cazul pereilor nestructurali nenrmai.

(a) (b)

Figura C.3. Ruperea prin for tietoare panourilor de zidrie cu blocuri din BCA [Zepeda,J.A.,Otlora,A.M., Alcocer,S.M. Estudio de evaluacin de las propiedades mecnicas del sistema Hebel, Centro

Nacional de Prevencin de Desastres, Mexic, Abril 1998]

2.2.5. Condiia de ductilitate

C.2.2.5. Capacitatea de rotire plastic este condiionat printre altele de robusteea elementelor pentru zidrie (a se vedea comentariul C3.1.2.2.(4&5) Ruperile cu caracter fragil la care se refer prevederea din acest articol sunt de dou categorii:

ruperea unui element structural (de exemplu, ruperea n scar/ n "X" a pereilor/spaleilor din for tietoare - figura C.4a);

ruperea local a zidriei prin depirea capacitii de rezisten a elementelor (de exemplu, expulzarea feelor laterale ale elementelor pentru zidrie cu goluri,- figura C.4b) [Tomazevic, M., Bosiljkov, V., Lutman,M Masonry research for Eurocodes Meeting CIB W023, Wall structures, Padova 2003]

(a) (b)

Figura C.4. Ruperi fragile ale pereilor din zidrie

12

2.3. Principiile proiectrii la stri limit ultime pentru cldiri din zidrie

C.2.3.(1). Principiile proiectrii la stri limit au fost introduse n Romnia prin standardul STAS 10100-75 i au fost utilizate n toate reglementrile ulterioare pentru proiectarea construciilor din toate materialele, inclusiv din zidrie (STAS 10104 i STAS 10109 -toate ediiile). Aceleai principii, reformulate n Codul CR0, se afl i la baza Codului CR6-2006 i a Eurocodurilor structurale (inclusiv cele din seria SR EN 1996- pentru proiectarea cldirilor din zidrie) astfel nct Codul CR6-2006 i reglementrile armonizate SR EN nu aduc nici o modificare a conceptelor de baz privind sigurana construciilor i a principiile de evaluare a acesteia care sunt cunoscute deja de inginerii structuriti din Romnia. C.2.3.(3) Prevederile referitoare la sigurana zidriilor n diferite etape ale execuiei trebuie s fie corelate cu tehnologiile de construcie utilizate i cu condiiile concrete n care se desfoar execuia. De exemplu, n cazul execuiei pe timp friguros se va ine seama de faptul c este necesar un timp mai lung pentru atingerea unei anumite rezistene a mortarului i/sau a betonului. Din acest motiv, specificaiile tehnice referitoare la sigurana n cursul execuiei trebuie formulate de proiectantul structurii mpreun cu executantul, pe baza particularitilor procedeelor tehnologice adoptate de acesta din urm.

2.4. Variabile de baz

2.4.1. Aciuni

C.2.4.1. Referitor la evaluarea i gruparea aciunilor, a se vedea comentariul C.1.6 i precizrile de la aliniatele urmtoare. C.2.4.1(4) Precizarea din acest paragraf are n vedere faptul c n Codurile CR0 i CR1 i n standardul SR EN 1991-1-1 nu exist nici o prevedere referitoare la verificarea rezistenei pereilor nestructurali sub efectul ncrcrilor provenite din obiectele suspendate. n cazul pereilor nestructurali subiri (de exemplu din elemente -crmizi- aezate pe cant), greutatea mobilierului (rafturi de bibliotec, dulapuri de buctrie) sau a echipamentelor (boilere) poate reprezenta o ncrcare critic.

Figura C.5. ncrcarea pereilor nestructurali din zidrie cu mobilier/echipament suspendat

13

2.4.2. Caracteristicile fizice i mecanice ale materialelor i produselor

2.4.2.1. Proprietile materialelor i produselor

C.2.4.2.1(2)

Legea constitutiv - a zidriei solicitate la compresiune i valorile limit ale eforturilor unitare i deformaiilor specifice asociate definesc modul de comportare -ductil/fragil- al zidriei i condiiile particulare ale asocierii zidriei cu betonul armat. Prevederile referitoare la calculul seciunilor de zidrie la for axial i ncovoiere n planul median al pereilor date la paragraful 6.6.3. din Cod sunt valabile numai dac form legii constitutive - este cea din figura 4.3.din Cod - de tip elasto-plastic cu ductilitate limitat - astfel nct s poat fi utilizat ipoteza simplificatoare a blocului dreptunghiular al eforturilor unitare de compresiune. n cazul zidriilor cu legi constitutive de tip fragil (relaie - liniar pn la rupere) aceast ipotez nu mai este valabil i, n consecin, relaiile de calcul din paragraful 6.6.3. din acest Cod trebuie reformulate. n prezent comitetul tehnic SC6 al TC 250, care rspunde de Eurocodul EC6, nu a prevzut nici o alternativ pentru calculul zidriilor care au lege - de tip" fragil". A se vedea i curbele - pentru elemente din argil ars cu perei subiri din figura C.41 de la comentariul C.4.1.2.1.

Figura C.6. Lege - de tip "fragil" pentru zidrie cu elemente din BCA

[Zepeda,J.A.,Otlora,A.M., Alcocer,S.M. Estudio de evaluacin de las propiedades mecnicas del sistema Hebel, Centro Nacional de Prevencin de Desastres, Mexic, Abril 1998]

2.4.2.2. Valorile caracteristice ale rezistenelor materialelor

C.2.4.2.2. (1) Pentru proiectarea construciilor conform Codului CR0, proprietile mecanice ale materialelor se definesc, pe baze statistice, prin:

valoarea medie; abaterea standard; legea de distribuie a valorilor.

Dac ntr-o serie de "n" ncercri pentru determinarea unei anumite proprieti mecanice a zidriei (rezistena de rupere la compresiune sau la forfecare, de exemplu) se obin rezultatele Ri , valoarea medie a seriei, Rmed, se calculeaz cu relaia

14

n

RR

n

1i

med

= (C.4)

mprtierea rezultatelor individuale fa de valoarea medie, Ri = Ri - Rmed, este o msur a omogenitii proprietilor zidriei i definete abaterea standard a valorilor caracteristicii mecanice respective prin relaia:

n

Rn

1

2i

R

= (C.5)

Raportul med

RR R

v = reprezint coeficientul de variaie al rezultatelor seriei de ncercri. Valoarea medie i, n special, abaterea standard (sau coeficientul de variaie) constituie indicatori de calitate a caracteristicilor mecanice ale zidriei. Din acest motiv unele reglementri tehnice limiteaz superior valoarea acceptabil a coeficientului de variaie al materialelor pentru zidrie. Astfel, att Codul CR6-2006 ct i standardul SR EN 1996-1-1 limiteaz coeficientul de variaie al rezistenei la compresiune a elementelor pentru zidrie la valoarea vR = 0.25. Orientativ, calitile zidriei, dar i ale materialelor constitutive, pot fi apreciate prin urmtoarele valori semnificative ale coeficientului de variaie:

vR = 0.10 calitate excelent; vR = 0.15 calitate normal; vR = 0.20 calitate mediocr. vR = 0.25 calitate slab

Definiia rezistenei caracteristice (Rk) a zidriei dat de standardul SR EN 1996-1-1, care a fost adoptat i n Codul CR6-2006, este urmtoarea:

"Valoarea rezistenei zidriei a crei probabilitate de a nu fi atins este de 5% ntr-o serie de ncercri presupus (ipotetic) nelimitat"

Definiia de mai sus se aplic rezistenelor zidriei n raport cu toate solicitrile (compresiune, ntindere, forfecare, ncovoiere).

Figura C.7 Definirea statistic a rezistenelor zidriei

Conform acestei definiii, i dac se accept ipoteza distribuiei normale a seriei de rezultate, rezistena caracteristic se calculeaz din valorile rezistenei medii i coeficientului de variaie prin relaia

Rk = Rmed (1-1.645vR) (C.6)

15

n figura C.7. sunt reprezentate repartiiile statistice normale cu coeficieni de variaie vR = 0.10 i vR = 0.20 pentru o zidrie cu rezistena medie la compresiune Rmed = 10N/mm2. Din formula (C.6) rezult urmtoarele valori ale rezistenei caracteristice:

Rk = 8.35 N/mm2 pentru vR = 0.10 Rk / Rmed 0.83 Rk = 6.71 N/mm2 pentru vR = 0.20 Rk / Rmed 0.67

Diferena ntre cele dou valori caracteristice arat c, pentru a se obine acelai nivel de siguran, n cazul zidriilor cu calitate mediocr (vR =0.20) este necesar ca dimensionarea s se fac folosind o rezisten de proiectare mai mic cu circa 22% dect pentru zidriile de calitate excelent (vR = 0.10). n multe cazuri, n practic, aceast diferen poate impune adoptarea unor dimensiuni mai mari pentru elementele de construcie respective.

C.2.4.2.2.(2) n cazul elementelor pentru zidrie care satisfac cerinele seriei de standarde SR EN 771 -1 SR EN 771-6 i al mortarelor care satisfac cerinele standardului SR EN 998-2 datele referitoare la caracteristicile mecanice i fizice care trebuie furnizate de fabricant n documentele de nsoire a produselor sunt stabilite n Anexele respectivelor standarde i n lista anex la Codul CR6-2006. n absena acestor informaii, produsele respective nu trebuie introduse n lucrare fr a fi efectuate verificrile specifice (conform standardelor SR EN care stabilesc procedeele corespunztoare pentru atestarea fiecrei cerine - a se vedea Anexa A). C.2.4.2.2.(4) Lista documentelor normative care stabilesc, n prezent, valorile caracteristice ale rezistenelor betonului, oelului i lemnului i coeficienii M respectivi este dat la paragraful 1.5 din Cod. Aceste documente pot fi folosite pn la intrarea n vigoare a standardelor europene specifice adoptate ca standarde naionale:

SR EN 1992 - pentru construci din beton armat, SR EN 1993 - pentru construcii metalice, SR EN 1995 - pentru construcii din lemn)

i a Anexelor naionale ale acestora.

2.4.2.3. Valori de proiectare ale proprietilor mecanice ale zidriei

C.2.4.2.3 (2). Conform definiiilor din Codul CR0 i din standardul SR EN 1990:2004, preluate i n standardul SR EN 1996-1-1,

"coeficientul parial pentru material (M) ine seama de incertitudinile modelului i de variaiile dimensionale" i "acoper posibilitatea de abatere nefavorabil a caracteristicii materialului sau produsului de la valoarea ei caracteristic"

C.2.4.2.3.(4). Standardul SR EN 1996-1-1, ca i toate celelalte Eurocoduri, nu folosesc noiunea de coeficient al condiiilor de lucru. pentru calculul rezistenei de proiectare ceea ce constitue o diferen important, n multe cazuri defavorabil, fa de practica actual din Romnia.

16

Semnalm urmtoarele situaii de acest fel:

Dispare diferenierea rezistenelor zidriei n funcie de tipul mortarului care avea n vedere caracterul mai puin ductil al zidriilor cu mortar fr adaos de var.

Dispare corecia pentru calculul rezistenelor de proiectare la forfecare n rost orizontal, ntindere din ncovoiere i eforturi principale de ntindere

n cazul zidriei confinate, acest coeficient avea n vedere probabilitatea ca, n anumite condiii dificile de turnare, n stlpiori s nu poat fi realizat rezistena specificat.

Pentru a compensa asigurarea suplimentar care se realiza prin acest coeficient este necesar mbuntirea tehnologiei de realizare a acestor elemente i, n general, creterea exigenei privind calitatea execuiei zidriei. Idem, n ceea ce privete ceilali coeficieni mz, stabilii prin Codul CR6-2006

2.4.2.3.1. Valori de proiectare ale rezistenelor zidriei pentru starea limit ultim (ULS)

C.2.4.2.3.1.(1).

n cazul n care coeficientul de siguran adoptat este M = 2.2 n proiect trebuie s se menioneze explicit condiiile pentru materiale date n acest articol al Codului iar controlul execuiei trebuie s confirme calitile stabilite de reglementri i specificate de proiectant. Asigurarea i controlul calitii execuiei prezint avantaje pentru toi participanii la procesul de construcie (investitor, proiectant i executant). Principalul avantaj este c se creaz condiiile ca structura rezultat s fie realizat n conformitate cu prevederile din planuri i din caietele de sarcini i, implicit, s aib nivelul de siguran care rezult din aplicarea reglementrilor de proiectare. Controlul trebuie s se refere la calitatea materialelor folosite, la poziionarea / detalierea armturilor, la execuia zidriei (n special raportul de esere i umplerea rosturilor cu mortar) i la ncadrarea n toleranele geometrice prevzute n norme. Dac din considerente economice i/sau tehnologice investitorul opteaz pentru materialele prevzute n aliniatul (2), proiectantul va dimensiona structura cu coeficientul de siguran pentru material M = 2.5 cu consecinele respective privind dimensiunile elementelor de zidrie i cantitatea de armtur rezultate din calcule.

C.2.4.2.3.1.(2).

Sporirea valorii coeficientului M n cazul zidriilor executate cu elemente din clasa II i/sau cu mortare preparate pe antier are n vedere probabilitatea sporit de nerealizare a rezistenei specificate n cazul acestor materiale (a se vedea si comentariul C.3.2.2.). Exist, de exemplu, o probabilitate ridicat de nerealizare a rezistenei mortarelor "de reet" preparate la antier datorit controlului insuficient al calitii componentelor i de multe ori datorit dozajului aproximativ al acestora.

C.2.4.2.3.1. (3)

Valoarea adoptat n Codul CR6-2006 pentru coeficientul M la zidria cu elemente din clasa II-a corespunde condiiilor normale de control descrise mai sus. Valoarea este sporit n cazul folosirii mortarelor preparate la antier. Valorile coeficientului parial pentru material sunt stabilite prin standardul SR EN 1996-1-1 n funcie de condiiile de control, grupate n 5 clase, pe baza criteriilor generale formulate n standardul SR EN 1990 (valorile din standardul SR EN 1996-1-1 sunt reproduse n tabelul C.2)

17

Tabelul C.2. M

Clasa de control Material

1 2 3 4 5 Zidrie executat cu:

A Elemente de categoria I, mortar proiectata 1,5 1,7 2,0 2,2 2,5

B Elemente de categoria I, mortar cu compoziie prescris

b 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7

C Elemente de categoria II, orice mortara,b,e 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 D Ancorare armturi 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 E Oel pentru armare i pentru precomprimare 1.15 F Componente auxiliare

c,d 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 G Buiandrugi conform cu SR EN 845-2 1.5 pn la 2.5

Note. a Cerinele pentru mortare proiectate sunt date n standardele SR EN 998-2 i SR EN 1996-2. b Cerinele pentru mortare cu compoziie prescris sunt date n standardele SR EN 998-2 i

SR EN 1996-2. c Valorile declarate sunt valori medii. d Valorile pentru straturile de rupere a capilaritii sunt considerate a fi acoperite de coeficientul M

pentru zidrie. e Dac coeficientul de variaie (vR) pentru elementele de categoria II este 25 %

Standardul SR EN 1996-1-1 permite ca valorile coeficienilor pariali M care se folosesc ntr-o anumit ar s fie stabilite prin Anexa naional a rii respective. Anexa naional la standardul SR EN 1996-1-1 (mai 2008) prevede pentru coeficientul M valorile corespunztoare claselor 3 i 5 din tabelul C.2 care sunt reproduse n tabelul C.3. Tabelul C.3.

M

Clasa Material

1 2 Zidrie executat cu:

A Elemente de Categoria I, mortar performanta 2,0 2,5 B Elemente de Categoria I, mortar cu compoziie prescrisb 2,2 2,7 C Elemente de Categoria II, orice mortara,b,e 2,5 3,0 D Ancorajul armturilor 2,2 2,7 E Oelul armturilor i de precomprimare 1.15 F Componente auxiliarec,d 2.2 2.7 G Buiandrugi conform standardului SR EN 845-2 2.0 2.5

Note. Idem tabelul 4.1.

Relaia (C.3) pune n eviden importana omogenitii proprietilor zidriei, adic a mprtierii reduse a valorilor obinute prin ncercri, asupra valorilor cu care se calculeaz elementele structurii.

Astfel, considernd valorile semnificative vR menionate mai sus, valoarea de proiectare (pentru M = 2.2) a unei rezistene mecanice a zidriei (la compresiune, la forfecare sau la ncovoiere) scade n raport cu valoarea medie dup cum urmeaz:

vR = 0.10 Rd/Rmed = 0.380 vR = 0.15 Rd/Rmed = 0.342 vR = 0.20 Rd/Rmed = 0.305

18

vR = 0.25 Rd/Rmed = 0.267 (valoarea limit a coeficientului de variaie acceptat de Codul CR6-2006 i de standardul SR EN 1996-1-1).

C.2.4.2.3.1.(4).

Valoarea M = 3.0 corespunde celor mai slabe condiii de calitate acceptate de standardul SR EN 1996-1-1 (a se vedea tabelul.C.2, pentru clasa 5 de control) condiii care sunt similare cu cele de control redus definite n Codul CR6-2006. Realizarea controlului redus trebuie s fie comunicat proiectantului prin tema de proiectare dat de investitor deoarece aceast situaie conduce la costuri de investiie suplimentare din cauza adoptrii coeficientului de siguran M =3.0. Aceast prevedere nu elimin obligativiatea controlului n fazele determinante. C.2.4.2.3.1.(7) Prevederea urmrete reducerea drastic a numrului de cldiri care se execut n condiiile unui control redus n special n cazul cldirilor amplasate n zone seismice cu acceleraie de proiectare ridicat (orientativ ag 0.20g). Totodat, prin aceast prevedere se atrage atenia investitorului asupra costurilor suplimentare rezultate ca urmare a dimensionrii cu un coeficient al materialului mai mare cu 20%. n mod obinuit sporul de cost rezultat din creterea cantitilor de material i a manoperei este superior costurilor legate de organizarea i derularea unui proces de control normal.

C.2.4.2.3.1.(8) A se vedea comentariul C.2.4.2.2.(4)

2.4.2.3.2. Valori de proiectare ale rezistenelor zidriei pentru starea limit de serviciu (SLS)

C.2.4.2.3.2. (1) n cazul strilor limit de exploatare (SLS), standardul SR EN 1996-1-1 recomand valoarea coeficientului M = 1.0. Anexa naional la acest standard a adoptat valoarea recomandat pentru toate cldirile din zidrie cu excepia zidriilor structurale i nestructurale ale cldirilor care trebuie s funcioneze imediat dup cutremur (cldirile din clasa de importan i expunere IV conform standardului SR EN 1998-1 / clasa de importan I conform Codului P100-1/2006), pentru care s-a adoptat valoarea M = 1.5. Prevederea urmrete protecia suplimentar a pereilor structurali din zidrie i, mai ales, a celor nestructurali, pentru limitarea degradrilor la cldirile din clasa de importan I (definite n tabelul 4.3 din Codul P100-1/2006) pentru care trebuie asigurat funcionarea imediat i scurtarea duratei de remediere a avariilor dup cutremurele cu perioada de revenire scurt definite la 2.1.(1) din Codul P100-1/2006. Pentru calculul pereilor nestructurali se va ine seama i de prevederile de la Capitolul 10 din Codul P100-1/2006.

19

CAPITOLUL 3. MATERIALE

3.1. Elemente pentru zidrie

3.1.1. Tipuri de elemente pentru zidrie

C.3.1.1.(1) Pentru fiecare livrare de elemente pentru zidrie, satisfacerea cerinelor din standardele SR EN 771-1 SR EN 771-6 trebuie s fie confirmat de ctre furnizor prin aplicarea marcajului CE. n lipsa acestui marcaj utilizatorul produsului (executantul cldirii) trebuie s cear verificarea produselor conform standardelor de ncercri aferente fiecrei cerine (a se vedea i comentariul C1.1.(8)) Informaiile care trebuie s nsoeasc loturile de elemente pentru zidrie marcate cu simbolul CE i standardele pentru verificarea conformitii acestora sunt urmtoarele:

Dimensiuni i tolerane dimensionale verificare SR EN 772-16 Configuraia de ansamblul/detaliu verificare SR EN 772-3, SR EN772-9, SR EN

772-16 Categoria (I sau II) verificare SR EN 771-1 Densitatea aparent verificare SR EN 772-13 Rezistena caracteristic la compresiune (n direcia sarcinilor verticale) verificare

SR EN 772-1 Rezistena caracteristic la compresiune medie n direcie perpendicular pe

ncrcrile verticale, n planul peretelui verificare SR EN 772-1.

Figura C.8.Marcajul CE pentru elemente din argil ars

n plus , pentru aplicarea corect a relaiilor de calcul din Cod este necesar ca furnizorul s comunice i datele stabilite prin lista anex la Codul CR6 (a se vedea i comentariul C.2.4.2.2 (2)).

20

3.1.2. Gruparea elementelor pentru zidrie

3.1.2.1. Gruparea n funcie de nivelul de ncredere al proprietilor mecanice

C.3.1.2.1. A se vedea comentariul C.1.3.3.

3.1.2.2. Gruparea n funcie de caracteristicile geometrice

C.3.1.2.2.(1). Geometria interioar a elementelor pentru zidrie, care este determinant att pentru proprietile mecanice ale acestora ct i pentru proprietile fizice care concur la satisfacerea altor categorii de cerine (izolare termic, acustic,etc.) este definit de urmtorii parametri (a se vedea figura C.11):

aria golurilor: - aria total a golurilor A + a (n procente din aria brut); - aria fiecrui gol A i a (n procente din aria brut);

poziia golurilor n raport cu rostul orizontal al zidriei: vertical (perpendicular pe rostul de aezare) sau orizontal (paralel cu rostul de aezare);

grosimea pereilor: - grosimea minim a pereilor interiori (ti) i exteriori (te) n mm; - grosimea cumulat a pereilor interiori (ti) i exteriori (te) pe fiecare direcie (n

procente din dimensiunea elementului pe direcia respectiv);

geometria pereilor interiori; geometria feelor exterioare.

Figura C.9.Definirea geometriei elementelor cu goluri

C.3.1.2.2.(4&5) n cele ce urmeaz se prezint o comparaie ntre cerinele referitoare la grosimea pereilor interiori i exteriori ai elementelor cu goluri verticale din standardele europene i cele din USA.

21

Standardul SR EN 1996-1-1 clasific elementele pentru zidrie din argil ars n patru grupe n funcie de parametrii menionai mai sus. Tabelul C.4.

Elemente pline Elemente cu goluri verticale

Elemente cu goluri orizontale Parametrul de referin Grupa 1 Grupa 2 Grupa 3 Grupa 4

Volumul golurilor (% din volumul brut)

25%

> 25% 55%

> 55% 70 % 70%

Volumul fiecrui gol (% din volumul brut)

12.5% fiecare din golurile

curente 1%; total goluri de

manipulare 12.5%

fiecare din golurile curente 1%; total goluri de

manipulare 12.5%

fiecare din golurile curente 8%; un singur gol de

manipulare 25% Perete Perete Perete

interior exterior interior exterior interior exterior

Grosimea minim a pereilor interiori i exteriori (mm)

Nu se limiteaz 5 8 3 6 6 8

Grosimea cumulat a pereilor interiori i exteriori (% din limea total a corpului)

Nu se limiteaz 16% 12 % Nu se aplic

n USA, elementele pentru zidrie din argil ars sunt clasificate astfel:

elemente pline (engl. solid units) pentru care procentul de goluri este 25% (conform standardelor ASTM C 62 i ASTM C 216);

elemente cu goluri (engl. hollow units), mprite n dou grupe (conform standardului ASTM C 652):

- cu procent de goluri 25% < 40%; - cu procent de goluri 40% < 60%.

Pentru ambele grupe de elemente cu goluri, grosimea pereilor este stabilit astfel:

pereii exteriori 19 mm; pereii interiori 12 mm.

Se observ c grosimea minim a pereilor stabilit de standardele ASTM este mult mai mare dect cea din standardul SR EN 1996-1-1 i din Codul CR6-2006, ceea ce elimin n mare msur producerea ruperilor fragile prin expulzarea feelor exterioare i prin aceasta asigur elementelor o robustee mult superioar. Aceasta este i una dintre explicaiile realizrii n USA a unor cldiri cu mai multe niveluri dect cele care se execut cu elementele produse n Europa conform standardului SR EN 1996-1-1.

22

Pentru crmizile cu goluri verticale, produse n Romnia cu caracteristicile din STAS 5185/2-86, forma i numrul golurilor pot fi stabilite de ctre fabricant, cu respectarea urmtoarelor condiii:

Suprafaa total a golurilor trebuie s asigure o densitate aparent mai mic sau egal cu 1500 kg/m3. n condiiile n care porozitatea materialului este normal, corespunztoare densitii de 1800 kg/m3, rezult c aria total a golurilor verticale trebuie s fie de cel puin 16.66%.

Grosimea pereilor exteriori trebuie s se ncadreze ntre limitele 15 mm te 25 mm.

Grosimea pereilor interiori trebuie s fie 8 mm. Aria unui gol dreptunghiular trebuie s fie 600 mm2 n condiiile n care latura mic

trebuie s fie 14 mm;

Diametrul golurilor circulare trebuie s fie 18 mm Abaterile de execuie la grosimea pereilor trebuie s fie +20% pentru crmizile de

calitatea A i calitatea I-a i + 50% pentru crmizile de calitatea II-a; nu se admit abateri negative.

Este evident c, prin condiiile de mai sus, se asigur acestor elemente o robustee superioar n raport cu elementele care satisfac cerinele din tabelul C.4 i, prin urmare, se recomand utilizarea cu precdere a acestora n zonele cu hazard seismic moderat/sever (orientativ, pentru zonele cu ag 0.16g).

Prevederea referitoare la continuitatea pereilor interiori ai elementului pentru zidrie atrage atenia asupra eforturilor suplimentare care rezult n cazul n care acetia nu au continuitate n direcie perpendicular pe planul peretelui. n cazul lipsei de continuitate (figura C.10.b) forele de compresiune care se dezvolt n planul peretelui de zidrie produc ncovoierea nervurilor interioare ale elementului normal pe planul peretelui.

Figura C.10 Efectul continuitii pereilor interiori n cazul elementelor cu goluri verticale

3.1.2.3. Gruparea n funcie de profilaia exterioar a elementului

C.3.1.2.3(2). Prevederea ine seama de imposibilitatea de a stabili reguli generale pentru folosirea elementelor cu profilaie tip "nut&feder" datorit diversitii mbinrilor respective . Ca atare pentru fiecare tip de produs este necesar o documentaie elaborat de un laborator atestat

23

care s stabileasc n primul rnd caracteristicile respective de rezisten la forfecare i la ncovoiere perpendicular pe planul peretelui. (a se vedea i comentariile C 4.1.1.2.1. si C 4.1.1.3.1. )

Figura C.11.Profilaia exterioar a diferitelor elemente cu mbinare mecanic "nut&feder"

3.1.3. Proprietile elementelor pentru zidrie

3.1.3.1. Proprietile mecanice ale elementelor pentru zidrie C.3.1.3.1. Proprietile de rezisten ale elementelor pentru zidrie, relevante pentru proiectarea construciilor din zidrie, sunt:

A. Rezistena la compresiune B. Rezistena la ntindere axial C. Rezistena la ntindere din ncovoiere D. Rezistena la forfecare

3.1.3.1.1. Rezistena la compresiune a elementelor pentru zidrie

C.3.1.3.1.1. Principala caracteristic mecanic a elementelor pentru zidrie este rezistena la compresiune care condiioneaz, n cea mai mare msur, toate performanele zidriei. Rezistena sporit la compresiune a elementelor atrage dup sine creterea rezistenei la compresiune a masivului de zidrie i a modulului de elasticitate al acestuia precum i mbuntirea durabilitii zidriei. Rezistenele zidriei la alte solicitri simple (forfecare, ntindere axial, ntindere din ncovoiere) reprezint fraciuni din rezistena la compresiune. Valorile acestora cresc odat cu creterea rezistenei la compresiune dar relaiile respective nu sunt sistematice, aa cum se va arta n continuare. Rezistena la compresiune a elementelor pentru zidrie din argil ars depinde, n principal, de:

calitatea materiei prime; procesul tehnologic de fabricaie: formare, uscare, ardere, rcire.

Un studiu recent efectuat n Lituania asupra caracteristicilor mecanice i fizice ale crmizilor din argil ars [Kizinievi,V, Petrikaitis,F, Kizinievi,O., Influence of Technological Factors on the Physical-Mechanical Properties of Clay Masonry Units Materials Science (Mediagotyra). Vol. 11, No. 1. 2005 ] a ncercat s cuantifice influenele negative i/sau pozitive care se datoreaz variabilitii aleatoare a mai multor factori care intervin n procesul de fabricaie.

24

Figura C.12. Factori care influeneaz rezistena la compresiune a elementelor din argil ars

[Kizinievi,V, Petrikaitis,F, Kizinievi,O., Influence of Technological Factors on the Physical-Mechanical Properties of Clay Masonry Units Materials Science (Mediagotyra). Vol. 11, No. 1. 2005]

Cifrele din diagram se refer la efectele urmtorilor factori care intervin n procesul tehnologic (cu semnul minus efecte negative, cu semnul plus efecte pozitive):

1. Materiale fr plasticitate 2. Impuriti 3. Aditivi la ardere 4. Argila 5. Grad de compactare 6. Nivel de vacumare 7. Eficiena amestecrii 8. Durata de ardere.

Din graficul prezentat apare evident constatarea c efectele negative cele mai importante rezult din abaterile de la calitatea pastei din care se formeaz elementele. n funcie de calitatea materiei prime i de rigoarea respectrii procesului tehnologic, se pot fabrica elemente pentru zidrie din argil ars ntr-o gam larg de valori ale rezistenei la compresiune. Astfel n USA i Canada elementele ceramice se produc cu rezistene la compresiune ntre 20 145 N/mm2 (valorile fabricate n mod curent sunt ntre 40 70 N/mm2). Valori ridicate ale rezistenei elementelor se obin i n alte ri (Italia, India, Australia,etc.). n Romnia, n prezent, cea mai ridicat valoare a rezistenei la compresiune a elementelor din producia curent este de 10 N/mm2 ca urmare a deficienelor care se manifest pe tot lanul tehnologic. Reamintim c STAS 1031-56 prevedea mrci de crmid (rezistene medii la compresiune) pn la 200 daN/cm2 (C200) adic 20 N/mm2. n perioada interbelic, n categoria 2-a erau ncadrate crmizile cu rezistena de 100 daN/cm2 n timp ce crmida dublu presat avea rezistena de rupere la compresiune ntre 250 350 daN/cm2 [Asquini, V. Indicator tehnic n construcii Ed. Cartea Romneasc, Bucureti, 1938]. Din aceste date rezult c declinul calitii produciei interne de crmizi n etapa actual este evident. Consecinele directe ale acestei situaii se vor regsi n scderea performanelor ateptate ale cldirilor cu structura din zidrie i, probabil, i a cldirilor la care zidria este folosit numai ca panou de umplutur la cadre.

C.3.1.3.1.1.(2). Deoarece rezistenele la compresiune obinute prin ncercrile efectuate la diferii productori sunt influenate, n mare msur, de umiditatea probei n momentul ncercrii, ca rezultat al modului de condiionare aplicat, i de dimensiunile probei, standardul SR EN 771-1 definete noiunea de "rezistena la compresiune standardizat" care ine seama de efectele acestor parametri permind astfel obinerea unor rezultate echivalente, indiferent de particularitile elementului testat i de modul de condiionare. n felul acesta, nivelul de asigurare rezultat din calculele de dimensionare/verificare rmne practic acelai, indiferent de dimensiunile elementelor folosite.

25

Standardul SR EN 771-1 definete noiunea de rezisten la compresiune standardizat astfel: Rezistena la compresiune standardizat, fb, este rezistena la compresiune a elementelor pentru zidrie transformat n rezistena la compresiune a unui element pentru zidrie uscat n aer echivalent, cu 100 mm lime x 100 mm nlime"

Pentru determinarea rezistenei standardizate fb rezultatele ncercrilor pe un eantion oarecare se corecteaz n funcie de:

1. Procedeul de condiionare a epruvetelor. 2. Dimensiunile epruvetelor.

1. n funcie de procedeul de condiionare, valoarea medie rezultat din ncercri (fmed) se corecteaz cu urmtorii factori de transformare (cond): condiionare prin uscare n aer sau la un coninut de ap de 6%: cond =1.00; condiionare prin uscare n etuv: cond = 0.80; condiionare prin imersie: cond =1.20.

Rezult valoarea rezistenei medii (fmed) corectat n funcie de modul de condiionare a epruvetelor (fmed,cond):

fmed,cond = cond fmed 2. Pentru stabilirea rezistenei standardizate la compresiune (fb) rezistena din ncercri,

transformat n rezistena elementelor condiionate n aer (fmed,cond), se multiplic cu factorul de form determinat din tabelul A.1 din Anexa A (informativ) la standardul SR EN 772-1:

fb = fmed,cond Factorul de form depinde de nlimea elementului i de cea mai mic dimensiune orizontal a acestuia. Valorile factorului de form din tabelul A.1 al standardului SR EN 772-1 sunt reproduse n tabelul 3.1a din Cod.

Introducerea rezistenei standardizate prin factorul elimin limitrile din reglementrile anterioare din Romnia (STAS 10104-75,de exemplu) care erau valabile numai pentru zidrii cu nlimea rndului 150 mm i permite astfel ca prevederile codului CR6-2006 i ale standardului SR EN 1996-1-1 s fie valabile pentru toate tipurile de elemente pentru zidrie indiferent de dimensiunile acestora (elimin necesitatea unor reglementri speciale pentru zidriile cu elemente avnd nlimea rndului > 150 mm).

C.3.1.3.1.1.(5) n cazul rezistenei caracteristice definit prin fractilul de 5% (pentru elementele din clasa I), relaia ntre rezistena caracteristic (fbk) i rezistena medie (fmed ) este:

)kv1(ff medbk = (C.7) unde

v - coeficientul de variaie al seriei de rezultate; k - coeficient care depinde de numrul probelor din serie (N), care are valorile din

tabelul C.5. n tabelul C.5 sunt date i rapoartele fbk/fmed corespunztoare coeficienilor de variaie v = 0.15 i v = 0.25 (valoare care reprezint limita superioar a neomogenitii produciei

26

acceptat de cele mai multe reglementri). n cazul elementelor cu coeficient de variaie mare rezult o diminuare drastic a rezistenei caracteristice (fbk) i, prin urmare, a rezistenei de proiectare (fbd), aa cum rezult din tabelul C.5 pentru valoarea limit acceptat v = 0.25. Tabelul C.5

N 10 12 16 20 25 30 k 2.13 2.06 1.98 1.93 1.88 1.645 fbk/fmed(v=0.15) 0.68 0.69 0.70 0.71 0.72 0.75 fbk/fmed(v=0.25) 0.47 0.49 0.51 0.52 0.53 0.59

C.3.1.3.1.1.(6) Pentru zidriile solicitate numai de ncrcri de tip gravitaional, valoarea relevant pentru proiectare a rezistenei la compresiune este cea n direcie perpendicular pe planul rosturilor orizontale. n cazul zidriilor solicitate de fore seismice, i n particular pentru zidriile cu elementele cu goluri, rezistena la compresiune se determin att perpendicular pe direcia golurilor ct i paralel cu aceasta, deoarece aciunea simultan a ncrcrilor verticale i a forelor orizontale din cutremur face s se dezvolte n planul peretelui o stare de eforturi de compresiune bidirecional, cu o component important paralel cu rosturile orizontale (de aezare).

Figura C.13. Determinarea rezistenei la compresiune a elementelor pentru zidrie RD 1 - perpendicular pe planul de aezare (D1) RD 2 - n planul peretelui (D2)

ncercrile efectuate asupra crmizilor cu goluri au artat diferene mari de comportare n funcie de direcia de aplicare a sarcinii. Diferenele de rezisten pe cele dou direcii cresc odat cu creterea volumului de goluri. Un exemplu n acest sens, care justific i decizia de a nu folosi n Romnia elemente cu goluri verticale din grupele 3 i 4 conform clasificrii date n standardul SR EN 1996-1-1, este dat de ncercrile care s-au fcut pe crmizi cu un procent de goluri ntre 6570% [Pereira dos Santos,A.M. Resistencia das alvenarias compressao.Licenciatura em Engenharia Civil, Universidade do Minho, 1998 ]. Pentru cazul forelor aplicate perpendicular pe direcia golurilor ruperea a avut un caracter brusc concretizat prin spargerea feelor exterioare, independent de numrul de goluri. Valoarea efortului unitar de rupere perpendicular pe direcia golurilor a fost de numai 1N/mm2. Acelai mod de rupere, prin spargerea feelor exterioare, s-a constatat i n cazul ncercrii la compresiune paralel cu direcia golurilor dar pentru aceast solicitare valoarea efortului unitar de rupere a fost de 23 ori mai mare. Particularitile identificate explic n mare msur comportarea nefavorabil a elementelor cu goluri orizontale, chiar i n cazul n care sunt folosite pentru panouri de umplutur la cadre din beton armat.

(a) (b) (c)

27

Figura C.14. Ruperea la compresiune a elementelor cu volum mare de goluri [Pereira dos Santos,A.M. Resistencia das alvenarias compressao.Licenciatura em Engenharia Civil, Universidade do Minho, 1998]

(a) (b) Compresiune perpendicular pe direcia golurilor (c) Compresiune paralel cu direcia golurilor

Valoarea minim a rezistenei standardizate la compresiune pentru elemente din argil ars, stabilit prin SR EN 771-1 este fb = 2.5 N/mm2. Deoarece n zone seismice este necesar utilizarea unor elemente cu rezisten la compresiune mai ridicat, Codul P1000-1/2006, capitolul 8 prevede, pentru elementele din argil ars, valori minime superioare celor din standardul SR EN 771-1, dup cum urmeaz:

perei structurali (inclusiv panouri de umplutur care conlucreaz cu cadrele din beton armat sau din oel): - normal pe faa rostului orizontal : fb = 7,5 N/mm2; - paralel cu faa rostului orizontal, n planul peretelui: fbh = 2,0 N/mm2.

perei nestructurali (inclusiv panouri de umplutur care nu conlucreaz cu cadrele): - fb = 7,5 N/mm2 - pentru cldirile din clasele de importan IV i III; - fb = 5,0 N/mm2 - pentru cldirile din clasele de importan II i I; - fbh nu se limiteaz.

Aceste valori se regsesc i n Anexa naional la standardul SR EN 1998-1 . C.3.1.3.1.1.(7&8) Prevederea de la (7) este conform cu cerinele standardelor SR EN 777-1 SR EN 771-6. n lipsa acestei informaii, executantul este obligat s efectueze ncercri de control folosind procedeele specificate n standardele respective (a se vedea i comentariul C1.1.(8)). Certificatul de conformitate pentru materiale (elemente si mortar) trebuie s se gseasc ntre documentele care atest calitatea cldirii la terminarea acesteia (Cartea construciei).

3.1.3.2. Proprieti fizice ale elementelor pentru zidrie

C.3.1.3.2.(1) Cele trei proprieti menionate n acest articol joac un rol important n ceea ce privete rezistena i durabilitatea zidriilor.

Referitor la densitatea aparent n funcie de densitatea aparent n stare uscat, elementele pentru zidrie din argil ars sunt clasificate, conform standardului SR EN 771-1, dup cum urmeaz:

Elemente LD (engl: low density): elemente pentru zidrie din argil ars cu densitatea aparent n stare uscat 1000 kg/m3.

Elemente HD (engl: high density): elemente pentru zidrie din argil ars cu densitatea aparent n stare uscat > 1000 kg/m3 i elemente pentru zidrii de faad.

Aceast clasificare are ca scop stabilirea domeniilor i condiiilor de utilizare pentru elementele respective din punct de vedere al cerinei de durabilitate . Standardul SR EN 771-1 stabilete obligaia productorului de a declara densitatea aparent i absolut n stare uscat a elementelor din clasa LD. Aceste valori trebuie s se ncadreze n clase de precizie, cu tolerane de 10% (precizie normal) respectiv de 5% (precizie ridicat).

28

Pentru elementele HD cunoaterea densitii este necesar numai dac elementele sunt folosite n perei care trebuie s asigure cerine de izolare mpotriva zgomotului; n acest caz densitatea aparent i densitatea absolut trebuie declarate de productor. Densitatea aparent a elementelor pentru zidrie se determin conform standardului SR EN 772-13. n cazul elementelor din BCA, densitatea depinde de compoziia materialului i de cantitatea de ap nglobat n masa sa. La sfritul procesului de autoclavizare materialul conine ap n proporie de circa 30% din greutate. n timp, dup o perioad de 912 luni, excesul de ap se elimin rmnnd un coninut de ap de numai 5 8% din mas (denumit umiditate de echilibru). Pentru definirea betonului celular autoclvizat standardul SR EN 771-4 folosete noiunea de densitate aparent n stare uscat care se determin conform procedurilor din standardul SR EN 772-13. Aceast valoare este necesar proiectanilor pentru a calcula:

ncrcarea din greutatea proprie; izolarea acustic mpotriva zgomotelor aeriene (acest calcul implic i cunoaterea

densitii absolute n stare uscat); izolarea termic; rezistena la foc.

Se recomand ca valoarea de proiectare a densitii pentru calculul greutii proprii s fie luat cu 20% mai mare dect densitatea aparent n stare uscat comunicat de productor pentru a se ine seama de coninutul mediu de ap i, eventual, de greutatea armturilor n cazul fiilor armate.

Referitor la absorbia de ap. Capacitatea elementelor pentru zidrie de a absorbi apa din mortar i/sau din mediul ambiant influeneaz n mare msur rezistenele mecanice ale zidriei precum i durabilitatea acesteia.

La executarea zidriei, elementele, de regul uscate, vin n contact cu mortarul care conine o anumit cantitate de ap. n funcie de particularitile structurii elementului pentru zidrie, dar i de proprietile mortarului, o parte din apa din mortar este absorbit de element pn la realizarea unei stri aparente de saturaie superficial. n cazul n care elementele absorb o cantitate prea mare de ap din mortar este posibil ca, numai cu apa rmas, reacia chimic a cimentului s nu fie complet rezultnd astfel o scdere a rezistenei mortarului la compresiune i, mai ales, a aderenei sale la elementele pentru zidrie. Pentru a evalua cantitatea de ap preluat de elementele pentru zidrie n momentul punerii n oper se folosete noiunea de viteza iniial de absorbie, (engl. initial rate of absorption- IRA) definit prin cantitatea de ap absorbit de un element pentru zidrie cnd elementul este scufundat parial n ap, timp de un minut, exprimat n kg/m2 al suprafeei de contact. Se apreciaz c aderena maxim se obine n cazurile n care cantitatea de ap absorbit ntr-un minut variaz ntre 250 1500 g/m2 de suprafa exterioar imersat. Din aceste considerente, crmizile care au viteza iniial de absorbie mare (orientativ, mai mare dect 1500 g/m2/minut) trebuie umezite cu cteva ore nainte de punerea n oper i apoi lsate s se usuce la suprafa. Un test simplu, care se poate efectua la antier pentru a determina dac este necesar umezirea crmizilor, este propus de firma Hanson:

"Se deseneaz pe faa de aezare a elementului un cerc cu diametrul de circa 25 mm. n interiorul acestei suprafee se picur, cu o pipet, 20 picturi de ap. Dac dup 90 de

29

secunde apa a fost complet absorbit este recomandat umezirea crmizilor nainte de a fi puse n oper."

Crmizile care au suprafaa uscat dar sunt umede la interior realizeaz cea mai bun aderen. Dimpotriv, crmizile umede pe suprafaa exterioar nu permit dect o aderen slab i totodat sunt dificil de pus n oper deoarece au tendina de a se deplasa pe stratul de mortar. Aderena crmizilor cu IRA foarte sczut poate fi egal sau mai ridicat dect cea a crmizilor cu IRA ridicat dac se aleg corespunztor mortarele. Astfel, aderena crmizilor cu valoare sczut IRA poate fi mbuntit dac se folosete un mortar cu capacitate mai mic de a reine apa [Gregg Borchelt,J., Tann, J.A. Bond Strength and Water Penetration of Low IRA Brick and Mortar Masonry Construction,2003]. Rezistena la ptrunderea apei nu influeneaz aderena astfel nct se pot realiza perei cu crmizi care au IRA redus fr ca acetia s aib permeabilitate mai ridicat la ap. Dac se folosesc crmizi pline i manoper foarte bun, rezistena la ptrunderea apei crete odat cu densitatea crmizilor i scade odat cu creterea absorbiei crmizilor. Standardul SR EN 771-1 stabilete c viteza iniial de absorbie trebuie declarat de productor, dac aceast informaie este relevant pentru proiect. ncercarea pentru determinarea vitezei iniiale de absorbie se face conform SR EN 772-11 pe un eantion de 10 elemente selectat conform anexei A la standardul SR EN 771-1. Avnd n vedere importana asigurrii condiiilor favorabile pentru realizarea unei aderene ct mai mari, considerm c aceast informaie este relevant, deci obligatorie, n toate situaiile deoarece determin alegerea de ctre executant a unui mortar cu capacitate de retenie a apei adecvat vitezei iniiale de absorbie a elementelor pentru zidrie respective.

Cantitatea total de ap care poate fi absorbit de un element de zidrie este i un indicator de durabilitate. Rezistena elementelor pentru zidrie la nghe-dezghe depinde de cantitatea de ap care poate ptrunde n porii elementului i care, prin mrirea volumului la temperaturi negative, poate produce deteriorarea acestuia. Aceast cantitate este definit prin coeficientul de saturaie care este raportul dintre:

cantitatea de ap absorbit la o imersare de 24 ore n ap rece i

cantitatea de ap absorbit la o imersare de 5 ore n ap fierbinte. Condiiile de calitate impuse de reglementrile tehnice pentru asigurarea durabilitii prevd limitarea capacitii de absorbie. Standardele americane ASTM C 62, ASTM C 216 i ASTM C 652 prevd, pentru elementele ceramice, o absorbie de ap cald de maximum 22% n cinci ore i coeficientul de saturaie de maximum 90%. n general, nu se poate stabili o relaie ntre viteza iniial de absorbie (IRA), definit ca mai sus, i cantitatea total de ap care poate fi absorbit de un element. n cazul elementelor care urmeaz a fi folosite n zidrii expuse mediului exterior fr a fi protejate, productorul trebuie s declare absobia de ap pentru lotul respectiv, determinat n conformitate cu Anexa C la standardul SR EN 771-1. Standardele anterioare din Romnia (STAS 457-86 i STAS 5185/1-86) au limitat nivelul absorbiei pentru elementele din argil ars dup cum urmeaz:

8 18 % pentru elemente pline de calitatea A; 8 16 % pentru elemente cu goluri verticale de calitatea A; 8 20% pentru elementele de calitatea I-a i a II-a.

30

Este recomandabil ca produsele folosite s se ncadreze ntre limitele de mai sus chiar dac standardul SR EN 771-1 nu cere n mod explicit acest lucru.

Absorbia de ap a elementelor pentru zidrie din beton se msoar prin cantitatea total de ap necesar pentru umplerea porilor din corpul elementului. Din acest motiv betoanele uoare, care au agregate mai poroase, au o absorbie mai mare dect cea a betoanelor de greutate medie sau normal, cu agregate puin poroase sau chiar compacte. n standardele americane se stabilete corelarea cerinelor de rezisten cu cele de absorbie a apei i cu greutatea specific a betonului. n tabelul C.6 sunt date valorile minime pentru cerinele absorbiei de ap i rezisten la compresiune n funcie de greutatea volumic a betonului pentru elementele din beton conform standardului ASTM C 90 iar n tabelul C.7 sunt date aceleai valori pentru crmizile din beton conform standardului ASTM C 55. Tabelul C.6.

Absorbia maxim de ap (kg/m3)

Rezistena minim la compresiune pe aria

net (N/mm2) Categoria betonului Densitatea

uscat (t/m3) Media pe 3 elemente

Pentru 1 element

Media pe 3 elemente

Pentru 1 element

Uor 1.68 288 320 13.1 11.7 Mediu 1.68 2.00 240 272 13.1 11.7 Normal 2.00 208 240 13.1 11.7

Tabelul C.7.

Rezistena medie la compresiune pe aria brut (N/mm2)

Absorbia maxim de ap (kg/m3) - valoare medie pe 3 probe

Clasa elementului

Media pe 3 elemente

Pentru 1 element

Beton uor 1.68 t/m3

Beton mediu 1.682.00t/m3

Beton normal 2.00 t/m3

N 24.1 20.7 240 208 160 S 17.2 13.8 288 240 208

Elementele din clasa N sunt folosite pentru placarea pereilor exteriori unde cerinele referitoare la rezisten ridicat, la ptrunderea umiditii i rezistena la nghe sunt cele mai importante.

Referitor la coninutul de sruri solubile n prezena apei care migreaz, existena sulfailor solubili n ap (sulfaii de sodiu, de potasiu sau de magneziu) conduce, de regul, la degradarea zidriei, n special n condiiile unui nivel ridicat de umiditate. De exemplu, prezena unor cantiti mari de sulfat de magneziu produce modificarea aspectului exterior, sau chiar degradarea elementelor, prin fenomenul cunoscut sub denumirea de cripto-eflorescen (figura C.15b). Fenomenul este datorat cristalizrii srurilor solubile pe suprafaa elementelor sau n interiorul acestora, aproape de suprafa i nu trebuie confundat cu eflorescena obinuit care se produce la suprafaa elementelor din argil ars i care poate fi corectat chiar prin procesul natural de uscare. Mecanismul degradrii zidriei sub efectul sulfailor solubili este artat n figura C.15(a):

1. Zona n care sulfaii sunt dizolvai. 2. Sulfaii dizolvai ptrund n mortar i reacioneaz cu aluminatul tricalcic (C3Al) din

cimentul Portland. 3. Zona n care se produce umflarea i sfrmarea mortarului.

Aspectul zidriei care rezult din agresiunea sulfatic este artat n figurile C.15(b) i C.15(c).

31

(a) (b) (c)

Figura C.15. Degradarea zidriei din cauza sulfailor solubili [5.5] (a) Schema aciunii chimice (b) (c) Aspectul zidriei

Fenomenul nu se produce dac pentru fabricarea mortarului se folosete ciment rezistent la aciunea sulfailor. Cunoaterea coninutului de sruri solubile active (sodiu, potasiu, magneziu) este necesar, mai ales, n cazul n care elementele pentru zidrie sunt destinate a fi utilizate cu protecie limitat (de exemplu, numai cu un strat subire de tencuial). Valoarea maxim procentual a acestor substane determin clasificarea elementelor pentru zidrie n trei clase (S0, S1, S2), conform standardului SR EN 771-1. Tabelul C.8

Procentul total n mas Clasa Na+,K+ Mg+

S0 nu se cere nu se cere S1 0.17 0.08 S2 0.06 0.03

Utilizarea elementelor pentru zidrie din diferitele clase trebuie s fie corelat cu valorile coninutului de sruri i cu condiiile de expunere. n cazul zidriilor care rmn neprotejate (aparente), proiectantul trebuie s precizeze explicit clasa elementelor care pot fi utilizate. ncadrarea elementelor pentru zidrie din punct de vedere al gelivitii i al coninutului de sruri solubile, trebuie s fie comunicate de ctre productor/furnizor n avizul de nsoire a produselor, conform prevederilor din standardul SR EN 771-1.

3.2. Mortare

C.3.2. Obinerea zidriilor de calitate superioar se realizeaz n mare msur prin folosirea mortarelor cu performane ridicate. n ansamblul zidriei, prin umplerea complet a spaiilor dintre elemente, constituind astfel masivul de zidrie, mortarul ndeplinete urmtoarele funciuni:

Asigur legtura ntre elementele pentru zidrie prin aderen i, dup ruperea aderenei, prin frecare.

Transmite i uniformizeaz eforturile interioare i unele deformaii ntre elementele pentru zidrie.

Asigur rezistena mecanic la compresiune, la ntindere i la forfecare. Asigur protecia mpotriva infiltraiilor de ap i de aer din exteriorul cldirii. Particip la imaginea plastic a cldirii prin culoare sau alctuirea special a rosturilor

(n cazul zidriilor aparente/netencuite).

32

Totodat, n mortarul dintre elemente se nglobeaz i se ancoreaz armturile i, eventual, piesele de prindere (conectori, ancore).

3.2.1. Tipuri de mortare pentru zidrie

C.3.2.1 (1) Folosirea mortarelor pentru rosturi subiri (T) i a mortarelor uoare (L) nu este reglementat n prezent n Romnia datorit lipsei informaiilor concludente/cu nivel ridicat de ncredere, privind comportarea zidriilor respective la aciuni dinamice ciclice (seismice) precum i datorit dificultilor practice de utilizare (fabricare i punere n oper).

3.2.2. Prevederi pentru mortarele pentru zidrie

C.3.2.2.(2) Conform Anexei naionale la standardul SR EN 1996-1-1 compoziiile de referin ale mortarelor de reet sunt date n tabelul Tabelul C.9.

Clasa mortarului Ciment Nisip Var M2.5 c 1 4 ---

M2.5 c-v 1 7 1 M5 c 1 3 ---

M5 c-v 1 5 1/4 M10 c 1 2.5 ---

Anexa naional nu face precizri referitoare la granulozitatea recomandat, la umiditatea nisipului i la eventualele adaosuri i aditivi, ceea ce las locul unor abateri cu efecte negative asupra proprietilor mortarelor. Anexa naional la standardul SR EN 1998-1 prevede limitarea coninutului de aer inclus n funcie de seismicitatea amplasamentului (a se vedea i comentariile C.3.2.3.3.(2 &3)). C.3.2.2.(3) n practica curent, pentru construcii obinuite, proiectarea mortarului se face pe baza conceptului de reet. Prin reglementrile tehnice se stabilesc unele caracteristici mecanice (de obicei, rezistena la compresiune) care se atribuie, aprioric, mortarelor cu o anumit reet (compoziie). Reeta stabilete rapoartele cantitative, exprimate, de regul, n volum, ntre componentele care urmeaz s fie incluse n amestecul preparat n instalaii industriale sau la antier. Pentru mortarele preparate pe baza acestui concept, trebuie s se aib n vedere c nivelul de calitate prevzut (rezistena la compresiune, de exemplu) poate fi obinut numai dac sunt ndeplinite urmtoarele condiii:

materialele componente satisfac, fiecare, cerinele standardelor i/sau normelor de produs respective (n particular, cerinele standardelor SR EN);

la fabricarea mortarului exist un control riguros privind respectarea proporiilor stabilite i a tehnologiei de preparare.

3.2.3. Proprietile mortarelor

3.2.3.1. Rezistena la compresiune a mortarelor pentru zidrie C.3.2.3.1.(1) Valoarea medie a rezistenei de rupere la compresiune a mortarelor variaz ntr-un domeniu foarte larg, n primul rnd, n funcie de liantul folosit:

33

mortare de var....................................... 0.1 1.0 N/mm2 mortare de ciment-var ........................ 1.5 25.0 N/mm2 mortare de ciment sau cu polimeri............ > 25.0 N/mm2

mprtierea mare a rezultatelor se explic prin faptul c rezistena la compresiune a mortarului este influenat de mai muli factori care, la rndul lor, pot avea variaii mari. Dintre aceti factori cei mai importani sunt:

Grosimea stratului ncercat. Din figura C.16 rezult c valoarea rezistenei la compresiune crete rapid dac grosimea stratului de mortar scade sub 25 mm iar rezistena maxim se obine pentru grosimi care corespund grosimii normale a rosturilor orizontale (circa 10 12 mm).

Figura C.16.Variaia rezistenei la compresiune a mortarului n funcie de grosimea stratului

[Amrhein,J.E. Reinforced Masonry Engineering Handbook, Fifth Edition Updated, Masonry Institute of America, 1998]

Capacitatea de reinere a apei mpotriva tendinei de infiltrare n blocuri care, la rndul su, este funcie de tipul liantului.

Figura C.17.Variaia rezistenei la compresiune i a capacitii de reinere a apei n funcie de dozajul mortarului [Davison,J.I. Masonry Mortar Canadian Building Digest 163, National Research Council of Canada, Ottawa Ontario,1974]

Creterea n timp a rezistenei la compresiune a mortarului depinde, de tipul liantului i de condiiile de pstrare dup ntrire. Cercetri mai vechi [Ivianschi,A.M., Ovecichin, A.M.,Elemente de construcie , vol.III Construcii de beton armat i de zidrie. Editura Cilor Ferate, Bucureti 1953] au propus urmtoarea relaie pentru determinarea rezistenei la compresiune a mortarului dup un numr de zile "z" de la vrsta standard de 28 de zile (dar cel mult 90 de zile):

( ) 11az

28aRR 28z

+= (C.8)

n care coeficientul "a" depinde de marca mortarului:

- a = 1.75 pentru mortar M10 i M5 - a = 2.50 pentru mortar M2.5 i M1

34

Exemplu. Cu aceti parametri se pot estima urmtoarele sporuri ale rezistenei zidriei cu mortare superioare (M10 i M5) la 60 de zile i respectiv la 90 de zile de la execuie:

R60/R28 +30% i R90/R28 + 40%.

Standardul SR EN 998-2, definete mortarele n funcie de rezistena medie la compresiune, exprimat prin litera M urmat de valoarea rezistenei la compresiune n N/mm2 (de exemplu: notaia M5 nseamn mortar cu rezistena medie la compresiune fm = 5 N/mm2). Standardul prevede ase clase de rezisten (M1, M2.5, M5, M10, M15 i M20) i posibilitatea specificrii unei clase suplimentare Md cu o valoare a rezistenei la compresiune declarat de productor mai mare de 25 N/mm2. Trebuie menionat n mod special i faptul c unele ri din Uniunea european nu folosesc aceast scar de rezistene, pstrnd n continuare valorile tradiionale, de exemplu:

n Italia, se folosesc mortare M2, M4, M8 i M12 (conform UNI EN 998-2, Anexa naional i Norme tecniche 2008)

n Anglia se folosesc mortarele M2, M4, M6 i M12 (conform BS EN 998-2, Anexa naional).

n practica mondial exist mai multe de procedee pentru ncercarea mortarelor la compresiune ceea ce face dificil compararea valorilor obinute de diferii cercettori i chiar compararea valorilor incluse n reglementrile diferitelor ri. Astfel, ncercrile pot diferi n ceea ce privete:

dimensiunile i forma epruvetelor (cub/cilindru); condiiile de turnare (cu sau fr eliminarea apei nelegat chimic); condiiile de pstrare pn la ncercare.

Efectele modificrilor acestor factori pot fi, n unele cazuri, foarte importante. De exemplu, rezistena mortarelor turnate n tipare fr fund ajunge s fie pn la dublul celei obinute prin turnare n tipare complet nchise, din care nu se elimin apa nelegat chimic. Reglementarea european adoptat n Romnia pentru ncercarea mortarelor la compresiune este SR EN 1015-11. Conform procedurii din acest standard, rezistena la compresiune a mortarului (fm) se stabilete, ca medie a rezultatelor pe ase prisme de mortar cu dimensiunile 40 x 40 x 160 mm. ncercarea la compresiune este asociat, de regul, cu ncercarea la ncovoiere astfel nct rezistena la compresiune a mortarului se determin pe cele dou pri rezultate din ncercarea mortarului la ncovoiere. Cnd rezistena la ncovoiere nu este cerut, prile utilizate pentru ncercarea rezistenei la compresiune, sunt obinute din prisme printr-un procedeu care nu conduce la deteriorarea acestora. Rezistena mortarului n lucrare este ntotdeauna superioar celei msurate pe epruvete mici. Din acest motiv unii autori consider c ncercrile pe cuburi sau prisme nu sunt suficient de elocvente i c ncercarea pe panouri de zidrie este mult mai sigur. S-a constatat c, n multe cazuri, mortare cu rezultate nesatisfctoare la ncercrile de laborator au artat rezistene superioare n zidrie. Creterea rezistenei la compresiune a mortarului din masivul de zidrie n raport cu rezistena pe probe mici, este datorat urmtoarelor condiii specifice favorabile:

existena unui raport favorabil ntre grosimea mic stratului de mortar i limea blocului (grosimea straturilor de mortar variaz curent ntre 6 15 mm iar limea crmizilor este de circa 115 mm); pe msur ce crete grosimea stratului de mortar scade rezistena la compresiune a acestuia;

35

n masivul de zidrie, elementele mpiedic deformaia lateral liber a mortarului (produc un efect de confinare) i, n consecin, crete rezistena de rupere la compresiune a acestuia;

raportul ap/ciment este mai mic n cazul mortarului din zidrie datorit pierderilor de ap prin absorbia de ctre elementele pentru zidrie.

n realitate, n multe cazuri, este posibil ca rezistena n lucrare a mortarului s fie substanial redus fa de valoarea teoretic ca urmare a execuiei defectuoase care poate afecta n mare msur unele proprieti, spre exemplu, aderena. Testele au artat c sporirea rezistenei la compresiune a mortarului influeneaz numai n mic msur rezistena la compresiune a zidriei. Aceast concluzie se regsete n formula cu care se calculeaz rezistena la compresiune a zidriei conform standardului SR EN 1996-1-1 (a se vedea paragraful 4.2.1.5.1). C.3.2.2.(4) n cazul zidriilor executate cu elemente din BCA, n multe ri se folosesc mortare pentru rosturi subiri a cror utilizare nu este reglementat prin Codul CR6-2006. Aceste mortare sunt, de regul, produse "de firm" care fac parte dintr-un ansamblu/sistem de materiale i/sau procedee propuse de un anumit productor.

3.2.3.2. Aderena ntre elementele pentru zidrie i mortar

C.3.2.3.2.(1) Dintre proprietile mortarului ntrit, care au un rol important pentru calitatea zidriei i, implicit, pentru sigurana structurilor din zidrie, trebuie reinut mai nti aderena la elementele pentru zidrie. Aderena definete legtura ntre mortarul i elementul pentru zidrie i se cuantific prin rezistena la smulgere / desprindere a mortarului de pe element. Pentru masivul de zidrie, mortarul asigur, prin aderen:

rezistena la eforturile de ntindere i/sau forfecare provenite din ncrcrile exterioare; rezistena la eforturile interioare datorate variaiilor dimensionale (din contracie sau

din temperatur); etaneitatea la ptrunderea apei i aerului.

n mod simplificat, fenomenul de aderen poate fi explicat prin ptrunderea n porii elementelor pentru zidrie a unui amestec de ap i particule foarte fine de ciment provenit din mortar, care, dup hidratare, se ntrete formnd o pelicul cristalin, cu proprieti specifice, diferite de cele ale mortarului. Se realizeaz astfel o legtur intim, cu caracter complex, de natur mecanic i chimic, a mortarului cu elementul pentru zidrie. n exploatare, deteriorarea aderenei ntre mortar i elementele pentru zidrie alturate se poate produce:

cu caracter excepional, n urma aciunii unor fore orizontale de intensitate ridicat (cutremur, n cazul Romniei);

n condiii obinuite de ncrcare, ca urmare a cedrii fundaiilor sau a unor deformaii produse de variaiile de temperatur.

Ruperea aderenei are caracter fragil i, din acest motiv, n cazul solicitrilor cu intensitate ridicat, se propag rapid, fr a se putea realiza redistribuia eforturilor ctre elementele neafectate.

36

n cazul n care este produs de efectele tasrilor sau variaiilor de temperatur, ruperea aderenei nu pune, n general, probleme legate de sigurana structural a cldirii dar fisurile res