Materiale de constructii - lucrari practice

MATERIALE DE CONSTRUCTII

- LUCRARI PRACTICE-

Lucrarea practica nr. 1, partea I:PROPRIETATILE MATERIALELOR

Tema: PE ESANTIOANE SE CERE SA SE DETRMINE URMATOARELE PROPRIETATI:

densitatea aparenta,

absorbtia de apa,

partea levigabila,

forma granulelor,

densitatea in gramada,

volumul de goluri,

granulozitatea,

umiditatea materialelor,

permeabilitatea,

vascozitatea.    

Densitatea aparenta: (se determina prin raportul dintre masa si volumul aparent)

ra = m/ Va

Va- volumul limitat de fetele materialului , alcatuit din material si pori

r - este raportul dintre masamsi volumul de substanta m/vs

Porozitatea este determinata de raportul dintre totalitatea porilor si volumul aparent n= Vp/ Va

Compactitatea este determinata de raportul dintre volumul de substante supra volumul aparent c= Vs/ Va

n+c = Vp+ Vs/Va = Va/Va = 1

ra = r(1-n)

Absorbtia de apa: ( reprezinta cantitatea de apa absorbita de porii materialului)

Partea levigabila : ( este partea care se indeparteaza prin spalare)

p.l = m1-m2/ m

Forma granulelor:(aceasta poate fi de mai multe feluri: neteda, plata, alungita, poliedrica).

Forma granulelor se determina in functie de raportul a>b>c, astfel dupa masurarea celor 3 laturi a, b, c se stabileste raportul b/a si c/a cu conditia ca b/a > 0,66 si c/a >0,33 , astfel:

forma este rotunjita daca se indeplineste conditia b/a,

forma este plata daca se indeplineste conditia c/a,

forma este ascutita daca se indeplineste doar conditia c/a.

Densitatea in gramada ( este data de raportul masa pe volumul gramezii)

rg =m/VG

Densitatea in gramada se determina in vase cu volum cunoscut .Se cantareste vasul gol, se umple cu material si se cantareste din nou.

rg =m2-m1/ V , unde m2 este masa vasului plin.

Volumul de goluri: ( este dat de totalitatea spatiilor intergranulare din unitatea de volum aparent)

Vg = Vtsi/ VG

Determinarea de goluri se face prin umplerea cu apa a cilindrului si determinarea volumului.

Granulozitatea : (Exprima procentual cantitatea cu care fiecare sort granular participa la alcatuirea agregatului total)

sort granular= grupare de granule, din aceeasi categorie definita prin dimensiunea minima si maxima.

agregat total= grupare de granule, definita prin dimensiunea maxima si minima si poate sa contina unul sau mai multe sorturi.

Granulozitatea se poate determina prin cernere pe site, prin sedimentare sau centrifugare.

Umiditatea materialelor: ( reprezinta cantitatea de apa continuta de un material in mod natural).

Umiditatea se poate determina prin cantarirea materialului ud in mod natural, uscarea acestuia si cantarirea sa in mod uscat. Diferenta rezultata reprezinta umiditatea materialului in starea naturala.

Vascozitatea: ( reprezinta proprietatea materialelor de a se opune curgerii)

La materialele lichide, vascozitatea se observa la vopseluri, iar la paste , vascozitatea se observa la pasta de ciment.

Vascozitatea unui material se determina cu vascozimetrul.

Lucrarea practica nr. 1, partea aII-a:PROPRIETATILE MATERIALELOR

Tema: Pe esantioane se cere sa se determine forma granulara.

In urma masurarii celor 3 laturii a, b, c a 30 de exemplare de granule s-a stabilit urmatorul tabel:

Lucrarea practica nr. 1, partea a III-a:PROPRIETATILE MATERIALELOR

Tema: Pe esantioane se cere sa se determine densitatea aparenta.

S-au masurat laturile a, b, c si masa esantioanelor.In urma acestei determinari s-a stabilit Va prin inmultirea celor 3 valori, a, b, c.Densitatea aparenta s-a calculat prin raportul m/Va.Valorile au fost estimate in g/m3. In urma determinarilor facute s-a stabilit urmatorul tabel:

GRANULOZITATEA

Este o proprietate a matrialelor granulare, ce exprima procentual cu cat participa fiecare sort granular la alcatuirea unui agregat total.

Sortul granular reprezinta o grupare de granule din aceeasi categorie , definite de dimensiunea minima si maxima.

Agregatul total reprezinta o gupare de granule definita prin dimensiunea minima si maxima si cuprinde toate sorturile granulare.Acesta este cuprins intre 0-7 mm.

0 reprezentand notatia conventionala pentru agregatul cu particula mai mica de 0,2 mm.

Sortul pentru nisip se clasifica astfel :     

< 0,2mm - nisip fin

0,2 - 1mm - nisip mijlociu

1-3 mm - nisip mare

3-7 mm - nisip grauntos

Sortul pentru pietris este cuprins intre 7 si 71 mm, astfel:

7-16 mm - pietris margaritar

16-31 mm - pietris marunt

31-71 mm - pietris mare.

METODA CERNERII:

Mod de lucru: Se ia o cantitate de 10 kg dintr-un agregat total si se cerne pe ciururi si site.Ciururile se pun pe balansoarul de cernere in ordine crescatoare de jos in sus.Agregatul se pune pe primul ciur si se porneste balansoarul de cernere. Se cantareste restul ramas pe fiecare ciur.Se determina trecerile de pe un ciur pe altul, iar datele se tec intr-un tabel:

Lucrara practica nr. 2 partea I: PROPRIETATILE BETONULUI

Tema lucrarii: Sa se calculeze compozitia unui metru cub de beton, cunoscand carcteristicile betonului si ale componentilor.

Cantitati orientative de apa:

Raportul apa-ciment:

Lucrara practica nr. 2 partea a II-a: PROPRIETATILE BETONULUI PROASPAT

Tema : Consistenta prin metoda tasarii trunchiului de con,

-Gradul de compactitate Walz,

-Densitatea aparenta.

Consistenta prin metoda tasarii trunchiului de con:

Mod de lucru: Se ia trunchiul de con si se aseaza pe masa de raspandire si se umezeste. Se aseaza betonul in trunchiul de con pe 1/3 din inaltime. Se compacta cu o vergea metalica. Se aseaza al doilea strat se compacta , se aseaza si ultimul strat,cel de-al treilea, si se compacta. Se netezeste proba si se extrage trunchiul de con. Se masoara inaltimea betonului. Consistenta se apreciaza comparand tasarea cu valorile din tabel. Cu cat tasarea e mai mare cu atat consistenta este mai fluida.

Hi - inaltimea initiala

Hf - inaltimea finala

ts= Hi- Hf = 7 cm

Gradul de compactitate Walz:

Gc =Hi/Hf= Hi/ Hi-Ts

Mod de lucru: Se ia vasul , se umezeste

si se umple cu beton usor fara sa se compac-

-teze se pune pe masa vibratoare si se vibreza

pana apare un strat subtire de apa. Se masoara

tasarea . Gradul de compactare Walz este dat de

Hi/Hf , unde Hf = Hi- Ts.

Gradul de compactare Walz se situeaza intre 1,04 - 1,45 cm.

Densitatea aparenta :

r= m/V

Mod de lucru : Se cantaresc tiparele, se pregatesc si se umplu cu beton dupa care iar se cantaresc.Densitatea aparenta este egala cu raportul dintre m2-m1/ v

Unde : m2 este masa tiparului plin ,

m1 este masa tiparului ,

V este volumul tiparului.

Lucrara practica nr. 2 partea a III-a: PROPRIETATILE BETONULUI PROASPAT

Tema:Calculul compozitiei betonului

Vbet= Vag+ Vcim+ Vapa + v   (pentru un metru cub de beton)

Unde : Vbet- volumul betonului

Vag - volumul agregatului

v - volumul de aer oclus

v ≤ 2%

v = 20 dm3

Mod de lucru : Preparam beton de clasa C30 din care facem grosimea unei grinzi de 20 cm, alegem beton L4 si un ciment unitar P 42,5.

a = 195 l/m3

c= a/ a/c

a/c= 0,49

c= 195/0,49= 397,95 kg/m3

mag= rag[1000 - (c/rc +a+v)]=2,7[1000-(398/3+195+20)] =2,7[1000 -(132,6+195+20)]=2,7(1000 -348)=2,7 *652=1763 kg/m3

ag=1763 kg/m3

agregatul = NISIP + PIETRIS

Dmax = g/4 =200/4 = 50 mm

*Folosim agregat intre 0-31 mm

Alegem zona de granulozitate:

<0,2mm.8%    141

0,2-1 mm..8%     141

1-3 mm...8% 141

3-7mm....16% 282

7-16mm.24%   423

16-31 mm.36% 634

Calculul cantitatilor din fiecare

sort:

1008

1763..x     

x=1763*8/100 = 141,04

Detrminarea gelivitatii

Rezistenta la inghet/dezghet a betonului se determina pe epruvete cubice cu latura cubului 150 sau 160 mm sau pe epruvete cilindrice cu diametrul 150 mm si inaltimea 160 mm. Se confectioneaza 2 serii de probe: una- proba martor care se pastreaza in apa pana la incercare si una care se supune testului.

Testul consta in introducerea probelor in apa la 20 grade Celsius si 4 ore la inghet in aer la -17 grade Celsius. Numarul de cicluri inghet/ dezghet este de 50, 100, 150, 200, 250, 300. Dupa solicitarea la inghet/ dezghet se incearca la cmpresiune, ambele probe.Probele se considera rezistente daca rezistenta nu scade cu mai multe de 25 %.

Permeabilitatea betonului

Pentru testul de permeabilitate se folosesc epruvete cubice sau cilindrice cu latura de 16 sau 20 cm.

Epruvetele din beton sunt asezate pe masa de incercare , sunt fixate cu dispozitivele de prindere si sunt supuse presiunii unui jet de apa.Incercarea este progresiva, adica se fixeaza presiunea la o atmosfera si se mentine 8 ore,dupa care se ridica cu inca o atmosfera si iarasi se tine 8 ore.Se continua ridicarea presiunii .

Cand se ajunge cu presiunea la presiunea permeabilitatii se pastreaza 8 ore dupa care se ridica presiunea cu o atmosfera timp de 3 ore.se opreste testarea iar daca apa u a strabatut epruveta inseamna ca betonul corespunde clasei proiectate. Daca apa a strabatut epruveta, betonul se declaseaza.

Rezistenta la compresiune

Se determina pe masina universala , pe epruvete cubice sau cilindrice. Masinile de incercat sunt alcatuite din 3 dispozitive:

-dispozitiv de prindere a epruvetei

- dispozitiv de realizare a fortei alcatuit dintr-o pompa actionata electric

- dispozitiv de masurare a fortei respectiv un sistem automat care masoara forta, aria, presiunea in momentul ruperii.

Rezistenta se exprima prin intermediul clasei.

Lucrarea nr3 partea I :PROPRIETATILE TEHNICE ALE CIMENTULUI PORTLAND

Tema: Pe probe medii de ciment Portand se cere sa se determine urmatoarele proprietati: - finetea de macinare prin cernere

apa pentru pasta de consistenta normala

inceputul si sfarsitul prizei

suprafata specifica Blaine

marca cimentului

Proba medie = o cantitate reprezentativa pentru material rezultata din mai multe probe elementare aplicand metoda sferturilor.

Probele elementare sunt probe luate din mai multe puncte ale materialului. Acestea se amesteca , se aseaza pe o suprafata, se imparte in 4 se indeparteaza 2 sferturi opuse si se pastreaza cellelalte 2. Sferturile pastrate se amesteca , se impart iar in 4 se opresc 2 si 2 sferturi se indeparteaza. Metoda se repeta de 3+4 ori. Ceea ce ramane trebuie sa aiba toate carcacteristicile si sa fie suficient cantitativ pentru o analiza si repetarea ei.

Finetea prin natura cernerii

Mod de lucru: Se ia o cantitate de 100 g material care se cerne mecanic 10 min sau manual 20 min pe site cu ovhiuri de 0,09 mm. Dupa cernere se face proba.

Daca timp de 1 min pe o coala alba de hartie nu trece mai mult de 0,1% cernerea se considera incheiata, iar daca trece mai mult se reia cernerea cel putin jumatate din timpul initial. Se face din nou proba iar daca trecerea nu depaseste 0,1 % cernerea se considera incheiata, in caz contrar se reia cernerea.

Cimentul este bun daca la cernere restul nu este mai mare de 10-12% .

Apa pentru pasta de consistenta normala

Pasta de consistenta normala este o pasta standard in care sonda Tetmazer patrunde 33-35 mm , adica se opreste la 5-7 mm de partea inferioara.

Mod de lucru: Se echipeaza aparatul Vicat cu sonda Tetmazer, inelul de ebonita se unge pe interior cu ulei mineral si se aseaza pe o placa de sticla si ea unsa in prealabil. Se fixeaza reperul tijei la 0 .

Pasta de consistenta normala se prepara din 300 g ciment si 23+30 % apa( 69-90 g apa). Se pune cimentul intr-un mojar , se pune apa si se amesteca energic 3 minute. Dipa amestecare se pune pasta in inel, se aseaza pe suportul aparatului si se lasa sa cada liber tija in pasta. Dupa 30 de secunde se opreste patrunderea tijei si se citeste adancimea.

Daca s-a oprit la 30-35 mm pasta este de consistenta normala. Daca pasta patruns prea putin inseamna ca pasta este prea vascoasa si se face o alta pasta cu apa mai multa.

Inceputul si sfarsitul prizei

Se determina pe pasta de consistenta normala.

Mod de lucru: Se prepara pasta de consistenta normala din 300 g ciment si apa corespunzatoare , se pune inelul de ebonita se pune pe suportul aparatului echipat cu ac si se lasa sa cada liber. Incercarea se face din 15 in 15 minute. Priza incepe cand acul nu mai patrunde in pasta pana la sticla , priza se incheie cand acul nu mai patrunde deloc in pasta de ciment.

La cimentul Portland priza incepe dupa o ora si se termina nu mai tarziu de 10 ore.

Constanta de volum

La intarire cimentul trebuie sa aiba volumul constant. Verificarea se face prin 2 metode:

metoda turtelor

metoda inelului cu ace Le Chatelier

METODA TURTELOR. Mod de lucru: Se prepara o pasta din 200 g ciment si apa corespunzatoare, se imparte in doua si se formeaza pe placi de sticla 2 turte cu grosimea de 8-10 mm si cu diametrul 10-12 cm.

Se pun in cutia cu aer umed in care se pastreaza 24 ore. Se scot turtele de pe sticla si se pun la fiert timp de 4 ore. Dupa racire se scot turtele din apa si se examineaza. Daca nu prezinta modificari atunci cimentul ale volum constant.

Daca probele prezinta fisuri in centru cimentul prezinta contractii ceea ce inseamna ca este bun. Insa daca prezinta deformari, fisuri, exfolieri inseamna ca cimentul prezinta dilatari si expansiuni si nu este bun.

METODA INELULUI CU ACE LE CHATELIER. Mod de lucru: Se prepara o pasta din 200 g ciment si apa corespunzatoare, se pune pasta in inele si se pun in cutia cu aer umed in care se pastreaza 24 ore. Se indeparteaza colierul si se masoara distanta la varf a acelor si se pun la fiert. Dupa fierbere se masoara distanta acelor. Daca cimentul are aceeasi distanta cimentul are volum constant. Daca se observa o diferenta atunci cimentul sufera expansiuni si volumul nu este constant.

Lucrarea nr3 partea aII-a :PROPRIETATILE TEHNICE ALE CIMENTULUI PORTLAND

Tema: Determinarea finetii de macinare

Mod de lucru: Se ia 100 g de ciment si se macina 20 de minute. Proba s-a realizat timp de 1 minut, probra la care a rezultat mai putin de 1%, ceea ce inseamna ca cernerea era incheiata. In urma cantaririi restului de ciment de pe sita a rezultat 8% din total, conform limitei standard ISO 227/1 , cimentul are finetea corespunzatoare.

Apa pentru pasta de consistenta normala: din 300 g ciment si 75 g apa, s-a realiat o pasta in care sonda Tetmayer s-a oprit la 18 mm , respectiv 22 mm fata de partea inferioara. Deci pasta e prea vascoasa si se prepara o pasta cu 27% apa . Rezulta o patrundere in pasta de 35 mm, ceea ce inseamna ca s-a obtinut apa necesara pentru pasta de consistenta normala.

Inceputul si sfarsitul prizei: s-a schimbat echipamentul, folosind acul. Lasam sa patrunda acul in proba. Acul strabate toata proba la ora 15:50, a doua incercare s-a efectuat la 16:05 iar priza nu incepuse.

Lucrarea nr 4 partea I: MARCA CIMENTULUI

Tema: Determinarea marcii cimentului pe epruvete din mortar plastic

Deformari: prizmatice, cu dimensiunea 40x40x160 mm.

Mortarul plastic contine: o parte ciment (450 g) , 3 parti nisip poligranular (350 g) , 0,5 parti apa(225 g).

Prepararea mortarului se face in malaxor cu paleta astfel:

Se pune apa, cimentul si se malaxeaza 30 de secunde, dupa 30 de secunde se pune si nisip si se continua malaxarea inca 30 de secunde. Se oreste malaxarea timp de 1 minut si 30 de secunde. Dupa pauza se face iar malaxare 1 minut cu treapta a 2-a.

Confectionarea epruvetelor se face din mortarul obtinut. Se pune mortar pana la jumatatea tiparului, se pune un prelungitor si se pune pe masa de scuturare. Dupa 120 de socuri se pune si restul de material si se dau din nou socuri. Se scoate prelungiorul , se netezesc probele, se inscriptioneaza se acopera cu sticla si se pun in cutia aer umed. A doua yi se decofreaza si se pun in apa pana la momentul incercarii. Incercarea se face intai la incovoiere , iar pe jumatate de epruvta rezultatul la aceasta incercare se face determinarea rezistentei la compresiune.

Rezistenta la compresiune detrminata la 28 de zile reprezinta marca cimentului.

Lucrarea nr.4 partea II: PROPRIETATILE BITUMURILOR

Tema: Pe probe de bitum se cere sa se determine :

penetratia

punctul de inmuiere inel si bila

Determinarea penetratiei se face cu penetrometrul Richardson.

Cu 24 de ore inainte bitumul se topeste si se toarna in casolete din sticla sau metal.Dupa racire se pun intr+un vas cu apa la 25 grade Celsius in care se pastreaza pana a doua zi.

A doua zi proba cu vasul cu apa cu tot se pune pe suportul aparatului.Se fixeaza acul indicator la 0 si se aduce tija aparatului in contact cu tija comparatorului.Se aduce acul la suprafata bitumului , se deblocheaza tija apasand 5 secunde pe butonul de deblocare .Aducem tija comparatorului in contact cu tija aparatului.Citirea se face in grade penetrometrice.

1 grad penetrometric = 0,1 mm

Punctul de inmuiere inel si bila se face cu un termometru, un suport metal, 3 inele, 3 bile metalice si un bol de sticla.

Se umplu inelele cu bitum si se aseaza pe suportul metalic si se pune cate o bila pe fiecare inel. Se pune suportul in vasul de sticla, se pune si termometrul si apa si se pune la fiert .Se urmareste comportarea bilelor.

Punctul de inmuiere este temperatura la care bilele cad din inelele metalice.

Lucrarea nr 5: MATERIALE GEOSINTETICE

Geosinteticele sunt materiale obtinute din polimeri, cu o larga utilizare In lucrarile de constructii, in general, si in cele de terasamente si filtrare-drenaj. Aceste materiale au luat amploare in constructii in anul 1950.

Proprietati:

- terasamente la consolidari de taluze, maluri. diguri. baraje de pamant ;

- drenaj;

- filtratie si filtratie - drenaj;

- infrastructuri de drumuri si piste;

- depozite de deseuri industriale si menajere.

Principalele avantaje ale geosinteticelor:

-inlocuiesc mari volume si mase de materiale clasice. la performante egale;

-aduc importante economii de materiale si energie;

-uniformitatea proprietatilor garantate, pe intreaga suprafata a acestora;

- reduc impactul lucrarilor de constructii asupra mediului ambiant;

- sunt usor de pus in opera, cu tehnologii simple, costuri si manopere reduse, fara utilaje speciale;

- pot fi puse sub sarcina imediat dupa instalare;

- pretul lor de cost este comparabil cu cel al materialelor clasice.

Dezavantajele materialelor geosintetice :

-nu pot indeplini decat rolul constructiv pentru care au fost concepute, solicitate sau incercate, in caz contrar putand fi usor deteriorate, datorita structurii specializate;

- sunt materiale subtiri, cu masa redusa in general si sensibile la contactul cu materialele clasice (grele si dure);

- sunt, cel mai adesea, sensibile la radiatiile ultraviolete;

-sunt mai expuse fenomenului de imbatranire decat materialele clasice (in conformitate cu cercetarile fiabilitatea materialelor GS este de aproximativ l00 de ani).

Materialul de baza pentru realizarea geosinteticelor il constituie polimerii.

Principalii polimeri folositi pentru obtinerea GS:

- polietilena (PE) dejoasa, medie si inalta densitate (HDPE);

- polipropilena (PP);

- poliesterul (PS);

-poliamida (PA);

-policlorura de vinil (PVC).

Geosinteticele se clasifica in urmatoarele categorii:

Geotextile (GT), care au drept principala functiune filtrarea si drenajul;pentru folosinte speciale exista si GT biodegradabile, deci cu durata de viata limitata;

Geomembranele (GM), care prin principala lor proprietate pot asigura o etansare avansata;

Geogrilele (GG) georetelele (GR), utilizate cu prioritate pentru armare si consolidare (ranforsare);

Geocompositele (GC), care pot indeplini una sau mai multe functiuni, fiind in consecinta, combinatii intre primele trei grupe, sau cu alte materiale.

Geotextilele (GT) sunt materiale textile permeabile realizate din polipropilena sau poliesteri si mai rar din poliamida si polipropilena. Sunt prezentate sub forma de paturi sau straturi textile simple si rezistente cu grosimi de pana la d = 1 cm, latimi de l = (3/6/10) m si lungimi mari. In consecinta sunt livrate in baloturi.

Materia prima (PP, PES) in procesul de fabricatie este prelucrata, sub forma de:

- filamente (fire continui obtinute prin extinderea directa a polimerului adus prin topire sau dizolvare in stare de fluid vascos, urmata de solidificare prin racire in aer) folosite independent pentru fabricarea geotextilelor netesute;

- fibre, obtinute din taierea filamentelor la lungimi de (40 100) mm si diametre = (1330) µm; sunt folosite pentru producerea GT netesute sau pentru realizarea firelor prin filare (toarcere);

-fire, obtinute prin asocierea filamentelor sau prelucrarea fibrelor; au grosimi = (1020) µm.

Asocierea filamentelor pentru obtinerea firelor (fir multifilamentar) se fac prin rasucire, iar firele se obtin din fibre prin filare; caracteristicile filamentelor, fibrelor si firelor sunt finetea si rezistenta la solicitari mecanice.

Dupa criteriul modului de fabricatie:

-clasice;

- speciale:

- compuse.

Dupa criteriul textil (tipul textilului):

- netesute;

- tesute;

- tricoturi:

- speciale si compuse.

Dupa tipul elementelor constituente:

produse realizate din fibre:

- continue (filamente),

- taiate (pentru cele netesute);

. produse realizate din fire:

- monofilamentare,

- multifilamentare,

- filate,

- fibrilate (specifice pentru tesaturi, tricoturi, plase etc.);

. produse realizate din folii sau placi, specifice pentru geotextilele speciale si compuse;

Dupa natura polimerului:

. produse realizate dintr-un amestec de polimeri sintetici;

. produse realizate dintr-un amestec de polimeri sintetici si naturali;

Dupa provenienta materiei prime:

. materiale la prima intrebuintare;

. materiale recuperabile si refolosite.

Dupa criteriul tehnologiei de fabricatie:

. tehnologii textile pentru grupa GT clasice si o parte din cele speciale si compuse;

. alte tipuri de tehnologii pentru o parte din GT speciale si compuse.

Dupa criteriul functionalitatii:

. filtrante, drenante, de separatie;

. de protectie, de ranforsare (consolidare);

Dupa criteriul durabilitatii: (durata de viata/biodegrabilitatea)

. produse cu durabilitate mare, adica toate geotextile sintetice);

. produse cu durabilitate limitata, aici incadrandu-se toate geotextilele realizate in amestec din polimeri sintetici si naturali.

Caracteristicile fizice:

. masa unitara (p);

. grosime (d pentru GT livrate in balot si pentru fire/fibre);

. volumul unitar (g

. finete;

. lungimea (pentru fire si fibre);

Caracteristicile mecanice:

. compresibilitate si suplete;

. rezistenta la intindere;

. rezistenta la sfasiere initiala;

. rezistenta la impact;

. rezistenta la puansonare;

. rezistenta la plesnire;

. rezistenta la frecare;

. rezistenta la smulgere;

. rezistenta cusaturii;

Caracteristicile hidraulice:

. permeabilitatea transversala sau normala (K) pe planul GT;

. transmisivitatea (KD/KT);

Caracteristicile de anduranta:

. alungirea sub sarcina (fluajul);

. oboseala textilelor;

. colmatarea;

Caracteristicile referitoare la degradarea GT:

. degradarea la temperatura;

. degradarea biologica;

. degradarea produsa de razele solare;

. imbatranire.

Cele mai reprezentative tipuri de GT produse in lume (majoritatea dintre acestea fiind diversificate in mai multe variante, conforme cerintelor specifice domeniului de aplicabilitate), sunt urmatoarele:

GERMANIA - secutex, terrafix, depotex, filter KB 1, warzener banvlies, monofelt;

S.U.A         - filter x, monofilter, poly-filter, mirafi, nicolou;

ANGLIA     - terram, typar, parawels, geojute, lotrac, greenfix, tensar MAT;

OLANDA     - stabilenka, colbond, armater, enkamat;

ITALIA      - terbond, eurogrimp pA, italmat.

Din aceleasi motive, si in Romania, productia de geotextile este foarte diversificata. Cele mai reprezentative dintre acestea sunt Madril (Pes, D, pm Pr, M, V, S-3), Terasin, Madritex, Netesin, Madrifor, Drenatex.

Geomembranele (GM) sunt materiale geosintetice impermeabile (etanse) obtinute cu prioritate din polietilena (PE). Principala lor proprietate le confera aplicabilitate practica ca elemente constructive de etansare.

Proprietati:

. etanseitate practic absoluta;

. se pot aplica pe orice forme de suprafete;

. rezistenta chimica ridicata fata de acizi si baze;

. rezistente mecanice mari;

. masa specifica redusa (ms = 0,755,0 kg/m ).

Sunt fabricate din polietilena de inalta densitate sub forma de folii, cu grosimi d= (0,505,00) mm, latimi l = (5,0 10,0) m si lungimi cat mai mari L= (100200) m. In consecinta, sunt livrate, ca si GT, in baloturi rulate.

principalele tipuri de geomembrane sunt urmatoarele:

1. GM-HDPE clasice (HDPE - polietilena de inalta densitate), care au ca principala calitate, etanseitatea ridicata (de 100 de ori mai ridicata decat cea oferita de folia realizata din policlorura de vinil)

2. GM-HDPE cu rugozitate (pe una din fete sau pe ambele); sunt concepute pentru marirea aderentei foliei GM pe taluzele protejate; prezenta rugozitatii permite marirea unghiului (a) taluzului protejat de la valori a1 = 20° 25° (pentru cazul foliei lise) la a2 = 30°35°, si in consecinta, realizarea diminuarii suprafetei necesare de protejat si a volumului de terasamente

3. GM-HDPE, cu strat conductiv electric, astfel concepute incat imediat dupa instalare

(punere in lucrare), sa permita depistarea eventualelor zone cu defectiuni (perforatii sau lipiri imperfecte intre folii), deci a

zonelor de intrerupere a etanseitatii

(monitorizarea calitatii lucrarii);

aceasta calitate este conferita de amplasarea pe fata inferioara a GM a unui strat electric conductiv iar

depistarea defectuluieste realizata cu ajutorul unui

dispozitiv simplude utilizat si rapid in obtinerea

rezultatelor (viteza de testare V≈ 500 m2/h);

4. GM-HDPE cu strat reflectorizant, realizata din doua straturi, unul inferior propriu-zis evident de culoare neagra si celalalt deasupra de culoare alba pentru reflectarea razelor solare; se realizeaza astfel o diminuare a supraincalzirii datorate radiatiei solare de la difetenta de temperatura de + 20°C (GM clasica) la diferenta de + 7°C.

Principala prioritate a geomembranelor, adica etanseitatea absoluta, le recomanda ca eficient utilizabile pentru lucrarile de etansare-izolare. Intre acestea, radierele si acoperisurile depozitelor de deseuri industriale si menajere, se detaseaza prin marile lor suprafete de dezvoltare. Cum latimea maxima de productie a foliilor de GM este de 10m, se pune problema imbinarii acestora si evident asigurarea etanseitatii in aceste zone. Imbinarea foliilor se poate realiza prin:

. simpla suprapunere, metoda care pentru asigurarea unei minime etanseitati conduce la consumuri nejustificate de material;

. coasere locala, metoda ce elimina dezavantajul metodei anterioare si in plus confera continuitate mecanica: este totusi necorespunzatoare, caci nu asigura gradul de etansare cerut;

. lipire cu adezivi, ofera continuitatea si etanseitatea, dar prezinta dezavantajul riscului dezlipirii in timp sau al dizolvarii;

. sudare prin procedee termice (incalzire), care desi mai scumpa exclude toate dezavantajele metodelor anterioare; in plus ofera avantajul sigurantei etanseitatii continue si al unei productivitati de realizare     

Solutii de imbinare etansa a foliilor de GM mult ridicata, productivitate

asigurata de utilaje (dispozitive) performante din punct de vedere tehnologic; sudarea are doua variante de realizare:

=> simpla sudare (fig.2.7.a.);

=> sudare plus extrudare (fig.2.7.b.).

Chiar daca functional, geomembranele sunt concepute in principal ca elemente de etansare, tipurile lor sunt foarte diversificate pe plan mondial. Intre acestea pot fi mentionate datorita cautarii lor pe piata romaneasca cele de tip UPSUPLAST sau CARBOFOL produse de firma NAUE FASERTECHNIK (Germania), diversificate §i ele la randul lor prin grosimi, dimensiuni in plan ale foliei, rezistente mecanice, chimice, destinatie constructiva.

c. Geogrilele (GG) sunt produse utilizate in lucrarile de terasamente, avand ca principal rol constructiv preluarea eforturilor de intindere (armarea pamanturilor). Utilizarea lor confera constructiilor (cu precadere terasamentelor) rezistente si fiabilitate sporite, economii la alte materiale, costuri tehnologice si manopera. Sunt executate evident din polietilena de inalta densitate sau polipropilena si prezentate sub forma unei retele de forme diverse, cu goluri mari (dimensiuni 1/L = 10 140 mm). Au latimi mari si lungimi cat mai mari, la fel ca si GM, deci sunt comercializate (livrate) in baloturi rulate.

Tipuri le de geogrile dupa forma retelelor sunt

- patrate;

- dreptunghiulare: (dreptunghiulare propriu-zise; alungite; alungite groase);

- romboidale.

Geogrilele sunt obtinute prin:

a) sudarea (la cald sau cu ultrasunete) firelor sau platbenzilor de PHDE (GG. tip SECUGRID produse de firma NEUE FASERTECHNIK);

b) practicarea unor fante in folia de polimer urmata de etirare bidirectionala la o temperatura controlata; etirarea se executa mai intai in sens longitudinal apoi transversal astfel incatt sa se evite fracturarea structurii moleculare (GG. Tip TENSAR).

Indiferent de tipul lor, GG au urmatoarele caracteristici:

. suprafata golurilor este foarte mare prin comparatie cu cea a nervurilor; in noduri grosimile sunt de 2-3 ori mai mari in nervuri;

. rezistentele transversale sunt superioare celor longitudinale;

. preiau forta de intindere din pamant prin intermediul fortelor de frecare dintre retea si pamant, efect la care se mai adauga inclestarea mecanica generata intre acestea, evident de incercarile de compresiune. Datorita masei specifice reduse punerea in opera a GG este simpla. Legatura dintre plase (retele) se face prin coasere sau legare. Nu sunt sensibile la granulele mai mari din straturile de umplutura, au flexibilitate ridicata si sunt inerte chimic.

Georetelele (GR) sunt produse geosintetice cu urmatoarele principale proprietati:

. permeabilitate si transmisivitate (KD < m2 /zi >) ridicata;

. mare suplete si flexibilitate;

. masa redusa (adeseori « 1 kg/m 2 ):

. necorodabile, inerte chimic si microbiologic;

. foarte rezistente la eforturi de intindere si tasari neuniforme.

Toate aceste proprietati (calitati) le recomanda ca elemente filtrant-drenante si de suport antierozional tridimensional.

Sunt obtinute din polietilena simpla sau cu adaos (1-2)% negru de fum, si realizate:

a) cu structura plana din;

. folii de PE stantate sau folii stantate si supuse apoi unei extensii plane la o temperatura controlata (etirare);

. fire de PE termosudate (plase);

b) cu structura spatiala, (tridimensionala), realizate prin termosudura firelor de PE (tip               SECUMAT- Germania sau TENSAR MAT Anglia).

Sunt livrate (comercializate) ca si GT, GM sau GG in baloturi rulate (roluri) cu latimi I = (1,56,0) m si lungimi L = (30100) m, functie de tipul (structura) acestora.

Geocompozitele (GC) sunt geosintetice cu larga aplicabilitate in mai toate domeniile constructiilor. In fapt, geocompozitele sunt realizate din diverse combinatii intre materialele anterior prezentate, si in consecinta imbina proprietati si functiuni ale acestora. Sunt produse sub forma unor sandvisuri/ structuri de GS, indeplinind functiuni comasate sau extinse, in raport cu cele ale materialelor din alcatuire.

Principalele tipuri de geocompozite sunt urmatoarele:

1) compozite geotextil cu miez de materiale profilate drenante; sunt utilizate pentru imbunatatirea calitatilor filtrant-drenante, a rupe bariera capilara in pamant deasupra geotextilului si a asigura circulatia apei in planul drenului;

2) compozite geotextile - geomembrane; sunt utilizate pentru a mari frecarile dintre geomembrane si stratul suport sau cel de acoperire (varianta a GM cu rugozitate), pentru a proteja geomembrana de la degradari mecanice, pentru drenaj si sub bariera de etansare sau asigurarea protectiei fata de subpresiuni;

3) compozite geomembrane - georetele; sunt utilizate pentru marirea frecarii si rezistentei elementului de etansare (varianta a GM cu rugozitate);

4)   compozite geotextile - geogrile; sunt utilizate pentru armarea asfaltului;

5)   compozitie cu miez de material plastic puternic drenant, de tipul unor tuburi sau alveole, acoperite pe ambele fete cu geotextil; se obtine astfel un strat filtru - dren cu grosime d de pana la 10 cm, rezistent si cu care se pot consolida rapid terenurile mocirloase.

Intre cele mai importante tipuri de geocompozite, importanta conferita de calitatile functiunilor indeplinite si de frecventa utilizarii lor in practica constructiilor/cautare pe piata, se numara:

BENTOFIX-ul, este alcatuit din doua straturi de geotextil intre care se intercaleaza pudra de bentonita; supus actiunii apei (umectare) acest produs se gonfleaza obtinandu-se un strat (bariera) cu grad foarte ridicat de etansare (K ≤ 5,10 -11 m/s) sau foarte scazut de permeabilitate (≤ 5.10 -9 S -1), valori caracteristice bentofixului BFG 5000 produs de firma NAUE FASERTECHNIK (Germania); pentru cazul in care se doreste un grad foarte ridicat de siguranta se poate apela la un geocompozit format dintr-un strat de bentofix alipit unei folii de GM; se livreaza in baloturi rulate (roluri)

SECUDRAN-ul este alcatuit din doua straturi de geotextil intre care se amplaseaza o georetea de tip spatial (SECUMAT fig.2.11); se obtine astfel un element drenant extrem de eficient, usor si suplu; este livrat de asemenea in roluri latimi mari si lungimi foarte mari.

TERRAFIX-ul este un element filtrant deosebit de eficient datorita caracteristicilor sale generale si realizat prin intercalarea unui strat de nisip intre doua straturi de GT

GEOCELULE-le, sunt materiale cu structura tridimensionala in forma de fagure, obtinuta prin tehnologie de fabrica; sunt utilizate pentru marirea capacitatii portante a terenurilor slabe, suprainaltarea corpurilor depozitelor de deseuri (fig.2.15), sau chiar pentru combaterea eroziunii si fixarea solurilor.

BIOSALTELE-le, sunt produse specializate, fabricate din fibre naturale (paie) in amestec cu fibre sintetice prinse Intre doua grile; au aceeasi aplicabilitate tehnica cu geocelulele, la care se mai poate adauga domeniul regularizarilor de rauri.