Rezistenta la compresiune a betonului intarit

Incercarea are ca scop determinarea rezistentei la compresiune a epruvetelor de beton intarit. Procedeul se aplica in laborator, pentru determinarea rezistentei la compresiune a epruvetelor confectionate la statiile de betoane si la locurile de punere in opera a betoanelor (SR EN 12390-3/2005, SR EN 12390-1/2005, SR EN 12390-4/2005).

In ceea ce priveste conditiile de mediu, de preferinta se lucreaza la temperatura de (20 3) ^oC si umiditatea aerului sub 65 %, fara a se impune insa strict aceste limite.

Principiul metodei consta in determinarea rezistentei la compresiune prin aplicarea unei forte uniform crescatoare pe epruvete cubice, cilindrice sau orientativ, pe fragmente de prisme rezultate de la incercarea la intindere prin incovoiere sau de la incercarea la incovoiere.

a) Aparatura utilizata si materiale necesare incercarii

Aparatura utilizata consta din:

masina sau presa de testat compresiunea, fig.4.26, fig.4.27;

subler exterior 0 - 300 mm.

Fig.4.26- Presa pentru realizarea incercarilor mecanice (compresiune, intindere, incovoiere).

Fig.4.27- Dispozitiv pentru incercarea la compresiune a epruvetelor de beton a) cubice si b) prismatice.

Presa hidraulica sau mecanica folosita la incercarea epruvetelor are o precizie de 1 %, iar forta maxima a treptei de functionare adoptata trebuie sa fie egala cu cel mult 8 ori forta de rupere a epruvetelor supuse incercarilor. Platanele ale presei trebuie sa fie din metal cu o duritate Vickers de minim 600 HV. Platanul superior este prevazut cu dispozitiv cu rotula al carui centru sa coincida cu centrul platanelor in vederea transmiterii uniforme si centrice a fortei, fig.4.27.

Verificarile obligatorii ale aparaturii: presele se verifica metrologic anual si se etaloneaza o data la 4 ani; sublerul se etaloneaza la doi ani; se verifica vizual cablul de alimentare, starea stekerului, a prizei si priza de pamant a presei de incercare. Inainte de efectuarea incercarii se verifica starea de curatenie a platanelor presei.

Intretinerea aparaturii: cu ajutorul periei de par si daca este necesar cu o bucata curata de material, se vor indeparta bucatile de beton si praful ramas dupa incercarea fiecarei epruvete, acordandu-se o atentie deosebita zonei de culisare a pistonului (pentru a nu se introduce praf sau alte particule in uleiul care actioneaza pistonul). La terminarea lucrului cu presa de incercat, aceasta se sterge cu o bucata de material textil, curata si uscata.

Materiale necesare pentru efectuarea incercarii:

epruvete de beton intarit: cuburi cu latura de 100 mm, 150 mm, 200 mm si 300 mm;

materiale consumabile: o bucata de material textil curata si uscata pentru stergerea aparaturii si a epruvetelor de beton, perie.

b) Identificarea si receptia probelor

Epruvetele care urmeaza sa fie supuse incercarii, conform varstei de incercare din fisa corespunzatoare programarii probelor la incercare, se inregistreaza in "Registrul unic de presa". Epruvetele se cauta dupa indicativul lor si data confectionarii, informatii inscriptionate pe fiecare epruveta in parte. Epruvetele se scot din bazinul de pastrare si se sterge surplusul de umezeala de pe suprafata lor cu un material textil moale si absorbant. Se verifica integritatea epruvetelor, adica muchii, fisuri, goluri datorate vibrarii incomplete, segregari si se consemneaza in registru la rubrica de observatii, precizandu-se cand este cazul si aspectele pentru care se considera epruveta necorespunzatoare.

Dimensiunile epruvetelor se masoara astfel, fig.4.28:

se masoara fetele de incercare - doua cate doua (perpendicular pe directia de turnare) si se alege pentru incercare perechea de fete cu abaterile cele mai mici de la dimensiunea nominala, iar fetele de incercare alese se marcheaza;

pe fiecare fata de incercare se executa 6 masuratori, cate 3 masuratori pe fiecare directie, dupa care se calculeaza valoarea medie pentru fiecare directie;

se inregistreaza valorile medii obtinute pentru fiecare directie, pentru cele doua fete de incercare: X_m1, Y_m1 pentru S₁ si respectiv, X_m2, Y_m2 pentru S₂;

se masoara cele 4 fete nesupuse incarcarii, pe directia de actionare a fortei, cate 3 masuratori pe fiecare fata (la 10 mm de muchie si pe ax). se calculeaza valoarea medie Z_m si  toate aceste valori se inregistreaza;

Fig.4.28- Masurarea dimensiunilor epruvetelor din beton (liniile intrerupte indica pozitia de masurare a dimensiunilor): a) masurarea dimensiunilor fetelor incarcate ale epruvetelor cubice; b) masurarea fetelor nesolicitate ale epruvetelor cubice; c) masurarea diametrelor bazelor epruvetelor cilindrice; d) masurarea inaltimilor epruvetelor cilindrice.

Rezultatele masuratorilor se inregistreaza in registru, la rubrica ce contine dimensiunile reale a epruvetelor. In situatia in care dimensiunile epruvetei se incadreaza in tolerantele de mai jos, atunci suprafata de incercare se considera ca fiind suprafata nominala:

laturile suprafetelor de incercare sunt cuprinse in intervalul l 0,5 %, unde l este latura nominala;

laturile pe directia de actionare a fortei sunt cuprinse in intervalul l

Daca dimensiunile epruvetelor nu se incadreaza in tolerantele mentionate, se calculeaza suprafata de incercare, cu conditia ca abaterile de la dimensiunile nominale sa nu fie mai mari de 2 % si la rubrica de observatii din raport se precizeaza suprafata utilizata in calcul (S_nom sau S_calculata). Daca dimensiunile sau forma epruvetelor de incercat nu sunt in conformitate cu cerintele precizate, acestea se resping. Nu este necesara masurarea planeitatii fetelor de incercare si a perpendicularitatii suprafetelor care nu sunt supuse incercarii pe fetele de incercare, daca se verifica tiparele utilizate la confectionarea epruvetelor.

c) Mod de lucru

Incercarea se realizeaza pe epruvete cu aceeasi stare de umiditate pe care au avut-o in mediul de pastrare, respectiv din locul de extractie - in cazul carotelor, eventual verificate si cu fetele rectificate.

Epruveta se curata cu peria de par si se pozitioneaza pe platanul inferior al presei de incercare, astfel ca sarcina sa fie aplicata perpendicular pe directia de turnare a betonului in tipar. Se centreaza epruveta pe platan cu o acuratete de ± 1 % fata de latura nominala a epruvetei (1,5 mm pentru cuburile 150 mm). Centrarea epruvetei pe platanul inferior al presei se face tinand seama de liniile marcate pe acesta. Se fixeaza scara de incercare in functie de clasa betonului si varsta la care se realizeaza incercarea, astfel incat incercarea sa dureze minim 30 secunde. Se incepe incarcarea automat; se mentine constanta viteza de incarcare, prestabilita in intervalul V 10 % si se continua incarcare pana la ruperea epruvetei, moment in care se inregistreaza sarcina la rupere, F, citita pe cadranul presei.

Se descarca manual presa, se scoate epruveta si se verifica modul de rupere a acesteia; in cazul in care ruperea este nesatisfacatoare, se consemneaza la rubrica de observatii tipul ruperii, prin asemanare cu unul din modurile reprezentate in fig.4.29 - 4.32 (exemplu de consemnare: rupere fig.4.30/5).

Fig.4.29- Cedari satisfacatoare ale epruvetelor cubice supuse la compresiune (toate cele 4 fete expuse sunt fisurate aproximativ egal, in general cu deteriorare mica la fetele in contact cu platanele).

Fig.4.30- Cedari nesatisfacatoare ale epruvetelor cubice supuse la compresiune.

Fig.4.31- Cedari satisfacatoare ale epruvetelor cilindrice de beton supuse la compresiune.

Fig.4.32- Diferite tipuri de ruperi nesatisfacatoare a epruvetelor cilindrice de beton supuse la compresiune.

Fig.4.33- Mod de rupere la compresiune a unei epruvete cilindrice din beton.

c) Interpretarea rezultatelor

Rezistenta la compresiune este data de relatia:

unde: F - forta de rupere, N; A_c - suprafata de incercare (nominala sau calculata), mm².

Rezistenta la compresiune calculata se rotunjeste la 0,1 N/mm². Pentru o serie de epruvete cubice, rezistenta la compresiune se determina ca media aritmetica a rezultatelor obtinute. Daca unul din rezultate se abate cu mai mult de 20 % fata de medie, acesta se elimina, recalculandu-se media. Daca doua din rezultate se abat, in sens contrar, cu mai mult de 20 % fata de medie, determinarea nu se ia in considerare.

Rezultatele sunt inregistrate in fisa de evidenta a incercarilor pe epruvete de proba din beton intarit, in registrul unic de presa, fisa de incercare si raportul de incercare (Anexa 4.6, 4.7).

Incercarea de compresiune pe fragmente de prisma se realizeaza pe fragmente de epruvete prismatice rezultate din alte tipuri de incercari, intindere sau incovoiere. Incercarea se efectueaza pe epruvete din aceeasi serie, cu aceeasi stare de umiditate pe care au avut-o in mediul de pastrare.

Fiecare fragment de prisma se aseaza intre platanele presei prin intermediul placutelor metalice cu dimensiuni de 100 x 100 x 12 mm pentru fragmente rezultate din prismele cu sectiune de 100 x 100 mm, 150 x 150 mm, respectiv placute metalice cu dimensiunile de 200 x 200 x 12 mm, pentru fragmentele rezultate din prismele cu sectiunea de 150 x 150 mm si 200 x 200 mm. Pentru obtinerea unei centrari cat mai buna a placutelor intermediare, se traseaza linii verticale de reper pe suprafetele laterale ale fragmentelor de prisma, in raport cu care se face apoi centrarea, fig.4.27.b. Fragmentele de prisma se aseaza astfel incat directia de incercare sa fie perpendiculara pe directia de turnare.

Intre fragmentele de prisma si placutele intermediare nu se admite introducerea altor materiale, spre exemplu foi de plumb, carton, pasla, etc. si nici ungerea placutelor. Forta de compresiune se aplica uniform si continuu pana la ruperea epruvetei, cu o crestere constanta de 0,6 0,4 N/mm² s, astfel incat incercarea sa dureze 30 s.

Rezistenta la compresiune determinata pe fragmente de prisma se calculeaza la fel ca si rezistenta determinata pe cuburi sau cilindrii; aria de incercare va fi data de aria suprafetei unei placute metalice, in mm², pe care se aplica forta F.

Rezistenta la intindere prin despicare a betonului intarit

Incercarea are ca scop determinarea rezistentei la intindere prin compresiune (sau despicare), ruperea avand loc prin despicarea epruvetelor de beton intarit. Procedeul de determinare a acestei caracteristici se aplica in laborator, pe epruvete confectionate la statiile de betoane sau la locul de punere in opera a betoanelor (SR EN 12390-6/2005).

Incercarea se realizeaza in conditii de mediu normale; de preferinta, se lucreaza la temperatura de 20 3 ^oC si umiditatea sub 65 %, fara sa se impuna insa strict aceste limite.

a) Aparatura utilizata si materiale necesare incercarii

Aparatura utilizata consta din:

presa de incercat la compresiunea, de regula presa hidraulica sau mecanica, fig . . .;

subler exterior 0 - 300 mm;

bucati sau fasii de carton, sipci de lemn de esenta tare sau textolit cu latimea s = 15 ± 2 mm, grosimea t = 4 ± 1 mm si o lungime cu aproximativ 40 mm mai mare decat lungimea liniei de contact cu epruvetele (latura cubului, sectiunea transversala a prismei sau inaltimea carotei in cazul epruvetelor cilindrice);

piese de otel intermediare, fig.4.33, utilizate in cazul efectuarii incercarii pe cuburi sau fragmente de prisma. Daca in timpul incercarii platanul presei nu vine in contact direct cu epruveta, atunci nu sunt necesare aceste piese intermediare.

Verificarile obligatorii ale aparaturii constau in: verificarea presei si etalonarea acesteia conform normelor de metrologie, o data la 4 ani; etalonarea sublerului la fiecare 2 ani; verificarea vizuala a cablului de alimentare, starea stekerului, a prizei si a prizei de pamant a presei de incercat.

Fig.4.33- Piese de otel intermediare folosite la incercarea de intindere.

Materiale necesare pentru efectuarea incercarii:

epruvetele de beton intarit: cuburi cu latura de 150 mm, 200 mm si 300 mm;

materiale consumabile: o bucata de material textil curata si uscata pentru stergerea aparaturii si a epruvetelor de beton, perie de par.

b) Identificarea si receptia probelor

Epruvetele care urmeaza sa fie supuse incercarii, in functie de varsta de incercare din fisa pentru programarea probelor la incercare, se inregistreaza in formularul "Incercarea la intindere prin despicare pe epruvete din beton intarit".

Epruvetele se identifica dupa indicativul lor si data confectionarii, inscriptionate pe fiecare epruveta in parte, se scot din bazinul de pastrare si se sterg de surplusul de umezeala de pe suprafata cu o bucata de material textil, moale si absorbant. Dupa identificare, se verifica integritatea epruvetelor: muchii, fisuri, goluri datorate vibrarii incomplete, aparitia fenomenului de segregare. Pentru realizarea incercarii, urmatoarea etapa consta in masurarea dimensiunilor epruvetelor, astfel:

se masoara fetele de incercare, doua cate doua (perpendicular pe directia de turnare) si se alege pentru incercare perechea de fete cu abaterile cele mai mici de la dimensiunea nominala. Fetele de incercare alese se marcheaza, pe fiecare fata de incercare executandu-se 6 masuratori, cate 3 masuratori pe fiecare directie si apoi se calculeaza valoarea medie pentru fiecare directie;

se inregistreaza valorile medii obtinute pentru fiecare directie, pentru cele doua fete de incercare: X_m1, Y_m1 pentru S₁ si respectiv, X_m2, Y_m2 pentru S₂;

se masoara cele 4 fete care nu sunt supuse incarcarii (nu sunt solicitate), pe directia de actionare a fortei, cate 3 masuratori pe fiecare fata (la 10 mm de muchie si pe ax) si se calculeaza valoarea medie Z_m. Rezultatele masuratorilor sunt inregistrate in formularul corespunzator incercarii la intindere prin despicare, la rubrica "dimensiuni reale epruvete".

In cazul in care dimensiunile epruvetei se incadreaza in tolerantele de mai jos, suprafata de incercare se considera ca fiind suprafata nominala:

laturile suprafetelor de incercare sunt cuprinse in intervalul l , unde l este latura nominala;

laturile pe directia de actionare a fortei sunt cuprinse in intervalul l

Daca dimensiunile epruvetelor nu se incadreaza in tolerantele mentionate, se calculeaza suprafata de incercare, cu conditia ca abaterile de la dimensiunile nominale sa nu fie mai mare de . In situatia in care dimensiunile sau forma epruvetelor de incercat nu sunt conforme cu cerintele mentionate, acestea se resping. Nu este necesare masurarea planeitatii fetelor de incercare si a perpendicularitatii suprafetelor care nu vor fi solicitate in timpul incercarii, daca se verifica tiparele utilizate la confectionarea epruvetelor .

Eseu: Tehnica auditului energetic pentru cladiri Proiect: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului?

c) Mod de lucru

Se aseaza epruveta intre platanele presei de incercat prin intermediul pieselor intermediare, pozitionate paralel pe axul fetelor de incercare; planul de incercare trebuie sa fie perpendicular pe suprafata de turnare. Asezarea epruvetei se face in asa fel incat o latura a sectiunii de referinta sa coincida cu linia de mijloc a sipcii sau fasiei de pe platanul inferior al presei, iar fata de turnare sa fie situata intr-un plan vertical, fig.4.34. Centrarea epruvetei se realizeaza cu ajutorul unui sablon special confectionat pe platanul inferior, iar pe epruvete se traseaza cu un creion pozitia sipcilor.

Pe epruveta este asezata a doua fasie sau sipca, astfel incat linia ei mijlocie sa coincida cu latura sectiunii de referinta. Dupa asezarea epruvetei intre platanele presei (epruvetele cubice fig.4.33.a, fragmentele de prisma fig.4.33.b, iar carotele fig.4.33.c) se aplica incarcarea.

Fig.4.34- Dispozitive de incercare la intindere prin despicare a epruvetelor din beton:

a) cilindrice si b) cubice.

Viteza de incarcare a epruvetei este de 0,04 0,06 N/mm²s; sarcina pe epruveta se aplica fara socuri si se creste in mod continuu, cu viteza constanta aleasa ( 1 %), pana cand epruveta nu mai suporta o sarcina mai mare, adica cedeaza. Viteza de incarcare pentru presa de incercat este data de relatia:

in care: v - viteza de crestere a sarcinii de incarcare, N/s; s - cresterea in valoare a efortului, N/mm²s; L - lungimea liniei de contact a epruvetei, mm; d - dimensiunea transversala desemnata ( inaltimea), mm.

Daca se lucreaza cu presa pe modul automat, se alege pentru incercare scala 2. Se inregistreaza sarcina maxima indicata pe cadranul presei si se descarca manual presa de incercat. Se scoate epruveta, se examineaza modul de rupere si se inregistreaza in raportul de incercare, la rubrica "Observatii" aspectul betonului si tipul ruperii (daca ruperea este neobisnuita).

Intretinerea aparaturii: imediat dupa terminarea incercarii, cu peria de par si daca este necesar, cu o bucata de material curata, se vor indeparta bucatile de beton si praful ramas dupa incercarea fiecarei epruvete, acordandu-se o atentie deosebita zonei de culisare a pistonului (pentru a nu se introduce praf sau alte particule in uleiul ce actioneaza pistonul).

d) Interpretarea rezultatelor

Rezistenta la intindere prin despicare este data de relatiile:

pentru epruvete cubice si fragmente de prisma:

in care: F - forta de rupere citita pe cadranul presei, N; L - lungimea medie a sectiunii transversale, pe liniile de contact, mm; h - inaltimea medie a sectiunii transversale, mm.

pentru epruvete cilindrice:

in care: F - sarcina maxima (corespunzatoare momentului despicarii / ruperii epruvetei) citita pe cadranul presei, N; L - lungimea medie a sectiunii transversale, pe liniile de contact, mm; d - diametrul mediu in sectiunea transversala de rupere, mm.

Rezistenta la intindere prin despicare rezultata din calcul se rotunjeste la cea mai apropiata valoare de 0,1 N/mm². Rezistenta la intindere prin despicare, pentru o serie de epruvete, se stabileste ca media aritmetica a rezultatelor obtinute. Daca unul din rezultate se abate cu mai mult de 20 % fata de medie, acesta este eliminat si se recalculeaza media. Daca doua rezultate difera, in sens contrar, cu mai mult de 20 % fata de medie, determinarea nu se ia in considerare si se repeta incercarile.

Rezultatele sunt inregistrate in raportul de incercare si fisa corespunzatoare incercarii (Anexa 4.8, 4.9)

Rezistenta la intindere prin incovoiere a betonului intarit

Scopul acestei incercari este de a stabili metoda de determinare a rezistentei la intindere prin incovoiere a epruvetelor din beton intarit. Procedeul se aplica in laboratoarele specializate de incercari, pe epruvete confectionate la statiile de betoane, la locul de punere in opera si in laborator (SR EN 12390-5/2005).

De preferinta, se lucreaza la temperatura de 20 3 ^oC si umiditatea sub 65 %, fara sa se impuna strict aceste limite.

Principiul metodei consta in determinarea rezistentei la intindere prin incovoiere, tinandu-se seama de plasticizarea zonei intinse. Incercarea se realizeaza pe epruvete prismatice si pe fragmente de prisma obtinute de la incercarea prismelor intregi, prin aplicarea uniform crescatoare a unei singure forte, in mijlocul distantei dintre doua reazeme semicirculare.

a) Aparatura utilizata si materiale necesare incercarii

Aparatura utilizata consta din:

presa de incercat universala, de 50 . 1000 kN, cu reazeme reglabile si cutit pentru transmiterea fortei. Reazemele si cutitul trebuie sa aiba o sectiune semicirculara cu diametrul de 20 . 30 mm si pe toata perioada realizarii incercarii trebuie sa fie in contact cu betonul, pe toata latimea epruvetei. Distanta dintre reazeme se poate regla la 300 mm si 600 mm. Forta concentrata se transmite printr-un cutit asezat la mijlocul distantei dintre reazeme;

subler exterior 0 - 300 mm;

perie de par pentru curatarea epruvetelor;

dispozitiv pentru aplicarea sarcinii, fig.4.36, alcatuit din: doua role de reazem din otel si doua role superioare tot din otel, sustinute de un brat transversal articulat care imparte incarcarea aplicata de presa in mod egal intre cele doua role. Rolele au o sectiune transversala circulara cu diametru de la 20 mm la 40 mm, fiind mai lungi cu cel putin 10 mm fata de latimea (150 mm) epruvetei de incercat.

Fig.4.36- Dispozitiv de aplicare a sarcinii a) cu doua role de incarcare si b) incarcare centrala cu o rola.

Aparatura folosita trebuie verificata obligatoriu si etalonata conform normelor de metrologie: presa se etaloneaza la fiecare 4 ani si sublerul la 2 ani. Inainte de inceperea incercarii se verifica vizual cablul de alimentare a presei, priza de pamantare si starea de curatenie a intregii aparaturi, in special a platanelor presei.

Materiale necesare pentru efectuarea incercarii:

epruvete de beton intarit, de forma prismatica, avand dimensiunile 150 mm x 150 mm x 600 mm;

materiale consumabile: bucata de material textil, curata si uscata, pentru stergerea aparaturii si a epruvetelor de beton, perie.

Pe o epruveta prismatica de 150 mm x 150 mm x 600 mm sau de 100 mm x 100 mm x 550 mm se realizeaza doua incercari, fig.4.37.

Fig.4.37- Schema de lucru la incercarea prismelor / bucatilor de prisma.

Pentru celelalte tipuri de epruvete prismatice, acestea se aseaza centrat pe reazeme, distanta intre reazeme fiind de:

300 mm pentru prismele de 100 x 100 x 400 mm;

600 mm pentru prismele de 200 x 200 x 800 mm.

b) Identificarea si receptia probelor

Epruvetele care urmeaza sa fie supuse incercarii, conform varstei de incercare din fisa pentru programarea probelor la incercare, se inregistreaza in formularul corespunzator incercarii la intindere prin incovoiere pe epruvete din beton intarit.

Epruvetele sunt identificate dupa indicativul lor si data confectionarii, informatii inscriptionate pe etichete si pe fiecare epruveta in parte. Dupa identificare, epruvetele se scot din bazinul de pastrare si se sterge surplusul de umezeala de pe suprafata lor cu un material moale si absorbant.

Se verifica integritatea epruvetelor (muchii, fisuri, goluri datorate vibrarii incomplete, eventuale segregari) si se consemneaza in formularul incercarii la intindere prin incovoiere, la rubrica de observatii; daca este cazul, se vor preciza si aspectele pentru care se considera ca epruveta este necorespunzatoare.

La masurarea dimensiunilor epruvetelor se are in vedere ca acestea sa se incadreze in tolerantele admise, si anume: laturile suprafetelor de incercare sunt cuprinse in intervalul l , unde l este latura nominala, iar laturile pe directia de actionare a fortei sunt cuprinse in intervalul l . Daca dimensiunile epruvetelor se incadreaza in tolerantele precizate, atunci suprafata de incercare se considera suprafata nominala. In cazul in care dimensiunile epruvetelor de incercat nu corespund acestor cerinte, ele vor fi respinse. Nu este necesara masurarea planeitatii fetelor de incercare si a perpendicularitatii suprafetelor nesupuse incercarii pe fetele de incercare, daca in prealabil au fost verificate tiparele utilizate la confectionarea epruvetelor.

c) Mod de lucru

Pentru epruvetele pastrate in apa, se sterge excesul de umiditate de pe suprafata epruvetei, inainte de asezarea ei pe presa de incercare. Se curata prin stergere toate suprafetele portante ale presei si se indeparteaza pietrisul liber sau alte materiale de pe suprafetele epruvetelor care vor fi in contact cu rolele.

Se supun la incercare toate epruvetele care se afla in aceeasi stare de umiditate cu starea pe care au avut-o in mediul de pastrare. Epruvetele, curatate cu peria, sunt asezate pe reazemele presei, astfel incat forta transmisa prin intermediul cutitului sa actioneze perpendicular pe directia de turnare. Se aseaza epruveta de incercat pe presa, se centreaza corect si cu axa longitudinala a epruvetei la un unghi drept fata de axa longitudinala a rolelor superioare si inferioare. Se asigura ca directia de referinta a incercarii este perpendiculara pe directia de turnare a epruvetei. Incarcarea se aplica numai cand rolele de incarcare si cele de reazem si cutitul dispozitivului sunt asezate pe epruveta.

Viteza de incarcare este de 0,05 0,01 N/mm²s; sarcina pe epruveta se aplica fara socuri si se creste continuu, cu viteza constanta aleasa ( 1 %), pana cand epruveta nu mai are capacitatea de a rezista, de a suporta o sarcina mai mare si cedeaza prin rupere. Viteza de incarcare pentru presa de incercat este data de relatia:

unde: R - viteza de crestere a incarcarii, N/s; s - cresterea in valoare a efortului, N/mm²s; d₁ si d₂ - dimensiunile laterale ale epruvetei, mm; l - distanta intre rolele inferioare, mm.

In cazul in care se lucreaza pe modul automat, se alege pentru incercare scala 3. Se inregistreaza incarcarea maxima indicata pe cadranul presei, se descarca manual presa, se scoate epruveta si se inregistreaza eventuala rupere in afara rolelor de incarcare la rubrica de observatii a formularului de incercare.

Dupa terminarea incercarilor, se vor indeparta de pe presa bucatile de beton si praful ramas dupa fiecare epruveta incercata, acordandu-se atentie zonei de culisare a pistonului, pentru a nu patrunde particule in uleiul care actioneaza pistonul.

c) Interpretarea rezultatelor

Rezistenta la intindere prin incovoiere este data de relatiile:

pentru betoane cu agregate grele:

pentru betoane cu agregate usoare:

in care: M - momentul incovoietor, N mm; W_pl - modulul de rezistenta, tinand seama de plasticizarea zonei intinse a prismei de beton, mm³; P - forta maxima in momentul ruperii epruvetei, citita pe cadranul presei, N; L - distanta dintre reazeme, mm; b - latimea medie a sectiunii transversale, mm; h - inaltimea medie a sectiunii transversale, mm.

Dimensiunile b si h se masoara perpendicular pe axa longitudinala a epruvetei, in imediata vecinatate a sectiunii de rupere.

Rezistenta la intindere prin incovoiere calculata se rotunjeste la cea mai apropiata valoare de 0,1 N/mm². Pentru o serie de epruvete, rezistenta la intindere prin incovoiere se determina ca medie aritmetica a rezultatelor obtinute.

Daca unul din rezultate se abate cu mai mult de 20 % fata de medie, acesta este eliminat si se recalculeaza media. Daca doua rezultate se abat, in sens contrar, cu mai mult de 20 % fata de medie, determinarea nu se va lua in considerare si se vor repeta incercarile pe o noua serie de epruvete. Rezultatele vor fi inregistrate si centralizate in raportul de incercare corespunzator intinderii prin incovoiere si fisa de incercare (Anexa 4.10, 4.11).

Determinarea rezistentei la incovoiere

Principiul metodei se bazeaza pe comportarea elastica a zonei intinse pana la rupere si, tinand seama de acest lucru, metoda consta in determinarea rezistentei la incovoiere pe epruvete prismatice si pe fragmente de la prismele incercate, prin aplicarea uniforma a unei singure incarcari, in mijlocul epruvetei asezate pe doua reazeme semicirculare.

a) Aparatura utilizata

Aparatura utilizata (la fel ca si in cazul incercarii la intindere prin incovoiere) consta din:

presa de incercat universala, de 50 . 1000 kN, cu reazeme reglabile si cutit pentru transmiterea fortei. Reazemele si cutitul trebuie sa aiba o sectiune semicirculara cu diametrul de 20 . 30 mm si pe toata perioada realizarii incercarii trebuie sa fie in contact cu betonul, pe toata latimea epruvetei. Distanta dintre reazeme se poate regla la 300 mm si 600 mm. Forta concentrata se transmite printr-un cutit asezat la mijlocul distantei dintre reazeme;

subler exterior 0 - 300 mm;

perie de par pentru curatarea epruvetelor;

dispozitiv pentru aplicarea sarcinii, fig.4.36, alcatuit din: doua role de reazem din otel si doua role superioare tot din otel, sustinute de un brat transversal articulat care imparte incarcarea aplicata de presa in mod egal intre cele doua role. Rolele au o sectiune transversala circulara cu diametru de la 20 mm la 40 mm, fiind mai lungi cu cel putin 10 mm fata de latimea (150 mm) epruvetei de incercat.

b) Mod de lucru

Epruvetele aflate in aceeasi stare de umiditate pe care au avut-o in mediul de pastrare, se curata cu peria de par de praful de pe suprafetele lor si se aseaza pe reazemele presei de incercat astfel incat forta transmisa prin intermediul cutitului sa actioneze perpendicular pe directia de turnare. Se verifica daca reazemele si cutitul sunt in contact cu epruveta de beton pe toata latimea acesteia, dupa care probele supun la incovoiere, prin aplicarea unei incarcari cu o viteza de 0,05 0,01 N/mm² s, pana la ruperea prismelor (vezi incercarea la intindere prin incovoiere).

c) Calculul rezistentei la incovoiere si interpretarea rezultatelor

Rezistenta la incovoiere se determina conform relatiei:

in care: M - momentul incovoietor, N mm; W_el - modulul de rezistenta, admitand comportarea elastica a zonei intinse a prismei de beton pana la rupere, mm³; P - forta maxima in momentul ruperii epruvetei, citita pe cadranul presei, N; L - distanta dintre reazeme, mm; b - latimea medie a sectiunii transversale, mm; h - inaltimea medie a sectiunii transversale, mm.

Rezultatul se rotunjeste la 0,1 N/mm².

Rezistenta la incovoiere determinata pentru o serie de epruvete, se stabileste ca medie aritmetica a rezultatelor obtinute.

Daca unul din rezultate se abate cu mai mult de 20 % fata de valoarea mediei, acesta va fi eliminat si se va recalcula media rezultatelor.

Daca doua din rezultate se abat, in sens contrar, cu mai mult de 20 % fata de medie, atunci determinarea nu se va lua in considerare si se va repeta incercarea pe alta de epruvete.

Rezultatele obtinute vor fi inregistrate in fisa de incercare si raportul incercarii, care contin informatii referitoare la:

la confectionarea epruvetelor, ca date obligatorii, avem: data confectionarii; date pentru identificarea epruvetelor; modul de confectionare; modul de pastrare; varsta de incercare si dupa caz, vor mai putea fi mentionate si: obiectul constructiei; partea sau elementul de constructie; rezistenta prescrisa; alte date impuse prin reglementari specifice;

la incercare, se inregistreaza cel putin urmatoarele date: felul epruvetelor si dimensiunile lor geometrice; notarea epruvetelor; data de primire; modul de pastrare; aspectul epruvetelor si eventual, daca au fost rectificate; metoda de incercare; varsta si data la care s-a efectuat incercarea; rezistentele obtinute - media si valorile individuale.

Rezistenta la inghet - dezghet a betonului

Scopul acestei proceduri este de a stabili rezistenta la inghet - dezghet a probelor de beton intarit prin metoda distructiva; betonul este realizat cu agregate grele si usoare. Aceasta caracteristica mecanica a betonului poate fi determinata si prin incercari nedistructive, prin urmarirea variatiei modulului de elasticitate dinamic.

Rezistenta la inghet - dezghet a unui beton depinde de compactitatea acestuia si de gradul de impermeabilitate la apa (STAS 3518-89).

Gradul de gelivitate reprezinta numarul de cicluri de inghet - dezghet la care trebuie sa reziste betonul, fara ca valoarea coeficientului de gelivitate (h_g) sa scada cu mai mult de 25 %. Coeficientul de gelivitate se determina cu relatia:

Clasele de gelivitate impuse betoanelor sunt: G50 , G100  si G150. Betoanele G 50 se incearca la 25 si la 50 de cicluri; betoanele G100 si G150 se incearca la fiecare 50 de cicluri. Pentru fiecare etapa de incercare, seria este constituita din 6 epruvete (3 constituie seria martor, iar 3 vor fi supuse la numarul de cicluri de inghet - dezghet necesar).

a) Conditii de mediu la realizarea incercarii

temperatura apei in baia cu apa pentru saturare si in bazinul de pastrare a epruvetelor martor 20^o 5^o C;

temperatura in camera de inghet -17^o 2^o C minim 30 minute la sfarsitul fazei de inghet;

temperatura apei din instalatia de dezghet 20^o5^o C.

b) Aparatura utilizata si materiale necesare

instalatie frigorifica echipata cu compresoare de RA - 10; 16; 32 / R22;

instalatie de dezghet cu dusuri;

carucioare cu capacitatea de 20 serii;

termometru cu alcool (-30⁰ ÷ 50⁰ C);

presa tip Heckert RDG EDB 400 T;

subler digital 0 - 300 mm.

3. Verificari obligatorii ale echipamentelor

Materialele necesare efectuarii incercarii, sunt:

cuburi de beton cu latura de 100,  150 sau 200 mm.

apa potabila

freon R12;R22;R502

bucati de material textil.

c) Metodologia de efectuare a incercarii

Ca principiu, rezistenta la inghet - dezghet se determina pe epruvete cubice cu latura de 10 cm, 20 cm sau 30 cm, numarul epruvetelor incercate si respectiv martor este de 6 (G50) si de 9 (G100 si G150). Pentru realizarea determinarii, epruvetele (inclusiv epruvetele martor) sunt saturate cu apa la temperatura de (+20 5) ^oC. In continuare, epruvetele destinate incercarii sunt introduse in camera de inghet si se tin timp de 4 ore la temperatura de (-7 2) ^oC, dupa care se scot si se introduc fie intr-o baie cu apa, fie se stropesc continuu cu apa a carei temperatura se mentine la (+20 5) ^oC timp de 4 ore. Pe toata aceasta perioada, epruvetele martor se mentin sub apa.

Cu 4 zile inainte de inceperea incercarii, epruvetele se introduc in baia de apa, la temperatura de 20^o5^o C, pentru a fi saturate.

Saturarea epruvetelor consta in efectuarea urmatoarelor etape:

ridicarea nivelului apei din bazin la 1/4 din inaltimea epruvetelor si mentinerea timp de 24 ore;

ridicarea nivelului apei din bazin la 1/2 din inaltimea epruvetelor si mentinerea timp de 24 ore;

ridicarea nivelului apei din bazin la 3/4 din inaltimea epruvetelor si mentinerea timp de 24 ore;

ridicarea nivelului apei din bazin cu 20 mm peste inaltimea epruvetelor si mentinerea timp de 24 ore, dupa care epruvetele se considera saturate.

Epruvetele destinate incercarii se introduc in camera frigorifica timp de 4 ore, iar epruvetele martor se pastreaza in continuare in apa.

Epruvetele introduse in camera frigorifica se mentin minim 30 minute la sfarsitul fazei de inghet, la temperatura de -17^o 2^o C .

Dupa cele 4 ore, se scot din camera frigorifica si se stropesc continuu cu apa, la temperatura de 20^o 5^o C.

Ciclurile se repeta pana la atingerea numarului prescris.

Dupa realizarea numarului de cicluri stabilit, epruvetelor li se calculeaza pierderile de rezistenta la compresiune; se supun la incercarea la compresiune 3 din epruvetele de incercare si acelasi numar de epruvete martor.

Gradul de gelivitate se considera realizat, daca trimestrial, cel putin 90 % din numarul de incercari care se analizeaza indeplinesc conditiile tehnice prevazute pentru elementele sau structurile din beton simplu sau beton armat pentru constructii industriale, constructii de locuinte, social culturale sau agrozootehnice (conform NE 012/99) si rezistenta la compresiune a epruvetelor supuse la inghet - dezghet scade cu cel mult 25 % fata de rezistenta epruvetelor martor, pentru betoanele puse in opera la constructii hidrotehnice (conform PE 713/90) sau exigentelor altor normative in vigoare.

Incercarea la inghet - dezghet pe pavele din beton folosite pentru pavaje, se efectueaza pe un numar de 3 epruvete. Placile se scufunda in bazinul cu apa termostatat, la temperatura de 15 ^oC, timp de 4 ore, in vederea saturarii. Dupa saturare, epruvetele se scot din apa, se sterg cu o carpa umeda de apa in exces si se supun inghetului in instalatia frigorifica, timp de 4 ore, la temperatura de -17^o 2^o C. Dupa expirarea perioadei de inghet, pavelele se introduc din nou in bazinul de dezghet si se mentin timp de 4 ore. Operatia se repeta de 20 ori, dupa care se observa si se noteaza modificarile suferite de pavele.

d) Interpretarea rezultatelor

Ca pierdere de rezistenta la compresiune, se ia diferenta dintre media aritmetica a rezultatelor pe proba martor si cele pe epruvetele de incercare, conform relatiei:

in care: R_m - media aritmetica a rezistentei la compresiune a epruvetelor martor, N/mm²; R_i - media aritmetica a rezistentei la compresiune a epruvetelor supuse la inghet - dezghet, N/mm².

Pentru placile si pavelele din beton, referitor la modul lor de comportare la inghet - dezghet, se considera ca ele sunt corespunzatoare, daca pentru nici una din placile sau pavelele supuse incercarii nu se constata deteriorari.

Determinarea duritatii superficiale a betonului cu sclerometrul Schmidt

Metoda duritatii superficiale a betonului cu sclerometrul Schmidt este o metoda nedestructibila, avand ca scop verificarea rezistentei la compresiune a betonului intarit, dupa punerea lui in opera.

Metoda are la baza masurarea reculului pe care il sufera un corp mobil, in urma impactului cu suprafata betonului. Informatiile obtinute se refera in principal, la calitatea betonului de la suprafata, pe o adancime de 2 - 3 cm (C 26-85). In timpul efectuarii incercarii nu se impun conditii speciale de mediu; se lucreaza la temperatura elementului de constructie verificat.

a) Aparatura utilizata

Aparatura utilizata consta din:

sclerometru Schmidt tip N, cu recul liniar;

piatra de polizor;

nicovala etalon.

Verificari obligatorii ale aparaturii: verificarea periodica a sclerometrului se face o data la 500 lovituri, iar dupa depasirea unui numar de 2000 de lovituri, verificarea trebuie facuta la fiecare incercare sau cel mult la 200 de lovituri. Verificarea se face pe o nicovala etalon, furnizata de producator. Citirea de etalonare este de 80 diviziuni. Se admit abateri de la valoarea de referinta pana la 5 %. La fiecare 2000 de lovituri se recomanda curatarea si intretinerea sclerometrului.

b) Efectuarea incercarii

Initial, se stabilesc toate elementele de incercare (elemente pe care beneficiarul incercarii sau persoana abilitata sa efectueze controlul le solicita). Alegerea zonelor de incercare pe element se face respectand urmatoarele recomandari:

se evita fata de turnare si fata opusa acesteia;

se evita zonele cu segregari, fisuri, rosturi, etc.;

se evita zonele care corespund armaturilor, indeosebi cand acestea sunt la suprafata betonului;

se evita zonele adiacente muchiilor, pana la 5 cm de muchie.

O zona de incercare are o suprafata cuprinsa intre 200 - 400 cm. Pe aceasta suprafata se pot aplica cele 6 9 lovituri necesare determinarii indicelui de recul mediu pe zona. Pregatirea unei zone consta in indepartarea pojghitei de lapte de ciment separata la compactarea betonului si indepartarea rugozitatilor existente pe suprafata betonului.

Pregatirea suprafetei se face prin polizare. Grosimea stratului indepartat este bine sa fie de minim 1 mm. Dupa polizare, se curata praful rezultat, prin suflare. Pe suprafata astfel pregatita se aplica loviturile cu sclerometrul, astfel incat distanta intre puncte sa fie de minim 3 cm. In timpul incercarii, sclerometrul trebuie mentinut riguros perpendicular pe suprafata de incercare. Armarea si declansarea sclerometrului trebuie facuta printr-o apasare lenta, progresiva, fara smucituri. Citirea aparatului se face in numere intregi, dupa declansarea loviturii, dar inainte de a elibera de presiune tija sclerometrului.

Se calculeaza diferenta dintre valoarea minima si maxima a valorilor citite, adica:

Daca DN ≤ 5 diviziuni, atunci toate masuratorile sunt valabile. Daca DN > 5, atunci este necesara o prelucrare selectiva a rezultatelor. Numarul valorilor valabile ramase in calculul mediei trebuie sa fie de cel putin 5. Cu rezultatele valabile, se calculeaza indicele de recul mediu.

Relatia dintre indicele de recul si rezistenta la compresiune a betonului este stabilita in urmatoarele conditii:

sclerometrul Schmidt tip N neuzat;

impactul asupra betonului cu sclerometrul in pozitie orizontala;

temperatura mediului inconjurator 20 ^oC.

Deoarece la folosirea sclerometrului conditiile sunt de multe ori altele, este necesar sa se faca o corectie corespunzatoare, pentru a se putea determina corect rezistentele betonului. Aceste corectii se refera la:

corectia de temperatura;

corectia de uzura;

corectia de unghi sau de pozitie.

Dupa aplicarea acestor corectii, se stabileste un indice de recul definitiv, care se rotunjeste la 0,5 unitati. Relatia de baza intre duritatea superficiala a betonului, exprimata prin indicele de recul si rezistenta la compresiune stabilita pentru un beton (beton standard), este:

Betonul de referinta are urmatoarele caracteristici:

tip ciment             II A-S 32,5;

dozaj ciment        300 kg/m³;

natura agregate               silico-calcaroasa;

maturitate            900 C x zile;

umiditate: corespunzatoare pastrarii conform STAS-ului (7 zile in apa + 21 zile in aer).

In situatia in care compozitia betonului de incercat nu corespunde betonului de referinta, se calculeaza un coeficient de influenta, C_t, conform relatiei:

in care: C_c - coeficient de influenta al tipului de ciment; C_d - coeficient de influenta al dozajului de ciment; C_a - coeficient de influenta al naturii agregatelor; C_u - coeficient de influenta al umiditatii betonului; C_m - coeficient de influenta al maturitatii betonului.

Rezistenta betonului din lucrare (R_ef) se determina conform relatiei:

unde: R_ref - rezistentele betonului de referinta, corespunzatoare indicilor de recul masurati.

Acest calcul este usurat de tabelul 1.2 din C 26/85, care da direct rezistentele betonului din lucrare, pentru valori ale C_t.

Precizia determinarii rezistentei betonului din lucrare, pe baza compozitiei sale, este in general mai slaba decat precizia determinarii cu ajutorul unui numar mai mare sau mai mic de epruvete din betonul incercat.

c) Interpretarea rezultatelor

Se compara rezistenta obtinuta in urma incercarii cu rezistenta prescrisa in proiectul de executie. Rezultatele sunt inregistrate in formularul raportului de incercare a rezistentei betonului intarit prin metoda nedistructiva cu sclerometrul.

Rezistenta la uzura a betonului intarit

Rezistenta la uzura este caracterizata de volumul excavatiei intr-un anumit interval de timp, volum masurat cu ajutorul unui nisip de granulatie fina, care umple golul lasat de materialul pierdut in timpul incercarii.

Indicele de uzura este cantitatea de nisip, exprimata in grame, al carui volum este egal cu volumul excavatiei produsa in timpul incercarii (PE 713/90 revizuit 1999).

a) Aparatura utilizata:

balanta analitica;

aparatul de uzura, compus din: compresor ECR 350, rezervor de nisip, dispozitiv de fixare a epruvetei, injector pentru nisip si injector de apa.

Verificari obligatorii ale aparaturii:

balanta se verifica in conformitate cu normele de metrologie;

aparatul de uzura se verifica pe o suprafata plana din sticla, in aceleasi conditii ca si la incercarea propriu-zisa, expunandu-se insa, intr-un singur punct, timp de trei minute. Proba etalon de sticla va avea grosimea minima de 12 mm, iar indicele realizat de 10,8 - 11,2;

inainte de efectuarea incercarii, se verifica diametrul interior al duzei injectorului de nisip - aer, aceasta trebuind schimbata in cazul in care depaseste diametrul de 4 mm. Debitul jetului de nisip este de cca.1750 g/min.

Materialele necesare pentru efectuarea incercarii:

proba de beton intarit, saturata in prealabil;

nisip de granulatie foarte fina (fractiunea 0,08 - 0,16 mm). Nisipul utilizat la incercare poate fi refolosit dupa o resortare prealabila si aducerea in limitele date de STAS 3/87.

La realizarea acestei incercari, nu se impun conditii speciale de mediu, se lucreaza la temperatura camerei.

b) Mod de efectuare a incercarii

Epruveta de beton, saturata in prealabil, se aseaza si se fixeaza in stativ, cu una din fetele laterale spre injectoare. Se potrivesc capetele duzelor injectoarelor de nisip si apa la distanta de 7 cm de mijlocul fetei epruvetei. Unghiurile sub care cad jeturile cu presiune sunt de 30^o pentru nisipul cu aer si respectiv, 55^o pentru jetul de apa. Presiunea cu care loveste jetul de nisip este de 3 atm., iar presiunea jetului de apa este egala cu presiunea din reteaua de alimentare.

Se deschide robinetul de alimentare al injectorului de apa, se porneste compresorul si se asteapta pana cand presiunea atinge valoarea de 3 atm. Se deschide robinetul de nisip - aer, expunandu-se suprafata epruvetei timp de 3 min., dupa care se intrerupe jetul de nisip - aer si apoi cel de apa.

Se deplaseaza epruveta cu 2 cm fata de vechiul centru de lovire si se repeta incercarea inca 3 min. Aceiasi incercare, se efectueaza cel putin pe inca o fata laterala a epruvetei de beton.

Volumul excavatiei lasat in beton, dupa incercare, se umple cu nisip clasa 0,08 - 0,16 mm, se indeasa batand usor cu ciocanul, apoi se niveleaza, indepartandu-se surplusul. Se scoate nisipul si se cantareste, obtinandu-se indicele de uzura.

c) Interpretarea rezultatelor

Ca rezultat, se ia media obtinuta in urma incercarii, pe cel putin doua fete laterale. In functie de  valoarea indicelui de uzura, betoanele se impart in :

betoane foarte rezistente la uzura, caracterizate de un indice de uzura de 11 - 22;

betoane rezistente la uzura, cu indicele de uzura de 23 - 32;

betoane slabe la uzura, cu un indice de uzura mai mare de 32.

Rezultatele obtinute in urma efectuarii acestei incercari se vor inregistra si centraliza in "Raportul de incercare nr. . . . din data . . . . . . . . .. pentru incercarea epruvetelor de beton intarit la uzura" si in fisa corespunzatoare incercarii la uzura.