Compactare (beton)
Compactarea sau compactarea betonului are funcția de a garanta cea mai mare compactitate, omogenitate și densitate a conglomeratului proaspăt [1] .
Rezistența finală a betonului este puternic influențată de gradul de compactare atins în timpul instalării.
O compactare bună este legată de lucrabilitatea betonului proaspăt, care trebuie garantată prin studierea unui proiect de amestec adecvat, care trebuie să garanteze un amestec care are clasa de consistență cerută de proiectant.
Criterii
Energia de compactare poate fi transmisă betonului prin două criterii diferite, care pot fi utilizate simultan:
- cu vibrații interne : în mod normal se folosește vibratorul cu ac ( vibratoare de imersie ), care este introdus direct în masa de beton proaspătă. Acul vibrator trebuie introdus vertical și deplasat, din punct în punct în beton, aproximativ la fiecare 50 cm; durata vibrației va fi extinsă în timp în funcție de clasa de consistență a betonului;
- cu vibrații externe : energia vibrației este transmisă de aparate ( vibratoare de perete ) fixate direct pe cofraj, prin care este transmisă mixului. Efectul vibrației se simte pentru o adâncime de aproximativ 20-30 cm și pentru o lățime de 1-2 m. Prin urmare, pentru a produce o vibrație bună, aranjamentul dispozitivelor vibratoare trebuie studiat de la caz la caz.
Defecte
Un beton slab compactat poate avea goluri și alte defecte în interior, cum ar fi cuiburi de pietriș , care cresc permeabilitatea matricei de ciment la agenți agresivi, cu riscul de a compromite durabilitatea acestuia.
Mai mult, prezența golurilor interne în masă poate provoca o reducere a aderenței beton-oțel, deoarece armăturile metalice nu ar fi complet învelite de conglomerat.
În cele din urmă, lipsa de compactitate a betonului determină, de asemenea, o reducere a proprietăților mecanice ale materialului.
Post-constipație
Post-constipația constă în efectuarea unei constipații cu vibratoare externe, la 15 - 45 de minute după prima constipație.
Cu acest tratament, rezistența mecanică a betonului este mult crescută.
Gradul de compactare
Gradul de compactare a betonului este definit ca raportul dintre densitatea ρ v0 a unui specimen cubic (sau cilindric) prelevat în timpul turnării betonului și acel ρ v al unui miez extras din structură:
- g c = ρ v / ρ v0 .
Gradul de compactare permite stabilirea cantității de compactare realizată de betonul în loc față de cel ideal care este reprezentat de cubul de beton ambalat în timpul construcției, care este de obicei compactat până la refuz (compactare completă) și întărit în condiții standard (20 ° C și RH ≥95%) care sunt în mod normal diferite de cele găsite la fața locului.
După cum este evident, valoarea maximă care poate atinge g c este 1, situație care apare atunci când compactarea betonului în loc se realizează cu aceeași eficiență cu care este compactat același conglomerat al exemplarelor.
Valoarea gradului de compactare influențează rezistența mecanică a materialului, cu cât valoarea acestuia este mai mică, prin urmare, cu cât este mai mare volumul golurilor din cauza defectelor de compactare a betonului, cu atât este mai mare reducerea rezistenței mecanice a structurii în comparație cu cea a betonul furnizat. la fața locului, dar încă nu este instalat.
Mai mult, pe măsură ce crește volumul golurilor, scade și gradul de durabilitate al materialului.
Pentru a verifica conformitatea cu valoarea R ck a betonului furnizat la fața locului, s-a făcut întotdeauna referire la rezistența la rupere a exemplarelor cubice R c de beton, ambalate conform prescripției anterioare (g c = 1) și aplicând următoarele verificări de acceptare propuse conform legislației actuale:
- controlul de tip „A”, care se referă la jeturi de amestec omogene care nu depășesc 1500 m³;
- controlul de tip „B” sau controlul statistic, care trebuie aplicat în mod obligatoriu dacă jeturile de amestec omogen depășesc 1500 m³.
Este evident că, în realitate, aceste verificări, chiar dacă sunt satisfăcute, nu garantează că rezistența betonului este conformă cu cea prevăzută în anexele de proiectare, deoarece de obicei în acest caz g c <1, deoarece este dificil de obținut o compactare a refuzului la fața locului [2] și condițiile de mediu nu sunt aproape niciodată cele standard.
În acest sens, NTC 2008 impune, de asemenea, ca valoarea rezistenței mecanice f c în loc obținută din nucleele extrase din structură [3] să nu fie mai mică de 85% din valoarea teoretică stabilită de proiectant.
Pentru un proiect structural complet, proiectantul ar trebui să țină cont de toate acestea în faza de proiectare.
Există formule care ne permit să luăm în considerare valoarea g c în identificarea rezistenței caracteristice la compresiune R ck .
Una dintre aceste formule este:
- R ck = R cak / (4g c -3,2) ( MPa )
unde este
- R ck este rezistența caracteristică a alimentării, referită la gura malaxorului pentru camion ;
- R cak este rezistența caracteristică a structurii.
Prin urmare, este posibil să acționăm în modul următor: Să presupunem că proiectantul, pentru a respecta condițiile statice și condițiile de durabilitate ale materialului, are nevoie de o valoare de rezistență egală cu R cak ; proiectantul stabilește o valoare g c , pe baza clasei de consistență:
| consistența conform lui Abrams | coeficient g c |
| S2 | 0,90-0,93 |
| S3 | 0,93-0,95 |
| S4 | 0,95-0,97 |
| S5 | 0,97-0,98 |
Prin substituirea valorilor astfel obținute în formula anterioară, se obține valoarea lui R ck a betonului care trebuie furnizat pe șantier.
Prin urmare, pentru a permite verificarea calității betonului care trebuie furnizat la fața locului, proiectantul trebuie să indice:
- clasa de rezistență (R ck );
- clasa de expunere;
- clasa de consistență;
- diametrul maxim al agregatului .
Respectarea acestor cerințe este responsabilitatea furnizorului de beton și, în orice caz, directorul de construcții trebuie să verifice conformitatea cu cerințele de proiectare prin:
- tipul de control A sau B pentru a verifica R ck ;
- control cu testul conului Abrams sau teste similare, pentru a verifica consistența amestecului proaspăt;
- măsurarea celor mai mari agregate.
Dar respectarea acestor cerințe garantează doar calitatea betonului furnizat la fața locului, dar nu poate garanta că structura conține conglomeratul cu caracteristicile de rezistență și durabilitate prescrise de proiectant.
În acest scop, următoarele cerințe trebuie indicate și în anexele de proiectare:
- grosimea capacului de beton în funcție de clasa de expunere;
- durata condimentării umede la care trebuie să fie supuși elementele proaspăt dezbrăcate;
- valoarea g c .
Respectarea tuturor acestor cerințe garantează atât buna calitate a betonului, cât și în scopul durabilității, precum și respectarea valorii R cak cerute de proiectant.
Vibrator de imersie
Vibratorul cu ac este un dispozitiv electric utilizat pentru vibrația punctuală a betonului.
Acul vibrator este format dintr-o parte cilindrică imersată (cu motor electric de înaltă frecvență), un tub de manevrare din cauciuc și un cablu de alimentare cu mufă și comutator manual
Domeniul de aplicare este ușor de identificat, deoarece o suprafață de mortar aproape circulară cu raza r este generată în jurul aparatului din care ies bule de aer.
O vibrație bună a jetului trebuie efectuată cu o baterie de vibratoare cu ac plasate la o distanță centrală de 2r.
Pentru o compactare bună cu vibratoarele cu ac, turnarea trebuie efectuată în straturi uniforme de grosime nu prea mare (de ex. 50 cm).
Este posibil să recunoaștem când o turnare este suficient de compactată, deoarece după un anumit timp de la începutul vibrației, pe suprafața turnării se formează o suspensie fină, cu aspect strălucitor, de mortar, în plus bulele de aer în creștere devin mai rare. În acest moment, compactarea poate fi considerată completă.
Continuarea vibrațiilor riscă segregarea betonului cu separarea crescândă la suprafața fracției fine și a apei și acumularea pe fundul fracției mai grele.
Acest fenomen este mai pronunțat în betoanele fluide.
În orice caz, o vibrație mai prelungită este preferabilă unei vibrații de scurtă durată.
Durata vibrației
Durata acțiunii vibratorului acului depinde de clasa de consistență a betonului care trebuie compactat.
Tabelul următor leagă timpul de vibrație de clasa de consistență relativă.
| Clasa de consistență ( con Abrams ) | t (s) |
| S1 | 25-30 |
| S2 | 20-25 |
| S3 | 15-20 |
| S4 | 10-15 |
| S5 | 5-10 |
Notă
- ^ Beton care nu a făcut încă soclu . Betonul compactat, dar încă nu întărit se mai numește beton verde
- ^ Cu excepția cazului în care se utilizează beton autocompactant .
- ^ Ținând cont de relația de conversie dintre rezistența unui specimen cilindric și cea a unuia cubic: f c = 0,83 R c . Legislația prevede, de asemenea, utilizarea metodelor nedistructive, cum ar fi testele sclerometrice , care permit calcularea rezistenței mecanice la fața locului într-un mod indirect.
Bibliografie
- Mario Collepardi - Rezistența mecanică a specimenului și a structurii - revista Mapei
