|
|
|
Betonul este o piatra artificiala de constructie obtinuta in urma intariri unui amestec bine omogenizat din agregate, lianti (de obicei cimentul) si apa, luate in anumite proportii .amestecul de liant si apa formeaza o pasta care, in urma unor procese fizico-chimice, se intareste, transformandu-se intr-o masa solida (numita piatra de ciment), care leaga intre ele granulele de agregat, dand astfel betonului caracterul de monolit. In afara constituentilor de baza, betonul poate sa mai contina si anumite adaosuri active sau inerte care-i imbunatatesc anumite proprietati. Initial, amestecul se prezinta sub forma unei mase consistente, denumita beton proaspat, care dupa intarirea pastei de ciment se transforma intr-o masa solida denumita beton intarit sau beton simplu.
Betonul constituie unul din principalele materiale de constructii, datorita avantajelor pe care le prezinta: durabilitate, rezistente mecanice si la foc, posibilitatea de a-si modifica in limite largi rezistenta densitatea, conductivitatea termica etc., posibilitatea executarii elementelor de constructii de orice forma turnate monolit sau ca prefabricate. Betonul folosit in constructii este betonul de ciment realizat cu cimentul silicios ca liant. Betoanele de ciment se folosesc ca betoane simple, pentru elementele de constructii care rezista la compresiune, insa au rezistenta mica la intindere.
La stabilirea compozitiei betonului trebuie respectate prevederile din proiect referitoare la: clasa betonului, tipul de ciment, tipul de aditiv, raportul apa-ciment (A/C), dozajul minim de ciment, densitatea armaturilor, marimea granulei maxime a agregatelor, lucrabilitatea necesara la punerea in opera si tehnologia de punere in opera.
Valoarea A/C este in functie de clasa betonului si de gradul de omogenizare realizat la prepararea betonului. Tipul de ciment se alege in functie de conditiile de exploatare, de conditiile de executie, tehnologie adoptata, de clasa betonului.
Prepararea betonului. Procesul tehnologic de preparare a betonului cuprinde urmatoarele etape: stabilirea compozitiei betonului, dozarea componentilor betonului si amestecarea betonului.
Agregatele si apa se dozeaza prin cantarire, iar cand nu exista mijloace de cantarire se pot folosi cutii etalonate pentru agregate, pentru ciment se foloseste sacul sau cutii etalonate, iar pentru apa recipiente gradate.
Prepararea consta in amestecarea componentilor in scopul realizarii unui produs cat mai omogen printr-o distribuire cat mai uniforma a agregatelor, a cimentului si a apei in masa amestecului de beton proaspat astfel incat sa nu existe zone care sa contina cuiburi de agregate fara ciment sau pasta de ciment fara agregate. Prepararea betonului se face atat manual cat si mecanizat.
In conditiile executarii industrializate a lucrarilor de beton monolit, prepararea betonului are loc in centrale si in statii de beton.
Centralele si statiile de betoane sunt instalatii complexe, alcatuite dintr-un ansamblu de utilaje si masini care executa urmatoarele operatii: dozarea si transportul componentilor betonului, amestecarea, descarcarea si incarcarea betonului in mijloacele de transport.
Dintre cele mai utilizate unitati de preparare centralizata a betonului sunt: statia de beton semiautomata in doua trepte, cu productivitate de 35 m3 beton/ora; centralele CEDOMAL 50 cu o productivitate de 50 m3/ora; centrale de beton mobile cu doua trepte, cu productivitate de 15000.30000 m3/an, centrale de beton intr-o singura treapta, cu productivitate de 60000..90000 m3/an. In toate aceste unitati, operatiile de dozare si amestecare a componentilor sunt automatizate.
Prepararea manuala a betonului se aplica la lucrari de mica importanta, prin amestecarea nisipului cu cimentul si cu pietrisul. Dupa obtinerea unui amestec omogen se introduce treptat apa, pana la obtinerea unui beton de consistenta dorita.
Prepararea mecanizata a betonului - se executa cu ajutorul betonierelor, care asigura realizarea unui amestec omogen intr-un timp relativ scurt.
Betonul se amesteca pe cale mecanica, folosind betoniere cu amestecare fortata sau betoniere cu cadere libera. In cazul utilizarii agregatelor cu granule mai mari de 40 mm se folosesc numai betoniere cu cadere libera.
Atat betonierele cu cadere libera cat si cele cu amestecare fortata au capacitatea de 250 l si 500 l fiind echipate cu contor de apa comandat de un ventil cu deschidere rapida. La betonierele cu cadere libera in toba de amestec exista palete care ridica materialul pana la un nivel, de unde il elibereaza, iar acesta in cadere, se incruciseaza cu cel in curs de cadere realizandu-se amestecul. La betonierele cu amestecare fortata materialul este impins de paletele in miscare pe traiectorii care se incruciseaza, realizandu-se un flux continuu de amestecare. Betonierele se comanda prin butoane de la un tablou central. Betoniera se incarca astfel: se introduce initial in toba circa 15% din cantitatea de apa, apoi se introduc simultan agregate, ciment si resturi de apa. Cand se incarca cupa, cimentul se aseaza intre straturile de agregate; pentru betonierele cu amestecare fortata se recomanda ca cimentul sa fie introdus direct in toba betonierei cu ajutorul unui snec.
Durata de amestecare va fi de cel putin 45 s si se prelungeste in urmatoarele situatii: utilizare de aditivi sau adaosuri, perioada de timp friguros, utilizare de agregate cu granule mai mari de 31 mm, betoane cu lucrabilitate redusa.
Se va evita golirea betonierelor direct in mijlocul de transport, folosindu-se pentru aceasta buncare intermediare, cu capacitate egala cu maximum trei sarje. Buncarele intermediare trebuie complet golite de beton, curatindu-se pereti de cel putin doua ori intr-un schimb; nu se admite mentinerea betonului in buncar mai mult de ½ ora. Durata de incarcare cu beton a unui mijloc de transport nu trebuie sa depaseasca 25 de minute.
Transportul betonului intre locul de preparare si cel de punere in opera cuprinde: transportul orizontal la distante mari pana la obiect si transportul in cadrul obiectului la distante scurte.
Transportul betonului de la locul de preparare la locul de punere in opera trebuie sa se efectueze in minimum de timp si cu manipulari (incarcari, descarcari) minime.
Mijloacele de transport folosite trebuie sa fie etanse, pentru a nu permite scurgerea laptelui de ciment. Pe timp de arsita sau ploaie, mijloacele de transport trebuie sa fie acoperite. Mijloacele de transport trebuie curatate cu jet de apa cel putin de doua ori pe schimb precum si la intreruperea lucrului.
Transportul betonului poate fi intermitent sau continuu in functie de volumul total al betonului care trebuie transportat si distanta de transport.
Transportul intermitent se face cu ajutorul roabelor, vagoanelor, buncarelor, remorcilor tractate, autobasculante sau cu mijloace specializate (autoagitatoare) care amesteca pe tot parcursul betonul gata preparat.
Transportul continuu se face cu ajutorul benzilor transportoare, pompelor si conductelor pentru beton, etc.
Dupa nivelul la care se gaseste betonul proaspat si locul de punere in opera, transportul betonului se face pe orizontala sau pe verticala;
a) Transportul pe orizontala se face cu urmatoarele mijloace:
< roaba, pe teren natural, sau pe plansee cu cofraje usoare, pentru distante pana la 40 m;
< vagonul, pe cai amenajate special, pentru distante pana la 300 m;
< buncarul, pe cai amenajate, sistem folosit in special in fabricile de prefabricate;
< autoancarcatorul, care este un mijloc mecanic mobil folosit pentru transportul betonului in spatii inguste;
< autocamioane basculante, pentru distante mari de transport pe orizontala (pana la 1,5 km);
< autocamioane cu cisterna amestecatoare, cu capacitate de transport intre 3 - 6 m3 beton , acestea prezinta avantajul evitarii pericolului de segregare;
< autobetoniere, care sunt utilaje pentru distante foarte mari si care in timpul transportului realizeaza si amestecarea in continuare a betonului.
b) Transportul pe verticala se face cu:
< boburi, care sunt mici ascensoare de santier care ridica la punctele de turnare vagonete, tomberoane, buncare etc.
< elevatoare cu cupa, realizate prin trecerea unui cablu mobil cu cupe pe 2 scripeti
< macarale catarg, de fereastra, turn autopropulsate, care ridica vagonete, bene, tomberoane, etc.
< pompe de beton, care permit transportul continuu si uniform al betonului prin tevi metalice sau furtune de cauciuc, direct de la betoniere la tipare fara alte transporturi.
c) Transportul inclinat se realizeaza cu:
< transportoare cu banda, (banda avand lungimi de 3..30 m) sunt folosite pentru pante pana la 200;
< jgheaburi din lemn sau metalice, pentru pante pana la 300;
< tuburi din lemn sau burlane metalice, folosite pentru reducerea inaltimi de turnare a betonului.
3. Punerea in opera a betonului
Punerea in opera a betonului cuprinde ansamblul operatiilor tehnologice de betonare propriu-zisa, care asigura realizarea diferitelor elemente de constructie din beton in conformitate cu forma, dimensiunile si conditiile de calitate prevazute in proiect. Punerea in opera a betonului cuprinde urmatoarele faze principale de lucru:
pregatirea turnarii betonului;
introducerea betonului in cofraje;
compactarea si nivelarea (finisarea suprafetelor libere ale betonului).
Calitatea betonului depinde in mare masura, de modul cum a fost efectuata turnarea acestuia. Inainte de inceperea turnarii se executa lucrari pregatitoare de control si verificare ale cofrajelor si utilajelor necesare prepararii, transportarii, turnarii si compactarii betonului. Pentru o buna desfasurare a turnarii betonului, trebuie verificata functionarea corecta a utilajelor pentru turnare si compactare si asigurata apa, energia electrica si accesul. Turnarea betonului consta in introducerea si raspandirea acestuia direct sau prin dispozitive ajutatoare in interiorul spatiului cofrat, astfel incat acesta sa fie umplut in intregime.
Betonul se toarna in cel mai scurt timp dupa preparare (maxim 15 minute de la aducerea lui la locul de punere in opera) pentru a nu depasi timpul de incepere a prizei tinand cont si de operatiile de compactare si netezire. La turnare este necesar sa se respecte urmatoarele reguli:
trebuie pastrata consistenta prevazuta pentru betonul respectiv;
inaltimea de turnare a betonului nu trebuie sa fie mai mare de 3 metri, iar daca totusi se face trebuie sa se ia masuri speciale;
raspandirea betonului in cofraje sa se faca cat mai uniform si in grosimea necesara;
nu se admite descarcarea directa a betonului din bene in cofrajele elementelor ce se betoneaza; descarcarea betoanelor din bene trebuie efectuata pe platforme special amenajate in apropierea punctelor de turnare sau deasupra acestora;
nu se admite intinderea betonului prin tragere cu grebla sau azvarlirea cu lopata la distante mai mari de 1,5 metri;
inainte de turnare betonul trebuie reamestecat pana isi recapata omogenitatea (betonul segregat nu va fi folosit);
la turnare se recomanda folosirea tuburilor inchise, iar in cazul folosirii jgheaburilor acestea trebuie prevazute la capete cu palnii de minim 60 cm lungime pentru a asigura astfel caderea verticala a betonului;
este interzisa strambarea sau deplasarea armaturilor fata de pozitia din proiect;
se va urmari cu atentie acoperirea cu beton a armaturilor conform prevederilor proiectelor;
in timpul betonarii, muncitorii si utilajul de transport vor circula pe punti speciale care sa nu rezeme pe armaturi, fiind interzisa circulatia directa pe armaturi;
in cazul in care apar deplasari sau deformari ale cofrajului betonarea se intrerupe procedandu-se la inlaturarea defectiunii inainte de a incepe priza betonului.
Compactarea betonului are o influenta hotaratoare asupra rezistentei, omogenitati, structurii si aspectului exterior al betonului. Betonul turnat trebuie compactat, pe de o parte, pentru a reduce volumul golurilor din masa sa si a elimina o parte din apa de amestecare in exces, iar pe de alta parte, pentru a umple perfect spatiile dintre armaturi.
Compactarea se poate face manual sau mecanic. Procedeul de compactare se alege in functie de: consistenta betonului, forma elementului de constructie ce se betoneaza, pozitia armaturii in cofraj, curba granulometrica a agregatelor si dimensiunea maxima a acestora.
Compactarea se considera terminata in momentul in care la suprafata betonului apare un strat subtire de lapte de ciment.
4. Protectia mediului
O atentie deosebita trebuie acordata masurilor de protectie a mediului, iar inginerii constructori trebuie pregatiti in acest domeniu, pentru a putea lua masurile necesare de prevenire a poluarii aerului ,apei si solului.
Din sursele de poluare ale aerului fac parte:
fabricile de ciment;
fabricile de materiale de constructii.
Procesele care genereaza poluarea in cazul fabricilor de ciment sunt:
transportul;
prepararea materiilor prime;
arderea si macinarea clincherului;
incarcarea si transportul clincherului.
Agentii poluanti in cazul fabricilor de ciment sunt:
pulberile de materii prime;
cimentul cu continut de SiO2.
Procesele care genereaza poluarea in cazul fabricilor de materiale de constructii sunt:
transportul;
macinarea;
prelucrarea;
arderea.
Agentii poluanti in acest caz sunt:
pulberi netoxice, fibrogene;
azbest, cancerigen.
Pulberile in suspensii de la fabricile de ciment conduc nu numai la poluarea aerului ci si a apei si solului.
Prin sistem de monitoring s-au introdus limite cu continutul de poluanti si prin decret s-au stabilit ca masuri, diminuarea acestora iar daca nu este posibil se impune chiar oprirea unor agenti care au efect nociv pentru sanatate.
Ca impact principal il constituie efectul asupra sanatatii oamenilor care prin inhalarea acestor substante ajung la imbolnaviri grave.
In zona cu aer infestat , prin ploile acide care cad, aceste substante ajung in sol agravand situatia agriculturii.
Principalele masuri care se iau pentru combaterea poluari sunt:
introducerea de filtre de neutralizare a poluantilor atat la mijloacele de transport cat si la fabricile de ciment;
mijloacele de transport trebuie sa foloseasca benzina fara plumb.
De asemenea poluarea sonora provoaca la nivelul organismului uman o gama larga de efecte, incepand cu usoara oboseala auditiva si pana la stari nevrotice grave si chiar traumatisme ale organului auditiv, in functie de intensitate, frecventa si durata zgomotului.
Organizatia Mondiala a Sanatatii, prin organismele pe care le coordoneaza, se preocupa de problema reducerii zgomotelor in egala masura ca si de mentinerea puritatii aerului, apelor si solului.
Masuri pentru combaterea sau atenuarea nivelului de zgomot:
atenuarea nivelului de zgomot produs de masini unelte si de utilajele folosite;
amplasarea rationala a cladirilor si a incaperilor zgomotoase, precum si a surselor de zgomot;
captusirea peretilor incaperilor cu materiale fonoabsorbante si montarea de panouri fonoizolante si fonoabsorbante perpendicular pe directia de propagare a zgomotului;
la alegerea masinilor - unelte si utilajelor, in conditii tehnice comparabile, se va acorda prioritate acelora care produc zgomotul cel mai mic, precum si acelora care sunt sau pot fi complet automatizate in masura in care aceasta corespunde si cerintelor tehnologice si economice;
acoperirea cu carcase fonoizolante si fonoabsorbante a pieselor sau a ansamblurilor de piese ale masinilor unelte si ale utilajelor care produc zgomot;
carcasarea in intregime a masinilor unelte si a utilajelor care radiaza zgomot prin intreaga lor suprafata;
prevederea de atenuatoare de zgomot la masini unelte si la utilajele care produc zgomote de natura aerodinamica.
Pentru combaterea poluarii si inlaturarea efectelor negative exista preocupari permanente, fapt demonstrat si prin crearea de numeroase comisii, de exemplu de protectia muncii, de igiena si sanatate publica, organisme insarcinate cu controlul aplicarii legii privind reducerea zgomotelor
