DegradareaConstructilior_010

5/12/2018 DegradareaConstructilior_010 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/degradareaconstructilior010 1/302

Dr. ing. PAUL POPESCU

DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR

Editia a II -a



©Editura Fundatiei Romania de Maine, 2010

http://www.edituraromaniademaine.ro/Edituri recunoscuti de Ministerul Educa(iei, Cercetarii, Tineretului

si Sportului prin Consiliul National al Cercetarii Stiintificedin Invatamantul Superior (COD 171)

Descrierea CIP a Bibliotecii Nationale a Romiiniei

POPESCU, PAULDegradarea constructiilor /Paul Popescu. Ed. a 2-a. - Bucuresti:Editura Fundatiei Romania de Maine, 2010Bibliogr.ISBN 978-973-163-563-7

624.059.22(075.8)

Reproducerea integrals sau fragmentara, prin orice forma si prin oricemijloace tehnice, este strict interzisa si se pedepseste conform legii.

Raspunderea pentru continutul si originalitatea textului revine exclusivautorului/autorilor.





9

9

1013

15

15

1628

313232

33

35

35

3739

44

444648

CUPRINS

I. DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR. OBIECTUL STIINTEIPATOLOGIEI CONSTRUCTIILOR.............................................

I. 1 . Introducere.......................................I2.Cauzele degradArii constructiilor......I0.Noi concepte in studiul degradArilor.

II. EXPLICITAREA EXIGENTELOR ESENTIALE IMPUSECONSTRUCTIILOR PRIN DIRECTIVA EUROPEANA........

II.~ . Reconsiderarea cerintelor societatii fatd de constructii...........II2.Exigenta esentiald nr. 1 „Rezistenta mecanicd si stabilitatea"II3.Exigenta esentiald nr. 2 „Siguranta in caz de incendiu"...........

II4.Exigentaesentialdnr. 3 „Igiena, sAnAtatea simediulinconjurator".II5.Exigenta esentiald nr. 4 „Siguranta in exploatare"..................II6.Exigenta esentiald nr. 5 „Protectia contra zgomotului"...........II7.Exigenta esentialdnr. 6 „Economie de energie si izolareatermic5"

FACTORUL TIMP IN CONCEPTIA SI COMPORTAREAIII.

CONSTRUCTIILOR ....................................................................

III. 1 . Importanta factorului timp in conceptia si comportarea

constructiilor..........................................................................III.2. Exemple referitoare la influenta factorului timp asupra

structurilor din beton armat ...............................................III.3. Clasificarea agentilor ce actioneaza asupra constructiilor ..

IV. DURABILITATEA SI DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR DINBETON ..................................................................................

IV. 1. Durabilitatea betonului ..........................................................IV2.Degradarea betonului simplu .................................................

IV3.Degradarea betonului armat ..................................................



61

616262

68

6870

73

737478

87

87

8789

90

103

104114

115

125

125

126

127128

VI. .

V. DURABILITATEA SI DEGRADAREACONSTRUCTIILORDINZIDARIE ...............................................................................

V1.Domenii de utilizare a ziddriilor ..............................................

V2. Degrad5ri din cauze mecanice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

V3.DegradAri din cauze fizico - chimice ......................................

DIAGNOSTICAREA DEGRADARILOR CONSTRUCTIILOR

DINLEMN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VI.1 . Avantajele i dezavantajele utilizarii lemnului in constructiiVI.2. Investigarea i diagnosticarea constructiilor din lemn ..........

CAZURI DE CONSTRUCTII DEGRADATE DIN CAUZA

FENOMENULUI DE COROZIUNE, CARE PERICLITEAZASIGURANTA SI STABILITATEA IN EXPLOATARE ...............

VII.1 . Cercet5ri efectuate dupd 1990 — obiective examinate .........

VII.2. Rezultate obtinute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VII.3. Masuri de interventie propuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR METALICE ..................

VIII.1. Avantajele i dezavantajele constructiilor metalice ............

VIII.2. Alte metale, in afard de oteluri, care se folosesc pentru

elemente de constructii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VIII.3. Domeniile de folosire a elementelor de constructii metaliceVIII.4. Influenta fenomenului de coroziune asupra elementelor

de constructii din otel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VIII.5. Influenta calitatii otelurilor asupra coroziunii elementelor structurale exploatate in medii climatice severe ............

VIII.6. Conditii generale de proiectare pentru asigurarea rezistenteila coroziune a structurilor metalice ...................................

VIII.7. Actiunea temperaturilor ridicate asupra structurilor din otelVIII.8. Exemple de cazuri de coroziune a elementelor de constructii,

intalnite in practicd ...........................................................

DEGRADARI CURENTE ALE SUPRASTRUCTURIICLADIRILOR. RECOMANDARI PRIVIND1NTRETINEREASIREPARAREA ...........................................................................

IX1.Elementele componente din beton i beton armat ....................

IX2. Degradarea curent5 i intretinerea plan eelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IX3. Peretii i elementele de zid5rie din cardmidA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IX4.Deterior5rile i repararea acoperi urilor ...............................



X. .

XI. .

134134135

136137

139139

140143

145147

150

150151152

155

156

159159161

175

188

199199

201

205

DEGRADAREA FUNDATIILOR SI SUBSOLURILOR I

CLADIRILOR. RECOMANDARI PENTRU INTRETINERE

SIREPARARE ..............................................................................X1.C mbaterea umiditatii ............................................................X2. Intretinerea si ' ingrijirea s luril r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

X3.DegradAri ale instalatiil r subs luril r ...................................X4. Cauzele degradArii fundatiil r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

BIODETERIORAREA CONSTRUCTIILOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XI.1 . Generalitati. Bi deteri rarea ca fen men general . . . . . . . . . . . . . . . .

XI2. Bi de te r i ra rea c lad ir i l r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XI3. Met de de diagn zd si investigare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XI4. Rec manddri preliminare privind diminuarea fen menuluidemucegaire ......................................................................

XI5. Rec mandAri tehnice de fungicizare a l cuintel r . . . . . . . . . . . . . . . .

DEGRADAREA SI DURABILITATEA FINISAJELOR FATADELOR CLADIRILOR ......................................................

XII.1. Clasificarea finisajel r fatadel r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XII.2. Fact ri care acti neaza asupra finisajel r fatadel r .............XII.3. DegradArile finisajel r— cauze si mecanisme de pr ducereXII.4. C mp rtarea un r 6inisaje aplicate pe cladiri .....................XII.5. Rec mandAri privind alegerea finisajel r fatadel r ............

COMPORTAREA CLADIRILOR CIVILE DIN ROMANIA LAACTIUNEA CUTREMURULUI DE PAMANT DIN4 MARTIE 1977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIII.1. C nsiderente intr ductive ..................................................XIII.2. C mp rtarea la cutremur a cladiril r de l cuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIII.3. C mp rtarea la cutremur a cladiril r s cial-culturalesiadministrative.................................................................................

PRINCIPII PENTRU REABILITAREA SI MODERNIZAREA

CLADIRILOR ...............................................................................XV. PRINCIPII DE BAZA ALE DIAGNOSTICARII SIMONITORIZARII CONSTRUCTIILOR CU RISC RIDICAT DEAVARIERE SI DEGRADARE..................................................................

XV1. Imp rtantam nit rizärii c nstructiil r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XV2.Situatia pe plan nati nal si internati nal in d meniulm nit rizarii c nstructiil r .............................................

XV3.Principiile echiparii cu aparaturd pentru m nit rizareac nstructiil r, din punctul de vedere al sigurantei structurale



XV4. Met de m derne de diagn sticare si m nit rizare acnstructiil r ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~ 214XV5. Aplicarea met del r inf rmati nale la m nit rizarea

cnstructiil r ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 230XV6. Elab rarea de n rmative si standarde ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

233XV7. Aplicarea met d l giil r de diagn sticare si m nit rizare la

c nstructiile degradate cu caracter de m nument ist ric 233

BIBLIOGRAFIE ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 242



I. DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR .OBIECTUL STIINTEI PATOLOGIEI CONSTRUCTIILOR

I.1. Introducere

Prin similitudine cu medicina, termenul de „patologie" pentruconstrucffii a fost adoptat pentru a sublinia o noud ramurd a tiinffeiconstrucffiilor i anume cea care se ocupd cu studiul cau%elor degradarilor construcffiilor.

Din pdcate, s-a constatat ca majoritatea construcffiilor existente suntafectate de degraddri, mai mult sau mai puffin importante, care au cau%emultiple.

La fel ca i in alte domenii, de%voltarea implicd riscuri i, uneori,nereu ite i in domeniul construcffiilor; accidentele produse la construcffiitrebuie privite ca un risc i un tribut al progresului tehnicii de a construi.

Viaffa a demonstrat faptul ca este necesard, dar i deosebit de

interesantd, studierea cau%elor degraddrii construcffiilor, precum i studiulunor ca%uri de construcffii degradate, pentru ca nimic nu este mai instructivdec-t descrierea accidentelor i modalitäffilor tehnice de remediere.

Atragem, insd, de la inceput, atenffia asupra faptului ca se face,deseori, gre eala de a considera ca accidentele care au drept cau%ecutremurele de pdmant, alunecdrile de teren, explo%iile, incendiile suntmai „importante" dec-t degraddrile care apar in decursul timpului, caurmare a acffiunii factorilor de mediu (dintre care cele mai cunoscute

sunt coro%iunea i biodeteriorarea).Este important de reffinut cd, spre exemplu, la un cutremur major,in Romania, pot fi cateva mii de morffi, pe cand, din cau%e provocate demediul exterior i interior construcffiei se imbolndvesc sute de mii deoameni i, evident, imbolndvirea std la ba%a mult mai multor decese — intimp de %eci de ani — faffd de cele provocate de cutremur.

Ca in majoritatea situaffiilor, este vorba de schimbarea mentalitäffiifaffd de construcffii.

Prin Directiva Europeand nr.89/106, aceastd schimbare de

mentalitate s-a reflectat in enunffarea celor ase exigenffe esenffiale impuse



constructiilor, care vi%ea%d in sens mult mai larg toate aspectele legatede siguranta constructiilor, dar i de igiena i sandtatea oamenilor.

Uneori, un detaliu, aparent minor, poate sta la ba%a unor degraddri

i accidente majore, sau a unor probleme sociale deosebite. Spre exemplu,in sälile de operatii, sterili%are, reanimare, ale clädirilor spitalice ti,deficiente datorate unor cau%e care, de cele mai multe ori, nu se iau inconsiderare, pot produce desprinderi ale aparatelor de monitori%are iscoaterea temporary din functiune a acestora.

In conclu%ie, tiinta patologiei constructiilor are drept obiectanali%area cau%elor degraddrilor constructiilor, precum i prevenireaacestora, furni%and i recomandari privind principiile de remediere adefectelor i de reabilitare complexa a constructiilor.

Abordarile ce se vor de%volta in continuare vor trata, in mod unitar, cau

%ele degradarilor precum i degradarile in sine, fie ca sunt ale structurii

dere%istenta, fie ca sunt ale elementelor nestructurale.Patologia constructiilor nu se poate desparti — ca tiinta, — in parti

componente, deoarece aceasta ar duce la conclu%ia ca fenomenele nu seinterconditionea%d.

Toate aspectele degradarilor, accidentelor i avariilor constructiilor sunt la fel de importante;este inadmisibil ca inginerii — buni speciali ti,de altfel, — in domeniul lor — sä anali%e%e i sä experti%e%e o constructie,acordând importantä numai aspectelor care cred ei ca sunt importante.

Este vorba de o intreaga culturd fundamentald, i interdisciplinary,

atunci c-nd se abordea%d studiul degraddrii constructiilor.

1.2. Cauzele degradarilor constructiilor

Tinand seama de cele expuse, tratarea schematics, intr-o clasificarescolastica, a cau%elor degraddrilor constructiilor ar aparea ca o abordarecare nu tine seama de suprapunerea i interdependenta unor aspecte ifenomene i de faptul ca orice constructie „lucrea%d" in ansamblul sau.

Totu i, se pot distinge urmatoarele aspecte principale privind cau

%ele degradarilor constructiilor: — Factorul timp — o prima cau%a a deteriordrii generale a

constructiilor Odata intrata in exploatare, constructia se afla in relatie directs cu

mediul inconjurator, care creea%d un intreg sistem de solicitari asupraei, ce se adauga solicitarilor care re%ultd din programul functional pentrucare a fost reali%atd.



Incepe un lung proces de adaptare a constructiei la o suits deevenimente, avand drept re%ultat o continua transformare a caracteristicilor materialelor i elementelor componente.

Nu este de loc exagerat a se admite ca o constructie este unmecanism complex care consemnea%d permanent, prin starea ei,consecintele exploatärii ei i ca pentru fiecare eveniment de solicitare ide degradare trebuie sä o judecam i functie de varsta ei.

Se obi nuie te a se pune in legatura degradarea constructiilor cua a-%isä „u%urd normald", care, la randul ei, este legatä de „durata deserviciu"

Consideram ca „durata de serviciu"(care este cuprinsä, in general,intre 30-100 ani) constitue un factor important din punctul de vedere alevaludrilor economice ale constructiilor i al reali%ärii lucrarilor de

intretinere curente i de reparatii capitale.In realitate, durata de viata reald a constructiilor este — i trebuie

sä fie — mult mai mare decat durata de serviciu.U%ura „normalä" a fiecarui element in parte al constructiei este in

functie de natura i caracteristicile materialelor din care este executat, precum i de conditiile de exploatare;u%ura generald a clädirii re%ultä cao medie ponderatä a diferitelor elemente componente (repetam, este vorbade u%ura normald i de considerente economice).

In conclu%ie, se admite ca anumite degradari ale constructiilor suntinerente, in special datoritä comportarii previ%ibile a materialelor i

elementelor componente. Nu trebuie sä se uite faptul ca in termenul de „constructie"sunt

incluse i „dotärile", adica instalatiile i echipamentele aferenteconstructiei.

Tot in legaturd cu factorul timp, apar cau%e importante aledegraddrilor constructiilor, nepreva%ute prin conceptie i proiectare,legate de actiunile i efectele mediului ambiant asupra constructiilor.

Mediul inconjurätor poate fi definit i considerat ca „natural", atattimp cat caracteristicile lui nu sunt modificate de activitatea umand. Putemconsidera ca mediul natural a actionat, singur, asupra constructiilor pandla aparitia industriei, dupd care exploatarea resurselor de materii prime i

prelucrarea acestora au introdus in mediul natural poluantii.Din acest moment, mediul natural cunoa te o limitare tot mai

accentuate, crescand aria de r#spandire a unui mediu cu caracteristicimodificate, i anume „mediul industrial".

Mediul natural poate fi „terestru" sau „marin".De asemenea, mediul ambiant (natural i industrial) poate fi

diferentiat i ca mediu interior constructiei i mediu exterior constructiei.



0 a treia grupd important-a de cau%e ale degrad#rilor constructiilor, precum i ale accidentelor i avariilor acestora, este constituitd delipsa de intretinere si reparare la timp a defectiunilor.

In acest ca%, u%urap#rtilor constructiei devine anormald i scurtea%ddurata normatd de exploatare a clddirilor.

De exemplu, lipsa de intretinere i reparare a canali%drii, aconductelor de alimentare cu apd dulce, a scurgerilor interioare, ateraselor, a invelitorii (inclusiv jgheaburile i burlanele), a trotuarelor de

protectie din jurul clddirilor constituie cau%e care conduc la degradareaacceleratd a acestora.

U%ura anormald a clddirilor se produce i din cau%a lipsei deintretinere a interioarelor locuintelor de c#tre locatari (mai ales

instalatiile i p#rtile comune). Sifoane i chiuvete defecte i infundate,coloane de scurgere infundate, subsoluri inundate, capace de vi%itare alecoloanelor de scurgere din subsol desf#cute, trotuare degradate, teraseneingrijite sau deteriorate prin strapungerea hidroi%olatiilor cu antene detelevi%or sunt cau%e obi nuite i frecvente ale degraddrii clddirilor.

Faptul ca aceste defectiuni nu sunt inldturate timp indelungat (luni,ani) conduce la infiltratii de apd de la terase prin plan ee, deteriorareafinisajelor, pdtrunderea apei in subsoluri, tas#ri, ruperi de conducte (apa, ga%e).

Alte cauze ale degradärilor unor constructii: Acfiunea curenfilor de dispersie asupra elementelor din beton

armat; curentii de dispersie se produc , in special, datoritä instalatiilor de retele de tractiune electricd (tramvaie, trenuri electrice, metrouri)alimentate cu curent continuu, la care intoarcerea curentului se efectuea%ä

prin ine, care sunt in contact cu pämäntul.Atunci c-nd o conductä metalicd subteranä este a e%atä in

apropierea conductorului de intoarcere, se produce un schimb de cu-rent intre conductä i solul invecinat.0 parte din curentul de intoarcereva trece din pämänt in conductä, dupä care va intra in armäturametalicd a structurii de re%istenta din beton armat, provocänd un

proces de electroli%ä.Apar %one anodice i %one catodice, solutia de s#ruri din compo%itia

betonului constituind electrolitul i, ca urmare, apar produse de coro%iune.Aceste produse de coro%iune ocupä un volum dublu fatä de cel alarmäturii i creea%ä eforturi interioare in beton, de pänä la 300 daN/cm2,duc-nd, evident, la fisurarea betonului.



1.3. Noi concepte in studiul degradarilor

Un aspect deosebit in studiul degradärilor unei constructii il

constituie faptul cä, in multe ca%uri, degradärile nu pot fi constatate numai pe cale vi%ualä, sau, mai bine %is, atunci c-nd sunt u or vi%ibile, ele suntintr-o fa%ä prea inaintatä.

Se impun, deci, inspectia si evaluarea tehnich" a degradh"rilor,prin metodologii, metode si tehnici experimentale specifice.

In anumite ca%uri, se vor indica metodele experimentale mecanicei fi%ico-chimice, nedistructive, semidistructive sau distructive, care auca re%ultat stabilirea nivelului de deteriorare i amplasarea degradärilor.

Trebuie mentionat cä, relativ recent, a fost introdus, la nivel european,

conceptul „proiectare pentru durabilitate" care are i o strategie de ba%ä, prin care constructiile sunt „monitori%ate", astfel incat durata lor deexploatare sä fie pästratä cat mai mare, in raport cu costul intretinerii.

In aceastä ordine de idei, se mentionea%ä i conceptul de„proiectarea intretinerii " astfel incat sä fie asigurat, prin proiectare,accesul la orice %onä a constructiei, care sä poatä fi inspectatä,evaluatä i, eventual, remediatä.

Iatä, deci, cä, prin aceste douä concepte, se schimbä mentalitatea proiectantilor, executantilor i utili%atorilor constructiilor, dar iräspunderea lor fatä de degradärile care vor apare.

In ceea ce prive te experti%area constructiilor existente, sesublinia%ä rolul determinant al nivelului de culturh" tehnich" alexpertului , care trebuie sä aibä in vedere cunoa terea, in primul rand, alimitelor sale i sä apele%e, neconditionat, la speciali tii necesari, pentru

problemele complexe care apar.In acela timp, expertul este dator sä solicite i determinärile

experimentale in situ i in laborator, care sä ii confirme valabilitateaconstatärilor i ipote%elor pe care le face in procesul de experti%are.

In sensul celor afirmate anterior, in ca%ul in care expertul are inanali%ä o constructie degradatä din beton armat, spre exemplu, va trebuisä apele%e la speciali ti in chimie, in coro%iune, fi%icä, in materiale deconstructii i, pentru anumite determinäri, la speciali ti in electronicä.

In legäturä cu depistarea unor degradäri sau defecte, sementionea%ä i unele situatii, extrem de dificile, care presupun urcareala mari inältimi sau coborarea in subsoluri, in conditii periculoase, aspeciali tilor care anali%ea%ä constructia.

De aceea, in ca%ul constructiilor existente, la care nu au existat un proiect i o conceptie de facilitare a inspectiei i a intretinerii, va trebuisä se elabore%e, separat, documentatia tehnicä necesarä acestor operatiuni.



14

ACTIUNI DIN MEDIUL INCONJURATOR

n Degraderi fizico-chimice ale materialelor (coroziune)

• Degraderi mecanice (incerceri)

NOTA: Substante agresive = toate substantele chimice naturale (biologice sau minerale)si substantele rezultate din activitatea industriale, care modifice caracteristicile fizico-chimicesi/sau mecanice.

Observatii : Lista din tabel nu este exhaustive.

EFECTE ASUPRA STRUCTURILOR CONSTRUCTIILOR

Modificarea sau pierderea :

FunctiuniiRezistentei, stabilitätiiDurabilitatii.

EFECTE ASUPRA ELEMENTELOR NESTRUCTURALE

SI ASUPRA DOTARILOR

Modificarea sau pierderea:

Functiunii

Performantelor constructieiProprietätilor materialelor, durabilitätii, fiabilitätii.



II. EXPLICITAREA EXIGENTELOR ESENTIALEIMPUSE CONSTRUCTIILOR

PRIN DIRECTI)A EUROPEANA

II.1. Reconsiderarea cerintelor societatii fata de constructii

Degradarea construc fiilor ~i efectele ei au determinat reconsiderareacerin felor societ à fii fa f à de construc fii.Exigen fele utilizatorilor exprim ànecesit à file obiective ale acestora, legate de folosirea construc fiei sau a subansamblurilor ei.

In general, exigentele personalului uman si ale animalelor se referdla siguranta constructiei in conditii normale de exploatare, precum si laasigurarea confortului, igienii si sandtatii.

In Directiva Europeand nr.89/106/21 XII 1988, se afirmd, pentru prima data, ca statele membre ale CEE trebuie sä se asigure ca, peteritoriile lor, lucrarile de constructii, de orice fel, sunt concepute si

reali%ate de o asemenea manierd, incat „sá nu compromitá securitateapersoanelor, a animalelor domestice si a bunurilor".Directiva se aplicd „produselor de constructii", prin care se inteleg

toate produsele care sunt reali%ate in vederea incorporarii lor in lucraride constructii — atat clddiri, cat si constructii ingineresti.

In ceea ce priveste exigentele esentiale, se mentionea%a ca, sub re%erva unei intretineri normale a constructiilor, aceste exigente trebuierespectate si asigurate pe o „duratd de viata re%onabild" din punct devedere economic.De asemenea, se presupune ca actiunile care se exercitaasupra constructiilor sunt, de reguld, previ%ibile.

Semnificatia termenilor este urmatoarea: —Intre finere normal à: prin „intretinere" se inteleg o serie de masuri preventive sau de alt fel, care permit constructiilor sa-si indeplineascatoate functiunile pe durata lor de viata.

Este vorba, in special, de curatire, de asistenta tehnica, de lucraride vopsitorii, de reparatii, ca si de inlocuiri ale unor parti ale constructiei,in ca%ul in care sunt necesare.

Intretinerea normald comportd, in general, inspectii, si lucrarile respec-tive au in vedere si costul interventiilor necesare, inclusiv costurile indirecte.



Utilizarea previizutii a unui produs : desemnea%ä rolul pe careil joacä produsul in satisfacerea exigentelor esentiale. j

Durata de viafii rezonabilii din punct de vedere economic este

perioada in care performantele constructiei sunt mentinute la unnivel compatibil cu satisfacerea exigentelor esentiale.0 duratä de viatä re%onabilä din punct de vedere economic

presupune luarea in considerare a tuturor aspectelor importante: pcostul conceptiei, al executiei i al utili%ärii;ccostul cau%at de imposibilitatea de utili%are;c

riscurile i consecintele unei cedäri a constructiei pe durata sade viatä i costul asigurärii care acoperä asemenea riscuri;drenovärile partiale anvisajate;r costurile inspectiilor, intretinerii i reparatiilor;ccosturile de exploatare i gestiune;caspectele ecologice;acosturile demolärii i reciclärii materialelor.c

Acfiuni — actiunile susceptibile de a compromiteconformitatea fatä de exigentele esentiale sunt exercitate deagenfi care actionea%ä asupra intregii constructii sau asupra unor

pärti ale acesteia. Ace ti agenti sunt de naturä mecanicä, chimicä, biologicä, termicä i electromagneticä. b

Performanfe — expresia cantitativä (valoare, grad, clasä saunivel) a comportärii unei constructii (sau pärti ale acesteia) sau aunui produs .

EXIGENTELE ESENTIALE IMPUSE CONSTRUCTIILOR :

1)rezistenta mecanicA $i stabilitatea;2)siguranta in caz de incendiu;3)igiena, sAnAtatea si mediul inconjurator;

4)siguranta in exploatare;

5)protectia contra zgomotului;6)economia de energie si izolarea termicA.

11.2. Exigenta esentiala nr.1

Rezistenta mecanica si stabilitatea

Constructia trebuie conceputä i executatä astfel incat sarcinilesusceptibile de a actiona in timpul executiei i in timpul exploatärii sänu antrene%e niciunul din urmätoarele evenimente:

a)cedarea constructiei sau a unor pärti ale constructiei; b)deformatii de o amploare inadmisibilä;



c)avarierea unor pärti ale constructiei, aleinstalatiilor sau echipamentelor, ca urmare a deformatiilor mari ale elementelor portante;

d)avarieri re%ultate din evenimentele accidentale,disproportionate in raport cu cau%a lor initialä.In fapt, enuntarea acestei cerinte aratä cä o constructie trebuie sä

fie fiabilä (sä pre%inte i sä mentinä in timp siguranta structuralä iaptitudinea pentru exploatare), la actiunile agentilor mecanici (statice,dinamice, i%olate sau combinate).

Semnificatia termenilor este urmätoarea:S

Elemente portante = structura = ansamblu organi%at de pärti legate intre ele,conceput pentru a conferi constructiei re%istentä mecanicä i stabilitate.c

Sarcini susceptibile de a se exercita asupra constructiei = actiuni

saualte influente care pot sä antrene%e eforturi unitare, deformatii saudegradäri ale structurii, pe durata executiei i utili%ärii.d Priibucire= diferite forme de cedäri, care invalidea%ä ipote%ele ce au statla ba%a determinärii stabilitätii, re%istentei mecanice sau aptitudinii pentruexploatare a constructiei, sau care antrenea%ä o reducere importantäa durabilitatii.a Avarii rezultand din evenimente accidentale, disproportionate inraport cu cauza lor initialii% avariile suferite de clädire, importante inraport cu cau%a lor initialä (provocate de evenimente —precum o explo%ie,

un oc, o supraincärcare sau o consecintä a unei erori umane) i care ar fi putut fi evitate sau limitate färä a crea dificultäti tehnice insurmontabilesau a antrena cheltuieli inacceptabile.

Principii de bazii pentru verificarea respectiirii exigenteiesentiale „rezistenta mecanicii ci stabilitatea"

Verificärile se ba%ea%ä pe conceptul de stare -limitä i sunt efectuatecu modele de calcul adecvate, completate, dupä ca%, prin incercäriexperimentale.

Se presupune cä modelele de calcul sunt suficient de precise pentru

a prevedea comportarea structurii, tin5nd cont de calitatea minimalä aexecutiei, de ipote%ele privind intretinerea, de „fiabilitatea" informatiilor pe care este ba%atä conceptia.

Se recurge la incercäri experimentale atunci cand metodele de cal-cul nu sunt aplicabile sau sunt necorespun%ätoare.

Avariile ce re%ultä din evenimente accidentale i sunt disproportionatein raport cu cau%a lor initialä pot fi limitate sau evitate prin mäsuri ca:

— evitarea, eliminarea sau reducerea riscurilor la care poate fiexpusä structura;



alegerea unei forme structurale mai puffin sensibile la riscurileavute in vedere;ain%estrarea structurii cu o ductilitate convenabild, pentru

absorbffie de energie.Metode de verificare a rezistenfei mecanice ci a stabilitiifiiStdrile limitd sunt situaffii dincolo de care exigenffele de performanffdnu mai sunt satisfa',cute (la modul general).

Definiffia corespun%dtoare exigenffei nr.1 pentru stdri limitd este:„Stare limitd" = o situaffie particulard a construcffiei (sau a unui

element sau parte a construcffiei), dincolo de care, sub efectul acffiunilor,cel puffin unul dintre criteriile de performanffd, asociate exigenffelor de

performanffa de stabilitate, re%istenffa, ductilitate i rigiditate, nu mai estesatisfäcut, comparativ cu nivelul de performanffa stabilit prin proiectare(de exemplu pierderea stabilit#ffii de ansamblu, ruperea unui element,fisurarea excesivd a betonului).

Preci%dri: — In sensul larg al noffiunii, cerinffa de „fiabilitate structurald" se

referd la toate subsistemele construcffiei (parffile componente) care pot fiafectate de acffiunile agenffilor mecanici — i nu numai la structure (a acum se inffelege adesea).

Subsistemele construcffiei care pot fi afectate de acffiunile agenffilor mecanici:m

terenul de fundare;t

infrastructura (fundaffii directe, fundaffii indirecte, %iduri de sprijin);isuprastructura (elemente i subansambluri portante, verticale i ori%ontale);selemente nestructurale de inchidere;eelemente nestructurale de compartimentare;einstalaffii diverse aferente construcffiei;iechipamentele electro-mecanice aferente clddirii.

Cerinfele de siguranfii structuralii ci de aptitudine pentruexploatare pot fi formulate folosind patru exigenffe de performanffd,definite prin noffiunile de :

a) StabilitatePrin aceasta se inffelege excluderea oricdror consecinffe defavorabile,care ar putea re%ulta din:c

deplasarea construcffiei ca un corp rigid (translaffie saurasturnare), singurd sau impreund cu masivul de fundaffie;r deformaffii de ansamblu excesive (care modificd starea deeforturi i de deplasdri prin efecte de ordinul 2);edeformaffii locale excesive (flambajul sau voalarea unor elemente).

b) Rezistentii

Prin aceasta se intelege excluderea oricdror avarii care s-ar putea produce ca urmare a intensitatii eforturilor unitare intr-o sectiune sau



intr-un element al constructiei, a a cum acestea re%ultd din caracteristicilemecanice i geometrice respective (tinand seama i de eventualeledegraddri in timp ale acestor caracteristici).

Re%istenta implicd:* rezistenta ultimii - care se referd la capacitatea de re%istenta f#rdatingerea sau depd irea stdrilor limitd ultime, in conditiile unor intensitatide vdrf ale actiunilor;

* rezistenta in timp - care se referd la capacitatea de re%istenta ladiferite actiuni mecanice de duratd, f#rd aparitia unei modificari, in sensdefavorabil, in timp;

* rezistenta la priibu~ire progresivii - care se referd la capacitatea de re%istenta f#rd atingerea ceddrii sau prdbu irii pe ansamblul clddirii, atuncicdnd se produc ceddri locale (distrugeri, deformatii remanente mari etc.),

provenite din diferite cau%e (incdrcdri accidentale, explo%ii, incendii, ocurimecanice, incdrcdri repetate sau incdrcdri prelungite de duratd excesivd).

c)Ductilitate

Prin aceasta se intelege aptitudinea de deformare post-elastics (deformatiispecifice, rotiri) a elementelor, a p#rtilor de constructie sau a constructiei inansamblu, f#re reducerea semnificativd a capacitdtii de re%istentd ((n ca%ulactiunilor statice) i f#rt reducerea semnificativd a capacitatii de absorbtie aenergiei ((n ca%ul actiunilor dinamice i al celor seismice).

d)RigiditatePrin aceasta se intelege capacitatea constructiei de a asigura

limitarea:l

deplasdrilor i deformatiilor excesive alestructurii, ale elementelor nestructurale, aleinstalatiilor i echipamentelor aferente;ivalorilor parametrilor raspunsului dinamic(amplitudinile i acceleratiile vibratiilor);a

fisurarii-pentru elemente de beton, beton armat, beton precom-

primat i de %iddrie (limitarea numdrului de fisuri i adeschiderii acestora).

In general, se definesc urmdtoarele stari limit-a:

a)Stiiri limitii ultime — sunt asociate cerintei de sigurantdstructurald i corespund valorii maxime a capacit-atii portante a constructiei(sau a unei parti a acesteia).



Dep-a§irea unei st-ari limit-a ultime conduce elementul de constructie(subansamblul sau constructia in intregime)la diferite forme de cedarestructural-a (pierderea integrit-atii fi%ice ).

St-arile limit-a ultime sunt asociate exigentelor de performant-a destabilitate §i re%istent-a:sa

1— starea limit-a ultim-a de stabilitate;a

a2 — starea limit-a ultim-a de re%istent-a.

Observa;ie: sub efectul actiunii seismice, satisfacerea cerintei de re%istent-a trebuie s-a fie asociat-a, intotdeauna, §i cu satisfacerea cerinteide ductilitate.

b)Stàri limità ale aptitudinii pentru exploatare (ale exploat-ariinormale) — sunt asociate cerintei de aptitudine pentru exploatare §i serefer-a la utili%area normal-a a constructiei in raport cu functiuneaprev-a%ut-a

prin proiect.Prin dep-a§irea uneia din aceste st-ari limit-a, elementul de constructie,

subansamblul sau constructia in intregime nu mai satisfac conditiile nor-male de exploatare, ceea ce poate da na§tere unor consecinte negative,cu implicatii multiple:c

implica;ii constructive : afectarea integrit-atii elementului deconstructie §i a elementelor al-aturate, a imbin-arilor dintreacestea, sc-aderea durabilit-atii, distrugerea i%olatiilor,modificarea pantelor etc.;m

implica;ii tehnologice : impiedecarea function-arii normale a

utilajelor §i echipamentelor montate in cl-adire sau pe unele elementeale constructiilor;cimplica;ii fiziologice : provocarea unor actiuni d-aun-

atoare s-an-at-atii sau cau%area unor sen%atii de disconfort (in specialin ca%ul vibratiilor cu acceleratii sau amplitudini excesive);v

implica;ii estetico-psihologice : producerea unor impresiinepl-acute din punctul de vedere al aspectului exterior sau interior,

precum §ia sen%atiei de pericol.Observa;ii : st-arile limit-a ale aptitudinii pentru exploatare sunt

asociate, de regul-a, cu exigenta de performant-a de rigiditate.

Pentru construc;iile obinuite , se au in vedere dou-a st-ari limit-aale aptitudinii pentru exploatare: b

1 — starea limit-a de deformatie;

b2

— starea limit-a de fisurare.a

Starea limit-a de deformatie trebuie satisf-acut-a pentrutoate categoriile de constructii §i pentru toatematerialele de constructii, in timp ce starea limit-a defisurare se refer-a numai la elementele de beton, betonarmat, beton precomprimat §i %id-arie.



Pentru anumite constructii sau elemente de constructii, sterile limitdale aptitudinii de exploatare pot fi clasificate in:a

stari limita ireversibile : raman dep# ite chiar dacd actiunile

care

au provocat atingerea lor sunt inlaturate;a stari limita reversibile : nu mai sunt dep# ite dacd actiunilecare au provocat atingerea lor sunt inlaturate.De exemplu:D

starea limitd de fisurare la elementele din beton precomprimat(partial) este o stare limits reversibild, deoarece fisurile,care sunt acceptate prin proiectare pentru intensitateamaxima a incarcarilor utile, se inchid dupd ce varful desarcind a incetat sä mai actione%e asupra elementuluirespectiv;r fisurarea unui panou de %iddrie sub efectul cutremurului (fisuriinclinate sau in „X") este un proces ireversibil (fisurile nu seinchid cand actiunea seismica incetea%d).

Se poate, deci, trage conclu%ia ca, din punctul de vedere al cerinteide fiabilitate structurald, proiectarea repre%intd ansamblul demersuluiconceptual, de alcdtuire generald de calcul i de detaliere constructive,care are ca scop evitarea atingerii de catre constructie a starilor limitssub actiunile agentilor susceptibili de a se manifesta in timpul executieii pe durata de exploatare.

eglementárile tehnice actuale referitoare la siguranta structuraldse ba%ea%d pe metoda starilor limita , in care se considerd ca siguranta

structurald este asigurata dacd valorile performantelor structurale(efectele actiunilor)sunt inferioare valorilor functiilor limits (capacitatileelementului sau ale constructiei in ansamblu).

Metoda curenta de evaluare a sigurantei, care sta la ba%areglementarilor europene (EUROCODE) i a celor romane ti, estemetoda coeficientilor partiali.

Aceastd metodd presupune ca:A performantele mecanice ale constructiei sau ale elementului de

constructie sunt calculate, pentru fiecare grupare de incarcdri, pe ba%a valorilor de calcul ale incarcdrilor i cu coeficienti de gruparecorespun%atori;c

valorile functiilor limits sunt calculate pe ba%a dimensiunilor no-minale ale elementelor de constructie i cu valorile de calculale re%istentelor materialelor (valori de „calcul"= valori de

proiectare).

Caracterul probabilistic al conceptului de fiabilitate structuralaEvaluarea performantelor a teptate necesita utili%area unor modele

pentru cuantificarea elementelor care intervin in aceste operatii: pactiunile agentilor mecanici;a

proprietatile materialelor;



comportarea elementelor de constructii de la solicitarea „%ero" pan-a la rupere; p

comportarea structurii in ansamblu (structur-a i

elemente

nestructurale).Modelarea se ba%ea%-a pe concepte teoretice adecvate i pe re%ultatele experiment-arilor.

Deoarece toate elementele mentionate mai sus au un caracter aleator (variabil in sens statistic, pe multimea respectiv-a de elemente), atatvalorile functiilor de stare limit-a, cat i valorile performantelor a teptatetrebuie intelese in sens statistic adic-a asociate cu o anumit-a probabilitatede a se reali%a.

Prin urmare, notiunea de fiabilitate structural-a nu poate avea uncaracter absolut (nu exist-a fiabilitate „cert-a").

Cu alte cuvinte, pentru orice constructie, exist-a — cu o probabilitatemai mic-a sau mai mare — posibilitatea producerii unor avarii, prinatingerea sau dep-a irea unor st-ari limit-a, pe timpul duratei de exploatare

prev-a%ute prin proiect.Ca atare, fiabilitatea structural-a trebuie evaluat-a, prin probabilitatea

ca, pe toat-a durata de exploatare, r-aspunsul a teptat al structurii (alelementului sau al constructiei), pentru toate grup-arile de inc-arc-ari, s-ar-aman-a mai mic decat capacitatea respectiv-a .

In abord-arile curente, aceast-a probabilitate nu este explicit-a, ci re%ult-a indirect din metodologia de modelare a inc-arc-arilor, a r-aspunsuluiconstructiei i a functiilor de stare limit-a.

Valoarea acestei probabilit-ati exprim-a, de fapt, nivelul (gradul) de fiabilitate al elementului sau constructiei pentru gruparea respectiv-a de inc-arc-ari.

Pentru grup-arile fundamentale de inc-arc-ari (cu caracter persistent pe toat-a durata de exploatare), probabilitatea de atingere a st-arilor limit-ade stabilitate i re%istent-a trebuie s-a fie extrem de redus-a, in timp ce

probabilitatea de atingere a diferitelor st-ari limit-a ale aptitudinii pentruexploatare poate fi ceva mai ridicat-a.

Pentru grup-arile speciale de inc-arc-ari (cele care includ i inc-arc-ariexceptionale, cum sunt cele datorate actiunii seismice) i numai pentruanumite categorii de constructii, dep-a irea, in anumit-a m-asur-a, controlat-a

i locali%at-a a st-arii limit-a de re%istent-a i a unor st-ari limit-a ale aptitudinii pentru exploatare, este acceptat-a cu o probabilitate relativ ridicat-a.

Avariere structurakiAtingerea i/sau dep-a irea st-arilor limit-a conduc la degradarea fi%ic-a

a elementelor de constructie i, eventual, a constructiei in intregime, i semateriali%ea%-a prin avariere (a a cum se tie, cerinta de fiablitate structural-a

poate fi formulat-a i ca „mentinerea integrit-atii fi%ice" — lipsa avariilor).



Avarierea constructiilor se poate produce datorit# uneia sau maimultora din urmdtoarele cau%e:m

solicitari efective mai mari decat cele a§teptate (cele luate

in

calcul la proiectare);c re%istente efective ale materialelor mai mici decdt cele luate incalcul (cele garantate de producdtorul de materiale deconstructie);c

degradarea in timp a proprietatilor fi%ico-mecanice alematerialelor (coro%iunea otelului, carbonatarea betonului, putre%irealemnului etc.);l

exploatarea constructiei in conditii improprii, mai severedecat cele prevd%ute prin proiect;c

lipsa lucrarilor de intretinere §i reparatii curente.Avariile suferite de o constructie sau de unele elemente sau p#rti ale

acesteia, caurmare a depa§irii st#rilor limit#, pot fi clasificate dupd cum urmea%r:

de%ordini locale: — deformatii excesive,dvibratii cu acceleratii §i amplitudini excesive,v

degradarea elementelor nestructurale §i afinisaj elor,f fisurarea elementelor structurale din beton§i %idarie;

avarii locale — depd§irea stgrilor limitd ultime pentru unul sau mai multe elemente aleconstructiei (structurale sau nestructurale) f#rd a

fi afectatd integritatea

ansamblului ;avarii generali%ate —depd§irea starii limitdultimd, pentru un

numdr mare de elemente, ceea ce poate an-trena prdbu§irea partiald sau totald a clddirii.

Prin proiectare se urmare§te ca nivelul de asigurare in raport custdrile limitd (probabilitatea de depd§ire a unei stdri limitd) sä fiediferentiat §i in functie de amploarea §i de gravitatea avariilor a§teptatein ca%ul depd§irii st.rii limit'd respective.

In acest ca%, trebuie luate in considerare urmdtoarele elemente de

apreciere:a caracterul local sau generali%at al avariilor;cfrecventa de aparitii pe constructii similare;f efectul avariei asupra elementului de constructie;e

importanta elementului avariat pentru integritatea ansambluluiconstructiei;cimportanta consecintelor avariei (materiale §i/sau umane §isociale).

Nivelurile de fiabilitate stabilite prin reglementgri repre%intd valoriminime, acceptabile pentru societate, iar respectarea lor prin proiectare

este strict obligatorie.



Prin implicatiile lor asupra constructiilor, ele reflectä, in esentä,capacitatea economicä a unei täri, intr-o anumitä perioadä.

In timp, de regulä, aceste niveluri minime prevä%ute in reglementäri

cresc, ca urmare a acumulärii unor noi cunostinte in domeniul stiintei sitehnicii constructiilor, sau a cresterii resurselor economice alesocietätii.

Produse de constructii si caracteristicife for care satisfac exigentaesentiafá nr.1

Directiva Europeanä pre%intä produsele sau familiile de produse care pot fi livrate pe piatä si care contribuie la satisfacerea exigentei esentialenr.1 „Re%istenta mecanicä si stabilitatea".

Lista acestor produse serveste la elaborarea normelor si ghidurilor de agrement tehnic european si nu este exhaustivä.

In ceea ce priveste caracteristicile enumerate pe listä se facurmätoarele preci%äri:u

tolerantele dimensionale trebuie sä fie luate in considerarein raport cu conceptia generalä;r dupä ca% (de exemplu pentru materialele plastice), este

bine sä se preci%e%e gama de temperaturi in carecaracteristicile sunt valabile;cdurabilitatea indicä limita p-nä la care valorilecaracteristicilor sunt mentinute pe durata de viatä, tin-ndcont de procesul natural de modificare a caracteristicilor,exclu%-nd efectul actiunilor exterioare agresive.

In continuare, sunt pre%entate extrase din anexa la Documentsinterpretatifs, 1993.

Unefe produse de constructii care inffuenteazá directrezistenta mecanicá si stabifitatea (extras)

1.Produse pentru %idärie



2. .Produse din lemn pentru elemente structurale

3. .Beton si produse pentru beton(simplu, armat, precomprimat)





4. Produse pentru constructii metalice

5. Alte produse



Lista produselor i caracteristicilor lor pertinente (anexä laDocumentele Interpretative la Directiva CEE) referitoare la exigentaesentialä nr.1 „Re%istenta mecanicä i stabilitatea" cuprinde i:e

produse prefabricate pentru canali%äri, pentru apä i ga%; pelemente metalice (scäri, galerii, pasärele, fatade);e panouri derivate din lemn; pelemente de legätura mecanicä sau gujoane;econectori;caditivi pentru betoane;a

produse pentru consolidarea solurilor (de exemplu, geotextile); p produse pentru stabili%area solurilor (de exemplu, pentruinjectii sub presiune);iancoraje in sol;a

produse pentru constructii rutiere etc.Este deosebit de important sä se remarce faptul cä se pre%intä

toate caracteristicile pertinente, care ar putea influenta negativ re%istentamecanicä i stabilitatea constructiilor.

Aceasta implicä responsabilitatea atat a furni%orilor, cat i a proiectantilor i executantilor, neläsand loc la interpretäri.

Pentru studiul degradárilor constructiilor, aceastä modalitatede pre%entare, la nivel european, a produselor i caracteristicilor lor apareca un instrument de primä necesitate, constituind baza de la care sepleacá in evaluarea si expertizarea constructiilor.

11.3. Exigenta esentiala nr. 2

„Siguranta in caz de incendiu"

Constructia trebuie conceputä i executatä astfel incat, in ca% de incendiu:Cstabilitatea elementelor structurale sä poatä fi pre%umatä pe o perioadä determinatä; p

aparitia i propagarea focului i fumului in interiorulconstructiei sä fie limitate;s

sä fie limitatä extinderea focului la constructiile invecinate;socupantii clädirii sä poatä päräsi teferi clädirea sau sä poatä fisalvati in alt mod;s

sä fie luatä in considerare securitatea echipelor de salvare.Strategia este ba%atä, deci, in mod esential pe prevenire .Directiva cuprinde aspecte privind capacitatea portantä a construc-

tiilor in ca% de incendiu, limitarea aparitiei i propagärii focului i fumului, prevenirea aprinderii initiale, evacuarea ocupantilor etc.



In ceea ce prive te produsele, se mentionea%-a c-a este in curs dedefinitivare armoni%area in vederea evalu-arii modului de reactie la foc aacestora (experiment-ari la scar-a natural-a sau in laborator, in corelare cu

scenariile de incendiu reale).Criteriile de apreciere sunt: inflamabilitatea, debitul calorific, vite%a

de propagare a fl-ac-arilor, cantitatea de fum, ga%ele toxice, formarea de pic-aturi sau particule inflamate.

Produsele de constructii pot fi compuse din materiale omogenesau compo%ite:s

produse pentru pereti, plafoane, plan ee, inclusiv acoperirile desuprafat-a;s

elemente de constructii;e

produse incorporate in elemente de constructii; pelemente de tev-arie i de conducte, inclusiv i%olarea exterioar-a;e produse pentru fatade sau pereti exteriori, inclusiv straturile de i%olare.

Criteriile de baz~ pentru caracterizarea rezisten;ei la foc a unui produs (exprimate in minute): p

capacitatea portant-a;cetan eitatea;e

i%olarea termic-a.Simboluri utili%ate:

R-pentru capacitatea portant-a (re%istenta);E-pentru etan eitate; I-

pentru i%olare termic-a.Diferitele clase sunt exprimate dup-a cum urmea%-a:

Pentru elementele structurale:„Timp — REI" = timpul minimal in caretoate criteriile (capacitate portant-a, etaneitate i i%olare) sunt satisf-acute

„Timp — RE" = timpul minimal in carecriteriile de capacitate portant-a i etan

eitate sunt satisf-acute„Timp — R" = timpul minimal in carecriteriul de capacitate portant-a esterespectat.

Pentru elementele nestructurale:„Timp — EI" = timpul minimal in carecriteriile de etan eitate i de i%olatie suntsatisf-acute„Timp — E"= timpul minimal in carecriteriul de etan eitate este satisf-acut.

Pa ii sunt dati in minute, indicand timpul in care criteriile sunt



30

satisf-acute, respectiv:15', 20', 30', 45', 60', 90', 120', 180', 240', 360'.



Se pot, deci, defini urmätoarele clase:

REI 15, REI 30, REI 45,HH.

RE 15, RE 30; R 15, R 30HH..

Astfel, un element de constructie pentru care capacitatea portantäeste de 155 minute, etan eitatea de 80 minute i i%olarea termicä de 42minute, este de clasä R 120/RE 60/REI 30.

Un element de constructie care are capacitatea portantä (laexperimentare) de 70 minute i o etan eitate de 35 minute va fi de clasäR60/RE30 .

In directive se tratea%ä aspecte privind:I

Elementele structurale färä functie de compartimentare (grin%i,stalpi)care au clasele R15, R20, R30, R45.R60, R90, R120, R180, R240.c

Elementele structurale care au i functie de compartimentare.Criterii:REI, RE, REI-M (M-in ca% de oc mecanic)-varia%ä de la 20la 240.l

Produse i sisteme destinate a proteja elementele sau pärtile deconstructie:c

plafoane suspendate; pimbräcäminti, tencuieli i ecrane de protectie.i

Produse pentru elemente nestructurale:P pereti despärtitori (inclusiv cei vitrati) - E, EI, EI-M; p

fatade, peretiexteriori (inclusivcei vitrati) E 1530 60 90 EI 15 3060 90;6

„membrane de plafon" (plafon care pre%intä re%istentä la focintrinsecä, independent de elementele situate deasupra, deci diferitede plafoanele suspendate);d

plan ee „suprapuse" (utili%ate impreunä cu un plan eu structural,situat dedesubt);s

u i i voleti re%istente la foc i dispo%itivele lor de inchidereEI 15 ........... 240E 15 ............. 240;2u i de ascensoare (inclusiv

pärtile vitrate) E 15

90EI.......... 15......... 90;9

inchideri de pasaje (treceri) pentru scäri rulante;irosturi de penetrare pentru cable i canali%äri;r

conducte tehnologice;c emineuri.



30

Sisteme de ventilatie:Sconducte de ventilatie;c

clapete.c

Instalatii tehnice.



Produsele sunt, uneori, autori%ate pentru o utili%are normalä, dar aceasta nu include automat durabilitatea performan-telor in materie desiguran-tä in ca% de incendiu (de exemplu, produsele sensibile la influen-ta

mediului-efectele intemperiilor, efectele chimice - cum sunt produseleignifuge; inchiderile mobile — dacä nu se inchid in timp normal pre%intärisc in ca% de incendiu).

Pentru evaluarea duratei de via-tä se utili%ea%ä metode ca:Pincercäri in care intervin procedurile de spälare i curä-tare;iincercäri de expunere la intemperii de scurtä i lungä duratä;iincercäri mecanice (incercäri de inchidere, de vibra-tii, de impact);iincercäri de coro%iune.

Indica-tiile despre durata de via-tä a unui produs nu pot fi interpretateca o garan-tie datä de fabricant, dar pot constitui o modalitate de a alege

un produs adecvat, pe ba%a duratei de via-tä re%onabile din punct de vedereeconomic.


„Igiena, sanatatea li mediul inconjurator"

Construc-tia trebuie conceputä i executatä astfel incat sä nu cons-titue o amenin-tare pentru igiena sau sänätatea ocupan-tilor sau a vecinilor,

privind, in special: p

degajarea de ga%e toxice;d pre%en-ta in aer de particule sau ga%e periculoase; p poluarea sau contaminarea solului; pemisia de radia-tii periculoase;e

defecte in evacuarea apelor, a fumului sau a deeurilor solide sau lichide;s

pre%en-ta umiditä-tii pe pär-ti ale construc-tiei sau pesuprafe-te interioare construc-tiei.

Sunt tratate urmätoarele aspecte:Smediul interior;m

alimentärile cu apä;aevacuarea ga%elor u%ate;e

evacuarea de eurilor solubile;emediul exterior.Respectarea exigen-tei nr.3 este asiguratä i printr-o serie de mäsuri

conexe:cconcep-tia generalä i detaliatä a construc-tiei, execu-tia i intre-tinerea,c

proprietä-tile, performan-tele i utili%area produselor deconstruc-tii.



Sunt tratate, me larg, toate commonentele — smre exemmlu, mentru mediulinterior: calitatea aerului, umiditatea, %gomotul, eclerajul, mediul termic.

In ceea ce mrive te merformantele mroduselor de constructii, in

mäsura mosibilitatilor, caracteristicile acestora trebuie descrise in termenide merformantä.


„Siguranta in exploatare"

Constructia trebuie concemutä i executatä astfel Inc-t exmloatarea(utili%area) sau functionarea ei sä nu mre%inte riscuri inaccemtabile deaccidentäri ca: alunecäri, cäderi, ocuri, arsuri, electrocutäri sau räniri caurmare a unor exmlo%ii.

Acesta exigentä se referä, deci, la 3 familii de riscuri:alunecäri, cäderi, ocuri;arsuri, electrocutäri, exmlo%ii;accidente legate de vehiculele in mi care.


„Protectia contra zgomotului"

Constructia trebuie concemutä i executatä astfel Inc-t %gomotul

mercemut de cätre ocumanti sau de cätre mersoanele care se aflä inamromiere sä fie mentinut la un nivel mrin care nu este amenintatäsänätatea i sä mermitä oamenilor sä doarmä, sä se odihneascä i sämunceascä in conditii satisfäcätoare.

Protectia contra %gomotului se referä la urmätoarele asmecte:mrotectia contra %gomotului aerian, mrovenind dinexteriorul constructiei;

mrotectia contra %gomotului aerian, mrovenind din alt smatiuinchis;

mrotectia contra %gomotului mrodus de ocuri;

mrotectia contra %gomotului mrodus de echimamente;mrotectia contra %gomotului reverberat excesiv;

mrotectia mediului contra %gomotului emis de surse exterioareconstructiei sau legate de constructie.

Promrietäti acustice:Volum V m3

Arie S m2

Arie de absorbtie echivalentä A m2

Durata de reverberatie T s Nivelul mresiunii acustice L dB



Evaluarea proprietätilor acustice ale produselor implicä definireaurmätoarelor proprietäti:

i%olarea acusticä;

absorbtia (sau reflexia) acusticä;radiatia acusticä;amorti%area.

Dupä tipul de produs i utili%area sa, se iau in considerare:dimensiunile;densitatea;elasticitatea;rigiditatea dinamicä;

re%istenta la „scurgerea"aerului. Familii de produse:

ferestre i vitraje;u i;imbräcäminti de sol, dale flotante;

produse pentru ecrane anti%gomot;echipamente hidraulice.


„Economia de energie li izolarea termica"

Constructia, precum i instalatiile sale de incäl%ire, deconditionare i ventilare trebuie sä fie concepute i executate astfelincat consumul de energie necesar pentru exploatare sä rämanä moderat,avand in vedere conditiile climatice locale, färä sä fie afectatconfortul termic al ocupantilor.

In Directivä, sunt tratate pe larg aspecte privind cerinteleutili%atorilor (evaluarea confortului termic, atat vara, cat i iarna, evaluareanecesitätilor de apä caldä, calitatea aerului in interior sau necesitäti deventilare ), ca i cerintele de economie de energie (coeficientul detransmisie termicä-sau nivelul de i%olare termicä al anvelopei-evaluarea

permeabilitätii la aer, sisteme de ventilare mecanicä, randament nomi-

nal al sistemelor de incäl%ire i räcire). Produsele ~i caracteristicile lor, in raport cu exigenta esentialä nr.6:

* Produse:materiale pentru straturi de finisaj;mortare, ipsos i tencuieli;

betoane de toate tipurile;



lemn, materiale pe ba%a de lemn, piatrd naturald etc.;

pietris, nisip, pam5nt;

sticld, plastic, metal;

materiale de i%olare termicd.

* Ansamblul de caracteristici pentru materiale este urmdtorul:

mass volumetricd, geometrie, stabilitatedimensionald;conductivitate termicd sau re%istenta termicd

pentru mai multe conditii de umiditate;

cdldurd masicd;coeficient de dilatare termica;

coeficient de inertie termicd;transmisie de energie solard;re%istenta la difu%ia vaporilor de apd;

coeficient de dilatare hygricd;

coeficient de dilatare hygroscopicd;

coeficient de absorbtie de apd;

permeabilitate la aer;caracteristici mecanice: re%istenta la compresiune, re%istenta

la tractiune, modul de elasticitate, coeficient Poisson;

emisivitatea pentru radiatii de unde lungi;transfer de umiditate;re%istenta la ploaie torentiald;

permeabilitate la aer;suprafatd utild si caracteristici de debit pentru deschideri deventilatie.



III. FACTORUL TIMP IN CONCEPTIA

SI COMPORTAREA CONSTRUCTIILOR

III.~ . Importanta factorului timp in conceptiasi comportarea constructiilor

Factorul timp se referä la toate elementele care concurä la procesulde constructie:

actiunile ce se exercitä asupra constructiilor, inclusiv subaspectul istoriei lor;conditiile de mediu;

proprietätile materialelor i elementelor de constructie;interactiunea dintre constructie i mediul inconjurätor;conditiile de exploatare i intretinere in vederea mentinerii

performantelor.Este inclus, aici, evident, i conceptul de durabilitate.La reali%area

unei constructii va trebui sä se dispunä de materiale durabile i de sistemeconstructive durabile.

Relevarea importantei factorului timp in conceptia i comportareaconstructiilor implicä i o pregatire profesionala corespunzatoare ainginerilor ci arhitectilor constructori.

Inginerii proiectanti i arhitectii, ca i cei ce lucrea%ä in executie sauasigurä exploatarea constructiilor vor trebui sä- i insu eascä notiuni dindisciplinele care concurä la asigurarea durabilitätii: tiinta i ingineriamaterialelor, reologia i comportarea in timp a materialelor de constructii,actiunile fi%ice, chimice i biologice i efectele lor.Va trebui sä se schimbementalitatea in favoarea atitudinii de concepere a unor constructii durabile.

Conceptul de arts de a construi exprimä foarte bine efortul de de%voltare a omului in spatiu, spatiu supus fortelor naturii, cu care omuleste obligat sä se acomode%e.

Patologia constructiilor are ca obiectiv in%estrarea inginerilor iarhitectilor cu cuno tintele necesare pentru a putea examina i evaluastarea de degradare i a lua mäsuri tehnico-economice de reabilitarecorespun%ätoare.



De-a lungul istoriei, oamenii au construit pentru nevoile lor de viata,dar i pentru a- i proiecta epoca in viitor, constructiile devenind, prinfirea lucrurilor, adevärate jaloane ale timpului, märturii ale spiritului crea-tor al omenirii.

A sosit momentul sä ne punem intrebarea in ce masurd conven-tionalismul actualelor metode de calcul, utili%ate in proiectarea curent-a,nu a creat, in munca de %i cu %i, un schematism ablonard i periculos,

prin care ne-am parali%at capacitatea de a anali%a, a intelege i a trata inmod corespun%ator constructia la scara sa reald, desprinsä din plan a

proiectantului, trecuta in momentul implementarii ei in naturd i läsatäapoi, in timp, pe amplasamentul ei.

Sä ne punem, deci, intrebarea, in cate dintre ca%urile re%olvate inactivitatea noastra am avut i raga%ul de a medita asupra faptului ca itimpul este el $nsu~i o solicitare esenfiali in viafa unei construcfii, care

ii conditionea%d buna comportare i siguranta in exploatare.A a cum s-a aratat, constructia, odata intratä in exploatare, se afläin relatie directä cu mediul inconjurätor, care creea%d asupra ei un sistemde solicitäri, ce se adauga acelora ce re%ultä din programul functional.

Asistam la o suits de evenimente de solicitare, avand drept re%ultato continua transformare a caracteristicilor de capacitate portant-a i dedeformare a sistemului structural i constructiv.

Tocmai aceasta perioadd i ceea ce se intamplä in acest timp cuconstructia proiectata se gäsesc in afara oricarui control, f#rd luarea inconsiderare, prin calcul, a durabilitätii, de i este evident ca resurseletotale la care constructia face apel in momentul unor solicitäri de exceptiesunt legate direct de tot ceea ce constructia a consemnat, ireversibil,datorita evenimentelor prin care a trecut anterior.

Admitand ca o constructie este un mecanism complex careconsemnea%d permanent consecintele exploatarii ei i ca pentru fiecareeveniment de solicitare trebuie sä o judecam dupd varsta ei (intelegand

prin aceasta variatia in sens negativ a caracteristicilor ei), vom puteaintelege cat de putin cunoa tem, in realitate, despre constructiile

proiectate, in contextul schemati%ärilor conventionale.Apare evident ca raspunsul constructiei —in ceea ce prive te re%istenta

i stabilitatea — sub actiunea unei sarcini accidentale sau exceptionale va fi

diferit de cel anticipat la proiectare, din urmätoarele cau%e: starea de solicitare anterioard a constructiei a creat, in modaleatoriu, o variatie a distributiei rigiditätilor in cadrul ansambluluistructural i constructiv, fatä de considerentele de proiectare ifatä de momentul „t

0", care marchea%d intrarea constructiei in

exploatare; procesul de adaptare la teren a constructiei impune o noud

formula de echilibru general al ansamblului, prin redistribuirisuccesive;



materialele componente sufera o variatie a caracteristicilor fi%ico-mecanice in limite apreciabile, ca urmare a „stresarii" lor peintervale mari de timp, putandu-se vorbi de o pierdere a calitatilor

initiale, prin

efectul de oboseala insumata, chiar i in ca%ul unor solicitari cu regim static i constant (atat caracteristicile de re%istenta,cat i cele de deformare post-elastica);

solicits rile seismice anterioare creea%a o stare demicrofisurare in masa a elementelor componente, ceea ce

provoaca o depreciere a calitatilor acestora;mediul inconjurstor impune constructiilor o permanents

stare de solicitare, ca urmare a proceselor intretinute de coro%iune i biodegradare, ceea ce conduce la deteriorareacaracteristicilor initiale.

Putem vorbi, f#ra exagerare, de un „consum de siguranta", care se produce in timp, pe parcursul exploatarii constructiei.Problema secomplicd in momentul in care ne propunem sa cuantificam acest procesde „degradare a sigurantei in timp".

111.2. Exemple referitoare la influenta factorului timpasupra structurilor din beton armat(incarcari de lunga durata sau repetabile in timp)

Crecterea in timp a deforma;iilor de compresiune ale betonului

datoritä curgerii lente poate fi privita ca o reducere treptatä arigiditätii elementelor structurale.In primul rand, putem vorbi deefecte favorabile (in ca%ul solicitarii de deformatii impuse — tasäri derea%eme, variatii de temperaturä) c-nd eforturile — direct

proportionale cu rigiditatea betonului — scad o data cu reducerearigiditatii.Sunt, insä, i efecte defavorabile, de amplificare aeforturilor, acolo unde mic orarea rigiditätii expune elementul laeforturi suplimentare, adicd la elemente comprimate, cu coeficientiridicati de %veltete, la care intervin efecte de ordinul II.In afara stalpilor %velti, fenomenul e interesant i pentru pläcile

curbe subtiri (una din cau%ele prabu irii acoperi ului halei de sport dinCluj-Napoca).Oboseala statics a betonului apare la elementele de beton

comprimate, la care efortul unitar de conpresiune are valori mari, prea apropiate de re%istenta de calcul (din cau%a nereali%ärii, laexecutie, a märcii de beton sau din cau%a unor supraincarcari de lungädurata in procesul de exploatare). Starea de microfisurare verticalä a

betonului sub actiunea eforturilor de compresiune se de%voltä intimp i, in consecinta, re%istenta la compresiune a betonului scade,in loc sä creasca in timp, ajungandu-se chiar la cedare.



Exemplu: ruperea unor stalpi interiori i präbu irea %onei de plan eeaferente la un depo%it comercial cu plan ee monolite in Fägära (aici s-au acumulat ambele cau%e:nereali%area märcii de beton i depä irea de

cätre beneficiar a incärcärilor utile pe plan ee). Ac;iunea in timp a unor inceirceiri repetate cu un numeir redus de cicluri (deci, nu obosealä), care produce fenomenedefavorabile .Exemple:silo%urile de cereale cu celule cilindrice : fluctuatiile

efortului de intindere din peretii celulelor, din cau%a incärcärilor idescärcärilor repetate, au condus la o deteriorare progresivä a aderenteidintre armäturi i beton, avand drept consecintä alunecarea barelor dearmäturä in beton, ceea ce a generat fisuri verticale in peretii celulelor (exemplu :la silo%ul de la Bucu, avariile au fost mult mai pronuntate la

celulele de manevrä pentru uscätorul de cereale, la care incärcärile idescärcärile s-au fäcut intr-un ritm mult mai mare decat la celelalte celule).Comportarea la inceirceiri repetate a imbineirilor umede la

grin%ile de rulare prefabricate: articulatiile plastice (admise la proiectare la imbinäri) s-au deteriorat, provocand avarii.

Ca o concluzie generalá, in ceea ce priveste constructiile debeton armat si beton precomprimat, influenta incärcärilor de lungäduratä i repetabile in timp constituie o problemä care depä e te cadrulunor studii teoretice.

Durabilitate-mentenabilitate

Durata de serviciu a constructiei se poate proiecta cu o bunäaproximatie, prin impunerea unor mäsuri la conceptie, proiectare,executie i exploatare, astfel incat sä se cunoascä nivelul degradärilor admisibile panä la prima reparatie, sä se programe%e intretinerea,reparatiile, consolidärile sau moderni%area, comportarea in timp aconstructiei.

Pentru atingerea de%ideratelor mentionate trebuie introdus, subdiferite forme adecvate, un nou criteriu, i anume criteriul de durabilitate .

In primul rand, din conceptie, este necesarä conformarea structuriidin punct de vedere al durabilitatii, adicä, in special, alcätuirea structurii dinelemente adecvate exploatärii in medii coro%ive.Trebuie avute in vedere:

procesul de penetrare a agentilor coro%ivi in beton;carbonatarea betonului;actiunea compu ilor a%otului i sulfului;actiunea produsä de inghet-de%ghet;

actiunea apelor deduri%ate ((n pre%enta bacteriilor anaerobe iaerobe);



efectul uleiurilor;actiunea ben%inelor;actiunea ba%elor (Na OH, KOH).

Trebuie impuse cerinte de calitate pentru executant i conditii deexploatare i intretinere pentru utili%ator.

Ca masurd a durabilitätii se poate adopta notiunea de fiabilitate — probabilitatea ca o lucrare de constructii sä- i indeplineascd, in mod adecvat,misiunea pentru care a fost reali%atd, cel putin un timp dat.

Un alt concept ce caracteri%ea%d produsele de constructii estementenabilitatea , insu ire care pre%intä doud aspecte:

calitativ — aptitudinea constructiei de a fisupravegheatd, intretinutd i reparatd;

cantitativ — probabilitatea repunerii in stare de

functionare, la

aparitia unui defect.Operand cu aceste notiuni i introducandu-le in practica de proiectare, executie i exploatare, viata constructiilor poate fi märitäconsiderabil.

111.3. Clasificarea agentilor ce actioneazaasupra constructiilor

Agentii care actionea%a in timp i pot influenta performanteleconstructiilor se clasificd dupd naturd i origine, caracteri%andu-se prin

marimi fi%ice, in functie de amplasamentul constructiei, forma ei,destinatia, modul de concepere i exploatare.Exemplificativ, in tabelul 1, se pre%inta unele categorii de agenti

care trebuie avuti in vedere la intocmirea specificatiilor de performanta pentru clddiri.

Terminologie:

Utili%ator — personal uman (ocupant, vi%itator, lucrdtor etc.), animale,obiecte (materii prime, materiale i produse finite), procesede productie i fluxuri tehnologice.

Exigenta utili%atorului — enuntarea unei necesitati fata de clddirea(constructia) ce trebuie utili%atd.

Conceptul de performanta — concept ce consta in abordarea sistemica iglobald a problematicii obtinerii calit-tii in proiectarea,executarea i exploatarea constructiilor, plecand de la activitatile iexigentele utili%atorilor, in mod independent de mijloacelemateriale i solutiile folosite, punand un accent deosebit pecomportarea in exploatare a constructiilor.



Cerinta de calitate — exprimarea calitativd a caracteristicilor clddirii (in ansamblu, sau a p#rtilor componente), pe careaceasta trebuie sd le indeplineascd pentru a satisface exigentele

utili%atorilor, tinand seama de diver ii agenti care actionea%a asupra constructiei.

Agent — factor care actionea%a asupra clddirii (constructiei) sau adiverselor sale parti componente.

Actiune — influenta exercitatd de un agent asupra constructiei.

Efect — re%ultatul unei actiuni.

Conditie tehnicd — exprimarea i detalierea, in termeni tehnici de performantd, a cerintei de calitate.

Criteriu de performantd — caracteristicd ce trebuie luatd in considerare ladetalierea i cuantificarea conditiilor tehnice, in cantitdtinumite „nivele de performanta".

Nivel de performantd — valoare impusd pentru un anumit criteriu de performantd, in functie de conditiile tehnice i de influentaagentilor care actionea%a asupra constructiilor.

Performantd — comportarea unui produs in raport cu utili%area sa.Prin produs se intelege constructia, in ansamblu, sau orice parte aace steia.

Clddire — constructie, avdnd ca scop reali%area unor spatii inchise, ceaddpostesc activitati umane i/sau procese tehnologice.

Element component — produs reali%at ca unitate distinctd, destinat a fiincorporat in clddire pentru a indeplini una sau mai multeactivitati specifice.

Subsistem al clddirii — grupare de elemente componente careindeplinesc impreund mai multe functiuni necesare satisfaceriiexigentelor utili%atorului.

Ansamblu — reunirea mai multor elemente componente, care asigurd reali%area unor functiuni.

Tabelul 1 exemplificd agentii care actionea%a asupra clddirilor,natura i originea lor. Ace ti agenti actionea%a la intervale de timp oarecare,in functie de mediul natural, mediul industrial, din interiorul i exteriorul

clddirilor, i pot cau%a degraddri importante ale constructiilor.









~~. DURABILITATEA SI DEGRADAREACONSTRUCTIILOR DIN BETON

~~.1. Durabilitatea betonului

Preocupärile privind durabilitatea betonului armat au apärut, practic,o datä cu observarea comportärii in timp a constructiilor i cu constatarea

unor degradäri premature ale constructiilor din beton armat aflate in diferitemedii.

Deja, la nivelul anilor '50, existau studii referitoare la patologia betonului armat.

Importanta durabilitätii este legatä de douä aspecte:

durabilitatea in relatie directä cu siguranta structuralä,ratiuni economice: o constructie durabilä repre%intä, prin

ansamblul duratei de viata, cea mai bunä investitie (cca 40% dintotalul productiei de materiale de constructii, in tärile de%voltate,

se indreaptä cätre operatiile de reparare/intretinere).Durabilitatea nu apare explicit, ca o exigentä fundamentalä in

Directiva CEE.Dar, avänd in vedere cä exigentele esentiale sunt functiide timp (trebuie indeplinite in orice moment al duratei de viatä aconstructiei), se poate afirma cä durabilitatea este o infä urätoare a unor cerinte esentiale, sau chiar, un de%iderat fundamental.

In EUROCODE nr.2-cap.4.1 — Proiectarea structurilor din beton — se define te durabilitatea astfel: „Cerinta pentru care o structurä are odurabilitate adecvatä in timpul duratei de serviciu este ca aceasta sä- i

indeplineascä functionalitatea, cu asigurarea re%istentei i stabilitätii, farä pierderi semnificative ale functionalitätii, in ca%ul unei mentenante u%uale".

Preocupärile din ultimii ani, pe plan international, pentru durabilita-tea constructiilor din beton au cäpätat o amploare färä precedent.

Studierea durabilitätii constructiilor necesitä cuno tinte multidisci- plinare, de la chimia materialelor, comportarea elementelor de diferite tipuride solicitäri, panä la tiintele fundamentale sau aplicative. Se utili%ea%ä tehnicisau metode de experimentare din ce in ce mai performante i complexe

pentru cercetärile de laborator i pentru investigarea unor constructii existente.



Cuantificarea factorilor care influentea%ä durabilitatea aparespecificatä la nivelul reglementärilor internationale de executie. In ca%ulexaminärii constructiilor existente, nu existä insä relatii directe, care sä

indice influenta stärii de degradare asupra caracteristicilor specifice,necesare anali%elor structurale.

Un aspect semnificativ il constituie faptul cä durabilitateaconstructiilor de beton armat sau precomprimat nu este consideratä o

problemä numai in ca%ul mediilor agresive, ci i in ca%ul mediilor „curente", in care se gäsesc cele mai multe dintre constructii i la cares-au inregistrat, de asemenea, fenomene ingrijorätoare.

In Schemal se pre%intä o sinte%ä a fenomenelor care caracteri%ea%ä

durabilitatea constructiilor din beton armat, a a cum re%ultä la nivelulunor propuneri ale Comitetului European al Betonului.

Procese fizice, chimice, biologice ci agresivitatea mediului

Procesele fi%ice chimice i biologice se datorea%ä, in special,actiunii mediului.

Schema 2 pre%intä relatiile dintre factorii care influentea%ädurabilitatea betonului.

Degradarea betonului nu are, in mod practic, niciodatä o singurä

cau%ä;de aceea, clasificarea proceselor de deterioarare trebuie fäcutä cu prudentä.

Evident, tipul i gradul proceselor de degradare pentru beton (fi%ice,chimice, biologice), ca i pentru beton armat (coro%iunea)influentea%ä,in sens negativ, re%istenta i rigiditatea materialelor i elementelor cecompun structura constructiilor.

Mecanismele de migrare a substantelor in interiorul betonului.

intelegerea fenomenelor de migrare a substantelor/solutiilorin masa betonului este esentialá pentru stabilirea mecanismelor si

proceselor care influenteazá durabilitatea.

In Schema 3 se pre%intä interdependenta factorilor care intervin inrelatia mediu/structurä (element).

Transportul apei, ga%elor, solutiilor, in interiorul elementului de beton este dependent de porii elementului i de fisuri.

Betonul poate suferi reduceri de durabilitate prin:a)procese fi%ice — fisurare, inghet, de%ghet, ero%iune;

b)procese chimice (atacul substantelor chimice), procese biologice.



Particularitiitile betonului armat, in ceea ce privetedurabilitatea

Betonul armat pre%intä probleme legate de :

protectia armaturilor;mecanismele coro%iunii;

protectia contra coro%iunii;carbonatarea;

penetrarea clorurilor;coro%iunea betonului armat;coro%iunea la nivelul fisurilor si influenta lor;efectul coro%iunii;grosimea stratului de acoperire cu beton a armaturilor;

permeabilitatea betonului;continutul si tipul de ciment;mediul.

W.2. Degradarea betonului simplu

a) Procese fizice

Fisurarea - in Schema 4 este data o clasificare a fisurilor careinfluentea%a durabilitatea betonului.

Cau%ele fisurtrii betonului sunt multiple si ele apar atunci c-nd o

solicitare, la care este supus betonul, depaseste re%istenta de Intindere aacestuia.Din Schema 4 se observe ca mecanismele de fisurare a betonului sunt

intrinseci (cau%ate, de exemplu, de contractia la uscare, contractia datoritatemperaturii, contractia plasticd a betonului neint#rit) si extrinseci (avandcau%e exterioare ca, de exemplu, supraincarcari, oboseald la actiuni repetate,variatii de temperaturd, deplasari Impiedicate, vent, cutremure etc.).

— Fenomenul de inghet-dezghet (schema 5 )In ca%ul inghetarii apei, in porii materialelor de constructii — cum

ar fi pasta de ciment — urmatoarele procese fi%ice sunt importante:

cresterea volumului cu 9%, prin tran%itia de la apd la gheatd;evaporarea unei cantitati Insemnate de apd (prin trecerea de lagheata la apd );

reducerea energiei potentiale a porilor „cu apd" si oreducere a punctului de inghet;difu%ia apei Inca neinghetate, din porii mai mici incei mari.

Observatie: Se atrage atentia asupra substantelor ce reali%ea%dtopirea ghetii de suprafatd; ele pot produce o crestere substantiald atemperaturii la suprafata betonului, diferenta de temperaturd Intre interior

si exterior ducand la fisurarea betonului.



Substanta cea mai des folositd fiind NaCl, intervine i actiuneachimicd a clorurilor asupra betonului.

b) Procese chimice (pentru constructii de beton armat situate in medii

agresive) Actiuuea acizilor asupra betouului lute,' rit

Aci%ii transformd toti compu ii de calciu (hidroxidul de calciu,hidrosilicatul de calciu) in sdruri de calciu.

Acidul clorhidric produce NaCl, care e foarte solubild.Acidul sulfuric produce sulfatul de calciu, care precipitd ca ghips.La fel actionea%a i aci%ii organici.

Rezultatul actiuuii acizilor : distrugerea capacitdtii de legdturd acimentului.

Actiuuea sulfatilor Sunt pre%enti in soluri, in apele freatice de suprafatd i in apeleindustriale; repre%intA unii din cei mai agresivi ioni.

Intr-o clasificare a celor mai agresivi factori care produc degradarea betonului, sulfatii se situea%d pe locul al doilea, dupd coro%iuneaarmdturilor.

Infrastructurile clddirilor, cu fundatii de beton slab, situate in solurice contin sulfati, sunt foarte sensibile la actiunea acestor ioniagresivi.Betonul are un aspect albicios, degradarea incepand cu muchiileelementelor, apoi fisuri i exfolieri progresive (fenomene de expansiune).

Actiunea sulfatilor cu alti constituenti ai pietrei de ciment provoacdformarea ghipsului:SO

42- + Ca(OH)

2+2H

20 = (CaSO

4) x 2H

20 Ghips + 20H-

Deoarece este o relatie directd intre permeabilitate i factorulA/C, se recomandd :

A/C 0, 6 pentru agresivitate slabd;

A/C 0, 5 pentru agresivitate moderatd;

A/C 0, 4 pentru agresivitate ridicatd.

Se mai limitea%d aluminatul tricalcic (pans la 5% i chiar 3%) i serecomandd cimenturile cu adaos de %gurd.

Actiuuea substautelor alcaliue

• Reactii alcalino-silicate: silicatii continuti in agregate pot fiatacati de solutiile alcaline re%ultate din formarea gelurilor alcalino-silicate, ceea ce duce la distrugerea betonului in pre%enta unei cantitatisuficiente de apd.

Principalul parametru ce influentea%a este reactivitatea agregatelor care contin silicati ((n principal).



• Reactii alcalino-carbonatate: mineralele ce contin carbonat pot fisusceptibile la atacuri alcaline, ducand la fisurare.

c) Procese biologiceDeteriorarea poate fi determinatä $i de substante de naturd organics,vegetale (licheni, alge, radacini de plante care pätrund in beton prin fisurisau %one cu re%istenta redusä ), cau%and degradäri datorate presiunilor interne sau/$i retinerii apei la suprafatd, ducând la cre$terea riscului dedeteriorare prin inghet.

In practica, cel mai important tip de atac biologic al betonului (lintalnim la sistemele de canali%are.

In conditii anaerobe, hidrogenul sulfurat (care nu este agresiv pentru beton) poate fi format prin sulfatii sau proteinele din canal. Dupd

degajarea hidrogenului sulfurat, el poate fi oxidat prin actiunea bacteriologica, formând acid sulfuric, care atacd pasta de ciment din beton, putandu-l transforma complet in ghips.

IV.3 Degradarea betonului armat

Protectia otelului in betonOtelul in beton este protejat impotriva coro%iunii prin pasivitatea

data de alcalinitatea betonului (valoarea pH-ului in porii umpluti cu apdtrebuie sä fie mai mare de 12, 5).

La asemenea valori ale pH-ului , formarea peliculei microscopicela suprafata otelului face imposibild degradarea lui, chiar in pre%enta ume%elii P$i oxigenului.

Mecanisme de coroziunePrin carbonatarea sau prin actiunea ionilor de clor, pelicula

microscopica formatd la suprafata otelului poate fi distrusä local sau pe%one mai mari (Schema 6).

Carbonatarea betonului

Carbonatarea este reaclia chinicâ ce are loc Intre hidroxizii de calciusi bioxidul de carbon, care pâtrunde prin pori in interiorul betonului.Penetrarea CO, se face de la suprafata spre interior.Dupd ce betonul

a fost carbonatat, va?oarea pH-ului scade spre 9.Observafie importantä : Fenomenul de carbonatare nu conduce in

mod automat la coro%iunea armäturii. Dacd nu sunt indeplinite anumiteconditii de umiditate, chiar dacd betonul e carbonatat, armätura poates# nu corode%e. Acest aspect a fost evidentiat prin cercetari in situ ,efectuate la constructii vechi.



Astfel, au fost depistate armaturi in stadii avansate de coro%iunein medii cu umiditate ridicata (bdi, bucatarii) i armaturi neafectate, inmedii „uscate", pentru acelea i valori ale pH-ului betonului.

De aceea, pare ha%ardata afirmatia ca, durata de viata a unei constructiidin beton poate fi consideratd drept timpul dupd care adancimea decarbonatare a betonului este egald cu adancimea stratului de acoperire cu

beton a armaturii (teorie pre%entd in unele studii tiintifice).Carbonatarea este mai rapidd cand umiditatea relativd este de 50-60%

Penetrarea clorurilor in beton

In afard de C02, ionii de clor (provenind, de exemplu, din apa

marii) patrund prin pori in interiorul betonului.Difu%ia clorurilor este un proces care are loc total sau partial in porii umpluti cu apd, existand,Intotdeauna, un echilibru Intre clorul legat i ionii de clor liberi.

Dupd carbonatare, clorul este desf#cut Inca o data, crescand risculde coro%iune.

Observatie: Acest fenomen se intalne te i in ca%ul folosiriisubstantelor pentru de%ghet, cand, din cau%a ume%irii i uscarii suprafetei

betonului, ionii de clor patrund in beton prin suctiune capilard, iar prinuscare, apa migrea%d in exterior, producand o imbogatire in cloruri a%onei afectate de ume%ire i uscare. Grosimea acestei suprafete are omare importanta, in special in legaturd cu acoperirea cu beton a armaturilor (Schema 7).

Depasivizarea in zona fisurilor Atat C02, cat i clorul pot patrunde la armaturile din otel prin

fisuri, mai repede decat prin betonul nefisurat, timpul de depasivi%aredepin%and de deschiderea fisurilor.

Coroziunea oteluluiSimplificat, procesul de coro%iune a otelului poate fi separat in:

procesul catodic; procesul anodic.

Procesul anodic provoacd, de fapt, distrugerea fierului:F - * F 2 + 2 e

eSurplusul ede electroni in otel se va combina cu apa i 02

i vaforma ioni hidroxil:

2 e- +1/2 02

+H20 = 2(H0)-

Fierul i ionii hidroxil se vor combina, formand oxidul de fier Fe203

(rugina).Ca o consecinta a celor descrise, coro%iunea nu poate avea loc in

betonul uscat, procesul electrolitic fiind impiedecat, dar nici in betonulsaturat cu apd (lipseste 0

2).



In procesul anodic, pelicula microscopica de pe suprafata oteluluise distruge.

Procesul catodic poate avea loc chiar dacd pelicula este intactd.

In ca%ul coro%iunii prin cloruri, acest efect cau%ea%d coro%iunea prin puncte, pentru ca pelicula va fi distrusa numai pe suprafete mici; vor avea,astfel, loc reduceri substantiale ale sectiunii otelului, in adancime.

Efecte ale coroziunii :reducerea sectiunii de armaturd din otel;reducerea sau chiar pierderea aderentei armaturii cu betonul;desprinderea stratului de acoperire cu beton a armaturilor.

Din Schema 8 se observe gravele implicatii ale efectelor coro%iuniiasupra comportarii elementelor din beton armat.Parametrii care influentea%a coro%iunea sunt conditionati de

procese de difu%ie (Schema 9):carbonatarea —difu%ie de CO

2prin porii umpluti cu

aer; penetrarea clorurilor — difu%ia clorurilor prin porii umpluti cu apd;

coro%iunea — difu%ia de O2in porii umpluti cu aer ai

betonului armat.Toti parametrii sunt legati de aspectul grosimii stratului de acoperire

cu beton a armaturii, definitd prin: — grosime; — permeabilitate.

In Schema 10 se pre%inta influenta grosimii stratului de acoperireasupra carbonatarii sau penetrarii clorurilor.

Permeabilitatea stratului de acoperire este influentata, in moddecisiv, de raportul a/c.

Cand a/c>0, 6, permeabilitatea cre te considerabil, o data cucre terea poro%itatii capilare.

In ca%ul unei protectii insuficiente (uscare prematurd a suprafetei betonului), permeabilitatea suprafetei poate fi influentata considerabil.

Vantul i temperaturile inalte sunt periculoase dacd actionea%a intimpul uscarii betonului.

De asemenea, o compactare necorespun%atoare poate duce lacre terea permeabilitatii de %ece ori.

Do%ajul de ciment prea mare conduce la cre terea capacitatii delegarea CO

2i Cl~~.

In mod normal, un beton cu 300Kg/m3 ciment este suficient pentru amentine o permeabilitate corespun%atoare, cu conditia ca a/c 0, 5....0, 6.

In ceea ce prive te mediul, dacd umiditatea este mai mica de 60%,



riscul de coro%iune este scd%ut, chiar dacd betonul e carbonatat.

51



In betonul saturat cu ap-a, riscul este, de asemenea, redus, din cau%alipsei de oxigen (exist-a, ins-a, riscul activ-arii proceselor anodice i catodicela suprafata otelului).

Cele mai favorabile conditii de coro%iune a otelului in beton sunt atuncicand exist-a o variatie umiditate-uscare, combinat-a cu temperaturi inalte.In Schema 11 se pre%int-a conclu%iile referitoare la influenta diferitilor

factori care intervin direct sau indirect asupra durabilitatii betonului. Prezenfa umezelii

Toate procesele de degradare presupun pre%enta apei, un factor important fiind ume%eala pre%ent-a in atmosfer-a. In aceste conditii, betonul

preia apa mai repede decdt o pierde i astfel cre terea umidit-atii interneeste mai mare decdt aceea a mediului.

Risc: 0 = neglijabil ; 1 = slab; 2 = mediu; 3 = ?nalt

Nivelul de temperature

De i influenta temperaturii tinde s-a fie ignorat-a in definirea

agresivit-atii, ea este important-

a in ceea ce prive te reactiile chimice,care sunt accelerate prin cre terea temperaturii.Spre exemplu, o cre tere a temperaturii cu 10° C cau%ea%-a o

dublare a reactiilor care produc coro%iunea. Acoperirea cu beton

Capacitatea betonului armat de a avea o bun-a comportare la coro%iune depinde de grosimea stratului de acoperire cu beton, de calitatea acestuia(permeabilitate i alcalinitate) i de interactiunea dintre suprafata elementuluii mediu.

Permeabilitatea este legat-a direct de raportul a/c.



ComentariiIntr-o anumitd perioadd, constructiile au fost proiectate i executate

f#rd a se tine seama de „costurile" suplimentare ce apar din operatiile de

intretinere i reparatii ulterioare („viata constructiei").Atingerea unui timpegal cu durata de serviciu a constructiei nu inseamnd, neapdrat, demolareala acest termen.Mentinerea, in continuare, a constructiei implicd operatiisuplimentare de reparatii i/sau consoliddri, iar alegerea, ca variants, aconstruirii unei clddiri noi se face i pe ba%a unor calcule economice.

Foarte sugestivd pentru importanta asigurdrii unei durabilitdticore spun%dtoare, din fa%ele de proiectare /executie este a a-%isa „regulda celor 5 dolari". Aceasta indicd faptul ca pentru obtinerea unei bunedurabilitati, in fa%a initiald, este necesard cheltuirea unui dolar, pentruintretinere 5 dolari, pentru reparare i intretinere 25 dolari, iar pentrureconditionare 125 dolari.

Observatie extrem de importantii:Din cercetdrile efectuate asupra unor constructii aflate in conditii

variate de mediu, s-a constatat ca o mare pondere in asigurareadurabilitatii corespun%dtoare o repre%intd calitatea initialii a elementelor componente — beton fi otel.

Doud aspecte sunt fundamentale:

Primul este legat de calitatea stratului de acoperire, de asigurareacompactit#tii betonului, f#rd de care, indiferent de reteta de beton utili%atd, sau de alte mdsuri, comportarea elementului de beton

poate fi

compromisd.Calitatea betonului de acoperire depinde, in special, de factori legatide executie (mod de punere in lucru, vibrare, tratare ulterioard), fiind,deci, destul de sensibild la posibile erori.

Al doilea aspect il repre%intd neasigurarea prin executie agrosimii stratului de acoperire prevd%ut in proiect.In pre%ent, in reglementdrile europene, una dintre conditiile

receptiondrii unei lucrdri este controlul statistic al respectdrii acesteicaracteristici esentiale.

Categorii de degradiiri la constructiile din beton

Se va face o distinctie intre degraddrile care apar in mediiagresive i cele care apar in medii curente.

a)Prima categorie este specificd acelor constructii industrialece addpostesc procese de productie in care sunt utili%ate sau din care re%ultd substante agresive.

b)A doua categorie este specificd acelor constructii delocuit i social — culturale, ce se afld in medii curente.

51







FENOMENUL DE PA'TRUNDERE

A SUBSTANTELOR IN BETON



Schema 58



ACTIUNEA iNGHETULUI ASUPRA BETONULUI

1. CRESTEREA DE VOLUM DUPA iNGHET (+9%)

2. SCADEREA PUNCTULUI DE iNGHET



COROZIUNEA OTELULUI

DUPA DISTRUGEREA PELICULEI DE PE SUPRAFATA

Schema 6

Schema 60



Schema 8

PARAMETRll DEClSlVl Al COROZlUNll

Schema 61



INFLUENTA GROSIMII STRATULUI DE ACOPERIRE CU BETON

ASUPRA CARBONATARII SAU PENETR,RII CLORURILOR

Schema 10

Schema 62



V. DURABILITATEA SI DEGRADAREACONSTRUCTIILOR DIN ZIDARIE

V.1. Domenii de utilizare a zidariilor

Zidäria este una dintre cele mai vechi metode de constructie din lume.Termenul de %idärie se aplicä, de obicei, unei constructii executate

din materiale unitare ca piatra, argila sau betonul, unite intre ele prinmortar, sau a e%ate färä mortar, iar uneori, armate, astfel incat sä creascä re%istenta la intindere i forfecare.

Clädirile cu pereti portanti din %idärie repre%intä un sistem traditional,folosit in mod curent pentru:

Clädiri parter i etajate:locuinte sau clädiri cu functiuni similare(hoteluri, moteluri, cämine, internate, cre e), clädiri pentruinvätämânt i ocrotirea sänätätii, alte tipuri de clädiri social-culturalecare nu necesitä spatii libere mari.

Clädiri tip „salä" cu deschideri i inältimi moderate (9-12 m,respectiv 6-8m ), pentru ateliere, depo%ite, clädiri agro%ootehniceetc.Peretii din %idärie pot fi reali%ati din cärämidä, blocuri ceramice,

blocuri din beton greu sau u or.Cärämi%ile sau blocurile pot fi pline, cu goluri verticale sau forme

speciale.Mortarele utili%ate sunt mortare obi nuite pentru %idärii i tencuieli.Peretii portanti se pot executa din %idärie simplä sau armatä.

Zidäria armatä se obtine prin asocierea %idäriei cu bare din otel,a e%ate in rosturile ori%ontale sau cu elemente din beton armat, astfel:

centuri ori%ontale i stalpi ori verticali (%idärie complexä);inimä de beton, armatä cu otel ductil (%idärie cu inimä armatä-ZIA). Cele mai utili%ate %idärii, in constructii, au fost celede cärämidä, care pre%intä o serie de avantaje:sunt durabile — panä la cateva sute de ani;sunt bune i%olatoare termice - e — 0, 7 Kcal, m.h.grad;asigurä o bunä i%olare acusticä.



V.2. Degradari din cauze mecanice

Din punct de vedere mecanic, la %idariile de caramidd (ca i la

celelalte) se pot constata doud tipuri principale de avarii:crapaturi pronuntate care indica, dislocari masive de %idarie;crapaturi mai mici, insä numeroase, care aratä o de%agregare a

%idariei.Aceste degraddri — aratate mai sus — au drept cau%e principale:

cutremurul, taserile inegale ci sterile indelungate de umezire:

tasarea inegald a terenului conduce la degradarea %idariei por-tante, in special in ca%ul terenurilor sensibile la ume%ire sau al

pämänturilor de umpluturd;cutremurele produc degraddri, avarii i prabu iri (care vor fi tratate

ulterior).Calitatea executiei zideriei are o mare influents asupra comportarii

ei in timp.Zidariile executate din cardmi%i de calitate inferioard, nearse, cu

inclu%iuni, avänd rosturi mari, inegale i neumplute cu mortar, vor fi,evident, supuse degradarilor.

De asemenea, punerea in opera a carami%ilor präfuite, neume%ite, precum i folosirea unui mortar de calitate necorespun%atoare,confectionat din nisip murdar, favori%ea%d reali%area unei %iddrii cu re%istenta sca%utd.

Degradarea %iddriei este cau%atä i de instalatori, cu oca%ia efectuariiunor goluri, lituri sau strapungeri in %idarie.

V.3. Degradari din cauze fizico-chimice

Din punct de vedere izico-chimic, %idaria este deteriorate i degradatadin urmatoarele cau%e:

Cauze interne: - defecte de compo%itie

- defecte de coe%iune cristalindCauze externe - de origine umand: - defecte de conceptie:arhitecturd

mediustructure

- defecte de executie:

producerea materialelor protectia materialelor manopera



defecte de utili%are:destinatietransformdri

defecte de intretinere

de origine fi%icd- apd i

umiditateinghet

punti termiceactiunea väntului

de origine chimicd

- poluantiatmosfericisaruri solubile

de origine bio-chimicd -

plantatiivegetatii

bacterii

Principalii agenti ambianti care deteriorea%d i degradea%d %idariasunt urmdtorii:

Observa;ii : Depunerile i petele constituie aspecte ale degradarii%idariei, dovedind probleme interne ce pot genera, la randul lor, problemestructurale.Cele mai importante cau%e ale depunerilor, petelor i de%integrarilor sunt: contactul cu umiditatea i sdrurile din sol, poluareaaerului, agentii biologici i elementele metalice coro%ive.

*UmiditateaUmiditatea este principalul agent (de origine fi%icd) al

procesului de degradare a %iddriei.Umiditatea constituie un catali%ator care favori%ea%d degradarea,



prin intermediul sdrurilor solubile, poluarii aerului i agentilor biologici.De aceea, este esentiald intelegerea fenomenului de penetrare a apei inmaterialele %idariei i a modului in care este retinuta.

Toate materialele de %idOrie sunt mai mult sau mai putin poroase i permeabile la apO i la vapori de apO, potrivit structurii capilare.AceastO poro%itate oferO o mare suprafatO internO, susceptibilO de a retine fluide prin absorbtie i solide prin adsorbtie.

0 cOdere bruscO de temperaturO face sO inghete apa in porii unei%idOrii, al cOrui volum cre te cu 10%. AceastO actiune cau%ea%O o presiunemecanicO, ce poate sparge peretii porilor i, in cele din urmO, provoacO de%integrarea materialelor de %idOrie.Este de retinut faptul cO umiditateamigrea%O in %idOrie.

ZidOria absoarbe umiditatea: - din sol,din aer,din elementele de constructii adiacente. In%idOrie, umiditatea poate migra:ascendent,descendent,ori%ontal.

Apa de langO ba%a unei constructii poate determina o umiditateascendentO, din cau%a mi cOrii de drenare.Apa de ploaie, care love tesuprafata %idOriei, poate intretine o umiditate descendentO i o mi care ori

%ontalO a umiditOtii in pori.Umiditatea care penetra%O %idOria este insotitO, adesea, de sOruri ialte substante solubile.

* Ac;iunea capilarii in materialele poroase ale %idOriei creea%O osuctiune, care produce urcarea apei din sol, ce contine, adesea, sOruri insolutie.

0 %idOrie cu microporo%itate ridicatO are o presiune capilarOridicatO. AceastO aptitudine, de atragere i retinere a apei, conduce lariscul unei degradOri rapide.

* Presiunea osmoticii se creea%O prin sOruri solubile de diverseconcentratii, care circulO in %idOrie prin actiune capilarO.PresiuneaosmoticO poate influenta asupra intinderii i directiei de deplasare aapei.Ea atrage apa tot mai sus, pentru crearea unui echilibru cu solutiaconcentratO de sOruri. Spre deosebire de actiunea capilarO, care are olimitO teoreticO de migrare, actiunea osmoticO poate face apa sO urce dince in ce mai sus.

La %idOriile vechi, umiditatea, in aceste conditii, poate urca pOnOla 10m deasupra solului.

* Penetrarea vaporilor de apii, care sunt intotdeauna pre%enti in

aer.Condensarea acestora este urmatO de penetrare, panO c-nd esteretinutO o umiditate specificO, de echilibru cu umiditatea relativO a aerului.

* Siirurile solubile . Cimenturile si mortarele conCin numeroase



minerale care sunt mai mult sau mai puCin solubile in solvenCi comuni,ca apa si aci%ii slabi.

Exemple tipice: carbonatul de calciu, carbonatul de magne%iu,

silicaCii, sulfatul de calciu, de magne%iu si de sodiu, diverse mineraleargiloase.Se mai gäsesc säruri solubile in sol (nitraCi de sodiu, de potasiusi de calciu ) si in aer (clorura de sodiu). Särurile utili%ate in se%onulrece pentru topirea %äpe%ii constituie o altä sursä.

Särurile solubile pot acCiona direct pe suprafaCa %idäriei, sau pot fiaspirate in structura poroasä, prin acCiuni capilare.Ele pot conduce ladegradarea %idäriei, c-nd cristali%ea%ä. Cristali%area (fluorescenCele) se

produce in soluCia care se aflä intre starea de saturaCie si suprasatu-raCie.Pierderea solventului permite dilatarea cristalelor si spargerea porilor.

EflorescenCa este cristali%area särurilor solubile, la extremitatea porilor, in momentul c-nd umiditatea se deplasea%ä spre exteriorul

%idäriei. Pe %idurile de cärämidä, eflorescenCa se vede usor, datoritäcontrastului cu culoarea cärämi%ii.

* Poluarea aerului constä in particule, aerosoli si substanCe ga%oase.Poluarea aerului prin ga%e acide este principala cau%ä a degradärii

elementelor componente ale %idäriei. Aerul din %onele cu populaCie densäconCine, in medie, mai multe impuritaCi solide si ga%oase, care accelerea%ädegradarea %idäriei, dec-t aerul de la Carä; totusi, aceastä poluare varia%äconsiderabil de la o regiune la alta.

Vaporii , o cau%ä de degradare adesea neglijatä, condensea%ä pe

%idärie si atrag agenCii poluanCi.Vdntul accelerea%ä toate formele de degradare cau%ate de poluareaaerului.

* Agenti biologici - pre%enCa arborilor si a plantelor, pe o construcCiesau in vecinätatea ei, riscä sä favori%e%e degradarea acesteia si säderanje%e evaporarea apei din pereCi.

ExistenCa vegetaCiilor indicä, in general, o umiditate ridicatä amaterialelor.Rädäcinile plantelor nu penetrea%ä, de obicei, o piaträsänätoasä, färä fisuri, sau rosturile de mortar bine cimentate. Ele crescin lungul suprafeCelor rugoase, unde interacCionea%ä chimic cu mineralele

si extrag rarele substanCe nutritive, atac-nd suprafeCele.* Degradarea mortarului este atribuitä unei interacCiuni complexea materialelor constituente, factorilor de mediu si practicilor deconstrucCie.

Mortarul si cärämi%ile sunt materiale poroase, care absorbumiditatea aerului ambiant, umiditate ce este factorul cel mai importantin deterioararea mortarului.



Tipuri de deteriorare a mortarului:fisurarea,de%integrarea,

scorojirea,ero%iunea,decaparea.

dezintegrarea se manifestd prin pre%enta fisurilor, orientate laintamplare; are la origine diverse mecanisme:actiunea inghetului,atacul chimic, pre%enta substantelor organice, cristali%area sdrurilor solubile, coro%iunea metalelor. De%integrarea mortarului poate fiasociatd cu deteriorarea elementelor de %iddrie;

scorojirea —este separarea mortarului de la suprafatd, subformd de „felii" fine sau de bucdti mici;din punct de vedere fi%ic,

ea este un efect secundar al de%integrdrii;eroziunea se caracteri%ea%d printr-o distrugere a mortarului la

suprafatd, care este „luat"de agenti abra%ivi mecanici ca: jetul puternic de apd, furtuna de nisip, circulatia umand;

decaparea este o deteriorare superficiald, caracteri%atd printr-o fatd rugoasd a mortarului, fiind cau%atd de solutii acide dindiferite surse.

Mecanisme de deteriorare a mortarului de %iddrie

Reactiile alcaline ale nisipuluiDe i nisipul este considerat, in general, ca un material de amestec

inert in mortare, se produc, totu i, unele reactii chimice intre nisip i ci-ment sau var. Reactiile chimice intre anumite tipuri de nisip i alcalii din

pasta de ciment pot cau%a dilatarea mortarului, care conduce la de%integrare.

In general, reactiile alcaline ale nisipului se ba%ea%d pe pre%entaumidit#tii i sunt accelerate de cre terea continutului in alcali ale pasteide ciment i de cre terea temperaturii.

Cristalizarea seirurilor solubile

Numeroase sdruri solubile din apd sunt pre%ente in mortar.Ele sunttransportate in mortar de umiditatea provenitd din sol sau altesurse.Sdrurile solubile includ sulfati, carbonati i silicati de sodiu, de

potasiu, de calciu i de magne%iu.Cimentul Portland este o sursd de sulfati de sodiu i de potasiu.

Atunci c-nd umiditatea se evapord, aceste sdruri cristali%ea%d i pot forma eflorescente.De%integrarea mortarului se produce c-nd, ininteriorul porilor, se formea%d cristale; efectul distructiv este cau%at decre terea volumului prin cristali%are.



Carbonatarea este reactia chimic-a intre bioxidul de carbon dinatmosfer-a i hidroxidul de calciu din elementul int-arit.Efectul carbonat-arii cre te cu diminuarea alcalinit-atii mortarului, care

favori%ea%-a

eventuala coro%iune a metalelor. Atacul chimic - sulfatii solubili pre%enti in mortar potreactiona cu aluminatul tricalcic, care se g-ase te in cimentulPortland.Produ ii de reactie au un volum mai mare i, in consecint-a, secreea%-a o fort-a care produce de%integrare.

Coroziunea metalelor inglobate produce fisurarea ide%integrarea mortarului, din cau%a ruginii care re%ult-a din coro%iune i care are un volum de dou-a ori mai mare decat fierul dincare provine.

Concluzii

Scopul inspect-arii lucr-arilor de constructii din %id-arie const-a indepistarea defectelor, cunoa terea cau%elor i stabilirea m-asurilor deremediere necesare.

Diagnosticarea dup-a deterior-arile aparente comport-a o bun-acunoa tere a cau%elor principale de deteriorare a %id-ariei. S-a v-a%ut c-aexist-a multe cau%e interdependente, al c-aror efect este cumulativ.

Umiditatea excesivii este cauza principalii in procesul de degradarea lucriirilor de zidiirie, expuse la actiunea agentilor fizici, chimici ~ibiologici. De aceea, este esential-a intelegerea fenomenului de

penetrare a apei in materialul %id-ariei.Este important-a stabilirea unui diagnostic cat mai precis posibil,

f-ar-a a deteriora constructia prin prelevarea unor materiale care nu se vor mai putea reamplasa.

Cea mai mare parte a problemelor de deteriorare poate fi legat-adirect sau indirect de practicile de constructie (conceptia, detaliile,calitatea executiei) i de intretinere.

Dac-a este posibil i necesar, evolutia constatat-a a degrad-arilor seurm-are te intr-o perioad-a de timp mai lung-a.Toate simptomele trebuieconsemnate, fotografiate i relevate.

Este evident c-a mentinerea intr-o stare cat mai bun-a a %id-ariei presupune cunoa terea cau%elor principale de degradare i a mecanis-melor de deteriorare a %id-ariei.

In afara %id-ariilor portante, exist-a i %id-arii de umplutur-a, la cl-adirilecu schelet de re%istent-a din beton armat, la care %id-aria se execut-a dup-aturnarea i int-arirea structurii din beton.

Toate cau%ele indicate sunt comune i acestor tipuri de %id-arie.Exceptie fac solicit-arile din cutremur, care produc degrad-ari specifice,deosebite de cele ale %id-ariei portante.



VI. DIAGNOSTICAREA DEGRADARILOR

CONSTRUCTIILOR DIN LEMN

VI.5. Avantajele si dezavantajele utilizárii lemnului in constructii

Lemnul este utili%at pe scars largd in constructii, datorit-a urm#toarelor avantaje:

prelucrare u oard in fabrici i ateliere;„indice de eficientd" mare, fatd de beton sau otel (exprimat prinraportul intre re%istenta de calcul i densitate);

este un bun i%olator termic (e redus),durabilitatea constructiilor din lemn este dependent-a deregimul de exploatare al acestora, precum i de reali%areamdsurilor de protectie impotriva putre%irii i focului.

Dezavantaje:structura ani%otropd i neomogend, care duce la valoridiferite ale re%istentelor mecanice, functie de unghiul formatde directia efortului cu cea a fibrelor lemnoase.



Valorile maxime ale re%istentei mecanice se obtin in ca%urile incare directia fortei coincide cu cea a fibrelor, iar valorile minime, in ca%ul in care aceste directii sunt perpendiculare;

umiditatea afectea%d puternic proprietatile fi%ico-mecanice alelemnului.In toate ca%urile de solicitare, re%istentalemnului scade cu cre terea umiditatii.Reducerea seobserve numai pand la atingerea punctului de saturatie afibrelor (25-30%);

temperatura >50° C, care actionea%a timpindelungat;prin cre terea temperaturii, de la 25 la 50° C,re%istenta la intindere i forfecare scade cu 15-20%, iar re%istenta la compresiune, cu 20-40%; „E" se reduce cu20% (la intindere) i de 2-2,5 ori pentru compresiune;

defectele naturale (de forma, de structure, crapaturile); putre%irea—provocata de ciuperci i insecte xilofage;cunoaterea ciupercilor ce daunea%a materialului lemnos esteimportantapentru solutiile de remediere;

contragerea i umflarea — sunt dependente de specialemnoasd i de directiile de solicitare;inflamabilitatea — pentru temperaturi mai mari de 105° C,lemnul se descompune termic in mod progresiv, iar in pre%enta aerului i caldurii, la o anumita temperaturd i dupd oanumita durata de actiune a focului, lemnul incepe sä arda.

Lemnul nu poate fi fa',cut incombustibil, dar poate fi facut greucombustibil, prin masuri constructive sau masuri chimice — impregnareacu substante ignifuge (de obicei, inainte de punerea in opera).

Diferite incercari au aratat ca, la elementele masive, se consume prin ardere 0, 6-0, 7mm/min, deci o grosime de 1 cm, intr-un sfert deore; astfel, se poate calcula durata re%istentei de foc a constructiei.

Preocuparile pentru cunoa terea performantelor structurale i a re%istentei in timp a structurilor din lemn pun in evidenta doud problemedistincte: pe de o parte, constructia trebuie sä re%iste actiunilor exterioare,

pe de altd parte, intervine necesitatea cunoa terii lemnului ca materialde constructie.

Anali%a performantelor mecanice poate fi f#cutd pe 2 directii:

a) directia „wait and see", anali%a structurilor vechi constituind un testde fiabilitate structurald; cunoa terea cau%elor degraddrilor furni%ea%d elemente pentru deci%iile viitoare;

b)efectuarea de incercari de laborator asupra materialului, aelementelor componente, a imbinarilor, precum i de incercari in

situ (directia „here and now").



VI.2. Investigarea si diagnosticarea constructiilor din lemn

Aspecte specifice:

determinarea umidit-atii lemnului i depistarea %onelor degradate prin putre%ire,stabilirea p-artilor afectate de atacul insectelor,evaluarea re%istentei elementelor structurale.

Moduri concrete de abordare:Umezirea ci putrezirea lemnului

Se vor examina cu prioritate:elementele de imbinare (mai ales in ca%ulfermelor);

%onele de incastrare in %id-arie ale panelor la arpanteleacoperi urilor, ca i ale grin%ilor plan eelor;toate %onele expuse unei umiditati excesive:coamele aco-

peri urilor, doliile coamele inclinate etc.

Examinarea se face vi%ual, verific-ndu-se i elimin-ndu-se totodat-acau%ele.

De exemplu, in ca%ul arpantelor, se va urm-ari dac-a ventilatiaexistent-a este suficient-a pentru evacuarea vaporilor de ap-a condensatisub invelitoare.

Depistarea atacurilor insectelor Elementele atacate se vor epura de %onele afectate, acestea inde-

p-artAndu-se in intregime, pan-a la lemnul s-an-atos.

Sectiunile reduse vor necesita consolid-ari, in vederea aducerii lacapacitatea portant-a initial-a. Este necesar-a verificarea atent-a i a celorlalteelemente (de exemplu- arpante).

Evaluarea rezisten;ei elementelor degradate~ a cum s-a ar-atat, se vor lua m-asuri de inlocuire sau de consolidare

a %onelor la care s-au mic orat sectiunile, in urma indep-art-arii p-artilor

degradate.Distrugerea partial-a a imbin-arilor (la arpante) poate periclita

stabilitatea de ansamblu a structurii.Valorile mari ale s-agetilor panelor i grin%ilor de plan ee contribuie

la deformarea invelitorilor sau plan eelor.

Exemple: —Sarpantele din lemnIn ca%ul %onelor atacate de ciuperci, dup-a indep-artarea p-artilor

degradate, se vor arde cu flac-ar-a ramificatiile acestora, pentru a evitaextinderea ciupercilor.



Elementele noi se tratea%es in prealabil, iar arpanta va primi untratament curativ.

Elementele ce au suferit un grad puternic de degradare se vor inlocui

cu elemente noi, din lemn tratat cu antiseptice, cu elemente din lemnlamelar incleiat sau cu elemente metalice protejate impotriva coro%iunii.

— Elementele la care sectiunea devine insuficientes trebuieconsolidate prin:

„cesmes uire" culemn sau metal;reali%area unor rea%eme intermediare;

consolidarea cu grin%i metalice.

* Buretele de case,' ci actiunea lui asupra lemnului de constructieCiupercile xilofage consumes substantele componente ale lemnului

i ii alterea%es structura de re%istentes, transformandu-l intr-o mases pulverulentes.

Cea mai frecventes i periculoases este ciuperca Merulius lacrimans,sau buretele de cases. Ea provoaces o putre%ire distructives a lemnului, deculoare ro ie-brunes, fesres a pre%enta inses gesurile caracteristice putre%iriicoro%ive.

Lemnul de constructie atacat de buretele de cases, dupes un anumittimp, se imbibes puternic cu apa, devine moale i se poate tesia foarte u or cu cutitul.Dupes putre%ire, lemnul suferes o uscare puternices, crapes, i sefragmentea%es in prisme, care se desprind u or cu mana i se transformesin pulbere.

Cel mai amenintat este lemnul de res inoase, dar ciuperca poateataca i lemnul de foioase.

Buretele de cases ataces i distruge i alte materiale care contincelulo%es (tapete, covoare etc.) sau obiecte de piele, stofe etc., aflate ininteriorul clesdirilor afectate.

Propagarea se face prin spori i resspandirea se face prin:

utili%area unui lemn dej a infectat;mutarea mobilei dintr-o locuintes infectates in alta, neinfectates;transportul cesrbunilor sau lemnelor infectate.

Germenii ciupercii prosperes in conditii favorabile de umiditate,temperatures, aerisire.

Buretele de cases obi nuit ( i are limitele de viates intre 4°C i 22°C. De%voltarea lui initiales este conditionates de o umiditate a lemnuluicuprinses intre 20% i 22 %, umiditate optimes 30-35%.

Ciuperca este capabiles ses provoace o autoume%ire a lemnului uscati ses- i cree%e, singures, conditii de de%voltare. Aerul umed i stagnantoferes cele mai bune conditii de de%voltare. De aceea, este intalnites insubsoluri, beciuri, WC-uri, besi, de unde se extinde, apoi, in restul clesdirii.



Udarea lemna.riei acoperi ului, ca urmare a infiltra.rii apelor de precipitatii prin invelitorile nereparate, condensarea vaporilor pe lemna.riein inca.perile neinca.l%ite, ume%irea lemna.riei de ca.tre apele din instalatiile

sanitare sparte sau introducerea in constructie a lemna.riei insuficient uscatecreea%a. conditii favorabile pentru de%voltarea buretelui de casa..

Utili%area ca.ra.mi%ilor provenite de la demola.ri de case care aufost atacate de buretele de casa. este un pericol evident.

Trebuie tinut seama ca. distrugerea radicala. i sigura. a buretelui decasa. este practic imposibila..Totu i, trebuie luate anumite ma.suri: inde-

pa.rtarea lemnului sau a materialului infectat, cura.tirea i de%infectarea.Exemple :La noi in tara., in cateva regiuni de munte, o serie de cla.diri au fost

afectate de buretele de casa..Au fost luate urma.toarele ma.suri:indepa.rtarea cau%elor ce produc umiditatea;

indepa.rtarea ta.lpilor sau grin%ilor atacate de la ba%a peretilor,inlocuirea lor cu ca.ra.mida. imbibata. cu bitum;indepa.rtarea du umelelor, inlocuirea lor cu du umeleimpregnate cu fungicol sau alt antiseptic omologat;executarea sub du umele a unui strat de beton cu adaoshidrofug, pentru impiedecarea ridica.rii umidita.tii;

reali%area unei ventilatii sub pardoseala. (uneori, umplereacu %gura. a golului de sub du umele);tratarea lemna.riei sa.na.toase cu fluorosilicat de magne%iu;expunerea peretilor de lemn la aer, timp suficient;indepa.rtarea i inlocuirea tampla.riei atacate cu alta, tratata.antiseptic.

http://ca.ra.mida.imbibata.cu/





VII. CAZURI DE CONSTRUCTII DEGRADATEDIN CAUZA FENOMENULUI DE COROZIUNE, CARE

PERICLITEAZA SIGURANTA SI STABILITATEA

IN EXPLOATARE

VII.1. Cercetari efectuate dupa 1990 — obiective examinate

Cercetärile efectuate dupd 1990, in Cara noasträ (in cadrul

INCERC), s-au referit la studiul construcCiilor existente cu degraddrideosebit de grave, in special din cau%a proceselor tehnologice de fabricaCie.Re%ultatele studiilor i cercetärilor au fost sinteti%ate sub forma

unor fi e de pre%entare, pentru fiecare obiect de construcCie in parte.Fi ele de pre%entare cuprind date i informaCii cu privire la tipul i

destinaCia construcCiei, alcatuirea constructive, modificariconstructive i intervenCii asupra construcCiei/instalaCiei tehnologice

pe durata exploatarii, caracteri%area naturii i gradului de agresivitate amediului (tehnologic i natural), starea actuald de degradare, cu

evidenCierea degraddrilor specifice prin coro%iune existente laelementele structurale i nestructurale, dar i a celor provocate sauaccentuate de alte acCiuni (seisme, tasdri, acCiuni mecanice, acCiuniclimatice etc.), descrierea cau%elor i modului de degradare, amaterialelor/elementelor de construcCiii, conclu%ii i propuneri demoduri de intervenCie in vederea prevenirii producerii unor accidentecu victime omene ti, avarii, distrugeri de bunuri materiale, de%astreecologice.

Obiectivele examinate au fost urmätoarele:1. Clädirea de fabricaCie a formaldehidei de sodiu, acidului formici acidului oxalic-Carbosin (Cop a Mica).

2. Clädirea de fabricaCie a nitrocalcarului-Nitramonia (Fagara ).3. Turnurile de granulare a%otat de amoniu —Nitramonia (Fagara ).4. Clädirea de fabricaCie a ingra dmintelor complexe Doljchim

(Craiova-I alniCa).5. Turnurile de granulare ingrä äminte complexe Doljchim

(Craiova-I alniCa).6. Turn de racire ape acide cu tiraj forCat (tipHamon) — Doljchim

(Craiova-I alniCa).7. Hala de purificare saramurd -UTC - Turda.



8. Hala electroli%ä cu catod de mercur — UTC —Turda.9. Clädire de fabricatie a acidului clorhidric de sinte%ä—UTC —

Turda.

10. Clädire de fabricatie a clorurii de var — UTC — Turda.

11. Castel de apä — UTC — Turda.12. Estacada pentru conducte i rampa de incärcare — spälare — UTC

— Turda.13. Clädire de prelucrare a särii — Salina Ocna — Dej.

14. Clädire de fabricatie a acidului clorosulfonic — Romfosfochim — Valea Cälugäreascä.

15. Hala de acoperiri metalice —UMARO — Roman.

16. Hala de decapare bare-COS- Târgovi te.17. Hala de turnätorie fontä FORTUS — Ia i.18. Hala de %incare TEPRO —Ia i.

VII.2. Rezultate obtinute

Constructiile anali%ate au fost situate in medii agresive industriale(tehnologice), constituite din agenti chimici, sub formä ga%oasä,lichidä i solidä, in pre%enta umiditätii ridicate a aerului. Mediile

agresive

industriale au fost acide (anorganice i organice); alcaline i säruri(solutii, pulberi + umiditate, topituri) cu caracter neutru, acid, saualcalin.

In cele mai multe ca%uri, asupra constructiilor au actionat, simultan,doi sau mai multi agenti agresivi, de concentratii i temperaturi ridicate,determinând accelerarea proceselor de coro%iune.

Din punctul de vedere al agresivitätii lor asupra constructiilor, mediileanali%ate depä esc nivelul clasei/gradului de agresivitate puternicä/severä, prescrisä prin norme, fiind necesarä incadrarea lor in categoriade „ca%uri speciale".

Nivelul de agesivitate existent se datorea%ä, in majoritate, functionäriidefectuoase a instalatiilor i utilajelor tehnologice de fabricatie, inclusiv ainstalatiilor de captare i evacuare a agentilor agresivi.

Astfel, au existat:stagnäri temporare sau permanente de solutii pe suprafataelementelor;depuneri de pulberi agresive, care, in pre%enta umiditätii, se trans-formä in solutii de concentratii maxime i in slamuri agresive;scurgeri i infiltratii de solutii;stropiri (purjäri) cu solutii (topituri);formarea condensului pe suprafata elementelor, care poate di%olvasau poate reactiona cu agentii agresivi din atmosferä.



Principalele tipuri de coro%iune

In cazul betonului:coro%iune acidä,

coro%iune produsä de a%otatii de amoniu,coro%iune alcalinä (distruge piatra de ciment),coro%iune sulfaticä;coro%iune datoratä apelor moi, care di%olvähidrocarburile de calciu, duc-nd la de%alcalini%are i distrugeri;

— coro%iune produsä de säruri. In cazul armaturii inglobate in beton:

coro%iune fisurantä — intergranularä

(fisurare+rupere fragilä

la otel-OB37, PC), färäreducerea sectiunii(inmedii cu a%otat de amoniu);coro%iune generalä - sub actiunea solutiilor acide,

puternic alcaline i a särurilor; conduce lareducerea generalä a sectiunii de otel, mergand panäla disparitia armäturii i la rupere.

coro%iune localä — sub actiunea solutiilor de säruri (in speciala clorurilor).

In cazul otelului (elemente de otel):coro%iune generalä — reducerea generalä a sectiunii

profilelor;coro%iune localä — reducerea localä a sectiunii i

penetrarea intregii sectiuni.Principalele categorii de degradäri prin coro%iune(la beton armat i beton precomprimat)

a)asupra betonului; b)asupra armäturii;c)asupra betonului i armäturii;d)asupra otelului.

Efectul coro%iunii asupra capacitätii portante:reducerea capacitätii/sectiunii de beton;reducerea capacitätii/sectiunii de armäturä;reduceri simultane ale capacitätilor / sectiune la beton iarmäturä;reducerea sectiunii de otel.

St alp idegradarea in profun%ime a betonului (coro%iune alcalinä) cu

reducerea sectiunii, färä sä afecte%e armätura;

degradarea in profun%ime a betonului (coro%iune acidä)+coro%iuneageneralä a armäturii, cu reducerea sectiunii de beton armat ;survinedisparitia armäturii in unele %one;



degradarea in profun%ime a betonului din cau%a coro%iunii provocate de mediile pe ba%d de a%otat de amoniu, cu ruperi fra -gile ale etrierilor;

coro%iune avansata a armaturii i ruperi ale etrierilor.Grinzidegradari similare cu cele de la stalpi;ruperea tuturor armaturilor longitudinale i transversale prin coro

%iune fisurantd;degradari locale ale grin%ilor din beton armat.

Placi (planee)

degraddri in %onele strapungerilor tehnologice i in %onele pardoselilor;

cedarea i prdbu irea unor %one de plan ee din cau%a ruperii fragile aarmaturii prin coro%iune fisurantd.

Perefi

degradari i desprinderi locale de beton i ruperi fragile ale armaturii princoro%iune fisurantd;

degradari i desprinderi de beton pe suprafete intinse i coro%iuneavansata a armaturilor.

Elemente de acoperi~

degraddri generali%ate ale chesoanelor de acoperi din beton

armat;coro%iune avansata a armaturilor din nervuri i placi;degraddri grave ale elementelor ECP de acoperi din beton

precomprimat;coro%iune avansata a barelor PC i a toroanelor pretensionate din nervuri, dislocari de betoane.

Fascicule exterioare de precomprimare

ruperi ale sarmelor pretensionate din cau%a coro%iunii generale ce produce de%membrarea unor fascicule, sub actiunea mediului naturalcu umiditate ridicatd.

Elemente nestructurale

degraddri avansate la scari, balustrade, tamplarie, platformetehnologice, podete, suporti, constituind pericole permanente de prdbu ire.

Alte aspecte importanteDegradari grave la stalpii camd uiti din beton armat i la grin%ile

camd uite din beton armat, supuse mediilor agresive de clor.Solutiile adoptate in aceste ca%uri nu au dat re%ultatele scontate,

atat din cau%a calitatii lor necorespun%atoare, cat i, mai ales, din cau%a

continuarii procesului de coro%iune in interiorul %onei cdmd uite, ca urmareinglobarii unor portiuni „impregnate"cu agenti agresivi, care nu au fostcuratite i „neutrali%ate".



Cauze ~i condifii favorizante producerii degraddrilor

Degradarile grave ale constructiilor survin din exploatarea in mediicu agresivitate puternicd. Se remarcd urmdtorii factori:

a) Factori legafi de exploatare:functionarea defectuoasd a instalatiilor i utilajelor tehnologice,

permitEind: — deversdri (purjdri) de solutii agresive direct pe suprafata

elementelor, degajari de ga%e, vapori, pulberi i abur tehnologic,scurgeri prin neetan eit#ti;

functionarea ineficientd sau absenta instalatiilor i sistemelor decaptare i dirijare/evacuare a agentilor agresivi degajati prin

procesul tehnologic de fabricatie;ineficienta instalatiilor de ventilare (locale i generald);infundarea sifoanelor de pardoseald i a canalelor colectoareinterioare cu lamuri;lipsa rebordurilor, indltimea lor insuficientd i neprotejarealor prin continuarea structurii de protectie a pardoselii;

pante necorespun%dtoare ale pardoselii, care permitacumularea i stagnarea solutiilor agresive pe suprafatd;

strapungeri i goluri tehnologice in plan ee,nereparate i neetan ate;

degradarea hidroi%olatiei acoperi ului i retelei interioare descurgere a apelor pluviale;degradarea elementelor laterale de inchidere;lipsa preocuparii pentru activitatea de reparatii periodice(curente i capitale) i intretinerea instalatiilor tehnologice.

b) Factori legafi de concepfie/proiectare: prevederea, prin proiect, a unor elemente de constructiii din beton armat (in continuare b.a.) i beton precomprimat (incontinuare b.p.) cu durabilitate redusd pentru exploatarea inmedii agresive, in principal, din cau%a grosimii insuficiente

a stratului de acoperire cu beton a armdturii i a utili%ariiincorecte a betonului de calitate necorespun%dtoare(mdrci, grad de impermeabili%are); exemplu: chesoane deacoperi din b.p.— contraindicate in medii agresive;

prevederea prin proiect a unor elemente din otel cu durabilitateredusd (elemente cu pereti subtiri, grin%i cu %abrele) in medii

puternic agresive;



absenta mdsurilor sau prevederea unor mdsuri insuficiente de protectie anticoro%iva a elementelor de constructii, in raport cunatura i gradul de agresivitate ale mediului;g

lipsa conceptului de proiectare a intretinerii;lgoluri de strapungere prevd%ute prin proiect pentru conductetehnologice, f#rd indicarea solutiilor de etan are i protectieanticoro%iva;a proiectarea prinderii grin%ilor metalice de sustinere a cdilor de rulare la podurile rulante de talpa inferioard a grin%ilor din b.p., f#rd prevederea unor mdsuri suplimentare de protectieanticoro%iva a plãcilor metalice inglobate in beton i aimbinarilor sudate;i

adaptareaunormdsuri de consolidare a elementelorputernic

degradate

prin coro%iune, f#rd prevederea unor solutiieficiente de „neutrali%are" a agentilor agresivi din elementeledegradate i/sau unor mdsuri de protectie anticoro%iva aelementelor consolidate corespun%ator agresivit#tii mediului;

c) Factori legafi de execufie:

utili%area unor elemente din b.a./b.p. prefabricate, cu defecte deexecutie (segregari i goluri, tirbituri, fisuri, armdturiaparente sau cu strat foarte mic de acoperire ) care favori%ea%d degradarea prin coro%iune;% betoane monolit de calitate inferioard (mdrci, grad de

impermea bilitate); bfolosirea distantierilor din otel (in loc de plastic) pentru po%itionarea armdturilor repre%entand puncte de initiere a coro%iunii;%etan area /monoliti%area necorespun%atoare sau chiar neetan area

rosturilor intre elementele structurale (elemente de acoperi ,

grin%i, stalpi);g

goluri i strapungeri tehnologice neprevd%ute in proiect;g protectie anticoro%iva de calitate slabd.

VII.3. Másuri de interventie propuse

1) Dezafectare, demolare ~i reconstrucfie (obiectivele 1, 2, 3, 9, 12, 14, 17)Factori care pledea%d pentru de%afectare:

risc de prábusire totald sau partiald, mai ales la seism, supra -incarcare cu %apadd;

dezvoltarea fenomenului de coroziune fisurantá aarmäturilor, asociatä cu reducerea necontrolatä a caracteristicilor fi%ico-mecanice ale betoanelor din cau%a coro%iunii;

complexitatea i costulridicat al lucrarilor deconsolidare +protectie



anticoro%iva;durabilitatea redusä astructurilor consolidate;

oprirea, pe o perioaddindelungatd, a unor procese tehnologice.



Exemplu: turnurile de granulare a%otat de amoniu (obiectivul 3) lacare s-a adoptat varianta demoldrii i reconstructiei.

2) Inlocuirea unor elemente structurale puternic degradate:

elemente ECP deacoperi din b.p.(obiectivul 15) i reali%area unui acoperi nou;sprijinirea provi%orie aacoperi ului halei pandla Inlocuireaelementelor ECP;

Inlocuirea chesoanelor prefabricate din b.a(obiectivul 16);

3) Consolidarea elementelor /structurii (obiectivele 6, 13, 18):

consolidarea i protectiaanticoro%ivd aconstructiei (obiectivul6);consolidareaconstructiei i protectiaanticoro%ivd a tuturor elementelor,concomitent cumoderni%area fluxuluitehnologic.

Din cercet#rile efectuate s-au evidentiat 3 categorii de constructiiidegradate:

1)Construc;ii aflate in stare graviide degradare — care

periclitea%d siguranta i stabilitatea i pot conduce la avarii,accidente tehnologice, distrugeri, victime omene ti i implicatiimajore. Acestea sunt surse de mare risc necesitand miisuriurgente de interven;ie.2)Construc;ii aflate in stare de degradare evolutivii „con-

taminate" cu agenti agresivi, in profun%ime, care repre%intd surse poten;iale de mare risc , in special in ca%ul unor actiunisuplimentare (seismice, actiuni climatice); ele necesitd inter -

ven;ii eficiente ( reparatii, consolidari, inlocuiri de elemente, protectii).3)Construc;ii aflate intr-o stare satisfiiciitoare , f#rd degradari



semnificative cau%ate de coro%iune, care necesitd o inspectie/urmarire sistematicd i mdsuri de interventie.

Detalii privind toate aspectele semnalate sunt pre%entate in figurile1-16.



Figura 1. Rupere fragild a armaturii longitudinale si transversalela o grindd, din coroziune fisurantd

Figura 2. GrindA din beton armat —cedarea grinzii din cauzaruperii armaturilor prin coroziune fisurantA



Figura 3. Planseu din beton armat — cedarea pläcii datoritä ruperiiarmäturilor prin coroziune fisurantä si degradärii betonuluisub actiunea azotatilor, necesitfind sprijinirea planseului

Figura 4. Stfilp perimetral— ruperefragilä a etrierului prin coroziunefisurantä. Degradarea betonului

din cauza coroziunii

Figura 5. Stfilp din otel—coroziuneain profunzime a otelului (straturigroase de ruginä) sub actiunea

mediului acid



Figura 6. Chesoane de acoperis si grindä transversalä din betonarmat; degradarea insemnatä a nervurilor chesoanelor si a tälpii

inferioare a grinzii, din cauza coroziunii avansate a armäturilor si a betonului, sub actiunea mediului agresiv pe bazä de clor

Figura 7. Coroziunea puternicä a profilelor metalice si a carcasei dearmäturi; ruperi de armäturä prin coroziunea generalä (dizolvarea) — dupä indepärtarea betonului de cämäsuire



Figurile 8-9. Degradarea avansatä a stfilpilor din beton armat consolidati prin cämäsuire (pe inältimi variabile); fisurarea puternicä a betonuluicämäsuielii, din cauza coroziunii armäturilor; degradarea avansatä princoroziune a betonului si armäturilor, in zonele neconsolidate ale

stfilpilor, sub actiunea mediului agresiv pe bazä de clor

Figura 10. Scarä din beton armat — fisurarea (cräparea betonului)

ca urmare a coroziunii produse de azotati; cedäri locale ale elementului



Figura 11. Fascicule exterioare de precomprimare: deteriorareatesaturii de shrma si a mortarului de protectie, ca urmare a coroziuniigenerale a shrmelor pretensionate

Figura 12. Fascicule exterioare de precomprimare: ruperea sarmelor pretensionate din cauza coroziunii i dezmembrarea fasciculului

superior



Figura13. Prdbusireauneizonede plansee ca urmare a ruperiiarm?turilor din grinzi si placd

prin coroziune fisurant?

Figura 14. Sta.lp estacadd: ruperea consolei din beton armat dincauza coroziunii armäturilor sub actiunea mediului agresiv pe bazdde clor



a b

Figura 15. ~talp estacadä; ruperea consolelor din beton armat din cauzacoroziunii armäturilor; consolidarea consolelor cu profile metalice

Figura 16 . Estacade din beton armat; degradarea avansatä a stalpilor si pläcii din beton armat sub actiunea solutiilor de HCl si lesii, a gazelor si vaporilor de Cl2 si HCl; coroziunea in profunzime a betonului;

desprinderea betonului de acoperire ca urmare a coroziunii puternice a armäturilor; ruperi de armäturi prin coroziune generalä



VIII. DEGRADAREA CONSTRUCTIILOR METALICE

VIII.1. Avantajele si dezavantajele constructiilor metalice

Avantaj e:A siguranfa in exploatare, obtinutä prin echilibrul dintre

calculul de re%istentä i comportarea efectivä a materialului;draportul riclicat clintre rezistenfele mecanice ci greutatea

proprie, care situea%ämetalele deasupra altor materiale de constructie

(beton, lemn);(compactitatea, respectiv etanceitatea, caracteri%atä prin

faptul cä elementele metalice sunt etan e la trecerea lichidelor

sau ga%elor.Imbinärile cu sudurä pot asigura i ele aceastä etan

eitate. In consecintä, unele metale i aliaje se folosesc cu succes

i la reali%area

de recipiente i conducte, situatii in care peretii suntsupu i la solicitäri importante (presiuni i suctiuni);i posibilitatea cle realizare pe cale inclustriale': a subansamblelor

metalice.

De%avantaj e:Drezistenfa recluse': la acfiunea corosive': a umiditätii din

atmosferä i mai ales a altor factori agresivi, cum sunt unele

substante chimice. Proiectarea judicioasä a elementelor metalice

poate sä reducä insä mult

efectele negative ale coro%iunii;erezistenfa recluse': la acfiunea temperaturilor riclicate.

VIII.2. Alte metale, in afara de oteluri, care se folosescpentru elemente de constructii

• Aluminiul i aliajele de aluminiu

Pentru anumite elemente de constructii ((n special pentru acoperi uri)

se folose te destul de frecvent aluminiul de puritate 99, 95%. Mai

frecvent i pentru o mai mare varietate de elemente de constructii sau chiar

pentru



constructii metalice se folosesc aliaje de aluminiu de tip Al Mg3 $iAl Mg2,5 $i aliaje de tip Al Cu. Ca exemplu de folosire a tablei din aliajAl Mg2,5 se poate da invelitoarea acoperi$ului pavilionului Romexpo din

Bucure$ti, care este in intregime confectionata din acest aliaj.Avantajul principal al aluminiului $i aliajelor de aluminiu de tipAl Mg este constituit de puternica lor re%istenta la coro%iune atmosferica inmedii cu agresivitate urband $i marina, f#r# a mai avea nevoie de nicio altd

protectie anticorosiva suplimentard, deoarece ele se autoprotejea%a prinautooxidare (cu oxigenul din atmosferd se acoperd instantaneu prin formarea

unui strat de Al p ,care le i%olea%a de majoritatea factorilor agresivi).Un alt grup de aliaje de aluminiu care se folosesc destul de frecvent in

industria constructiilor metalice sunt aliajele de tip AlCu, care au caracteristicimecanice mai ridicate decat cele ale aluminiului $i aliajelor de tip AlMg,dar care necesita o protectie anticorosiva suplimentard (in special prinvopsire), atat in mediile urbane, cat $i in cele marine $i industriale.v

Zincul

Zincul este un metal cu proprietati puternic anticorosive, in specialin medii industriale $i marine, datorate formarii oxi%ilor albi de %inc, foarteaderenti de metal $i cu solubilitate redusa in apd $i in diferite solutii.

Datoritd re%istentei sale la coro%iune, %incul se folose$te, in special,ca acoperire anticorosiva pentru oteluri. Aplicarea sa pe oteluri se poateface prin imersie la cald (obtinandu-se tabla %incata termic), prin

galvani%are sau prin pulveri%are cu pistolul cu flacard oxi-acetilenicasau cu plasma.

Protecfia obfinutii prin zincare a ofelurilor nu este rezistentii inmediile montane, alpine ci nici in cele cu agresivitate puternicii Pentrua deveni re%istente in aceste medii, otelurile %incate trebuie protej atesuplimentar cu vopsele, prin intermediul unor grunduri speciale, denumitegrunduri reactive.

Zincul nu se folose$te ca atare in industria constructiilor metalicedin cau%a proprietatilor sale mecanice destul de slabe $i a punctului saude topire foarte scd%ut (+ 419° C).C

Cuprul (arama)

Cuprul (arama) se folose$te mai rar in industria constructiilor metalice din cau%a re%istentei sale la coro%iune.

Acest metal se utili%ea%a, in special, la invelitorile pentru acoperi$urileclddirilor cu importanta deosebitd. Exemple in Bucure$ti: invelitoareaacoperi$ului, jgheaburile $i burlanele Bibliotecii Centrale Universitare $i

invelitoarea acoperi ului, jgheaburile i burlanele Ambasadei Greciei inRomania, iar in tar#, invelitoarea acoperi ului, burlanele, jgheaburile i unele

elemente de fatada ale Hotelului Cioplea de la Predeal.Cu toatä re%istenta sa la coro%iune, mai ales in mediu urban,

elementele de constructii din cupru se acoperd cu säruri de cupru ver%i,



care, din cau%a ploilor acide din acest mediu, se scurg pe fatade,murdärindu-le.

In consecinta, in special in mediile urbane cu trafic intens i poluare

puternica, elementele de constructii din cupru trebuie protejate cupeliculede lacuri speciale pentru a nu deteriora aspectul estetic al clädirilor lacare acestea se folosesc.

Se mentionea%a ca aceste säruri de cupru ver%i sunt in cantitatemica i formarea lor nu afectea%d caracteristicile mecanice aleelementelor de constructii din cupru decat in intervale de timp de ordinula catorva %eci de ani.

VIII.3. Domeniile de folosire a elementelor

de constructii metaliceConstructii din otelElementele de constructii metalice din otel se pot utili%a la alcatuirea

tuturor structurilor, dar in special acolo unde exists cerinte deosebite privindintensitatea solicit#rilor i greutatea proprie redusa a structurii.

Tipurile de constructii la care se poate utili%a otelul sunt urmatoarele:Cliidiri industriale. Halele industriale cu deschideri i inaltimi mari,

cu poduri rulante de capacitate mare i regim de lucru greu, foarte greui foarte greu continuu (hale din industria siderurgica, din industria de

constructii de ma ini grele etc.) .Structuri metalice pentru acoperi~uri cu deschidere mare. In

aceastd categorie se inscriu, de reguld, salile de expo%itie, de spectacole,de sport . a., precum i unele clddiri cu caracter special cum sunthangarele i atelierele de reparatii i montaj pentru avioane sau vehiculede transport. Pentru reducerea greutatii acestor structuri se folosescelemente de inchidere u oare din tabla de otel.

Constructii cu mai multe etaje. Structuri cu schelet metalic sefolosesc in ca%ul unui mare numar de etaje.

Structurile din otel devin avantajoase in ca%ul in care i elementele

de inchidere sunt reali%ate din materiale u oare, deoarece intregansamblul prime te incarcari specifice relativ reduse. Aceasta cerintadevine obligatorie atunci cand terenul de fundatie este slab.

Construc;ii inalte. Turnurile sau pilonii ancorati sunt folositi intelecomunicatii la sustinerea antenelor pentru radio i televi%iune sau

pentru sustinerea liniilor electrice aeriene de mare tensiune.In aceastä categorie mai inträ unele constructii industriale de tip

special cum sunt co urile de fum i de ventilatie, pri%ele de aer, turlele i

masturile de foraj, turnurile de extractie a cärbunelui, stalpii desustinere a funicularelor i telefericelor etc.Construc;ii din tables. In aceastä categorie sunt cuprinse recipiente

cu diferite destinatii (re%ervoare pentru lichide i ga%e, buncäre etc.),



conducte, constructii din industria siderurgicä (furnale, preincäl%itoarede aer etc.), coloane tehnologice din industria chimicä i petrochimicä.Aceste constructii pot fi exploatate in conditii deosebite, la temperaturi

foarte ridicate sau la temperaturi foarte joase, putand fi supuse la actiunicorosive de diverse intensitäti.Structurile metalice ale utilajelorfixe sau mobile (macarale, ma ini

pentru constructii, poduri rulante, instalatii pentru foraje petroliereetc.).

Alte structuri. In aceastä categorie se incadrea%ä structurile metalice pentru unele constructii speciale cum sunt: structuri pentru trambulinede schi, constructii pentru observatoare astronomice, rampe de lansare

pentru nave spatiale, radiotelescoape etc.

VIII.4. Influenta fenomenului de coroziune asupra elementelorde constructii din otel

De peste 60 de ani, tärile industriali%ate trebuie sä facä fatä unei poluäri atmosferice din ce in ce mai puternice. Poluarea atmosferei provine din surse foarte diferite, cum sunt, de exemplu, produsele decombustie, ga%ele de e apament, fumurile industriilor diverse.

La interactiunea dintre suprafetele din otel sub forma diferitelor constructii i mediile agresive pot sä aparä i sä se manifeste fenomene

de coro%iune care conduc la degradarea structurilor metalice,producand pierderi economice deosebit de grave.Din cau%a acestor fenomene de coro%iune, notiunea de calitate in

constructiile metalice devine aleatorie, iar durata de exploatare a acestoraeste mult diminuatä.

Pe aceste temeiuri, problema coro%iunii metalelor a devenit in pre%ento problemä de maximä importantä tehnicä, tiintificä i economicä.

Cu toate mäsurile de prevenire i protectie care se intreprind, pagubele produse de coro%iune sunt deosebit de mari i acestea cresc, deregulä, cu cat agresivitatea mediului este mai puternicä.

Statististici intocmite in diferite tari (inclusiv in Romania) atestaimensele pagube cau%ate de coro%iune. Spre exemplu, in tara noastra,numai in sectorul industriei chimice, pagubele anuale provocate de coro%iune s-au estimat la cca 150 milioane de dolari pentru anul 1997. Dacdse considerd ca productia anuald mondiald de otel este de cca un miliardde tone, s-a estimat ca intr-un an se pierde prin coro%iune echivalentula peste 100. 000. 000 tone de otel (aproximativ 10%). De asemenea, insectorul constructiilor metalice, se aprecia%d ca cca 80% din pagubeleinregistrate se datorea%d coro%iunii, in special a structurilor metaliceexploatate in atmosferd industriald. Aceste pierderi au un caracter relativ, o evaluare exacta, fiind practic imposibild dacd se au in vederecomplexitatea i domeniul de extindere a acestor distrugeri.

Efectele economice cau%ate de coro%iune se pot clasifica in pierderi



directe i pierderi indirecte.

Pierderile directe repre%intd:

elementele i structurile metalice corodate, scoase dinu% i inlocuite cu altele, noi;iconsolidarile executate pe parcursul exploatariiconstructieimetalice impuse de gradul de deteriorare prin coro%iune;%costurile legate de supradimensionarea unor elemente de re%istenta pe considerentul preveniriideteriordrilor prin coro%iune.

In categoria pierderilor indirecte, mult mai mari ca valoare, se includ:costurile lucrarilor de intretinere pe parcursulexploatärii constructiilor metalice, re%ultate dinverificarile periodice, i necesitatea refacerii unor straturideteriorate ale sistemului de protectie initiald; pvaloarea productiei materiale nereali%ate din cau%aefectudrii lucrarilor de refacere a protectieianticorosive, precum i valoarea pierderilor inregistrate la materiile prime, semifabricate saufabricate (ca urmare a cedarii unor elemente metalice

corodate din structura de re%istenta a instalatiilor opritedin functionare).

In acest context, trebuie mentionate i efectele coro%iunii asupravietii sociale sau asupramediului inconjurator, in general, cum ar fi: explo%ii,incendii, degajari nocive, distrugeri de clädiri, pierderi de vieti omene ti,risipirea resurselor naturale de materii prime i energie, ca i degradareaesteticii clädirilor i a peisajului inconjurätor prin aparitia produselor de coro%iune.



VIII.4.1. Date generale privind comportareala coroziune a metalelor

Coro%iunea este un fenomen deosebit de complex, generat iinfluentat simultan de o multitudine de factori, depin%and de: natura icaracteristicile mediului agresiv, natura i caracteristicile metalului,solicitarile mecanice, alcdtuirea constructive, sistemele de protectieanticorosiva.

Cele mai vulnerabile materiale fata de coro%iune sunt metalele de puritate tehnica.

Coroziunea prezintii o trans formare a materiei in forma ei naturalii~i constii in procesul de distrugere a materialelor ~i in special a metalelor,

sub actiunea unor agenti exteriori, ca urmare a unor reactii chimice sau electrochimice. Fenomenul respectiv se manifests prin schimbareaculorii materialului care se degradea%d i prin formarea produselor re%ultate din aceasta degradare.

Vite%a mare de coro%iune a otelului are urmatoarele doud cau%e:Vrugina formats pe otel nu oferd o protectie, din cau%astructurii sale afanate i a lipsei sale de aderenta. Exceptii seintalnesc la otelurile slab aliate de constructie, de tipCorten, exploatate in climate nepoluate;C

stimulatorii, care favori%ea%d procesul de coro%iune a otelului; deexemplu, dioxidul de sulfformea%d, intr-o etapd intermediard,sulfat feros, care se descompune prin hidroli%a in oxid i acid.Acidul conduce la reluarea atacului.

Desf# urarea procesului de coro%iune a otelului nu este lineard. Ease imparte in trei fa%e:s

perioada de incubatie; p perioada de formare a stratului; p perioada distructiva.

Dupd perioda distructivä (cu vite%d mare de coro%iune) urmea%d o perioadd in care coro%iunea devine mai putin violentä.

Atacul coro%iunii se declan ea%d, de obicei, la suprafata elementuluimetalic, avansand treptat spre interiorul acestuia.

Gradul de distrugere prin procese de coro%iune a unui materialmetalic este influentat atat de natura, cat i de caracteristicile acestuia,adica de locul pe care el il ocupd in tabelul periodic al elementelor, destructura cristalind, compo%itia chimice (puritatea), de procedeul de

elaborare, de tratamentele termice i tratamentele mecanice aplicate ide starea suprafetei.



VIII.4.2. Clasificarea tipurilor de coroziuneintelnite in practice

In practice, exists coro%iune chimica i coro%iune electrochimica.Coro%iunea chimica repre%inta tipul de coro%iune la care distrugereametalului se produce in medii agresive neelectrolitice (ga%e uscate).Coro%iunea chimica este rar intalnita in constructii metalice. Prin racirea ga%elor agresive i condensarea vaporilor de ape din atmosfera pesuprafata elementelor metalice, coro%iunea chimica se transforms incoro%iune electrochimica.

Clasificarea dupii criteriul naturii procesului de coroziune

Coroziunea electrochimicii repre%inta tipul de coro%iune la caredisrugerea metalului se produce in medii agresive electrochimice. Procesulde coro%iune electrochimica repre%inta ca%ul general de distrugere ametalelor prin coro%iune.

Metalele in contact cu solutiile de electroliti au tendinta de a trimiteioni in solutie; aceasta tendinta este direct proportionala cu tensiunea de di%olvare i invers proportionala cu potentialul de electrod al metaluluiexpus actiunii mediului agresiv.

Procesul de coro%iune elecrochimica implicd, in afara de pre%entametalului i mediului agresiv (solutia de electrolit), existenta unui anod, aunui catod i a unui conductor metalic prin care sa se poata deplasaelectronii deveniti liberi prin trecerea ionilor de metal in solutia deelectrolit. Procesul de coro%iune se desf# oara atat timp cat are loctransportul de sarcini electrice, cat timp functionea%a procesul anodic i

procesul catodic. La anod are loc un proces de oxidare intre ionii po%itiviai metalului i anionii solutiei de electrolit, iar la catod are loc un procesde reducere intre cationii solutiei i electronii metalului deveniti liberi

prin trecerea ionilor de metal in solutie.

Reactia anodicd de ioni%are a metalului este urmatoarea:

Me —> Me2++ 2e- (1)

Reactia catodicd de acceptare a electronilor re%ultati din reactiaanodicd de catre un agent de coro%iune pre%ent in mediul agresiv, denumiti depolari%ant, este urmatoarea:

D + %e- —> D%e- (2)Reactia catodicd poate repre%enta intr-un electrolit cu caracter acid,

reducerea ionilor de hidrogen:

2H++ 2e- —> H2

(3)



Intr-un mediu apos alcalin sau neutru, acceptorul de electroni esteoxigenul di%olvat in acest mediu, care se reduce conform reactiei:

02

+ 2H2

0 + 4e- —> 40H- (4)

In afara ionilor H+ sau a oxigenului di%olvat, ca agenti de coro%iune pot fi §i unii ioni metalici, ca, de exemplu, Cu2+, Fe" etc., care, acceptandelectroni, se reduc:

Fe" + e- —> Fe2+ (5)Cu2+ + 2e- —> Cu (6)

Produ§ii acestor reactii electrochimice de coro%iune pot fi diver§icompu§i (hidroxi%i, sdruri), uneori greu solubili §i care precipita pesuprafetele metalice sub forma unor pelicule compacte, aderente §i caurmare posibil protectoare.

Potentialul de electrod al unui metal are un rol esential in procesulde coro%iune §i repre%intd saltul de tensiune electricd determinat de trecerea

ionilor de metal in solutia de electrolit. Fiecdrui metal ii corespunde oanumita valoare a potentialului de electrod. Functie de valoarea

potentialului de electrod, metalele se impart in electropozitive (cu tensiunede di%olvare redusd) §i electronegative (cu tensiune de di%olvare mare).

Coro%iunea bimetal apare la contactul a doud metale cu potentialede electrod diferite. In principiu, in ca%ul contactului dintre doud metalediferite iau na§tere cupluri galvanice, care duc la distrugerea metalului cutensiunea de di%olvare mai mare sau cu potentialul de electrod mai redus.

Clasificarea dupa criteriul localizarii procesului de coroziune

Dupes modul de locali%are a procesului de coro%iune, se disting:coroziunea de suprafa;a (generals sau locali%atd) §i coroziuneainterioara (intercristalind, transcristalind §i selective).

a)Coro%iunea continua, (generals) se caracteri%ea%a prindesf#§urarea procesului de coro%iune pe intreaga suprafata ametalului. Coro%iunea continua uniforms presupune aceea§i vite%ade atac a agentului corosiv in toate punctele suprafetei metalului.Coro%iunea continua neuniforma presupune vite%e de atac diferitede la o %ones la alta a suprafetei metalului.

b)Coro%iunea discontinua, (locali%atd) reprezinta cazul dedistrugere cel mai des int Cilnit la construc;iile metalice exploatate inconditii climatice severe §i se caracteri%ea%d prin desf#§urarea

procesului de coro%iune numai in anumite portiuni ale suprafeteimetalului.

In functie de gradul de concentrare a distrugerii, coro%iuneadiscontinua se poate pre%enta sub forma, de pete, placi sau puncte.

Coro%iunea locali%atd este mult mai periculoasa in comparatie cucea generald, intrucat presupune reducerea caracteristicilor geometrice



ale anumitor sectiuni transversale ale elementului metalic, ceea ce implicäi afectarea capacitätii portante a acestor sectiuni.

Coroziunea in puncte (pitting) este forma cea mai grava de

coro%iune localä, put-nd duce la perforarea elementului metalic.c) Coro%iunea interioarä este, de asemenea, foarte periculoasaintrucat, desfä urandu-se in interiorul elementului metalic, este dificil dedepistat i, ca atare, poate duce la distrugeri bru te, nea teptate aleelementului metalic.e

Coro%iunea intercristalinä este locali%atä la limita dintre cristale,acolo unde structura este imperfectä. Teoriile moderne privind coro%iunea intercristalinä considerä cä intre centrul cristalului(structurä nederanjatä ce are rol de catod) i periferia cristalului(structurä deranjatä ce are rol de anod) apare o diferentä de potential

ce declan ea%ä procesul de coro%iune i determinä distrugerea perifericä a cristalului, deci a %onei intercristaline.Coro%iunea intercristalinä este depistatä in %onele ecruisate prin

deformare plasticä, la profilele metalice cu perefi subfiri , la elementelemetalice la care apar modificäri chimice ca urmare a tratamentelor termicesau a sudurilor (in %onele de influentä termicä) i se caracteri%ea%ä prindistrugerea legäturilor metalice interne, la limita cristalelor, cu efectenegative asupra proprietätilor mecanice.n

Coro%iunea transcristalinä. In acela i fel i cu efecte negativesimilare se manifestä i coro%iunea transcristalinä .

Coro%iunea transcristalinä sectionea%ä cristalele in %one cu defecteinterioare (apärute, in special, din cau%a prelucrärilor mecanice).i Coro%iunea selectivä este proprie aliajelor metalice i secaracteri%ea%ä prin distrugerea componentului cu potential mai scä%ut.Zonele structurale care cuprind inclu%iuni, segregäri, impuritäti

sau compu i intermetalici locali%ati la limita dintre cristale pre%intä coro%iunea de tip selectiv.%

Coro%iunea fisurantä sub tensiune. In mod obi nuit, constructiilemetalice in perioada de exploatare sunt solicitate atat chimic, cat i

mecanic de cätre stärile de tensiune . Din cau%a acestui efectconjugat, metalele suferä o degradare mai rapidä decat dacä fiecarefactor ar actiona separat. Aceste forme de coro%iune, declan ate laactiunea simultanä a celor doi factori, sunt cunoscute sub denumireade coroziunefisuranta sub tensiune i sunt influentate atat de gradulde agresivitate a mediului, cat i de valoarea tensiunilor la care suntsupuse elementele de constructii metalice.In acest ca%, cedarea elementului structural din ofel se produce

brusc , momentul fiind greu de sesi%at sau de prevä%ut in timpul exploatärii,deoarece elementele sectiunii transversale, ca i greutatea elementului

nu

se modificä semnificativ. Aceastä formä de coro%iune se poate constatala



barele intinse ale grin%ilor cu %äbrele, la talpa intinsä a grin%ilor cu sectiune plinä sau la guseele nodurilor grin%ilor cu %äbrele (cap.VIII.fig. 1.).

Susceptibilitatea la aceastä formä de coro%iune este specificä

aliajelor eterogene (oteluri inoxidabile, austenitice, feritice, martensitice,slab aliate, aliaje de aluminiu) i depinde de macrostructura imicrostructura acestora. Compo%itia chimicä a compu ilor intercristalini,gradul de dispersare a acestora, precum i gradul de deformabilitate aretelei cristaline sunt hotäratoare in tendinta metalelor sau aliajelor la coro%iune fisurantä sub tensiune.

Efectul tensiunilor mecanice constä in ruperea metalului in %oneleintercristaline, in urma cäreia pätrunderea mediului agresiv in interior devine posibilä. Evolutia in timp a fisurii presupune o perioadä de incubatiea microfisurii, dupä care aceasta se de%voltä treptat; in continuare, urmea%ä

propagarea spontanä a fisurii panä la fracturarea elementului metalic.• Coro%iunea la obosealä. Dacä, simultan cu actiunea mediului

corosiv, o constructie metalicä este supusä i unor solicitiiri mecanice periodice , apare i se de%voltä o formä de coro%iune, cunoscutä inliteratura de specialitate sub denumirea de coro%iune la obosealä. Actiuneacombinatä a acestor doi factori are ca efect o sciidere apreciabilii alimitei de obosealii caracteristicä metalului respectiv i a timpului nor-mal de exploatare. Se mentionea%ä cä influenta concomitentä a solicitärilor ciclice i a atacului corosiv asupra capacitätii portante a unui elementmetalic depä e te cu mult suma influentelor separate ale fiecäruia din

ace ti factori.Re%istenta la obosealä in mediu coro%iv, pentru un numär de cicluride incärcare-descärcare, este inferioarä re%istentei la obosealä in mediunecoro%iv (cap.VIII, fig.2).

Re%istenta la coro%iune, cau%atä de oboseala materialelor metalice,depinde atat de compo%itia mediului corosiv, cat i de temperaturainconjurätoare i de valoarea i frecventa solicitärilor mecanice ciclice.

Intr-un mediu necoro%iv, solicitärile la obosealä determinä aparitiaunei singure fisuri, in timp ce in mediul coro%iv apar simultan mai multefisuri cu lungimi i deschideri diferite.

In constructiile metalice, aceastä formä de coro%iune la obosealäse manifestä la grin%ile de rulare pentru podurile rulante cu regim greusau foarte greu de functionare care servesc hale industriale cu atmosfere

puternic agresive, la re%ervoare in %onele de racordare unde sunt posibileconcenträri ale eforturilor etc.

Literatura de specialitate mentionea%ä cä solicitärile de intindereaccelerea%ä procesul de coro%iune, in timp ce fortele de compresiune auun efect contrar.



VIII. 4.3. Clasificarea dupes natura sursei procesului de coroziune

Dupes natura sursei agresive care generea%es procesul de coro%iune,

se disting urmestoarele forme de coro%iune: atmosferices, subteranes(inclusiv prin curenti vagabon%i), microbiologices i in imersie in apes dulce,in apes de mare sau in alte solutii.

Coro%iunii atmosferice cu climate atmosferice severe ii revin cca 80%din totalul degradesrilor produse de coro%iune in constructiile metalice.

VIII.4.3.1. Caracteri%area sistemelor de coro%iune metal/ atmosferes

La interactiunea dintre suprafetele metalice sub forma diferitelor elemente de constructii metalice i mediile agresive, poate ses apares i sesse manifeste fenomenul de coro%iune. In acest ca%, notiunea de „calitate"in constructiile metalice, ce implices reali%area unor caracteristici tehnice,ca i pesstrarea lor pe parcursul intregii perioade de utili%are, ( i va pierdevalabilitatea, iar durata de exploatare a acestora va fi mult diminuates.

Pagubele cau%ate de coro%iune cresc, de regules, cu cat constructiilemetalice sunt amplasate i exploatate in medii cu clase de agresivitatemai mari. In tesrile puternic de%voltate industrial, pagubele din cau%a coro%iunii sunt estimate la cca 3,5% din PIB.

Prevenirea i combaterea coro%iunii constructiilor metalice inconditii severe din puncte de vedere al climatului sunt probleme a cesror solutionare nu depinde exclusiv de sistemul de protectie anticoro%ives,ci i de alcestuirea constructives a elementelor, de sistemele de imbinare aacestora i de solicitesrile mecanice la care acestea sunt supuse.

De asemenea, numeroase exemple din practica exploatesriiconstructiilor metalice in medii cu climate naturale severe sau cuagresivitesti puternice au arestat ces aplicarea peliculelor protectoare reduce,dar nu poate elimina in totalitate, din punct de vedere practic, pericolulactiunii accidentale a factorilor de mediu agresiv (umiditate, praf, nisip,noxe in diferite stesri de agregare i in diferite concentratii etc.).

VIII.4.3.2. Atmosfera ca mediu agresiv

Complexitatea atmosferei ca mediu de coro%iune a metalelor re%idesnu numai in compo%itia chimices a aerului, ci i, mai ales, in pre%enta maimult sau mai putin aleatorie a unor factori foarte numero i, care potactiona sau nu ,cu intensitesti mai mari sau mai mici: temperatures,



umiditate, o varietate mare de agenti poluanti, deplasarea aerului (vantul)cu vite%e i in directii diferite etc.

Din punctul de vedere al coro%iunii, a%otul, ca i ga%ele inerte (nobile),

existente in compo%itia aerului, nu reactionea%es in conditii normale cusuprafetele metalice, fie ele feroase sau neferoase, de i el se gesse te inatmosferes in cantitesti mari.

In schimb, oxigenul — component principal al aerului — este deosebitde reactiv i reprezinte principalul agent de coroziune . Oxigenul

participes la toate reactiile de distrugere a metalelor exploatate in atmosferessub forma diferitelor constructii.

O altes caracteristices extrem de importantes a atmosferei esteumiditatea, exprimates prin umiditatea relatives a aerului (U

R%).

Umiditatea relative a aerului influentea%es vite%a de coro%iune ametalelor. Aceasta cre te o dates cu sporirea umiditestii relative.

Umiditatea relatives a aerului, la randul ei, poate varia in limitelargi, fiind functie de %ona geografices, de perioada %ilei, cat i de anotimp.In general, viteza de coroziune a o;elului este de aproximativ patruori mai mare toamna , de trei ori mai mare primesvara i de doues ori maimare iarna, comparativ cu cea din timpul verii. Apa din atmosferes existes,in cantitesti variabile, sub toate cele 3 stesri de agregare: solides (%espades,gheates, brumes), lichides (ploaie, ceates, roues) i vapori.

Apa, in special sub formes lichides, joaces rolul principal in

aparitia i de%voltarea coro%iunii atmosferice. Pe langes formarea filmuluide lichid pe suprafata metalices expuses, apa concures i la distrugerea peliculelor organice cu caracter protector. De asemenea, apa di%olves ga%e i particule materiale solide existente in atmosferes, transformandu-se intr-o solutie de sesruri i ga%e, al cesrei pH poate scesdea mult subvaloarea core spun%estoare neutralitestii.

Bioxidul de carbon (CO2), a cesrui pre%entes in apes este normales,

nu depes e te 10-20% din atmosferes. Cantitesti mari de CO2

se pot afla in%onele inchise, microclimatice. Cu toate ces solubilitatea acestui ga% estedestul de mare, participarea sa la procesele de coro%iune este

nesemnificatives; se poate totu i mentiona participarea sa la formareaunor produ i de coro%iune secundari ((n special, diferiti carbonati ba%ici).Se cunoa te faptul ces, in atmosfera industriales, atacul asupra metalelor este mai puternic, iar durata diferitelor sisteme de protectie este maiscurtes decat in atmosfera curates. Acest fenomen este generat de ga%elei pulberile continute in special de atmosfera industriales.

Aerul poate contine aici cantitesti considerabile de diferite ga%e, inspecial dioxid de carbon i dioxid de sulf. Bioxidul de sulf (SO

2) repre%intes

o impuritate specifices a atmosferei din ora e i din incintele intreprinderilor



industriale. Acest oxid este considerat, din punctul de vedere al coro%iunii,agentul cel mai periculos. Pre%enta sa in atmosfery se datorea%y arderiicombustibililor soli%i sau lichi%i (cyrbune, pycury) care contin cantityti

variabile de compu iai sulfului, in instalatiile pentru producerea energieielectrice i termice. In urma arderii, toti compu ii sulfului se transformyin dioxid de sulf i apoi, prin oxidare cu oxigenul din aer, in trioxid de sulf.Trioxidul de sulf, sub actiunea umiditytii atmosferice ridicate i a ploii, setransformy in acid sulfuric .

Rolul negativ al dioxidului de sulf in coro%iunea atmosfericy ametalelor re%ulty i din solubilitatea sa deosebit de mare in apy, incomparatie cu a altor ga%e (oxigen sau dioxid de carbon). Este impor-tant de mentionat cy pentru producerea coro%iunii are mai putinyimportanty continutul absolut de dioxid de sulf in atmosfery, decat aceacantitate de SO

2

care actionea%y in unitatea de timp pe suprafetele dindirectia intemperiilor, altfel spus, decat produsul dintre continutul inSO

2i vite%a vântului.

Influenta agresivy a dioxidului de sulf nu poate fi stability numaide concentratia sa. O foarte mare importanty o pre%inty umiditatea relativya aerului i depunerea de praf . Dioxidul de sulf este mai putin dyunytor in aer uscat i mult mai dyunytor in vânt umed i in pre%enta pulberilor.

In urma unor cercetyri s-au descoperit concentratii maxime numaila o distanty considerabily de sursa de emisie.

In ora e se observy coro%iune diferentiaty (cau%aty de SO2) in

functie de anotimp. Cantitatea de dioxid de sulf in atmosfery este simtitor mai puternicy din noiembrie pany in februarie, din cau%a consumului maimare de combustibili.

Dintre toate de eurile industriale emise in atmosfery, anhidridasulfuroasy este un poluant foarte nociv pentru metale. Se mai pot cita i altiagenti coro%ivi, cum sunt, de exemplu: aci%ii clorhidric, a%otic, acetic,fluorhidric, amoniacul, clorura de amoniu etc., care nu au decat un efectlocal i nu interesea%y decat proximitatea imediaty a anumitor u%ine foartespeciali%ate.

Ga%ele de fum constituie sursa emisiei de SO2. Ele repre%inty produsele ga%oase apyrute in urma arderii huilei, cyrbunelui brun, atiteiului i a altor combustibili similari. Compo%itia atmosferei in ga%ede fum poate fi foarte diferity. Pe langy ga%e, se degajy de obicei icomponente solide, producându-se astfel o solicitare ero%iv- coro%ivy. Ga%ele de fum pot contine dioxid de sulf (oxi%i de carbon (CO + CO

2),

vapori de apy, aci%i organici, funingine etc.O solicitare intensy se produce ca urmare a ga%elor de fum la podurile

de cale feraty, in depourile de locomotive, in apropierea co urilor de fum,



in cocserii, eventual in halele de laminoare (prin arderea uleiurilor igra,similor de ungere), la instalatiile de sinteri%are etc.

Dupa, cele mai multe cerceta,ri, umiditatea critica, pentru atacarea

otelului de ca,tre dioxidul de sulf este de 60-75%.In atmosfera, se poate afla i hidrogenul sulfurat (H2S). Acest

compus se ga,se te in cantita,ti mici, dar reactionea%a, in special cu metaleleneferoase, formând sulfuri de cupru, nichel, sau argint.

In atmosfera marilor ora e se pot depista i alte ga%e cu caracter acid. Spre exemplu, s-au depistat oxi%i de a%ot/ m3 de aer , care auinregistrat valori foarte ridicate in incintele unor fabrici de ingra, a,minte a%otoase. Ca i in ca%ul CO

2oxi%ii de a%ot au o influenta, putin

semnificativa, asupra coro%iunii iimosferice a metalelor.In incintele i in apropierea u%inelor chimice, se intillnesc in aer i clorul,

hidrogenul sulfurat, amoniacul, oxi%ii de a%ot i hidrocarburile nearse.In %onele de coasta,, coro%iunea este accelerata, suplimentar de pre

%enta particulelor de clorura, de sodiu din aer.Concentratia acestora este functie de distanta,, ea sca,%and pe ma,sura

indepa,rta,rii de coasta, spre interior.In atmosfera urbana, i a industriilor de profil, cantita,tile de cloruri

ma,surate au fost cuprinse intre 10 i 30 micrograme Cl- / m3 de aer.Unul dintre componentii atmosferei care influentea%a, coro%iunea

atmosferica,, fa,cand-o mai puternica,, este praful. Wa,spandirea lui depindede natura i structura suprafetei solului. In %onele rurale, praful dinatmosfera, consta, cu preca,dere din particule organice sau anorganice

provenite de la suprafata solului. In atmosfera ora elor aglomerate i a%onelor industriale, particulele de praf (solide) sunt particule de bioxidde siliciu (Si0

2) sau particule solubile ce contribuie la formarea

electrolitului de pe suprafetele metalice. Cantitatea de praf din atmosfera,varia%a, intre 1000 i 200. 000 particule / cm3 de aer.

Un alt factor ce poate contribui la caracteri%area agresiva, aatmosferei este temperatura.

In diferitele %one ale planetei s-au ma,surat temperaturi cuprinseintre —84°C i +58°C. Pentru coro%iunea atmosferica, a metalelor,temperaturile extreme au o importanta, redusa,. La temperaturi joase

sub

-5°

C, apa se afla, sub forma, solida, i nu va putea, deci, forma peliculelichide de electrolit.Trebuie subliniata, lega,tura dintre modifica,rile de temperatura, i

umiditatea relativa, a aerului. La umidita,ti relativ mari, o mica,sca,dere de temperatura, determina, depa, irea punctului de roua, i, drepturmare, apare posibilitatea forma,rii filmului de lichid (electrolit) i,implicit, a conditiei esentiale pentru aparitia coro%iunii.

0 inca,l%ire rapida, a aerului are un efect contrar.



Presiunea si lumina solara au o influenCa nesemnificativd asupracoro%iunii. Lumina solard, prin diferitele lungimi de unda, poatedetermina distrugerea prin imbatranire a peliculelor de protecCie organice

aplicate pe suprafeCele metalice din cau%a reacCiilor fotochimice.Un alt factor important in favori%area coro%iunii este oscilaCiacontinua a temperaturii. Prin racirea bruscd a aerului, metalul r#cindu-se mai repede, este favori%ata producerea de roux pe obiectele metalice.

Ploaia poate forma, de asemenea, pe suprafaCa metalica un stratde diferite grosimi. Grosimea filmului de lichid este variabild, depin%andde po%iCia suprafeCelor metalice. Astfel, pe suprafeCele verticale, grosimea

peliculei de apa este mai mica, pe cele ori%ontale la limita de curgere aapei, grosimea stratului de apa poate ajunge pand la aproximativ0,2 mm. La intreruperea ploii, acest strat poate di%olva diferite particule

solubile din atmosferd (de exemplu oxigen).In ca%ul unei ploi continue, toCi acceleratorii procesului de coro%iunesunt eliminaCi prin spalarile repetate, determinand o oarecare franare a coro%iunii.

Avand in vedere toate elementele de mai sus privind modul aleatoriude raspandire a impuritaCilor atmosferei, diferenCele lor de concentraCie sivariabilitatea umiditaCii relative, atat in Cara noastra, cat si in alte Cari, s-auelaborat norme ((n Romania, STAS 10. 128-86) privind „ProtecCia contracoro%iunii a construcCiilor supraterane din oCel. Clasificarea mediilor agresive", in care agresivitatea mediului faCa de metale este definita prin

valoarea indicelui de penetraCie (mm/an) si prin valori ale principalelor noxedin atmosferd, coroborate cu valoarea umiditaCii relative Ur% a atmosferei.

In conformitate cu aceste criterii, mediile agresive atmosferice se clasificii in patru clase de agresivitate: 1m- medii neagresive, 2m-medii slab agresive, 3m- medii cu agresivitate mijlocie si 4m- medii puternicagresive. In funcCie de valoarea indicelui de penetraCie, 1m corespundela 0,010 mm/ an, 2m, la 0,011...0,10 mm/ an, 3m, la 0,11...0,50 mm/ ansi 4m peste 0,50 mm/ an.

VIII.4.4. Cauzele care favorizeaxa procesele

locale de coroziune Procesele locale de coroziune iau nastere din diferite cau%e:

a)Conlucrarea a cloud metale diferite in contact direct cu un electrolit.b)Contactul metalului cu incluziunile nemetalice.

Inclu%iunile de oxi%i, sulfuri etc., dispersate in metal ca atare sausub forma de soluCii solide, au o tensiune de di%olvare diferita faCa defier si devin electro%i faCa de ei insisi, ca si faCa de metalul de ba%a.



Vite%a de coro%iune depinde de cantitatea i de felul inclu%iunilor nemetalice, precum i de diferenta de tensiune electrochimicä intreelementul format din metal i inclu%iunile nemetalice.

c)Pasivarea partialii a otelului, acoperirea lui partialii cuoxizi sau inveli~ul necomplet de oxizi.Otelul, dupä ce a fost supus prelucrärii termice sau mecanice, are la

suprafata sa un inveli de oxi%i. De asemenea, pe metalul neprelucrat se poate ca un strat de produse de coro%iune (de exemplu, oxi%i), care i%olea%äsuprafata metalului, sä o proteje%e contra actiunii factorului coro%iv. Aceastästare a metalului se nume te pasivä . Oxi%ii metalului au totu i un potentialelectrochimic mai mare decat metalele din care provin. Cand acest stratde oxi%i se degradea%ä, se creea%ä elemente in care stratul de oxi%i devinecatod, metalul devine anod i astfel este supus coro%iunii.

d)Acces neuniform de oxigen. Procesele locale de coro%iune provenite din aceastä cau%ä apar mai ales la imbinärile diferitelor elemente de constructie, de exemplu, sub nituri, sub uruburi i in diferitetipuri de gäuri.

e)Gradul diferit de prelucrare a suprafetei metalice .Otelul cu o suprafatä rugoasä are potentialul mai mic decat otelul cusuprafatä mai netedä i aceastä particularitate explicä na terea

proceselor locale de coro%iune pe o suprafatä cu rugo%itätidiferite.Otelurile cu suprafetele netede sunt mai re%istente la coro%iune.

0)Starea de eforturi. Portiunile deformate au potentialulelectronegativ mai mic. Intre metalul nedeformat ~i cel deformat apare o diferentii de potential electrochimic care, in prezentaelectrolitului, favorizeazii coroziunea.

Elementele de acest gen sunt periculoase in special in medii am- biante cu noxe chimice foarte agresive.

Factorii esentiali care au o influentä distructivä puternicä asuprametalelor se datorea%ä, de asemenea, compo%itiei lor chimice i

procedeelor metalurgice de obtinere a acestora.Cerintele de reducere a greutätii constructiilor impun necesitatea

folosirii elementelor cu pereti pe cat posibil subtiri, deci care lucrea%ä inconditiile unor stäri de eforturi mari. De i metalul ar putea suporta acesteeforturi, pelicula protectoare de oxi%i, avand alte caracteristici fi%ico-mecanice decat metalul, se deteriorea%ä local, ea putandu-se reface dela sine numai in conditii deosebit de favorabile. In locul in care pelicula

protectoare s-a deteriorat, se produce contactul direct al metalului cumediul ambiant agresiv, iar diferenta potentialelor electrochimice intresuprafata metalului local descoperitä i restul peliculei de oxi%i deteriorateincepe sä producä o coro%iune puternicä.

Aceea i peliculd de oxi%i care protejea%d metalul contra actiuniichimice din mediul ambiant, in ca%ul in care este etan #, poate devenifactorul de accelerare a coro%iunii, in ca%ul unei degradari locale i, ceea



ce este mai grav, de concentrare a coro%iunii in locurile de distrugere a peliculei de oxi%i.

In consecinta, cu toate ca o mare parte a elementului metalic a

ramas aproape neatinsä de coro%iune, constructia poate i repede distrustsdin cauza aparitiei ~i dezvolttsrii coroziunii numai in cdteva locuri.

VIII.5. Influenta calitatii otelurilor asupra coroziuniielementelor structurale exploatate

in medii climatice severe

Din literatura de specialitate re%ultd ca cele mai multe dintipurile de oteluri pentru constructii metalice (OL37, OL44, OL52 i

RCA57)

nu au o comportare diferitd la coro%iune, la scars mare, in medii cuconditii climatice severe.Se mentionea%a insa ca, intotdeauna, otelurile pentru constructii

metalice trebuie protej ate anticoro%iv, deoarece, c-nd intrd in contactdiferite tipuri din aceste oteluri, ele formea%d pile electrochimice careconstituie centre de coro%iune.

Formarea acestor pile electrochimice se datorea%d mai putindiferentei de compo%itie chimica, cat structurii diferite a acestor oteluri,obtinutd in special prin tratamente termice, i modului lor de prelucrare.

Exceptie de la aceastd reguld o constiuie otelurile re%istente la coro

%iune atmosferica (STAS 500/3), de tip CORTEN.

VIII.5.1. Ofeluri rezistente la coroziune atmosferica(STAS 500/3).

Sub actiunea agresivd a agentilor naturali, otelurile pentruconstructii se acoperd cu un strat de oxid a carui formare este in functiede urmatorii factori:d

re%istenta la coro%iune a otelului;r gradul de agresivitate a agentilor naturali;g

natura i grosimea stratului de protectie de la suprafata metalului. Rezistenta la coroziune a otelurilor pentru constructiirezultts in principal din compozitia lor chimicts. Un rolimportant il are alierea cu cuprul, fosforul, cromul, nichelulsau alte elemente care intrd in solutie prin reactie anodicamai lent decat fierul.

Pe aceastä ba%d a fost elaboratä o grupd de oteluri pentruconstructii, re%istente la coro%iunea atmosferica, numitä grupa otelurilor

patinabile (ORC), caracteri%ate prin proprietäti de re%istenta la coro%iunesuperioare celor ale otelurilor pentru constructii obi nuite.

In toate conditiile de mediu, aceste oteluri denumite patinabileinregistrea%d pierderi in greutate de 2...4 ori mai reduse dec-t otelurilede calitate curentä.



Avantajoase pentru stabili%area rapidd a fenomenului de coro%iunede la suprafata otelurilor patinabile sunt expunerile care asigurd alternantarapidd uscat-umed a suprafetei otelului.

Conditiile climatice severe (de exemplu, climatul marin sauatmosfera industriald cu o agresivitate accentuate) nu permit stabili%areafenomenului de coro%iune. De aceea, in astfel de situatii este indicatä

protejarea suprafetelor prin vopsire. De retinut este faptul ca sistemelede protectie anticoro%ivä aplicabile pe suprafetele din otel patinabil suntmai re%istente dec-t dacd sunt aplicate pe suprafete din otel nepatinabil.

Elementele de constructii care sunt exploatate in conditii climaticemai putin severe (fare noxe agresive sau cu noxe in cantitäti foarte mici) potramane nevopsite. Dupd formarea primului strat de oxid, care se desprinde,suprafata ramane cu o culoare ro catä cafenie, persistentä in timp.

VIII.6. Conditii generale de proiectare pentru asigurarearezistentei la coroziune a structurilor metalice

VIII.6.1. Domeniul §i limitele de aplicare a principiilor de proiectare pentru asigurarea rezistentei lacoroziune a structurilor metalice

Principiile de proiectare pentru asigurarea rezistentei la coroziunea elementelor metalice din constructiile civile, industriale, agricole i

speciale (conducte nei%olate aflate la suprafata solului, recipientisupraterani nei%olati termic, exploatati la temperatura mediului ambiant)se referd la structuri de re%istenta, e afodaje, platforme de sustinere,suporti de sustinere, pasarele metalice etc., montate suprateran,confectionate din profile (laminate la cald sau formate la rece), tevi,table i ben%i din elemente compuse prin sudare.

Ele sunt valabile pentru proiectarea elementelor din otel reali%ate dinlaminate la cald din

oteluricarbon i slab aliate, care indeplinesc conditiile preva

%ute in STAS 500/ 1 i in standardele de produse, dupd cum urmea%d: — otel de u% general pentru constructii märcile OL 37, OL44, OL52,

conform STAS 500/ 2;



otel re%istent la coro%iunea produsd de agenti atmosferici, märcileRCA 37 i RCB 52, conform STAS 500/ 3;

oteluri de constructii sudabile cu granulatie find,

conform

SR EN 10. 113/ 93.Principiile de proiectare sunt valabile pentru asigurarea re%istenteila coro%iune a elementelor de constructii din otel, exploatate in medii cuclasele de agresivitate 1m, 2m, 3m, 4m, conform STAS 10.128.

Proiectantul, in functie de clasa de agresivitate stability pe ba%a STAS10. 128 i de materialele de protectie cele mai potrivite, va stabili prin

proiect solutiile de protectie anticorosivd care urmea%d sd fie reali%ate.In ca%uri speciale, in care mediul se inscrie in clasa de agresivitate

mai mare de 4m, proiectantul va solicita un studiu unui institut de specialitate sau unui agent economic agreati in domeniu, studiu in carei se vor indica solutiile de protectie anticorozivii corespun%dtoareagresivitätii in care va fi amplasat i exploatat obiectivul de proiectat.

Elementele de constructie din profile cu pereti subtiri, formate larece, nu se vor folosi ca elemente de re%istenta in medii cu clasa deagresivitate mijlocie 3m (datoratd noxelor chimice), 4m (agresivitate

puternicd) i mai mare de 4m (agresivitate foarte puternicd).Criteriile de alegere a principalelor solutii de proiectare pentru

reducerea riscului de coro%iune sunt:Categoria i clasa de importantd a constructiei.La alegerea unei solutii de proiectare, se va stabili categoria de

importantd a constructiei, in conformitate cu „Regulamentul privind

stabilirea categoriei de importanta a constructiilor. metodologia de stabilirea categoriei de importantd a constructiilor".Clasificarea mediilor in functie de clasa lor deagresivitate, conform STAS 10.128.

VIII.6.2. Condifii generale de proiectare pentru

asigurarea rezistenfei la coroziunea elementelor de construcfii metalice

La proiectarea elementelor de constructii din otel, proiectantul vaintocmi, in cadrul documentatiei de executie, caiete de sarcini privindexecutia, exploatarea i intretinerea protectiilor anticoro%ive.

Proiectul de executie trebuie sd preci%e%e clasa de agresivitate,atat pentru exteriorul constructiei, cat i pentru interiorul ei i delimitareaspatiilor, tinand seama de concentratia noxelor i de umiditatea relativda mediului. Aceastd preci%are se va face conform STAS 10.128.



La alegerea tipurilor de elemente se va tine seama $i de clasa deagresivitate a mediului in care acestea vor fi exploatate.

Stabilirea clasei de agresivitate a mediului in care este amplasatä $i

exploatatä o constructie nouä se va face de cätre proiectant, pe ba%a anali%eimediului $i a datelor furni%ate de proiectantul tehnolog privind existenta $iconcentratia agentilor corosivi care vor re%ulta din procesul tehnologic.

Pentru stabilirea clasei de agresivitate a mediului in care esteamplasatä o constructie datä deja in exploatare, in tema de proiectarevor fi preci%ate re%ultatele anali%elor calitative $i cantitative de noxe $iumiditätile relative, atat pentru interior, cat $i pentru exterior, efectuatede un institut de specialitate in domeniu sau de un agent economic,abilitati pentru astfel de activitäti, $i inscrise in buletine de anali%ä.

La proiectarea elementelor de constructii din otel supuse actiunii unor

medii cu agresivitate 3m $i 4m, se vor folosi cu precädere sectiunile inchise.Elementele de constructie cu sectiune inchisä $i interior inaccesibilse vor inchide etan.

Montarea profilelor se va face astfel, incat sä impiedice stagnareaapei $i a prafului (cap. VIII, figura 3.).

Folosirea profilelor trebuie sä se facä dupä anumite reguli, dintrecare cele mai importante sunt urmätoarele:c

reali%area de suprafete convexe;r evitarea profilelor a$e%ate cu concavitatea in sus, cuexceptia ca%urilor in care, prin inclinarea elementelor,

se poate asigura eliminarea apei pe la capetele lor inferioare;i

distantarea elementelor, astfel incat sä se permitä scurgereaapei sau cäderea prafului;s

practicarea de deschideri in locurile in care s-ar putea strangediferite depuneri favori%ante de coro%iune (cap. VIII, figura4).

Elementele de constructie din otel vor trebui s iifie accesibile pentrucur iitare ci vopsire.

La proiectarea elementelor din profile, se vor respecta urmätoarele

conditii:a) Alegerea profilelor $i sistemelor de asamblare sub aspectul re

%istentei la coro%iune se va face in urmätoarea ordine:%sectiuni inchise din tevi sau profile;s

profile simple ; psectiuni compuse din profile depärtate, cu acces u$or pe suprafete.Profilele apropiate, greu accesibile, au re%istentä la coro%iune scä%utä $i vor fi evitate.

b) La profilele inchise asamblate prin sudare, se vor adopta suduri

continue.



c)La profilele care nu se pot a e%a cu aripile in jos, se vor prevedea gäuri tehnologice pentru drenarea condensului .

d)Pentru prevenirea coro%iunii, %onele de contact intre douä

piese

din otel trebuie sä fie protejate suplimentar fatä de restulconstructiei.In ca%ul imbinärilor cu uruburi de inaltä re%istentä nepretensionate

i pretensionate, interiorul pärtilor care urmea%ä a fi imbinate se va sablai se va proteja prin metali%are prin pulveri%are cu aluminiu sub formä desarmä sau de pulbere.

e)Grosimea profilelor folosite se va stabili pe considerentede re%istentä, de agresivitate a mediului i de cerintele deexploatare i durabilitate ale elementelor de constructii.

Remedierea suprafetelor elementelor de constructii cu protectiaanticoro%ivä deterioratä in timpul exploatärii constructiilor se va efectuac-nd pelicula de protectie ajunge la gradul de deteriorare R 5 pentru claselede agresivitate 1m i 2m i R

4pentru clasele de agresivitate 3m i 4m,

conform STAS 10. 701/ 1.Remedierea se va face pe ba%a solutiilor date de proiectant.La elaborarea proiectului pentru constructiile existente, in functie

de gradul de deteriorare provocat de factorii agresivi asupraelementelor de re%istentä, se vor avea in vedere i eventualele mäsuri deconsolidare a structurilor metalice in scopul mentinerii capacitätii portante aacestora la parametrii proiectati.

Gradul i tipul de curätare care trebuie reali%ate pe suprafetele pieselor elementelor de constructii din otel ce urmea%ä sä fie protejate sevor stabili de cätre proiectant i se vor indica in proiectul de executie icaietul de sarcini al lucrärii.

La stabilirea gradului de curätare, se va tine seama, atat de durata deviatä estimatä a acoperirii, cat i de clasa de agresivitate a mediului in careurmea%ä sä fie amplasatä i exploatatä constructia, conform STAS 10. 128.

Pregätirea suprafetelor elementelor de constructii (noi sau inexploatare) se va face conform STAS 10.166/ 1-77 .

Proiectantul, prin caietul de sarcini, va fixa aspectul final alsuprafetelor pregätite, iar la executie, acesta va fi mentionat in procesul-

verbal de receptie al fa%ei respective.Protectia elementelor de constructii din otel se va efectua conformtabelului 2.

Pentru protectia elementelor de constructii din otel RCA 37 iRCB 52 nu se vor folosi protectiile care au la ba%ä grunduri cu pigmentde %inc metalic i nici acoperirile pe ba%ä de %inc. Folosirea acestor

protectii determinä o comportare la coro%iune a otelurilor re%istente lacoro%iunea atmosfericä similarä cu aceea a otelului OL 37.



Tabelul 2

Tipul de protectie anticorozive, in functie de otelul din care este

confectionat elementul de constructie si de clasa de agresivitate a

mediului in care este amplasat si exploatat acest element

Observatii:X — se pot folosi.

X* — aceste protectii se folosesc ca atare in mediile cu clasa deagresivitate 3m (neprotejate suplimentar), numai in medii cu umiditatemai mare de 75% i cu pH cuprins intre 5,5 i 10 (färä noxe chimice);

—nu este recomandabil sä se foloseascä.In medii cu clasa de agresivitate 2m, otelurile RCA 37 i RCB 52

se folosesc nevopsite numai dacä sunt amplasate in exterior.VIII.6.3. Gerin~ele de bazei privind alceituirea

elementelor de construcfii metalice pentruasigurarea protecfiei lor anticorozive

a) Accesibilitatea

Pentru clasele de agresivitate 3m ci 4m, toate elementele de

constructie din otel trebuie sit fie accesibile in scopul de a se permite

aplicarea, verificarea ci intretinerea protectiei anticorozive.



108

fncä de la proiectarea constructiei, vor fi prevä%ute mäsuri care sä permitä o accesibilitate u oarä pentru a se asigura executia ulterioarä alucrärilor de intretinere cu efect negativ minim asupra mediului.

Pentru toate clasele de agresivitate, suprafetele care urmea%ä säfie protejate trebuie sä fie accesibile pentru pregätirea, acoperirea icontrolul lor.

Suprafetele profilelor aflate spate in spate (cap. VIII, figura 5), caresunt accesibile pe ambele pärti cu o inältime h 100 mm, vor avea odistantä intre ele a 15 mm. In ca%ul unor distante mai mici, spatiile for-mate vor fi prevä%ute cu fururi. Constructiv, pentru a preveni formarea de

jgheaburi, furura va depä i cu putin limitele profilului. Dacä peste profileurmea%ä sä fie fixatä i o platbandä, furura va fi sub nivelul superior al

profilului.

La elementele de constructii expuse la intemperii sau la solicitare

coro%ivä puternicä, spatiile la care accesul ulterior montärii este dificil (de panä la 15 mm) vor fi evitate sau umplute, sau se vor alege procedee de protectie anticoro%ivä care se pot executa in spatii inguste (de exemplu,%incare la cald).

Din punctul de vedere al protectiei anticoro%ive, sunt mai avantajoaseelementele structurale cärora li se aplicä prevederile de proiectare cuprinsein STAS 10. 108/ 0. De asemenea, sunt mai avantajoase sectiunile din

profilele laminate, in comparatie cu sectiunile compuse, deoarece fiecare%onä influentatä de sudurä constituie o regiune mai sensibilä la coro%iune

decat restul elementului in care nu sunt imbinäri.La suprafetele profilelor aflate fatä in fatä, accesibile din ambele pärti,cu o inältime h 200 mm, se va prevedea o distantä crescätoare linear:

de la a 120 mm pentruo inältime a profiluluih 200 mm; panä la a 400 mm, lainältimea profilului h1000 mm, conformfigurii 6.

Din punctul de vedere al protectiei anticoro%ive, sunt mai potrivite profilele inchise etan .

Elementele cu sectiune inchisä,compuse prin sudurä, se vor vopsiin interior complet. Ultimul perete care se ata ea%ä va fi i el vopsit in

prealabil, neläsändu-se decat %ona influentatä de sudurä, care va fiacoperitä pe muchii cu un grund re%istent la sudurä.

La suprafetele interioare aflate fatä in fatä i accesibile numaipe o parte(cap. VIII, fig. 7), distanta a, la inältimi h panä la 100mm, va fi, de asemenea,de cel putin 120 mm, iar peste aceastä valoare va cre te linear de la:

a 120 mm pentru oinältime a profilului h100 mm;



, panä la a 600 mm pentru inältimea profilului h > 500 mm.Intre aceste valori se aplicä o interpolare linearä.



In proiect vor fi preva%ute detalii privind scurgerea apei, acondensului, precum i posibilitatea de eliminare a prafului industrialsau a altor substante solide provenite din fluxurile tehnologice.

b)Evitarea muchiilor viiVor fi preferate muchiile rotunjite sau racordate in locul muchiilor ascutite re%ultate din sudare sau din tdiere, deoarece acestea constituie

puncte de amorsare a coro%iunii i de expul%are a vopselei datoritatensiunii superficiale.

c)Utilizarea chesoanelor ~i elementelor de constructii cu goluri. La chesoanele i elementele de constructii cu sectiunichesonate este obligatorie asigurareaposibilitatilor de acces in interiorulacestora, in vederea intretinerii sau refacerii periodice a protectieianticorosive a acestora.

d)Prevenirea coroziunii de contact. La imbinarea metalelor

cu potential electrochimic diferit, in ca%ul actiunii de durata sauactiunii alternative a umiditatii care formea%d cu sdrurile dinatmosferd un electrolit, apare pericolul coro%iunii. In acest ca% vacoroda metalul care are potentialul electrochimic maielectronegativ.

Coro%iunea de contact depinde de diferenta de potential, de raportulintre suprafetele mai bune conducatoare electric, fata de cele cuconductibilitate mai redusd, i de conductibilitatea electrolitului. Prevenireaacestui fenomen se face prin protectia anticoro%ive a celor doud metalecare vin in contact.

e)Necesitatea luilrii in consideratie a posibilitiltii de realizarea tehnologiei protectiei anticorozive. Dacd se prevede protectia anticoro%ive prin procedee de imersie sau alte procedee speciale (electrolitice, chimice etc.), alcdtuireaconstructive a elementelor va tine seama de specificul acestor

procedee.De exemplu, pentru %incarea la cald, vor fi luate in consideratie,

intre altele, urmatoarele aspecte:ise vor folosi, de preferinta, forme constructive care sä nu retina%incul i sä nu conduce la deformari sau de%ecruisari;%

se vor evita elementele compuse cu sectiuni inchise,

iar acolo unde acestea se folosesc, se vor prevedea orificiidupd %incarea ulterioard alcdtuirii elementului;a

se vor evita dublarile prin placi sau profile suprapuse.

VIII.6.4. Observa~tt generale prtvtnd protectareaconstrucfttlor metaltce, ftnand seama de protejarea lor impotrtva coroztuntt

Numeroase exemple din practica exploatarii constructiilor din otel in mediicu agresivitate puternica sau cu climate naturale severe aratti ca aplicarea



peliculelor protectoare reduce, dar nu poate elimina in totalitate, din punctde vedere practic, pericolul actiunii accidentale a actorilor de mediu agresiv(noxe chimice, umiditate, praf, nisip etc.) asupra elementelor i imbin#rilor .

Chiar in conditiile unei protectii anticoro%ive, considerate din punctde vedere teoretic corespun%atoare, elementele metalice sunt adeseaafectate de coro%iune in timp.

Din aceasta cau%a sunt necesare i alte procedee care sä mareascasiguranta constructiilor:s

reducerea cu 10% a re%istentelor admisibileconsiderate la dimensionarea elementelor din otelexploatate in medii coro%ive;e

acordarea unor sporuri empirice la grosimile re%ultate dincalculul de re%istenta;d

limitarea grosimii minime admise pentru profilelelaminate la cald, in functie de clasa de agresivitate amediului in care vor fi amplasate i exploatate;idiferentierea valorilor minime (de la 2 la 3,5 mm) agrosimii elementelor din profile cu pereti subtiri,formate la rece, in functie de agresivitatea sauseveritatea climatelor in care vor fi amplasate iexploatate. Nici luand aceasta masurd de siguranta,elementele de constructii din profile cu pereti subtiri,laminate la rece, nu se recomanda a fi folosite in mediicu clasele de agresivitate 3m (din cau%a noxelor

chimice) i nici in medii cu clasele de agresivitate 4msau peste 4m.Din cele de mai sus re%ultd importanta care trebuie data sistemelor

de protectie anticoro%ive i posibilitatilor de aplicare a lor.

VIII.6.5. Exemple de elemente ci imbineiri ale structurilor metalice situate ci exploatate in medii cu claselede agresivitate 3m (mijlocie) §i 4m (puternicei)

In figura 8 sunt pre%entate unele solutii recomandabile la proiectareaconstructiilor din otel expuse in exploatare actiunii agentilor coro%ivi (claselede agresivitate 3m i 4m), in comparatie cu solutii care trebuie evitate.

In figura 8.a este pre%entatd, ca solutie recomandabild pentru clasade agresivitate 3m i obligatorie pentru clasa de agresivitate 4m, imbinarea

prin suprapunere cu suduri in relief, fata de imbin#rile cu uruburi.In figura 8.b este pre%entata ca solutie recomandabild pentru clasa

de agresivitate 3m i obligatorie pentru clasa de agresivitate 4m, pentru proiectare, innadirea grin%ilor cu sectiune plind, cu suduri inadancime, in comparatie cu solutiile de innadire a grin%ilor cu sectiune

plind, cu eclise sudate sau cu eclise i uruburi.



In figura 8.c sunt pre%entate ca solutii recomandabile pentru clasade agresivitate 3m i obligatorii pentru clasa de agresivitate 4m, pentru

proiectare, grin%ile cu sectiune plind i grin%ile cu goluri in inimd. Grinzile

cu zäbrele reprezintä solufii necorespunzätoare, din punctul de vedereal rezistenfei la coroziune,pentru aceste clase de agresivitate.

VIII.6.6. Recomand àri privind prevenirea coroziuniici protecfia anticoroziv à la imbin àri aleconstrucfiilor amplas ate ci exploatate inmedii cu clase de agresivitate industrial à cichimic à

Capacitatea portant-a a constructiilor metalice exploatate in medii

agresive, cum sunt atmosfera industriald i cea cu continut foarte ridicatde noxe chimice, depinde i de sistemul de imbinare sau innädire aelementelor componente. lipul de innädire sau imbinare , ca i materialelefolosite la alcatuirea acestora sunt hotäreztoare pentru durata deexploatare a constructiilor metalice in atmosfera agresiva.

Coro%iunea imbinärilor elementelor constructiilor metalice poate fideclan atä de actiunea separatä sau simultand a unor factori ca:diferente de aerare sau concentrare ale mediului agresiv ce apar laimbinärile cu eclise sau prin suprapunere, diferente intre structuracristalind a celor doud metale care reali%ea%d imbinarea (spre exemplu,

metalul de ba%d

este laminat, iar uruburile folosite la imbinare strunjite,niturile forjate etc.), diferente intre modul de preluare a eforturilor de catrematerialul de ba%d i materialul metalic de imbinare (fig. 9).

La o imbinare cu eclise i suduri de colt, piesa poate lucra laintindere, iar cordonul de sudurd la forfecare. La o imbinare cu eclise iuruburi obi nuite, piesa lucrea%d la intindere, iar uruburile la forfecarei strivire pe peretii gdurii.

De asemenea, concenträrile importante de tensiuni, care apar laimbinärile sudate din cau%a intersect-arii mai multor cordoane in acela i

punct al elementului, pot declan a sau chiar acceleraprocesul de coro%iune.La acestea se pot adauga defecte de proiectare i de executie in privintaadoptärii distantei dintre uruburi i a asamblärilor gre ite care favori%ea%daparitia coro%iunii, in aceste locuri, in urma acumuldrii de praf, de parti-cule solubile, ca i a umiditätii condensate.

In ca%ul imbinärilor sudate, in apropierea cordonului de sudurd,metalul de ba%d pre%inta o sensibilitate märitä la coro%iune, ca urmare amodificarii structurii metalografice din cau%a efectului termic al sudärii.La ace ti factori se adauga diferenta intre compo%itia chimica a metalului



de ba%ä i cea a cordonului de sudurä ca re%ultat al topirii materialului deadaos. Cand metalul din materialul de adaos utili%at la reali%area imbinäriieste mai putin nobil comparatiy cu metalul de ba%ä, el ya deyeni %onä

anodicä i se ya distruge primul in procesul de coro%iune.Folosirea unor tehnologii necorespun%ätoare la reali%area cordoanelor de sudurä poate determina o concentrare nedoritä a tensiunilor, i implicit, ocre tere a sensibilitätii materialului la coro%iune. Acela i efect il au itensiunile re%iduale proyenite din reali%area cordonului de sudurä.

Utili%area unor procedee moderne de sudare (sudurä automatä substrat de flux sau in atmosferä protectoare cu ga%e), prin care %ona desudurä cu metal topit este mai bine protejatä, märe te re%istenta la actiuneaoxigenului i a%otului din atmosferä.

La imbinärile constructiilor metalice cu uruburi obi nuite, din cau

%a solicitärilor mecanice i a yariatiilor de temperaturä, pot apäreaneetan eitäti, care fayori%ea%ä pätrunderea electrolitului i, implicit, coro%iunea.

In ca%ul imbinärilor cu uruburi de (naltä re%istentä, ce lucrea%ä prin frecarea suprafetelor ce yin in contact, pätrunderea mediului agresiysub formä lichidä determinä, in urma proceselor de coro%iune, o reducerea coeficientului de frecare i, implicit, a capacitätii portante a acestui tipde imbinare.

La imbinärile cu uruburi de (naltä re%istentä a grin%ilor de rulare pentru poduri rulante, o reducere a capacitätii portante poate fi

determinatä de efectul cumulat al coro%iunii, oboselii i frecärii.Tinand seama de cele de mai sus, in fa%a de proiectare a constructiilor din otel exploatate in medii cu clasele de agresivitate 3m (agresivitateindustrialä) ci 4m (agresivitate chimicä), trebuie sä se tinä seama deurmätoarele recomandäri priyind %onele cu imbinäri:u

eyitarea concenträrilor de eforturi implicate de reducerile bru te de sectiune, de sudurile punctiforme sau intrerupte;dfolosirea unui numär redus de elemente puternice, in locul unuinumär mare de elemente cu sectiuni reduse necesitandnumeroase imbinäri care determinä aparitia unor %one

sensibile la coro%iune ;seyitarea imbinärilor sub forma unor unghiuri ascutite;eadoptarea cu precädere a grin%ilor cu sectiune plinä i a celor cu goluri in inimä in locul celor cu %äbrele;gadoptareaimbinärilor sudate in locul celor cutije (nituri sauuruburi);u

eyitarea coro%iunii intre douä metale cu diferentä de potential electrochimic intre ele prin i%olareaelementelor din astfel de metale ce yin in contact in%ona imbinärilor prin nituire sau cu uruburi;%

eyitarea actiunilor care fayori%ea%ä aparitiaprocesului de coro%iune.



In %onele cu imbin-ari ale elementelor de constructii metalice, ceimai importanti factori care favori%ea%-a coro%iunea sunt urm-atorii:m

concentr-arile de eforturi (in apropierea,g-aurilor de

nituri sau

uruburi sau in apropierea cordoanelor desudur-a). In aceste locuri, anodul este constituit din%ona cu concentr-ari de eforturi, iar catodul, din %onaf-ar-a concentr-ari de eforturi;f

contactul dintre dou-a metale cu potential de electrod diferit;cimbinarea elementelor de constructii din oteluri elaborate prinmetode diferite;mimbinarea elementelor de constructii din otel de m-arcidiferite de exemplu: (grin%i din OL52 i stâlpul aferent,din OL 37) . In acest ca%, anodul este format din otel OL37,

iar catodul, din otel OL 52;iimbinarea elementelor de constructii prelucrate diferit(prin laminare, turnare, forj are) . In acest ca%, anoduleste constituit din nit sau sudur-a, iar catodul din metalulde ba%-a.

Din punctul de vedere al mediului agresiv, factorii care favori%ea%-a procesul de coro%iune sunt: p

diferenta de concentratie a electrolitului. In acest ca%, anoduleste constituit din metalul imersat in %ona cu concentratie mai redus-a,iar catodul este metalul imersat in %ona cu concentratie mai mare;c

diferenta de aeratie a electrolitului. In acest ca%, anoduleste format din metalul imersat in %ona cu aeratie mairedus-a, iar catodul, din metalul imersat in %ona cuaeratie mai mare.

Pentru a evita factorii care favori%ea%-a coro%iunea la imbin-ari, serecomand-a aplicarea unui sistem de protectie mai int-arit la imbin-ari decâtcel aplicat pe elementele de constructie f-ar-a imbin-ari.

VIII.7. Actiunea temperaturilor ridicateasupra structurilor din otel

Re%istenta redus-a la actiunea temperaturilor ridicate estedeterminat-a de modificarea caracteristicilor otelului, incepând cutemperatura de 200° C.

Peste aceast-a temperatur-a se manifest-a o reducere a limitei de

curgere, a rezistenfei la rupere ci a modulului de elasticitate.

Peste 600° C, ofelul nu mai poate prelua solicitärile preconizate.Din cau%a acestui fapt, in anumite situatii, este necesar-a folosirea unor oteluri care, prin compo%itia lor chimic-a, pot asigura p-astrarea limitei

de curgere chiar i la temperaturi mai ridicate.



igura 2. Ruperea unui metal aflatub tensiune ciclicd: 1) in absentaoroziunii; 2) in prezenta coroziunii

Elementele din otel expuse la actiunea temperaturilor inalte trebuie protej ate prin placare cu materiale re%istente la foc.

VIII.8. Exemple de cazuri de coroziune a elementelorde constructii intalnite in practic

Detalii si fotografii de la o intreprindere constructoare de masinigrele din Romania, situat:a in clasa de agresivitate 4 (puternic:a).

— Hala turn:atoriei de font:a (fig. 1 - fig. 22)

Figura 1. Zone susceptibile de aparitie a fisurdrii produse de coroziuneasub tensiune, intalnitä in constructii metalice exploatate in atmosfera

industriald corozivd: a) barele intinse de la grinzile cu zabrele; b) talpa intinsä

a grinzilor cu inimaplind; c) gu'eele nodurilor grinzilor cu zabrele



Figura 7. Acces la suprafetele

interioare

Log. nr. de cicluri aplicate in timpul coroziunii

omandate; 2) recomandate; evitarea orient?rii in sus a concavit?tii profilelor

Figura 4. a>

15 mmDistanta intre profile pentru impie-dicarea colect?rii apei, prafului etc.

Figura 5

Figura 6

116



Figura 8c

a b

Figura 8a

Figura 8b

Figura 9. Tipuri de Imbinäri: a) cu sudura In relief, b) cu suruburi obisnuite



Figura 10. Stalp cu sectiune plin5,avand partea inferioara spre placaorizontala de baza, cu sistemul de

protectie anticoroziva complet distrus.Penetrarile cauzate de coroziune auafectat atat talpa i inima sectiuniistalpului, cat i grosimea cordoanelor de sudura. Au fost necesare curatareasuprafetei suport a elementului deconstructie respectiv i aplicareaunui sistem de protectie anticoro-ziva rezistent in medii cu clasa de

agresivitate puternica 4m.

Figura 11. StIlp cu sectiune plina avand

partea inferioara spre placa orizontall dela baza, cu sistemul de protectie anti-coroziva distrus, iar metalul atacat demediul agresiv. Valorile penetrarilor dincauza coroziunii sunt cuprinse 'ntre 0,5 i1,5mm. Remedierea se faceprinverificareacapacitatii portante a sectiunii de la bazastalpului i, numai dupä con-solidare, seva efectua protejarea prin inglobarea

stalpului in beton (pe o inaltime de cel putin80 cm de la nivelul pardoselei).

123





Figura 12. Ansamblu Invelitoare din tablä cutatä, panä cu sectiune dublu Tsudatä, guseu, bare de contravantuire orizontale. Se observä peneträridin cauza coroziunii de 0,5...1 mm i localizarea coroziunii in zonaImbinärii sudate dintre guseu i talpa inferioarä a panei i, de asemenea,in zona Imbinärii cu uruburi a diagonalelor de guseu. Pentru remedierese impun curätarea suprafetelor metalice, Inlocuirea uruburilor care nu mai prezintä sigurantä, refacerea cusäturilor sudate i a

sistemului de protectie anticorozivä.

Figura 13. Ansamblu invelitoare dintablä cutatä, panä cu sectiunea dublu Tsudatä, talpä superioarä i diagonalä (cusectiune chesonatä) ale fermei, guseu,rezemare de fermä pe stalp cu sectiune plinä. Localizarea procesului decoroziune s-a produs in zona prinderiisudate a panei de talpa superioarä afermei i in zona prinderii cu uruburi afermei de stalp. Mäsuri de remediere:

a) curätarea zonelor de Imbinare;b) refacerea cordoanelor de sudurä;c) inlocuirea uruburilor;d) refacerea protectiei anticorozive.

125





Figura 14. Prinderea de stall)ul cu sectiunel)lind a unei bare al)artinând contravantuiriilongitudinale.Procesul de coroziune aafectat cordonul de sudurd dintre guseulsistemului de contravantuire i stall). Lacoml)romiterea imbindrii sudate au

contribuit i fortele orizontale din seism.Mäsuri de remediere:

a) curatarea zonei de imbinare;b) refacerea cordonului de sudurd;c) refacerea l)rotectiei anticorozive.

Figura 15. Prinderea destall)ul cu sectiune l)lind a unei bare din sistemul decontravantuire longitudinald.Localizarea coroziunii are loc

in zona imbinärilor sudate ale

127



guseului i rigidizárii cu stall)ul(l)eneträri de 0,5...1mm).Remedierea se face l)rin

curatarea sul)rafeteimetalice i refacereal)rotectiei anticorozive.



Figura 16. Ansamblu Invelitoane din tabl?

cutatd, pand cu sectiune dublu T sudat?,fenm? (diagonala, talpd supenioand, guseude nigidizane), stIlp (capitel). Se obsenv?penetnani conosive mani la pane (1...5 mm)i la talpa supenioand a fenmei (0,5...2 mm).Pnocesul de conoziune a afectat condonulde sudund dintne guseu i diagonala fenmei.

Remedienea se face pnin:- - a) consolidanea panei;

b) cunatanea supnafetelon metalice;c) nefacenea pnotectiei anticonosive.

Figura 17. Pand cu sectiunea dublu T sudatd. Penetnäni conozive dincauza conoziunii (1...2 mm) localizate In special la talpa supenioand a panei. Se constatä neducenea gnosimii cusätunii sudate talpd - inimä.

Remedienea se face pnin:

a) consolidanea panei;b) cunatanea supontului metalic;c) nefacenea pnotectiei anticonozive.



Figura 18-19. Panä de acoperi cu sectiune dublu T sudatä. Se

observä peneträri corosive (1,5...2 mm), In special In zona tälpii

superioare a panei. Localizarea coroziunii a avut loc In zona

cusäturii sudate talpä - inimä (reducerea grosimii cordonului i a

Innädirii inimii cu eclise i uruburi). Mäsuri de remediere:

a) consolidarea panei;b) curätarea suprafetei suport ;

c) refacerea protectiei anticorozive.



Figura 20. Pane de acoperi cu sectiune dublu T suda-tä.Localizarea coroziunii are loc In special la nivelul -tälpiisuperioare unde s-au mäsura-t pene-träri de 1...3 mm i lacordoanele de sudurä din-tre -talpä i inima panei. Remedierease face as-tfel:a) consolidarea panei;b) refacerea cordoanelor de sudurä care asigurä legä-turadin-tre -tälpile i inima panei;- c) refacerea pro-tectiei an-ticorozive.

Figura 21. Pane de acopericusectiune dublu T suda-tä.

Localizareacoroziunii are loc In special la

nivelul-tälpii superioare, unde s-au

mäsura-t pene-träri de 1...3 mm, i la

cordoanelede sudurä din-tre -talpä i inima

panei.

Remedierea se face as-tfel:a) consolidarea panei;

131



b) refacerea cordoanelor desudurä care asigurä legä-tura din-tre -tälpile i inima

panei;

c) refacerea pro-tectiei an-ticorozive.



Figura 22. Innädirea cu eclise si

suruburi de inaltä rezistentä pretensio-nate a grinzii principale de acoperis

133



IX. DEGRADARI CURENTE ALE SUPRASTRUCTURII

CLADIRILOR. RECOMANDARI PRI)IND

INTRETINEREA SI REPARAREA

IX.1. Elementele componente din beton li beton armat

Degradarile curente, care nu necesita lucrari de consolidare, apar,in multe ca%uri, ca defecte vi%ibile: craparea betonului la colturilestalpilor, craparea betonului in lungul armaturilor, ruperea colturilor,fisuri de contractie la placi, care trec i prin grin%i.

In %onele de reluare a betonarii (cand grin%ile s-au turnat cu rosturide lucru), apar, deseori,fisuri.

Un alt defect il constituie faptul ca armatura ramane neacoperitacu beton pe anumite portiuni, fiind a e%atd, uneori, prea la suprafatd.

Din cau%a unei puneri in opera necorespun%atoare a betonului, ramancuiburi de pietri .

Uneori, ume%eala scoate pete la suprafata pieselor de beton i betonarmat, stricandu-le aspectul.

Pentru repararea colturilor cd%ute la lucrarile de beton simplu sefac gduri mici in beton, in forma, de pand inversd, se a a%a armaturisubtiri i apoi se betonea%d.

Repararea colturilor ca%ute ale stalpilor de beton armat se face printencuire sau prin torcretare ((n ca%uri speciale) cu mortar de ciment (do%aj deciment 600-700 Kg/m3 in mortar cu nisip grauntos). Pentru o legaturd bundintre betonul vechi i betonul nou turnat, se leagd o pan%a de rabit de armaturd.

Fisurile provenite din contractia betonului sunt, in majoritatea ca%urilor, superficiale i nu pre%inta pericol pentru re%istenta clddirii; totu

i, ele trebuie astupate, pentru evitarea coro%iunii.Fisurile mari, produse de contractia betonului din placi, se potinchide prin injectare cu mortar de ciment, de preferat pe timp racoros.

Pentru inchiderea fisurilor mai pronuntate din grin%i, se injectea%dmortar de ciment (cu sau f#rd nisip).

Petele sau eflorescentele de pe suprafata betonului sunt cau%atede excesul de calciu (hidroxid de calciu) din ciment;ele pot fi indepartate

prin spalarea suprafetei betonului cu o solutie slab acidd (recomandabilsolutie de acid clorhidric).



Multe dintre defectiunile aratate pot fi evitate i prin tratareacorespun%atoare a betonului dupd turnare (mentinerea in stare umedd,apararea de curenti de aer i uscaciune), evitand fisurile de contractie.

La executarea de remedieri se utili%ea%d, cu succes, mortarele i betoanele epoxidice,in special pentru:straturi de etan ei%are;%one de re%emare puternic solicitate;completari de rosturi;inglobari sau fixari de piese metalice;imbinari, remedieri de imbracaminti etc.;injectari de fisuri ( 2 mm, >2 mm), cu pistol

pneumatic.

Atentie: punerea in opera a mortarelor i betoanelor epoxidice se

face conform prescriptiei produsului — cateva minute de la preparare.Mortarele i betoanele epoxidice au i urmatoarele avantaje:

permeabilitate sca%utd la apd;re%istenta la medii acide, alcaline i neutreneoxidante;

capacitate de deformare f#rd tendinta de fisurare;de exemplu,ra ina utili%ata la injectare are alungirea la rupere de 1 %o;

re%istenta superioard la u%urd i oc.

a.2. Degradarea curenta li intretinerea planleelor

Plan eele sunt de urmatoarele tipuri:din beton armat monolit sau prefabricat;cu grin%i metalice i bolti oare din caramida;din lemn.

Pianceeie din beton necesita atentie la blocurile unde la parter sunt diferite maga%ine, fiind in pericol de a fi atacate de catre aci%ii organicii aci%ii anorganici; de exemplu, actiunea coro%iva a acidului lactic i a aci%ilor %aharici, care transformd continutul in CaO al pietrei de ciment incompu i solubili.

Pianceeie aic~ tuite din grinzi metaiice ci boiticoare deasuprasubsolului —profilele metalice sunt expuse la coro%iune, din cau%a excesuluide umiditate din subsoluri i a condensarii vaporilor de apd. Se impuncuratirea de rugind i protejareaprofilelor cu minium de plumb (2 straturi).

Pianceeie din iemn se intalnesc mai rar.Deteriorarea lor prea rapidd poate fi provocata atat de defectiuni de

executie, cat i de o exploatare necorespun%atoare. Defectiuni de executie

curente: — folosirea unor grin%i de lemn umed sau insuficient tratate cu

substante antiseptice;



insuficientä i%olare a capetelor grin%ilor;lipsä de aerisire a spatiilor de sub pardosealä;ume%ealä excesivä.

Este foarte periculoasä ume%irea sistematicä a lemnului, in specialin locuri putin accesibile pentru ventilare.Când cau%ele de mai sus nu sunt inläturate, putre%irea grin%ilor

plan eului este sigurä.In acest ca%, se inläturä capetele putre%ite ale grin%ilor i se reparä

cu material nou sau se inlocuiesc grin%ile alterate cu altele noi.Repararea se poate face cu ajutorul unor eclise laterale, din scânduri

bätute in cuie, sau cupoane de otel U, sau prin constructia din vergelesudate cu aibe de otel.

Pentru a se asigura prelungirea durabilitätii plan eelor din lemn la

clädirile de locuit, este necesar ca:elementele din lemn sä nu fie expuse umiditätii;sä se asigure o bunä circulatie a aerului sub pardosealä;

sä se evite condensul, sau producerea de umiditate prea mare(spälare rufe etc.);

sä nu se admitä executarea de pereti despärtitori sau sobe pe plan ee,färä verificarea, in prealabil, a re%istentei grin%ilor;

sä nu se admitä intrebuintarea lemnului umed la

inlocuirea

elementelor alterate prin putre%ire;sä nu se admitä folosirea ca strat de umpluturä a rumegu uluide lemn sau turbä, deoarece acestea sunt combustibile,higroscopice i putre%esc u or.

Pentru protectia elementelor din lemn, trebuie retinute urmätoarelemäsuri speciale:

prevederea unor canale de aerisire, c-nd umiditatea e maimare de 60%(la subsoluri sau poduri);

protejarea cu straturi i%olatoare, la contactul elementelor din lemn cu alte materiale, unde se produc ume%iri;

protej area portiunilor de lemn in contact cu %idäria, in dreptulrea%emelor, cu barierä de vapori (carton +pan%ä bituminatä);capul grin%ii trebuie sä fie distantat minimum 2 cm de %id,creand un loca de aerisire.

a.3. Peretii li elementele de zidArie din cArAmid A

Dupä cum s-a arätat anterior, una dintre cau%ele principale dedeteriorare a %idäriilor o constituie umiditatea, care poate fi determinatä

de mai multi factori:



lipsa sau deteriorarea i%olatiei hidrofuge;deteriorarea invelitorii, jgheaburilor sau burlanelor;deteriorarea conductelor de alimentare cu apä din clädire;

deteriorarea canali%ärii interioare a clädirii etc.Zidurile umede conduc mai u or cäldura spre exterior i creea%ä

conditii insalubre locatarilor.In afara recomandärilor care au fost deja mentionate (repararea i

intretinerea invelitorii,jgheaburilor i burlanelor, instalatiilor de alimentarecu apä, de canali%are i hidroi%olatiilor), trebuie asiguratä i protectia clädiriicontra apelor superficiale prin trotuare de protectie i amenajareacorespun%ätoare a platformei in jurul clädirii, pentru indepärtarea apelor.Trebuie intretinute i reparate hidroi%olatiile verticale i ori%ontale ale%idäriei subsolului; nu se admit i%olatii sträpunse.

In ceea ce prive te cräpäturile din peretii de %idärie, ele pot fi: pronuntate,marcând dislocäri masive de %idärie;mici,dar numeroase, marcând o de%agregare a %idului.

Trebuie urmäritä po%itia lor in raport cu transmiterea fortelor ,pentruaprecierea pericolului. Dacä aceste cräpäturi nu interceptea%ä scurgereafortei la fundatie,nu sunt de naturä prea gravä. Dacä sunt oblice, in raportcu sensul de transmitere a fortelor, pot sä aparä planuri de alunecare.Asemenea %iduri trebuie consolidate. Restabilirea legäturii dintre pereti se

poate face i cu ajutorul tirantilor, ancorati corespun%ätor la capete.De asemenea, introducerea grin%ilor de centurä din beton armat

dä re%ultate bune.Atentie: In unele ca%uri, sub fisurile fine din tencuialä s-au gäsit

cräpäturi grave in %idärie sau lucräri a a-%ise de „consolidare", efectuatenecorespun%ätor.

In ca%ul in care %idäria trebuie indepärtatä i refäcutä,pentrulegätura intre %idäria nouä i cea veche, la %idäria veche se lasä „strepi".

Un foarte bun sistem de reparare a %idäriei este cel al injectiilor demortar sau lapte de ciment sub presiune.

DC.4. Deteriorarile li repararea acoperiprilorDC.4.1. Acoperi§~ri §i §arpante

Locurile cele mai periculoase pentru pätrunderea apei prin acoperisunt doliile, corni ele, locurile de racordare.

0 mare importantä pentru buna conservare a acoperi urilor cuarpantä de lemn i invelitoare are regimul de temperaturä i ume%ealäal



podurilor, care trebuie aerisite vara, iar in perioada timpului friguros, trebuieevitatä supraincarcarea lor.

5arpantele din lemn (astereald, capriori, pane, arpanta propriu-

%isä) trebuie intretinute, dupd cum urmea%d:Astereala (strat suport pentru invelitoare) se deteriorea%d prin rupere sau putre%ire; scândurile rupte se pot repara dininterior (se a a%a scândura noud sub cea ruptä cu ajutorul unui

pop); când suprafata este mare, repararea se face dinexterior.Capriorii se pot rupe sau putre%i.Cdpriorul rupt se repard prin

plätuire.Cdpriorii putre%i se inlocuiesc cu altii noi. Când sunt rupti 2-3

capriori vecini, se execute un sistem de sustinere cu caracter permanent,

iar capriorii respectivi se repard prin plätuire. Când numärul cdpriorilor rupti sau deteriorati este mare, se desface invelitoarea pe portiunearespectivä i se inlocuiesc capriorii in conditii normale de executie.

Cosoroaba putre%e te din cau%a infilträrii apei prin acoperi uriledefecte. In aceste ca%uri, la cca lm de %id, in interiorul

podului, se execute un sistem de sustinere a capriorilor pe portiunea unde cosoroaba este putre%itä, dupd care cosoroabase taie i se inlocuie te cu una noud. Se stabilesc, apoi, penelesistemului de sprijinire i acesta se indepartea%d.Pana poate putre%i tot din cau%a infiltratiilor de apd prin

invelitoare.

La fel, pentru inlocuirea ei, se execute, mai intâi, unsistem de sustinere a capriorilor, in sectiunea respectiva; prinimpänarea acestui sistem, intreaga sarcind a panei este preluatd;

portiunea de pand deterioratä se demontea%d i se inlocuie tecu alta noud.Pana de coamd poate, de asemenea, putre%i; se execute un sistem

provi%oriu de sustinere pe ambele pärti, bine impänat, pentru preluarea intregii sarcini a panei. Se demontea%d apoi portiunea deterioratä din pana de coamd i se inlocuie te cualta, noud, dupd care se desfac penele i se indepartea%d

praituirea.5arpantele care pre%intä un stadiu avansat dedegradare se demontea%d in intregime, se sortea%d pecategorii, piesele deteriorate se inlocuiesc, dupd care seremontea%d arpanta (totul trebuie f#cut rapid).

Invelitorile se deteriorea%d in timp i trebuie permanent intretinute: periodic, cel putino data pe an — revi%uire ireparare;dupd ploi torentiale,furtuni, %ape%imari sau grinding — mäsuri de



restabilire a etaneitätii.

In ce prive te invelitorile de tablä %incatd, de multe ori se desprinde

stratul de %inc in punctele de indoire a foilor de tablä, la formarea falturilor i incheieturilor. In aceste locuri, apa stationea%a i se produce corodareatablei, ramasä fard strat de acoperire.



C-nd apar pete i%olate de rugind, acestea se curate cu peria desarmd, dupd care se aplicd vopsea de miniu in cloud straturi.

Alteori, invelitoarea este deteriorate prin gdurirea tablei, ca urmare

a instalarii antenelor, firmelor, a circulatiei co arilor. Se repard prin peticire cu bucdti rotunde de tabld %incati i se acoperd cu vopsea deminiu in cloud straturi.

Falturile i incheieturile se sträng cu cle tele i se bat cuciocanul de lemn.Foile sau fa iile de tabld deteriorate se inlocuiesc cu altele,noi, tot din tabld %incatd.

Invelitorile din tabld neagrd sunt mai putin re%istente;ele trebuie protejate, pe ambele fete, cu miniu de plumb.Invelitorile de tigld se deteriorea%d prin deplasarea sau spargerea

tiglelor. Cele deplasate se pot rea e%a; rosturile dintre eletrebuie sä fie alternante; tiglele i coamele sparte seinlocuiesc.Coamele se %idesc cu mortar de ciment i adaosde var.

Spatiile i golurile dintre tiglele profilate se umplu cu mortar deciment i adaos de var.

Verificarea etan eitatii o face, evident, ploaia torentiald.

IX.4.2. Acoperisurile terasei

La clddirile civile (locuinte, in special), terasele blocurilor au fostreali%ate cu termoi%olatie din b.c.a. i hidroi%olatie din 2 straturi PASS iun strat de CA300.

Initial, protectia a fost reali%atd prin vopsitorie, care insd a fostspdlatd, hidroi%olatia rdmanand expusd direct influentei factorilor atmosferici, care au dus la o imbdtrdnire prematurd. Acest fapt estedemonstrat prin numdrul mare de reclamatii ale locatarilor i prin num5rulde interventii in timp. Din pdcate, reparatiile s-au executat numai local;nici macar cu oca%ia reparatiilor capitale nu s-a ref#cut protectia. Dinacestd cau%d, imbdtranirea structurii invelitorii a condus la fisuri,

crdpdturi, umfldturi.Observatii: Prin comparatie, la blocurile la care s-a reali%at protectia

hidroi%olatiei cu pietri margaritar, nu s-au constatat deteriorari.Rolul protectiei i intretinerii acesteia este, deci, determinant la

acoperi urile terasd.Concluzie : o bund intretinere a terasei comportd:

mdsuri de control iverificare;

mdsuri de prevenire;mtsuri de remediere,care nu excludobligatia verificdrii

periodice.



Pe terasele necirculabile nu se admit depo%itarea de materiale §i obiecte §i niciaccesul persoanelor; de asemenea, nu se admit str-apungeri de niciun fel; dac-a totu§ise fac, ele trebuie executate numai de c-atre speciali§ti, pe ba%a unui proiect.

Nu este permis-a amenaj area de gr-adini, pelu%e, dac-a acestea nuau fost prev-a%ute prin proiect.Toamna, terasa trebuie cur-atat-a de frun%e uscate, crengi etc.; acele

de r-a§inoase sau frun%ele anuale care cad in jgheaburi se lipesc de peretiiacestora. Prim-avara §i vara,v5nturile aduc pe terase seminte de la diferite

buruieni §i plante, care cresc foarte repede in rosturile stratului de protectie; r-ad-acinile acestor buruieni p-atrund p5n-a la stratul hidroi%olant§i-l distrug.

Sunt, de asemenea, inter%ise desfacerea pl-acilor (acolo unde sunt)§i indep-artarea nisipului,cre§terea animalelor pe terase,depo%itarea

gunoaielor §i aprinderea de focuri pe hidroi%olatie.Montarea de utilaje §i instalatii care produc vibratii, trepidatii sau

temperaturi > 40° C deasupra hidroi%olatiei trebuie evitat-a.Amenajarea sau schimbarea de destinatie a inc-aperilor de sub terase,

pentru alte procese tehnologice, trebuie efectuat-a numai cu avi%ul proiectantului. (Atentie! Nu este suficient avi%ul proiectantului de re%istent-a.)

In timpul iernii, %-apada §i gheata se cur-at-a cu lopeti din lemn, cuatentie, evit5ndu-se deteriorarea straturilor de protectie a hidroi%olatiei.

Neglijarea fenomenelor de dilatare a plan§eelor —teras-a (in special

la structurile P+4 cu %id-arie portant-a) §i adaptarea unor termoi%olatiinecorespun%-atoare pot conduce la degrad-ari ale cl-adirilor respective.

0 atentie deosebit-a trebuie acordat-a i%ol-arii co§urilor de ventilare, atuburilor de aerisire a coloanelor sanitare,gurilor de scurgere interioar-a.

Tuburile de aerisire ale coloanelor sanitare sunt, deseori,necorespun%-ator executate §i f-ar-a „c-aciuli" de protectie; co§urile deventilare sunt acoperite, gurile de scurgere sunt f-ar-a gr-atare etc.

In mod obligatoriu, dup-a refacerea teraselor, trebuie efectuat-a probade inundare timp de 72 de ore, care, din p-acate, la noi, nu se face, ceeace este ilegal.

0 clasificare a hidroi%olatiilor este necesar-a in pre%ent, c5ndcoexist-a sistemele „clasice" cu cele moderne.

Hidroi%olatiile sunt de 4 feluri:a) elastice: materiale in suluri, pe ba%-a de masticuri bituminoase,

bitum aditivat cu elastomeri sau plastomeri, polimeri, cu sau f-ar-a arm-aturicu diverse posibilit-ati de aplicare (bitum topit, cu flac-ar-a, cu ade%ivi).



Hidroi%olatiile elastice au cele mai favorabile propriet:ti de adaptarela variatiile dimensionale ale stratului suport i de re%istentä la intindere;

b)plastice: masticuri,mortare bituminoase, betoane bituminoase,

asfalt, suspensii bituminoase; au caracteristic faptul ca se adaptea%d ladeformatiile lente ale stratului suport (la deformatii bru te se rup);c) rigide: din beton, mortar impermeabil, foi metalice sudate. Dacd

li se impun deformatii, primele doud hidroi%olatii fisurea%d ;d)pe ba%d de vopsele: straturi de bitum, emulsii, suspensii

bituminoase, paste, chituri, masticuri, fluati, in solutie sau emulsie.Ponderea cea mai mare o au hidroi%olatiile elastice.Tendinta actuald : inlocuirea materialelor i structurilor traditionale

pe ba%ä de bitum oxidat - cu o duratä de viata scurta (6-8 ani) - cu materialei structuri pe ba%d de bitum aditivat cu elastomeri sau plastomeri sau pe

ba%d de polimeri,cu o duratä de viata de 3 ori mai mare (20-25 ani).Statisticile aratä ca, in toate tärile unde s-au utili%at sisteme traditionalede hidroi%olatie, anual, se remedia%d cca 25% din intreaga suprafatd.

Dupd urmärirea comportärii in timp a lucrarilor de hidroi%olatie, pe cateva sute de mii de mp, s-au constatat defectiuni care au dus lainfiltratii, dupd 12-18 luni de la executie.

Observatiile fa',cute se pot grupa pe 3 categorii:in câmpul acoperiurilor;

la elementele de

strapungere i contur;la interiorulclädirilor.

a) In cezmpul acoperi~urilor : fisuri, indiferent de structuraacoperi urilor. Numdrul, lungimea i deschiderea fisurilor sunt mai pronuntatela structurile alcatuite dintr-o pan%a sau tesatura bituminatä cu 2 straturi deimpaslituri bituminate; la cele cu 2 pan%e +carton bituminat, fisurile suntmai putin frecvente.

Numärul fisurilor este de cca 5-10 % la 1000m2 i apar de%ordonat.Fisurile cele mai frecvente sunt orientate in directia pantei i in sensulde aplicare a foliilor bituminate, cu lungimi de 7-8m; cele transversalesunt mai reduse i cu lungimi de cca 1m (probabil, din cau%a intäririihidroi%olatiilor cu petrecerile straturilor).

Deschiderea fisurilor: ajunge pand la 1cm, unele fiind pätrunse petoatä structura hidroi%olatiei.

In unele ca%uri,cr#paturile se continua i in stratul de termoi%olatie,cu deschideri de 2-3 cm i lungimi > 10 m.

Fisurile apar dupd anotimpul rece, in unele ca%uri chiar in primul ande exploatare.

In anotimpul de vard, fisurile se stabili%ea%#,iar cele mai mici seinchid.



b) La interiorul cliidirilor :

s-au constatat pete deume%eald, locali%ate in

jurul gurilor de scurgere,a %onei aticelor, arosturilor cu rebord saula luminatoare,

in %onele de camp aleacoperi urilor infiltratiile sunt i%olate,in %onele de sprijin pe

grin%i a elementelor prefabricate, s-a observataparitia frecventä afisurilor in stratul determo-hidroi%olatie.c) La elementele de

striipungere ci contur :

defectiuni ce produc

infiltratii abundente — laatice i reborduri, hidroi%olatia fiind desprinsäla scafele de racordare iindepartata de atice la

partea de sub copertind,unde s-au creat golurimari i crapaturi, chiar iin aticele inalte,

protejate cu ape armate.

desprinderea hidroi%olatiei in scafe ;smulgerea sau de%lipirea la petreceri acopertinelor de tabläalunecari cau%ate degreutatea proprie a hidroi%olatiei verticale (cca 16kg/m2);

smulgerea palniilor de

plumb,mai ales a celor aplicate pe contur langd



atic sau rebord.Aceste defecte apar i din cau%a materialelor dep# ite moral

(bitumuri oxidate).



X. DEGRADAREA FUNDATIILOR SI SUBSOLURILOR CLADIRILOR. RECOMANDARI PENTRU

INTRETINERE SI REPARARE

X.1. Comb aterea umiditatii

1.Pentru clädiri, problema fundatiilor este cea mai importantä din punct de vedere patologic.

Cauzele principale ale degradarii funda;iilor sunt apa ciumiditatea. Apa, in contact cu %idäria fundatiilor i a subsolurilor, pätrunde

prin pori i se ridicä prin capilaritate, ume%ind i producând igrasii. Deaceea, fundatiile i subsolurile clädirilor trebuie i%olate i ferite de apä iumiditate. De multe ori, Incä din fa%a de executie a lucrärilor,hidroi%olatiile verticale ale peretilor subsolurilor sunt sträpunse de diferitesprijiniri sau sunt sträpunse de cätre instalatori cu oca%ia executäriidiverselor bran amente sau Inlocuiri (de exemplu, teava de material plas-

tic cu teavä galvani%at etc.). Alteori, incercand sä desfunde diferitecoloane de scurgere, instalatorii uitä capacele desfäcute, ceea ce face caapa sä curgä in subsol.

Metodele utili%ate pentru combaterea umiditätii constructiilor sunt:metode ba%ate pe interventii asupra infrastructuriiclädirilor (refaceri, sub%idiri) + mäsuri de protectie;metode ba%ate pe stimularea ventilärii %idäriilor invadate de ume%ealä;metode ba%ate pe stimularea eliminärii ume%elii, prin

fenomene electro-chimice;metode ba%ate pe injectarea unor substantehidrofuge i impermeabili%atoare.

In ceea ce prive te hidroi%olatiile, in functie de forma sub care segäse te apa ce actionea%ä asupra elementelor de constructii, ele sunt deurmätoarele tipuri :

a) Hidroizola;ii contra umidita;ii pamezntului:

hidroi%olatii ori%ontalela pereti,hidroi%olatii verticalela pereti,hidroi%olatii la



pardoseli.



b) Hidroizola;ii contra apelor fiirii presiune hidrostaticii (apelede precipitatii sau cele re%ultate in urma proceselor tehnologice, care sescurg liber pe suprafata elementelor, färä a crea presiune hidrostaticä):

hidroi%olarea elementelor de constructii aflate sub nivelulterenului,hidroi%olarea elementelor de constructii aflate peste nivelulterenului,

hidroi%olareaelementelor deconstructii situate inincäperi ude.

c) Hidroizola;ii contra apelor cu presiune hidrostaticii :hidroi%olatii executate

in exteriorulconstructiei, cu presiunehidrostaticä dinexterior,

hidroi%olatii executate in interiorul constructiei, cu presiunehidrostaticä din exterior,hidroi%olatii executate in interiorul constructiei, cu presiunehidrostaticä din interior.

Tot ansamblul hidroi%olator trebuie sä forme%e o cuvä inchisä i etan ä.

X.2. intretinerea si ingrijirea solurilor

intretinerea i ingrijirea solurilor se vor face prin:

prevenirea inundärii subsolului de cätre apele freatice, decätre cele superficiale, de cätre apele din conductele dealimentare cu apä sau de cätre cele provenite din canali%äri;folosirea subsolului in conformitate cu destinatia initialä;asigurarea unei bune aerisiri i ventiläri a subsolului;asigurarea unei bune intretineri a instalatiilor amplasate in subsol

(hidrofor, ca%ane, conducte de apä i canal etc.).Observa;ii : trebuie supravegheate riguros conductele de alimentarecu apä, conductele de tur i retur ale instalatiei de incäl%ire centralä;

prevenirea inundärii subsolurilor la ploi mari, in portiunile undecanali%area ora ului este subdimensionatä, trebuie prevä%uteinchi%ätori contra refulärii, pentru a impiedica apa din canali%area ora ului sä refule%e prin sifoane in subsol;inläturarea igrasiei, prin urmätoarele metode:

executarea de hidroi%olatii verticale i ori%ontale;uscarea %idurilor groase ale subsolurilor ad-nci i inläturareaigrasiei prin executarea unei galerii de-alungul %idului exterior,

pe tot perimetrul clädirii. Rolul acestei galerii este de a impiedica pätrunderea apei spre %idurile exterioare i de a asigura



evacuarea apei capilare infiltrate in %id. Galeria, latä de cca 60cm, are un perete exterior capabil

sä re%iste la impingerea pämäntului, i un tavan re%istent la solicitärile dincirculatie pe trotuare. Ea este vi%itabild i are preva%ut, la partea inferioard,un jgheab de colectare, având nivelul mai jos decat nivelul pardoseliisubsolului. Pentru asigurarea indepartärii umiditätii, galeria este preva%utdcu canale de ventilare, „tdiate" in %idärie, ridicate in soclul clädirii i aparatecontra apelor de precipitatie.

Pentru o bunä exploatare a subsolurilor, un rol foarte important il areventilarea tuturor incaperilor acestora (aerisire la timp i in conditii bune).

Inainte de sosirea anotimpului friguros vor trebui completategeamurile lipsd de la subsol, casa scarii, iar u ile i ferestrele, reparate.

X.3. Degradari ale instalatiilor subsolurilor

Instalafia de ince':lzire centrale': prezinte': :

scurgeri, cau%ate deimbinarea defectuoasd aelementelor de radiator (lipsa garnituri de etan are,strangeri incomplete aleniplurilor); Observafie :trebuie efectuat#probahidraulicd, la presiuneade regim.scurgeri pe la robinetul dereglaj, ca urmare adefect#rii garniturilor;scurgeri cau%ate decorodarea materialului,ca urmare a unei func-tiondri indelungate a

instalatiei; trebuiefa'cutd inlocuireaelementelor corodate(sau a radiatorului);scurgeri prin fisuri laserpentine (din cau%avariatiei de temperaturd).

Observafie : la unele blocuri de locuinte, inainte de darea lor inexploatare, probele de presiune a instalatiei de incdl%ire centrald s-aufäcut toamna tär%iu, dupd care apa a fost ldsat'd in instalatie. Instalatia deinc#l%ire centrald nefunctionand la inceputul iernii, apa a inghetat i a

spart radiatoarele, iar cänd s-a topit, a inundat etajele i a deterioratinterioarele.

Instalafiile de alimentare cu ape':



La instalatiile interioare de alimentare a punctelor de utili%are pot avea locinunddri, deteriordri i chiar accidente

(apa caldd). Cau%e:

manipulareanecorespun%dtoare a armdturilor,lipsa de intretinere, procesul decorodare a materialelor.

La conductele interioare din teava de otel apar: defecte la imbindrilecu filet, cu flan e sau cu sudurd; crdpdturi longitudinale ca urmare ainghetdrii apei in conducte; corodarea tevii.

Conductele cu fevi de presiune din PVC Tevile cu presiune din PVC se folosesc numai la instalatiile de

alimentare cu apd rece (la temperaturi >65°C se inmoaie). Defecfiuni : fisuri pe peretele tevii sau la fitinguri; neetan eit#ti ale imbinarilor cu mufe.



Conduc tele din fevi de plumb de presiune .Deteriordrile sunt frecvente, din cau%a re%istentei reduse a materialului

la lovituri i la actiunea coro%ivd a mortarului.

De fec fiuni : ruperi sau deformatii ale tevii; fisuri — defecte defabricatie; sp#rturi ca urmare a inghetdrii apei in conducte; neetan eitdtila imbinare; coro%iune.

Re felele in terioare de canalizareDefectiunile constau in scdp#ri de apd la imbin#ri, din cau%a i%ol#rii

insuficiente a mufelor, degrad#rii materialelor de etan are sau desfacerii imbinariidin cau%atas#rilor, alunecdrilor de teren; de asemenea, se pot infunda conductele,din cau%a suspensiilor din apd in portiunile cu pante mici.

Tro tuarele de pro tec fie din jurul cleidirilor Se produc deteriordri din cau%a compact#rii superficiale a umpluturii

din jurul clddirii i de sub trotuar, surp#rii terenului pe anumite portiuni,degraddrii stratului de u%urd al trotuarului.

X.4. Cauzele degradarii fundatiilor

a)Degradarea corpului funda fiei ca urmare a ac fiuniiagresive a apelor sub terane sau chiar a terenului de fundare

Exemplu: in acest sens este cunoscut ca%ul unei clddiri fundate pe piloti din beton armat bdtuti, care, in mai putin de doi ani, a inceput sä se

degrade%e, ca urmare a ced#rii i deteriordrii pilotilor. In urma cercet#rilor efectuate, s-a constatat ca aceastd clddire fusese amplasatd pe terenulunei vechi fabrici de acid sulfuric, iar terenul a avut o actiune rapidd dedegradare a betonului.

In ca%ul fundatiilor pe piloti de lemn, din cau%a cobor5rii niveluluiapelor subterane, se produce putre%irea capetelor pilotilor (exemplu: fostulSpital Br5ncovenesc, Biserica Domnita B#la a).

b)Sporirea inceirceirii funda fiilor Are loc ca urmare a unor supraetajari sau a schimbdrii destinatiei

clddirii, c5nd re%istentele efective dep# esc re%istentele admisibile aleterenului de fundatie.

c)Sis teme de fundare necorespunzei toareEste ca%ul clddirilor fundate pe terenuri de umpluturd (gunoaie,

molo%, bdlegar etc.) la care s-au prevd%ut fundatii continue din betonsimplu sub %iduri.

d)Reducerea capaci tei fii por tan te a terenului de funda fie , prin infiltratii de apd, din cau%a nelu#rii mdsurilor corespun%dtoare -in ca%ul pam5nturilor sensibile la ume%ire sau al neefectu#rii la timpa instalatiilor sanitare interioare sau de canali%are.



e)Executarea gre~itii a fundatiilor — excentricitäti,nerespectarea cotei sau a stratului pe care urmea%ä a se turna

betonul, armäturi omise sau necorespun%ätor dispuse,

dimensiuni ale fundatiilor neconforme. f)Amenajiiri necore spunziitoare de sub soluri la

clädirile care au fost executate färä subsol. g)Reducerea rezi stentei fundatiilor , prin executarea de

lucräri sub clädirile existente sau in imediata lor vecinätate, färä ase lua mäsuri de protectie sau de prevenire a deterioräriiacestora.

h)A fuierea fundatiilor.i)E fectele vibratiilor. Vibratiile produse prin baterea pilotilor,

de circulatia rutierä, de functionarea diferitelor ma ini sau motoaremäresc gradul de indesare a nisipurilor, determinând o coborâre asuprafetei lor, ceea ce conduce la tasäri suplimentare lafundatiile vecine.

j)Nere spectarea addncimii minime de inghet , mai ales interenuri acvifere.

Prin adâncime de inghet se intelege nivelul cel mai coborât al i%otermei de 0°C. Ea varia%ä intre 65 i 115 cm pe teritoriul tärii, pe ba%amäsurätorilor ,corelate cu indicele de inghet (suma in valoare absolutä a

maximului i minimului curbei cumulative a temperaturilor medii %ilnice).h) Lip sa mii surilor de protectie in cazul fundiirii in terenuri acvi fere.l) Degradiiri ale fundatiilor de supra fatii din cauza vegetatiei — de

%voltarea, in apropiere, a rädäcinilor de arbori duce la ridicarea fundatiilor (presiunea de umflare) i la reducerea umiditätii pämântului in perioadelesecetoase, ceea ce conduce la contractia pämânturilor argiloase active.

Multe dintre deficientele constatate la fundatiile clädirilor provindin cunoa terea insuficientä a terenului de fundatie.

Proiectantul trebuie sä se ba%e%e pe un studiu geotehnic complet,

care sä cuprindä natura i stratificarea terenului, nivelul apelor subterane,comportarea terenului sub sarcinä (curbe compresiune-tasare), re%istentele admisibile ale terenului etc.

Nu trebuie, niciodatä, neglijate nici constatärile ce se pot faceexaminând la fata locului comportarea clädirilor vecine.

Sunt multe aspecte de accidente in legäturä cu fundatiile isubsolurile.

Economiile prost intelese in reali%area unei fundatii pot compromiteorice suprastructurä, oricât de bine ar fi conceputä i executatä.

Pentru reali%area in bune conditii a fundatiilor, este necesaräindeplinirea a trei conditii:cunoa terea



antecedentelor terenului;stäpânirea mecanicii

pämânturilor;insu irea unor

elemente practice de

geologie.



XI. BIODETERIORAREA CONSTRUCTIILOR

X1.1. Generalitáti. Biodeteriorarea ca fenomen general

Fenomenul de biodeteriorare are un camp foarte larg de actiune,de la diversitatea produselor de origine vegetald i animald, la produseleindustriale, constructii, utilaje ,instalatii industriale, conducte, pand laoperele de arta i culturd. Modificarile nedorite calitative, functionale iestetice ale materialelor de importanta economics i cultural-artistica, ce au loc sub actiunea organismelor vii, poarta numele de biodeteriorare.

Procesul de biodeteriorare poate fi produs de numeroase orga -nisme, printre care un rol important il au ciupercile micro i macroscopice, bacteriile, drojdiile, insectele i, mai rar, algele, lichenii, mu chii etc.

Ciupercile saprofite sunt implicate in procese de biodeteriorare din

cele mai variate domenii, datorita bogatului echipament en%imatic de caredispun i care le permite sä se de%volte pe numeroase produse organice pecare le folosesc pentru nutritie. Echipamentul lor en%imatic este foartelabil, avand capacitatea de a se adapta la o multitudine de substraturi.

Prin organele de re%istenta pe care le formea%d, ele pot supravietuila variatiile mari ale factorilor de mediu, ceea ce explica pre%enta lor peste tot,chiar i in conditii extreme.

Organismele actionea%a asupra diverselor materiale prin mecanismece diferd de la un grup la altul sau de la o specie la alta. Marea lor majoritatefolosesc materialele respective pentru hrand. Astfel, ciupercile contin en%ime specifice pentru descompunerea unor substraturi din care ( i procura,

carbonul necesar (celulo%a, hemicelulo%a, lignina, amidonul, pectina,uleiuri vegetale, grasimi animale etc.) sau degradea%d materiale ce contincompu i de natura, proteica (piele, land etc.) pentru asigurarea sursei de a%ot. Bunurile materiale mai pot fi degradate prin produ ii de metabolismai microorganismelor,cum sunt aci%ii, care degradea%d materiale atat denaturd organica, cat i anorganica (hartia, osul, materiale textile, vopsele,chituri, piatra ,tencuiala, betonul, caramida, metalul etc.).

Tot dintre produ ii de metabolism fac parte pigmentii produ i demicroorganisme, care determind degradari cromatice ale substraturilor,



cu efecte inestetice. Unele microorganisme care deteriorea%ä produsealimentare elaborea%ä, in procesul de metabolism, substanffe toxice cuacffiune foarte däunätoare pentru om.

Ciupercile pot acffiona i prin procese mecanice asupra substratului, pätrun%and in structura materialelor infectate (lemn, hartie, vopsele,tencuieli etc.), unde determinä deterioräri profunde i grave.

Insectele i ro%ätoarele produc deterioräri ale materialelor pe maimulte cäi. Ele folosesc materialele respective drept hranä, adäpost i locde reproducere sau depun la suprafaffa lor produse de excreffie.

Adesea, simpla pre%enffä a unor organisme pe suprafaffa unor materiale sau in interiorul unor instalaffii poate fi incadratä in fenomenelede biodeteriorare. Astfel, pre%enffa ciupercilor, a drojdiilor i algelor ininstalaffiile de climati%are sau in sistemele de räcire din instalaffiileindustriale determinä o scädere a randamentului de funcffionare a

sistemului, iar uneori, chiar blocarea unor conducte.Fenomenele de biodeteriorare cau%ea%ä, an de an, pierderi imense de

bunuri materiale, care cu greu arputea fi estimate, având in vedere diversitatea produselor supuse degradärii i varietatea agenffilor care le produc.

De exemplu, numai la metale, anual, sunt degradate peste 20 demilioane de tone, respectiv cca 20% din intreaga cantitate de metal extrasi prelucrat pe glob. In cca 60% din aceste procese de deteriorare ,un rolimportant il au factorii biotici: bacterii, ciuperci, alge, proto%oare.

De asemenea, un tribut greu pläte te omenirea in produse vegetale(cereale, legume, plante industriale, fructe etc.).

Pierderi insemnate se inregistrea%ä i in domeniul produselor industriale, mai ales in %onele cu climat tropical.

XI.2. Biodeteriorarea cladirilor

Durabilitatea construcffiilor este re%ultatul interacffiunii dintreconstrucffie i factorii agresivi din mediul inconjurätor. Efectele factorilor mecanici, fi%ico-mecanici sau de naturä chimicä sunt mult mai binestudiate i descrise, aceste cuno tinffe stand la ba%a criteriilor de

proiectare i execuffie a construcffiilor i la stabilirea mäsurilor derefacere i remediere a lor. Factorul biotic al mediului inconjurätor, repre%entat de acffiunea diferitelor vieffuitoare asupra construcffiilor,incepand cu microorganismele i terminând cu omul, este mai puffin luat inconsideraffie.

De i se vorbe te de o „patologie i terapeuticä a construcffiilor", incare se imprumutä o terminologie biologico-sanitarä, adeväratele „boli "ale construcffiilor, cele produse, in special, de activitatea microorganismelor,au inceput sä fie studiate mai intens relativ recent, de cca 10-25 ani.



De%voltarea mucegaiului pe pereti, prdbu irea constructiilor roasede termite, acoperirea cu vegetatie a constructiilor subacvatice saudegradarea canali%drilor sunt unele dintre cele mai cunoscute ca%uri de

biodeteriorare a constructiilor.Problemele vaste pe care le ridicd biodeteriorarea necesitd studiiample interdisciplinare pentru elucidarea diverselor aspecte privind ,pede o parte, factorii determinanti i favori%anti ai fenomenelor, iar pe dealta parte, elaborarea celor mai eficiente metode de prevenire icombatere. Este un domeniu de interferentd a mai multor specialitAti,dintre care ingineria constructiilor, biologia, chimia i fi%ica repre%intdcomponentele principale.

Principalele aspecte ale biodeteriordrii constructiilor suntrepre%entate de :

Mueegairea ela dirilor Mucegaiul care se de%voltdpe diferite elemente de constructii este

constituit din asociatii complexe ,numite bioceno%e, alcdtuite din ciupercimicroscopice, drojdii i bacterii, la care se adaugd, uneori, alge, lichenii mu chi. De i organisme saprofite, in marea lor majoritate, cerintelenutritive ale acestora sunt foarte reduse. In conditii reale, mucegaiul i i

poate satisface necesitatile nutritive preluand substante minerale dinsuportul pe care se de%voltd, iar substantele organice pot fi pre%ente inaerul atmosferic, ca vapori sau aerosoli re%ultati in urma prepardriialimentelor, fabricdrii unor produse alimentare, a unor produse tehnologice

chimice i mecanice, generatoare de vapori, stropi, pulberi. Substanteleorganice mai pot fi pre%ente, pe suprafata peretilor, in acumularile de praf sau depunerile formate in timp, sau chiar in componenta materialelor de constructie.

Mucegdirea clddirilor repre%intd fenomenul cel mai vast i cuconsecintele cele mai nefavorabile asupra clddirilor i oamenilor care le utili%ea%d. Efectele negative ale mucegdirii clddirilor sunt, in principal, repre%entate de aspecte de ordin tehnic, economic, sanitar i estetic,

Fenomenul de mucegdire este r#spandit pe tot globul, deoareceeste determinat de pre%enta umiditdtii mari, de peste 70%.

In %onele tropicale, umiditatea mare a aerului, ajungand chiar lasaturatie, este o caracteristicd climatericd, iar impreund cu temperaturaridicat#, face din mucegdire un fenomen comun. Nici %onele cu climattemperat sau rece nu sunt ferite de acest fenomen, de data aceasta factoruldeterminant fiind formarea de condens pe peretii reci ai clddirilor.

Coroziunea mierobiologiea a eanalizarilor Mirosul nepldcut ce se degajd uneori din gurile de canal se

datorea%d in mai mica masurd apelor murdare care circuld prin conducte,cat degajarilor de hidrogen sulfurat i ga%e de fermentatie re%ultate inurma activitatii microorganismelor care proliferea%d in acest mediu.Mirosul nu este decat indicatia unui proces biologic prin care, din sulfatiii proteinele ce se gasesc in mod obi nuit in apele re%iduale, se formea%d



hidrogen sulfurat i, apoi, acid sulfuric. Din alti produ i organici, precum%aharurile i lipidele, se formea%a aci%ii organici.

Conductele de canali%are din fontd sunt, de obicei, utili%ate pentru

instalatiile sanitare din clddiri, iar cele din beton, pentru canali%arile urbane.Ambele materiale, fonta i betonul, sunt degradate de hidrogenul sulfurat,acidul sulfuric i aci%ii organici.

Coro%iunea fontei, din cau%a hidrogenului sulfurat, este de naturdchimica i electro-chimicd, dar factorul determinant este de natura biologicd.Coro%iunea fontei se reali%ea%d in doud moduri:

direct— hidrogenulsulfurat se combing cufierul, formând sulfura defier*

pe cale electro-chimicd — din cau%a depolari%arii catodice ce are locin urma consumului dehidrogen pentrureducerea sulfatului decatre sulfurd.

Fulingul biologicEste repre%entat de plantele i animalele ce se depun pe diverse

materiale imersate in apd: pietre, stalpii de beton, de lemn sau de metal

ai podurilor, coca navelor etc. Se formea%d, astfel, un strat subtire saumai gros de organisme acvatice, o peliculd biologicd, ce a primit denumireade fuling (in engle%d = murdar).

Si in acest ca%, microorganismele au rolul principal. Ele formea%d o peliculd gelatinoasa, foarte aderenta, care inglobea%d particule mineraledin apd, resturi de organisme, mici vietuitoare. Pe acest prim strat se fixea%aapoi organisme mai mari, cum sunt algele, hidro%oarele, crustacee, scoicietc. In apa marii sau oceanului grosimea acestor straturi biologice de or-ganisme fixate unele peste altele poate ajunge la dimensiuni impresionante.

Consecintele fuling -ului biologic sunt ,in primul rand, cele de actiune

distructiva asupra suportului. Axeasta actiune are loc pe cale chimica, prin produsele de metabolism i de descompunere a organismelor moarte, i pe cale fi%ica, prin penetrarea in profun%imea suportului.

0 altd consecinta o constituie ingreunarea constructiei, care poateajunge pand la limita re%istentei calculate.

Un tip special de fuling este cel din sistemele industriale dereciclare a apelor de racire .

In acest ca%, peliculele biologice sunt alcatuite din mase microbienegelatinoase, in care sunt apoi inglobate particule minerale, viermi, crustaceeinferioare, oua i larve de insecte etc.



Consecintele acestui tip de fuling sunt:

inr#utatireatransferului termic;

mic orarea diametruluiconductelor, pand lainfundarea lor completd;coro%iunea interioard a

peretilor conductelor metalice sau din beton a ba%inelor.

Biodeteriorarea produselor de protec;ie

Constructiile sunt protejate impotriva agresivitatii fi%ice i chimicea mediului inconjurator cu materiale re%istente la ace ti agenti. Produsele

de protectie sunt, de obicei, de naturd organics —polimeri (vopsele, lacuri,chituri) sau produse petroliere (bitumuri, vaseline i uleiuri speciale).Fiind compu i organici, aceste materiale sunt supuse degradarii

microbiene, ceea ce duce la scaderea eficientei protectiei anticoro%ive.De exemplu, in ca%ul ra inilor perclorvinilice, utili%ate pentru

protectia peretilor unor hale industriale, in ca%ul de%voltarii mucegaiului,

microorganismele folosesc perclorvinilul ca suport nutritiv, ducand la

degradarea stratului de protectie.

In ca%ul bitumului folosit pentru protectia infrastructurii clddirilor

sau a conductelor metalice ingropate, biodeteriorarea este multipld, atatmicrobiand, cat i datoratd r#dacinilor de plante, care, de i delicate,reu esc sä patrunda prin stratul de protectie, deschi%and cale liberd apeii agentilor coro%ivi din sol.

Biodeteriorarea construc;iilor din lemn

Lemnul este un material u or degradabil de o gamd largd de orga -

nisme vii, de la bacterii i mucegaiuri, la insecte.

Du manii cei mai mari ai lemnului sunt ciupercile i insectele xilofage.

Sub actiunea ciupercilor au loc doud tipuri de degradari:

patarea i colorarealemnului; putre%irealemnului.

Insectele xilofage cu o mare actiune de deteriorare sunt cele caresapd galerii in grosimea lemnului.

X.3. Metode de diagnoza si investigare

Analiza tehnico-socialii a locuin;ei ci locatarilor

Cunoa terea cau%elor care au contribuit la aparitia fenomenuluide mucegaire se face pe ba%a unei anali%e judicioase, completandu-se



un model de chestionar.

Fara inläturarea cau%elor ce au produs mucegairea peretilor, tratarea

efectului este mai putin eficientä i costul tratamentului mai ridicat.



Istortcul cla dtrtt ct al locatartlor sat Aspectele principale ce trebuie preci%ate cu prilejul acestei anali%e

sunt urmatoarele:

data terminärii constructiei i därii ei in folosintä. Estecunoscut faptul ca blocurile de locuinte la care s-au executatnumeroase lucrari umede, in perioade friguroase, acumulea%d in peretii constructiei o cantitate ridicatä de umiditate;tipul structurii de re%istenta, finisaje i termoi%olatii utili%ate

pentru pereti i pentru terasa-acoperi ;date privind principalele deteriordri : infiltratii printeraseacoperi , efecte ale cutremurelor(%iduri saucrapaturi neetan ei%ate etc.), desprinderi de pläcuteceramice de pe peretii exteriori etc. De asemenea, se

vor preci%a alte suprafete pe care s-a instalatfenomenul de mucegaire (de exemplu:mobilier,incaltäminte i imbracaminte depo%itate inspatii inchise din apropierea peretilor ume%i etc.);

date privind reparatiile generale efectuate. Se vor lua informatii privind frecventa %ugrävelilor (igieni%arilor) interioare i amaterialelor utili%ate. Se vor solicita cat mai multe detalii

privind utili%area in %ugrävire a unor produse ce constituienutrienti (surse de hrand) pentru de%voltarea mucegaiului;date privind instalarea fenomenului de mucegaire, cu mäsuri

luate

pentru combaterea lui;in ca%ul blocurilor afectate de fenomenul de condens, anali%ava elucida i posibilitatea practica de suplimentare a termoi%olatiei, prin aplicarea sa pe la exteriorul blocului.

In afard de aspectele tehnice ale acestei aplicari, este necesar sä secunoasca dacd exists acordul i posibilitatea financiard a tuturor locatarilor de a pläti aceste lucräri, cu un pret de cost ridicat, mai ales in ca%ul blocurilor de locuinte cu mai mult de 4 etaje. In ca% contrar, se vor

putea lua mäsuri de termoi%olare suplimentard doar in unele apartamente, prin aplicarea acesteia pe fata interioard a peretelui exterior.

In fiecare apartament se vor stabili factorii ce favori%ea%ä fenomenulde mucegaire, precum:

numär ridicat de plante decorative;lipsa unor mäsuri de ventilatie mecanica (hote absorbante,

ventilatoare de fereasträ etc.) la bucatärii i bai;utili%area apartamentului pentru uscarea rufelor;incal%irea suplimentard a apartamentului utili%and sursa de ga% din

bucatarie;frecventa aerisirii apartamentului prin deschiderea ferestrelor.



Aspectele sociale ale acestei anali%e se vor axa pe:

numärul familiilor care au locuit in apartament de la darea sa infolosintä, cu preci%äri privind aspecte ce au putut favori%a

mucegäirea (numär de copii,persoane bolnave ce necesitäingrijiri speciale etc.);modalitäti practice utili%ate de locatari pentru combatereamucegäirii, inclusiv a celor ce nu s-au dovedit eficiente sauchiar au contribuit la räspandirea fenomenului de mucegäire;

aspectele sanitare ale mucegäirii vor evidentia starea de sänätatea locatarilor, cu incidenta imbolnävirilor, in special asupra celor cu sensibilitate märitä la imbolnäviri (copii, bätrani).

Este cunoscut faptul cä mucegäirea conduce la unele imbolnävirispecifice precum: viro%e respiratorii, alergii, cancer pulmonar.

XI.4. RecomandAri preliminare privind diminuareafenomenului de mucegAire

La sfar itul perioadei de observatii, este util sä se facä locatarilor oserie de recomandäri practice, a cäror aplicare conduce la diminuareaaspectelor negative privind mucegäirea locuintei; acestea trebuie sä aibäin vedere, in primul rand, decontaminarea suprafetelor mucegäite (tavane,mobilier), utili%and o solutie fungicidä (de exemplu, produsul Fungostop-

Detersan D-115)In plus, se mai fac urmätoarele recomandäri:nu se vor utili%a araga%ele la incäl%ireasuplimentarä aincäperilor;

se vor limita degajärile de abur in bucätärie (utili%areade vase de fiert sub presiune etc.; prevederea de hote, de

preferintä cu functionare mecanicä);se vor inchide u ileinterioare la bäi i bucätäriiin timpul utili%ärii lor;se vor deschide ferestrele la

bäi i bucätärii, in timpulsau dupä utili%are;se vor utili%aspälätoriile i uscätoriilede bloc;se vor limita la maximumacvariile i plantele

pästrate in apartament;se va avea in vedere o

corelare a gradului deetan are a u ilor iferestrelor cu



necesitätile deventilatie;

suplimentarea numärului de geamuri sau inchiderile de logii

sau

balcoane nu trebuie sä fie in detrimentul asiguräriiunei ventilatii core spun%ätoare ;din punctul de vedereal termoi%olatiei, celemai eficientesuplimentäri degeamuri se reali%ea%äatunci cand distantadintre ele este de5.....15 mm;

se va asigura o funcCionare corectd a canalelor de ventilaCie; b#ile f#rd ventilaCienaturald(directd) se vor dota cu ventilaCiemecanicd, acestaurmand sd intre infuncCiune la dep# ireaunor valori ridicate aleumiditACii in aer;

nu se vor masca pereCii reci, in special cei exteriori, cuexces de mobild,care trebuie amplasatd la o distanCd deminimum 15-20 cm, astfel inc-t sd se permitd o ventilaCiea spaCiului din spatele mobilei.

Determinarea biodegradabilitiiiii finisajelor utilizate curent

Biotederiorarea produselor in timpul utili%arii lor ca finisaje este cau%atd, mai ales, de atacul fungic (mucegaiuri i drojdii) i mai puCin de atacul

bacterian.Biodegradabilitatea unui produs este consideratd capacitatea

acestuia de a constitui substrat nutritiv (sursd de carbon i energie) pentru

microorganisme (fungi i bacterii).Aprecierea biodegradabilit#Cii finisajelor s-a reali%at pe doud cei : ometodd microbiologica calitativd i o metodd oximetricd cantitativd. Dincompararea datelor de biodegradabilitate obCinute s-a putut reali%a oe alonare a finisajelor utili%ate in mod curent.

In ordinea cresc-ndd a susceptibilit#Cii la biodeteriorare, acestea sunt:var, vopsea alchidicd, vopsea de ulei de in, dispersii acrilice, dispersiivinilice, tapet, humd.

Selectarea biocizilor ObCinerea de produse biore%istente se reali%ea%d prin aditivarea lor

cu bioci%i adecvaCi. Bioci%ii sunt compu i chimici cu acCiune generald sauspecificd (fungici%i, bacterici%i, algici%i etc.). Ei trebuie sd fie activi, in specialfaCd de tipurile principale implicate in biodeteriorare, sd fie compatibili cu

produsul in care sunt introdu i i sd aibd o remanenCa mare.



Gama de bioci%i industriali ce se produc in Cara noastr# este destulde restrdnsd.

Pentru biocidarea finisajelor hidrosolubile au fost testaCi urm#torii

bioci%i :Eta-75; Pecefona; Tmtd i Fungostop f-101.Dupd inglobarea lor in finisaje, in diferite proporCii, s-au f#cut

determindrile de biore%istenCd. In tabelul 3 sunt pre%entate valorile deconcentraCii eficiente de biocid pentru dispersii acrilice de tip CriloromDvo i Dvl.

RemanenCa biocidului in produs este afectatd de condens, care, in ca%ul bioci%ilor u or solubili, di%olvd biocidul i il elimind din finisaj. Dinaceastd categorie fac parte bioci%ii Eta-75 i Pecefona, care nu pot asigurao protecCie de duratd in exploatare, dar pot asigura biore%istenCa la stocare

in ambalaj.



Tabelul 3

Pecefona influentea%a culoarea finisajului, producOnd pdtare deculoare ro iaticd violacee. Produsul Tmtd este un biocid bun, dar este uncompus solid, insolubil in apd, care este, deci, dificil de dispersat in emulsiaacrilicd, activitatea sa fiind de scurtd duratd, din cau%a unor reactiisecundare ce apar.

Fungicidul Fungostop F-101 este solubil in apd, darprin amestecareain dispersia acrilicd formea%d compu i greu solubili in apd, dispersati invopsea, cu remanenta i activitate antimicrobiand foarte mare.

XI.5. Recomandari tehnice de fungicizare a locuintelor

Eficienfa tratamentelor de combatere a mucegaiurilor

Functie de modul de inglobare a fungicidului, in conditii de exploatarenormald, durata fungici%arii este:

2-3 ani, in ca%ul inglobdrii fungicidului numai in%ugrOveald;5-10 ani, in ca%ul in care fungicidul este inglobat i intencuieli i gleturi sau in ca%ul in care se reali%ea%dfinisaje in strat gros de fungici%are; pOnd la un an, in ca%ul reali%arii unei fungici%ari provi%orii. Aceste durate se mdresc considerabil in ca%ul incare se respectd o serie de principii de utili%are corectd aapartamentelor.

Se preci%ea%d ca primele semne de reaparitie a atacului fungic pesuprafetele fungici%ate, conform acestor norme provi%orii (dupa trecerea

perioadei de eficientd a fungici%drii), sunt mai putin intense decat in ca%ul unor suprafete nefungici%ate i permit, astfel, o operatie dedecontaminare mai u oard. Primele semne de atac se manifestd, deobicei, in %onele ce nu permit o curatire i o fungici%are corect# (inspatele tevilor, colturi, in jurul tocurilor ferestrelor etc.) sau in %onele ceconstituie „punti termice". Remedierea acestora, in perioada in care



fenomenul de mucegaire are o extindere mica, se poate reali%a prinaplicarea de straturi alternative de FUNGOSTOP F-136 i de clorurd decalciu, ca in ca%ul unei fungici%ari provi%orii.

Preget' tirea supor tului ci decon taminarea lui implicet' urmet' toareleopera;ii:

Distrugerea sporilor de mucegai i inmuierea peliculelor de mucegai i finisaj, cu ajutorul unei solu-tii de 2% Fungostop (Detersan) D-116, diluata in apd(par-ti in volum) i aplicatd prin pensulare sau pulveri%are.Cura-tarea mecanica a peliculei de mucegai i afinisajului vechi cu paclul, ra%ul etc. (sau prin spalare,

in ca%ul humei), opera-tiune urmatd

de frecareasuportului cu hartie abra%iva grosierd.In ca%ul in care procesul de degradare a afectat i suportul de

tencuiald, beton, caramidd etc., acesta se va inlatura pand la suportulnedegradat.

Inlaturarea, prin periere, a particulelor insuficient fixate pe suport.

Decontaminarea suprafe-tei curd-tat:a mecanic, cu o solu-tie de 3%Fungostop (Detersan) D-116, diluatd in apd (par-ti in volume)

i aplicatd,

prin frecare energica cu o pensuld cu par scurt. Prinexecutarea corecta a acestei opera-tii, se distrug resturilemiceliene i sporii ce au ce au ramas pe suprafa-ta cura-tat:mecanic i / sau cei ce au patruns in suport.

Execu;ia repara;iilor locale sau refacerea tencuielii ci / sau gle tului in varian te fungiciza te necesi tet' :

Repara-tia tencuielii se va reali%a in mod diferit, func-tie degradul de degradare a acesteia, sau cand se dore te ca ea säconstituie i o i%ola-tie termica suplimentard.In ca%ul unor degradari superficiale, repara-tiile se vor face prin

reali%area unui nou strat de tinci de cca 4-5 mm grosime,din mortar de var-ciment de marca M50 sau M100, fungici%at cu 3% Fungostop F-101 (par-ti in volume). Fungicidul seadauga in apa necesard pentru prepararea mortarului.In ca%ul unor degradari mai profunde, se vor fungici%a cu 3%Fungostop F-101 (par-ti in volume), straturile extreme aletencuielii (spritul i tinciul - stratul de finisaj). Fungicidul seadauga in apa necesara pentru prepararea mortarului. Stratulintermediar de grund (tencuiala brutd) se va fungici%a ,iar suprafa-ta lui se va asperi%a prin reali%area de linii paralele pe

doud direc-tii, la distan-te de 4-6 cm.Fungostop F 126, in loc de Fungostop F-101.



In ca%ul refacerii unor betoane cu armdturd aparent#, se va utili%afungicidul.

In ca%ul reali%drii unei termoi%olatii suplimentare pe suprafatainterioard a peretilor exteriori, se recomandd utili%area unor materiale poroase (granule sau pl#ci de b.c.a., perlit, granulit,granule de polistiren expandat etc., inclusiv amestecuri aleunor asemenea granule), care permit eliminarea umidittitiisuplimentare din suport, in perioada uscatti a anului.



XII. DEGRADAREA SI DURABILITATEA FINISAJELOR FATADELOR CLADIRILOR

XII.5. Clasificarea finisajelor fatadelor

Mult# vreme, finisajele au fost considerate simple adaosuri, avanddrept scop corectarea geometriei suprafetelor va%ute ale elementelor

structurale i nestructurale ale cladirilor, prevaland, deci, aspectul estetic.Rolul lor a evoluat in timp, de la cel preponderent decorativ,la cel

multifunctional.

A devenit evident faptul ca finisajele exterioare ale fatadelor constructiilor civile repre%inta componente nestructurale ale elementelor de constructie,f#ra de care componentele lor structurale nu pot asigura reali%area in totalitate a rolului functional al subsistemelor constructiei.Finisajele contribuie la satisfacerea unor conditii tehnice specifice

elementelor de constructie, carora le apartin i, de aceea, conceptia, proiectarea i executia lor trebuie sa fie corespun%atoare.

Aprecierea corecta a performantelor i durabilitatii finisajelor implicd:cunoa terea conditiilor tehnice, a criteriilor de

performante specifice finisajelor fatadelor, respectiv anivelurilor de performanta;

cunoa terea factorilor care actionea%a asupra finisajelor fatadelor, atat calitativ, cat i cantitativ i a modului de

solicitare a finisajelor;anali%a fenomenelor pe care diver ii factori le pot provoca finisajelor, in structura sau la suprafata lor ila interfata perete-finisaj; cunoa terea masurilor

preventive pentru asigurarea comportarii corespun%atoare tipului de finisaj utili%at; cunoa tereamasurilor corecte de remediere a degraddrilor finisajelor.

Finisajele se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:tipul materialelor ial produselor din



care sunt reali%ate;

gradul deasigurare a

protectiei la apa; po%itia lor peinaltimea cladirii;tehnologia deexecutie;



aspectul fetei vd%ute;intensitateaincdrcdrii lor

permanente;modul deintretinere.

Se sublinia%d criteriul „gradul de asigurare al protectiei la apd",care implicd:

a) produse i sisteme destinate impermeabili%arii; b)produse i sisteme de etan are.

Observafii :La produsele din categoria „a", finisajele conferd suportuluilor etan eitate la apd, lichide, dar aceasta nu se mentine in ca%ul fisurdrii suportului.La produsele din categoria „b", sistemele de etan are suntcapabile de a impiedicapdtrunderea apei lichide, chiar i inconditiile fisurdrii limitate a suportului (1-2 cm).

XII. 2. Factori care actioneaza asupra finisajelor fatadelor

a) agenfi —factori activi ce pot provoca fenomene fi%ice, mecanice,chimice:

agenti atmosferici:apa lichidd isub formd devapori(provenit# din

ploaie, roud,%dpad#,umiditatea aerului);

temperaturd;radiatie solard;factori poluanti;

agenti mecanici ireologici:

solicit:ri de forfecare in planul finisajelor,provenite dinsarcini verticale,altele dec-t greutatea lor proprie i caredintr-o conceptie constructive gre itd ajung sd le solicite;solicitdri ori%ontale din ocuri mecanice accentuate de

pre siunea vantului;solicit#ri de intindere sau contractie ca urmare adiferentelor de deformabilitate dintre suport i finisaj;



agenti biologici: ciuperci, alge, bacterii, plante, seminte,insecte, pdsdri etc.;

b) factori CPT : erori de conceptie, proiectare, tehnologie (de

executare, de intretinere, de reparare).



XII.3. Degradarile &inisajelor - cauze si mecanismede producere

Efectele factorilor care accionea%d asupra finisajelor sunt concreti%ate prin modificari ale finisajelor de nature chimica, fi%ica, biologicd saucombinate, produse in mod instantaneu sau evolutiv la suprafacd, instructure sau la interfaca finisaj-suport.

Majoritatea rapoartelor de experti%a semnalea%d:alegerea gre ita amaterialelor,produselor sau sistemelor utili%ate, in raportcu condiciileclimatice sau cusuportul; punerea in opera aunor materiale cucalitaci indoielnice,f#rd agrementtehnic i f#rdcertificat decalitate;comportareadefectuoasa a

suportului;comportareadefectuoasa aansamblului finisaj-suport;nerespectareatehnologiei deaplicare i acondiciilor de punerein opera, prevd%utein normativ sau prinfi ele tehnice ale

producatorului;re%olvarea gre itaa unor detaliiarhitecturale.

Exemple de degradari:

microfisuri;fisuri;

pierderea aderencei

la suport;eflorescence;spectre ale rosturilor



%idariei in finisaj;nuance diferite deculoare intr-unfinisaj monocolor; pete.

Microfisurile pot fi cau%ate de :

suprado%areacimentului:nete%irea

prelungita astratului definisare al uneitencuieli

tradicionale invederea aplicariiunei vopsitorii;contraccia in

profun%imeatencuielii;microfisurileurmaresc conturulrosturilor %idariei.

Degradarile pot sä apard i ca urmare a variaciilor dimensionale

ale suportului din %iddrie,prin inghecarea acestuia, sau a variacilor dimensionale ale plan eelor.Din cau%a lipsei rebordului la terase,tencuielile subciri se pot

desprinde, ca urmare a lipsei ortului de table la atic.Vopsitoriile se desprind de pe suport, in principal, din cau%a

necuracarii suportului.



Eflorescentele sunt cau%ate de sarurile din apd din sol, ridicate princapilaritate in structura peretelui.

De asemenea, pot fi saruri in structura peretelui ,care sunt antrenate

de apa de ploaie intrata prin capilaritate. Fisurile in tencuialii sunt marcate, deseori, de carbonatul de calciu

ie it la suprafata o data cu evaporarea apei de ploaie.Finisajele fatadelor se patea%d la partea inferioard i din cau%a lipsei

trotuarului de protectie.Patarea se mai produce i ca urmare a lipsei bordurilor de protectie

la terasa, sau a ortului de tabla de peste atic, ruginit sau cu portiuni lipsd.Exists i patari cau%ate de poluarea atmosferica.

Alte degradari:

distrugerea tencuielii caurmare a nereparariiconductelor de apd;

distrugerea tencuielii caurmare a deteriordriihidroi%olatiei ori%ontale a clddirii.

Un aspect deosebit il constituie aderenfa la suport.Ade%iunea finisajelor pe suprafata suportului este un fenomen

molecular i se datorea%d efectului produs de tensiunea superficiald, careia na tere intre mortarul in stare proaspata i suprafata fatadei.

Toate sistemele cu finisaje aderente sunt tributare mi carilor suportului, in special in ca%ul in care se formea%d fisuri in acesta; dinacest moment, finisajul incepe sä fie solicitat i sa suporte o anumitaalungire in %ona din dreptul fisurii; deci, fisura din suport se mare te,finisajul se poate fisura, neputandu-se alungi prea mult.

Mecanica fenomenului de fisurare se ba%ea%d pe faptul cadeformatiile din sistemul de acoperire aflat deasupra unei fisuri se trans-mit in %onele adiacente fisurii, pe o distanta numita „lungime deinfluenta". Alungirea maxima a materialului in dreptul unei fisuri ilungimea de influents depind de modulul lui de elasticitate, de eforturileunitare de intindere i forfecare i de grosimea stratului de finisaj.

In ceea ce prive te finisajele fatadelor, consideram ca, in pre%ent,este foarte important de a se cunoa te metodele fi sistemele moderne,cercetate recent experimental, in laborator i in situ.

Cercetarile intreprinse la INCERC au modelat, in laborator,comportarea finisajelor, in diferite scheme de variatie a agentilor atmosferici, in cadrul unor cicluri de imbatranire artificiald.

De exemplu, s-au supus imbatranirii, concomitent, in laborator iin 3 %one din tara (deci, imbatranire accelerata i imbatranire naturald),

e antioane de finisaje identice,din grupa tencuielilor, cu durata de viatacunoscuta, pand la constatarea de degradari identice.



Determinarea re%istentei la imbatranirea accelerate s-a efectuat prin:

observatii vi%uale (pansla distrugerea finisajelor)

pentru a observamomentul aparitieifiecarui semn dedegradare: exfolieri,

ba§ici, fisurari, pdtari,decolorari;determinarea evolutieiaderentei finisajelor lastratul suport la25;50;100 cicluri etc.,

pand la scadereaacesteia cu max.10%.Concomitent, s-a urmarit imbatranirea naturald a unor e§antioane

de finisaje identice cu cele de laborator; urmarirea s-a efectuat prin:observatii vi%uale,pentru a observainceperea degradarii;determinarea evolutieiaderentei finisajelor lastratul suport la intervale

de 6 luni,pand lascaderea acesteia cumax 10%.

Pre%entam, in continuare, re%ultatele unor experiment#ri comparative:

%ugraveald de var §i 4 tipuri de vopsitorie cu:vopsea silicatica monocomponenta pe ba%d de silicat pur, f#rdhidrofobi%are suplimentard;vopsea silicatica cu adaosuri limitate (max.5%) de ra§inisintetice in dispersie apoasa;vopsea pe ba%d de ra§ini acrilice, in dispersie apoasa;

vopsea pe ba%d de ra§ini siliconice in dispersie;

%ugraveald de ciment-var §i 3 tipuri de tencuieli:tencuieli pe ba%d de silicati;tencuieli pe ba%d de ra§ini acrilice;tencuieli pe ba%d de ra§ini acrilice in dispersie.

Rezultate :vopselele pe ba%d de ra§ini sintetice au suprafata inchisd,lipsita de pori, structura foarte compactd, absorbtiacapilard sca%utd, permeabilitatea la vapori de apd, mica.Ele pot fi utili%ate la finisaje noi sau vechi, cu mentiunea ca,in ca%ul unor suporturi absorbante (cu poro%itate mare),acestea trebuie sä se aplice cu amorse prealabile, pentru a



asigura §i o aderenta ba%atd pe ancorare mecanica;vopselele pe ba%d de silicati puri sau cu adaos limitat de ra§ini indispersie au, ca §i %ugraveala de var, o poro%itate accentuate,

deschisd,

deci, o re%istenta redusa la permeabilitateavaporilor. Absorbtia mare de apd a acestor vopsele (cuexceptia celor siliconice) poate fi prevenita printr-ohidrofobi%are din fabricatie sau ulterioard aplic#rii.

Aceste tipuri de vopsele se pretea%d cel mai bine in ca%ulrestaurarilor unor clddiri vechi, deoarece ele sunt de nature minerald, aucomportare bund fata de apa lichidd sau sub forma, de vapori.

Toate tencuielile, indiferent de liant, au o structure poroasa §i uncomportament relativ asemanator fata de apa lichidd sau fata de vaporii

de apa,, i anume : permeabilitate buna, la vaporii de apa, i un coeficient

de absorbtie de apa, prin capilaritate mic.Tencuiala pe ba%a, de lianti hidraulici cu adaosuri de ra, ini sintetice

i un aditiv de natura, celulo%ica, se poate aplica monostrat cu grosime12 mm, fa,ra, a avea fisurare din contractie, cu aderenta, sporita,, fa,ra,udarea initiala, a suportului.

XII.4. Comportarea unor &inisajeaplicate pe cladiri

Comportarea unor placaje cu piatra, naturala, — calcar tip Vrat%e(Bulgaria) — aplicate la noi in anii 1960-1985 nu a fost corespun%a,toare, deoarece calcarul de Vrat%e are poro%itate mare, cu

pori comunicanti. S-a reu it a se efectua reabilitarea printr-untratament cu o solutie hidrofobi%anta, din categoria polimerilor silocsanici (siliconilor) SM262.

Placaj din pla,ci de calcar de Vi tea — imobil M.Eminescu103 (Bucure ti).Roca, absorbanta,, poroasa,, foarte permeabila, la apa,, coeficient

necorespun%a,tor la inmuiere dupa, saturare, ducand la pa,tare, de%agregarea pietrei; degrada,rile au inceput de la ba%a cla,dirii.

Solutia de remediere:La ba%a cla,dirii i la jardiniere s-au inlocuit pla,cile, cele noi fiind

impermeabili%ate pe toate fetele cu solutii siliconice (SM262, Kendry,Lotexan).

La placajele din elevatii, nepa,tate: hidrofobi%are cu solutii siliconice.

Sediul companiei; „Amoco"-Chicago-1973.Este a 5-a mare cla,dire a lumii (H=345 m,suprafata 400 m2 pe

nivel); a necesitat refacerea integrala, a finisajului.A fost placata, in 1973, cu pla,ci mari (S=2 m2) din marmura, de

Carrara cu grosime de 3,2 cm, fixate mecanic pe structura din otel (cu prinderi discontinue); au fost montate 44.406 panouri, totali%and greutatea



de 8.500 tone(200 Kg /panou).Experti%a a dovedit urma,toarele:

depa, irea eforturilor din panouri — datorita, vantului la

partea

superioara, a cla,dirii i la colturi — cu 20% fata,de cele admisibile;curbarea panourilor (sa,geti de 3,8 cm).

,

Cau%a degrada,rilor :

Inca,l%irea diferita, a panourilor, pe cele doua, fete (interioara, iexterioara,), ceea ce a produs dilata,ri i contractii diferite ale cristalelor de calcit din marmura,, ducand la curbare ireversibila,.

Solutia de remediere:Inlocuirea panourilor de marmura cu altele, dintr-o piatrd mai re

%istenta la variatii de temperaturd, respectiv, mai compact-a, cu re%istentemecanice sporite i montarea lor prin prinderi continue pe muchiile ori%ontale. S-au ales panouri de granit de 5,08 cm grosime, cu acelea idimensiuni in plan.Aceasta a condus la o sarcind de 2 ori mai mare, faptce a impus i o consolidare a structurii de re%istenta. Costurile totale alerefacerii: 80 mil dolari. Conclu%ia: marmura de Carrara nu a fost potrivit -ain acest ca%.

Gara maritimd ConstantaFinisajul are stratul vi%ibil reali%at prin periere ,pentru evidentierea

granulelor de marmura. Deteriorarea s-a produs ca urmare a u%urii nor-

male (mai mare de 20 de ani). S-au constatat microfisuri i fisuri in profun%ime, provocate in timp de patrunderea apei.Refacere:

— prin aplicarea unei tencuieli subtiri pe ba%d de liant mixt (cimentgri+ra ind acrilica) in 3 straturi, total 3 mm, dupd repararea prealabild afisurilor cu chit pe ba%d de ra ini acrilice.

Cladire in Paris, renovate cu termoi%olatie la exterior, protejata cu tencuiald subtire.Cladirea este de tipul P + 8, cu inchideri din panouri prefabricate;

initial, finisajul a fost alcdtuit din tencuieli spalate.Cladirea nu mai pre%enta protectie hidrofuga i nici termica.Intr-o prima etapd, s-a aplicat un tratament de impermeabili%are —

finisaj subtire din tencuiald organics, apoi s-a suplimentat i%olatia termica.S-a ales sistemul de termoi%olatie prin exterior, lipita pe beton i protejatala suprafata cu o tencuiald subtire pe ba%d de mortar cu liant organic,aplicata prin intermediul unei plase din fibre de mase plastice, f#r#indepartarea finisajului aplicat anterior.

La un vent mai puternic, s-a desprins finisajul, inclusiv termoi%olatia, iar smulgerea a antrenat i pdrti din finisajul aplicat anterior i chiar din cel initial.

Cau%a degradarii: solutia de finisaj neadaptata la suport (ca% tipic).Finisajul ultim, mai greu i mai re%istent decat primul, s-a smuls,

antrenand i finisajele anterioare, care au constituit, de fapt, strat deseparatie intre ultimul finisaj i suport.



XII.5. RecomandAri privind alegerea finisajelor fatadelor

A) Pentru cid dtrtie not :

aspectul;durata de viata;costurile acceptate (initiale i deintretinere).

Tipuri de finisaje indicate pentru clädiri noi:a) Finisaje etance la apii :sisteme de finisaje reali%ate cu placaje fixate prin dispo%itivemecanice la structura de re%istenta, tip „Bardage" sau „Veture".Sunt utili%ate când se cer o protectie la apd mai mare a suportului §io protectie termica suplimentard;sisteme aderente la suport — tencuieli din mortare gata preparate,armate cu plase din fibre de sticlä sau mase plastice, vopsele cuaspect structurat pe ba%a de liant in solvent, placaje ceramicemontate prin lipire, cu mäsuri speciale.

b) Finisaje impermeabile la apii (nu pot asigura etan§eitatea la apd prin ele insele, fiind tributare mi§cärilor suportului):

sisteme cu placaje din piatrd naturald, montatä intehnologie traditionald, pe suport din beton, %idärie decaramida;

sisteme de placaje din piatrd naturald subtire, placi ceramice din

gresie gla%uratd, dale mo%aicate sau din beton, montate prin lipirecu mortare ade%ive, cu rosturile tratate cu chituri impermeabile;tencuieli minerale in 3 straturi, din mortare pe ba%d de liantihidraulici.tencuieli din mortare pe ba%d de lianti organici;tencuieli din mortare pe ba%d de ra§ind siliconica;vopsitorii cu vopsele silicatice, pe ba%d de silicat pur;

vopsitorii cu vopsele silicatice cu adaosuri limitate de ra'§inisintetice in dispersie;

vopsitorii cu vopsele pe ba%d de ra§ini acrilice sau polivinilice in

dispersie apoasä;vopsitorii cu vopsele pe ba%d de ra§ini siliconice cu adaosuri dera§ini sintetice in dispersie apoasä.Condiiia de realizare a finisajelor este asigurarea durabilitiiiii lor .Din punctul de vedere al duratei de viata, placajele din piaträ

naturald, artificiald etc., lipite cu mortare ade%ive, cu modul de elasticitatemai mic §i cu rosturile dimensionate §i tratate corespun%ator, au cea mai

bund comportare in timp.Tencuielile pe ba%d de lianti hidraulici,aplicate pe %idärie sau beton,

limitea%a cantitatea de apd susceptibild de a patrunde in perete, dar sunt

incapabile sa, re%iste la mi§cäri importante ale suportului, riscand sä se fisure%e.Cand e de a§teptat o posibild fisurare a suportului, se va proceda la:utili%are de mortar cu tendinta defisurare mica;



utili%area tencuielilor gata preparate,cu performante controlate de fabrics,din mortar pe ba%d de lianti cucomponentä mixtd sau lianti organici;armarea tencuielilor.



Vopsitoriile se vor executa numai pe tencuieli armate i, de preferintd, cu vopsele cu flexibilitate mare.

In ca%ul placajelor, se vor utili%a mortare ade%ive aditivate ; pentru

marirea flexibilit#tii se vor utili%a chituri de rost, adecvate pentru rosturirigide sau elastice, i se va reali%a proiectarea corespun%dtoare a rosturilor,ca dimensiuni i dispunere in planul fatadei.

Observafie: c-nd finisajele se aplicd pe fatadele expuse perioademai lungi radiatiilor solare, in special cele cu orientare S-V, din %onelede c-mpie i pe litoral, nu se vor utili%a finisaje cu culori intense.

B. Pentru clikliri ce trebuie renovateCriteriile de alegere a finisajelor :

Scopul urmarit:

modificarea aspectuluiinitial;redarea performantelor

pierdute (aspect initial,etan eitatea sauimpermeabilitatea la apd,cu asigurarea permeabilitdtii la vapori,aderenta la suport etc.).

Durata de viata a noului

finisaj.Costurile de refacere,corelate cu cele deintretinere ulterioard.Conditia de reali%are alucrdrilor de renovare esteaceea de a asigurare adurabilitdtii finisajelor renovate.

La finisajele care i-au pierdut protectia la apd,se poate interveni cu:

Sisteme de finisaje aderente la suport, dingrupa celor etan e (tencuieli din paste gata preparate, armate cu plase de fibrt de sticldsau mase plastice, vopsele cu aspectstructurat pe ba%d de liant cu solvent);

sisteme de finisaje aderente la suport, din grupa celor imper -meabile:tencuieli monostrat din mortare pe ba%a de lianti cu compo%itiemixtA,tencuieli impermeabile pe ba%d de lianti organici,

vopsitorii cu vopsele pe ba%d de silicati sau (acolo undesuportul permite) pe ba%d de lianti organici.

Sisteme de i%olare prin exteriorul clddirii.



Aceste sisteme au avantajul ca aduc i unspor de i%olare termicd.Sisteme de finisaje etan e la apd, reali

%ate cu placaje fixate

mecanic destructura de re%istentd, tip „Bardage" sau„Veture".Sisteme de finisaje etan e la apd, cutencuieli din paste gata preparate, armatecu plase din fibre de sticld sau mase plastice, aplicate pe polistiren sau vatsminerald.



XIII. COMPORTAREA CLADIRILOR CIVILE DIN

ROMANIA LA ACTIUNEA CUTREMURULUI DE

PAMANT DIN 4 MARTIE 1977

XIII.1. Considerente introductive

In ultima sutl de ani, o data cu de%voltarea %onelor urbane, a crescut$iamploarea distrugerilor provocate de cutremure, in toate %onele

geografice ale lumii unde exists focare seismice. Preocuparile despecialitate in

SUA,Japonia, Italia etc. au Inceput o data cu secolul XX, dar nu

au putut fi concreti%ate in reguli pentru asigurarea constructiilor la

cutremur , structurile de re%istenta fiind dimensionate numai la incarcarigravitationale.

Abia in perioada dintre cele doud ra%boaie mondiale s-au elaboratnorme tehnice cuprin%and prevederi pentru asigurarea antiseismica aconstructiilor, dar, ba%andu-se numai pe verificarea constructiilor la forte ori

%ontale, repre%entand incarcari seismice evaluate prin aplicarea unor metode statice.

Concepte noi, aparute in ultimele decenii, au revolutionat intelegereafenomenelor ce se de%volta in anumite %one ale constructiilor. Astfel, auaparut conceptul de „articulatie plastica" (A.P), precum $i conceptul de„rupere fragila la forte taietoare", caracteristice elementelor verticale (peretistructurali din %idarie $i beton, stalpi scurti din beton armat), care auschimbat fundamental modul de gandire ingineresc.

Efectul de „parter slab" (ca rigiditate $i re%istenta)implica : - „soft store"- etaj slab ca rigiditate;-„weak store"- etaj slab ca re%istenta.

In consecinta, caracteri%area corecta a acestui nivel (parterul)este „soft and weak store".

Pericolul de avariere a elementelor structurale se de%volta, deregula, in %onele supuse deformatiilor postelastice, deci in %onele de A.P,

pentru toate tipurile de structuri (b.a, %idarie, otel). Aceasta nu exclude de

%voltarea avarierii $i in %one care ar trebui sa ramana in domeniul decomportare elastic.



Avarierea ci distrugerea articula;iilor plastice se fac prin de%voltarea efectelor de rupere fragild, determinatä de urmätoarele doud cau%e:

insuficientacapacitätii deductilitate;

capacitate de re%istenta la fortataietoare inferioardcapacitätii de re%istenta la incovoiere(forta tdietoare,asociatämecanismului de

plastificare ,depa e tecapacitatea de re%istenta la fortataietoare a %onelor articulatiilor

plastice). Responsabilitatea pentru cauzele tehnice : in spatele cau%elor

tehnice se ascunde lipsa unor mäsuri, din partea statului, pentru protectia populatiei la seisme.

De exemplu, in 1995 la Kobe (Japonia), cutremurul s-a soldat cumii de morti. Cau%a principald a constat in insuficienta mäsurilor de

proiectare; spre exemplu, din cau%a sudurilor in %ona articulatiilor plastice, s-au produs ruperi fragile, la constructiile metalice.

Experien;a cutremurului din 1977 din Romania insumea%d 1570de victime omene ti i peste 30 de clädiri etajate prabu ite numai inBucure ti (marea majoritate construite inainte de 1940), un mare numär de constructii civile i industriale avariate, cu intrerupere partiald aactivitatii economice pe %one mari din teritoriul tärii.

Zona vrânceand eliberea%d peste 95% din energia totald eliberatd,in medie, pe secol. Avem, in medie, pe secol, 3 cutremure cu magnitudineM 7,0 ;2 cutremure cu M 7,2 .

Cutremurele vrâncene de adâncime intermediary (80-160 km)afectea%d cu intensitati ridicate pärti intinse ale teritoriului.Pe lângd %ona vrânceand, sunt cunoscute %one seismogene in Muntii

Fagara , in Banat, pe Târnave, in sudul Dobrogei, dar activitatea seismicaeste mai slabd i adâncimile de focar mai mici; cutremurele sunt deimportantä locald, dar efectele lor nu sunt de neglijat.

Capitala este afectatd, in principal, de cutremurele vrâncene.Intensitatea VII este atinsä sau depa itä o data la 20 de ani, intensitateaVIII, la cca 50 de ani, intensitatea IX, la 200 de ani.

In secolul XX, s-auprodus intensitätile de ordinul VIII in anii 1940 i 1977.

Bucure tiul se situea%d, astfel, printre ora ele cele mai periclitatedin lume. Efectele cutremurului pe zone geografice ci destina;ii



Zonele in care efectele cutremurului au fost deosebite i in careconstructiile au fost afectate sunt situate in exteriorul arcului carpatic imai ales in partea de sud a tarii, cuprin%ând:

— Municipiul Bucure ti, sectorul agricol Ilfov, judetul Dolj, judetulArge , judetul Teleorman, judetul Giurgiu, judetul Prahova, judetul Bu%au; de asemenea, judetul Vaslui i judetul Ia i.



Variatii mari de intensitate seismica apar chiar i in interiorul unor ora e i centre importante, cu efecte variate ale distrugerilor, cau%ate ide componentele spectrale ale mi carii seismice.

Bucure tiul este situat la cca 160km de Vrancea i numai la125 km fata, de epicentrul ultimului oc (Patarlagele-Bu%au, cel mai puternicoc al cutremurului din 4 martie 1977); de asemenea, Bucure tiul e amplasat

pe directia de maxima intensitate a propagarii undelor seismice generatede acest cutremur.

Intensitatea undelor seismice a fost influentata i de a a-%isul „efectde mare ora ", put-nd fi delimitatä o %ond centrald, cu distrugeri maxime,in care se situea%d, practic, totalitatea clädirilor prabu ite i multe dincele grav avariate. Aceastä %ond este amplasatä in partea de sud a

Campului Bucure tilor (Dambovita+Colentina) i, partial, in LuncaDambovitei i cuprinde, in principal, partile limitrofe arterelor CaleaVictoriei i Bdul Magheru-Bälcescu-1848, pand la r-ul Dambovita, cutendinta de prelungire spre sud-vest (fig. 1).

Aceste date, ca i cele din continuare, sunt preluate din lucrareaCutremurul de peimant din Romania de la 4 martie 1977 , EdituraAcademiei, 1982.

XIII.2. Comportarea la cutremur a cladirilor de locuitXIII.2.1. Cleidiri vechi de locuit

• ~lddiri vechi de locuit din ziddrie portantd :a)clddiri foarte vechi, cu structure din %iddrie de cardmidd

(uneori piatra, paiant-a, chirpici, lemn), cu plan ee din lemn, parter, cu subsol i etaj (partial);

b)clddiri cu structure din %idarie portanta P+1 (pentrulocuinte unifamiliare) pand la P+3.....P+5 (pentru locuinte

colective), edificate

pand in 1940, cu plan ee partial din b.a, partial caramidd, lemn;c)clddiri cu structure combinat-a - P+3....P+6 E, adesea

mansardate, reali%ate partial cu %iddrie portant-a (perimetrala de 28-42 cm) i partial cu stalpi interiori i grin%i din b.a, plan ee, deregula, din b.a.

S-au constatat urmatoarele fenomene privind comportarea la cutremure:Cladirile cu P...P+5 E au pre%entat situatii foarte diferite:

prdbu iri, de exemplu, in

Bucure ti (Piata Moilor)- prdbu ire partiald(fig. 2);



avarii grave, cu dislocarisau expul%ari de %iduri(mai ales, cele cu plan ee

din lemn, insuficientancorate in pereti);



crdpdturi i fisuri.Exemple:

prdbu iri in mass, mai

ales la clddirile foartevechi (unele din secolulXIX) cu P..P+1(P+2)-Zimnicea, Bucure ti,Craiova, Ploie ti, Bu%du, Ia i (exemplu:Filipe tii de T-rg);

avarii grave - crdpdturi mari i dislocari ale %iddriei portantecu planuri de rupere la 45° sau in formd de X (exemplu: in

Bucure ti, str. Ion Vidu 12,P+4). A avut loc o reducereimportantd a re%istentei i rigiditdtii, fa",c5nd structuraincapabild sä re%iste la un nou seism (fig.3a);

fisuri verticale lainterstitiile %idurilor insuficient tesute saudeasupra golurilor de u i,avarii la casa scarilor (ex.:Bucure ti-str.Dr.Brand%a-P+3 —prdbu ireacasei scarilor (fig.3b);

calcanele de pod, nelegate pe lungimi mari, au fostdislocate i s-aupr#bu it, producand avarii la clddirileinvecinate (Bucure ti, str. Selari 9-11, P+3).

Concluzii :Efectul defavorabil al absentei legarii transversale a %idariei.

Clddirile cu plan ee i centuri din b.a. au avut o comportaremult mai bund fatd de cele cu plan ee din lemn sau chiar metalice(lipsa legdturii perimetrale de re%emare pe pereti).

Plan eele din grin%i metalice + bolti oare de cdr#midd sau plãci din beton au avut o comportare bund, datorit-amonolitismului i rigiditatii.

Formele neregulate, de%voltate pe una din directii, grupate c-te doud la calcan i de inaltimi diferite, au creatproblemefoarte dificile la consolidare.

Structurile combinate (%idarie portant-a perimetrald+ st-lpiinteriori din beton armat)au avut o comportare slabd, chiar inca%ul plan eelor din beton armat, din cau%a lipsei peretilor

interiori de re%istenta; aceasta a dus la crdpdturi in toate%idurile i dislocari la colturi, fisuri de grin%i, plãci i chiar prdbu iri (bloc P+3, Plopeni, Prahova).



Clddirile parter i P+1 din mediul rural, executate cu materialelocale (piatrd i lemn sau paiant-a), cu forme regulate, au avut ocomportare mai bund; cele de chirpici sau lut au avut o

comportare slabd (prdbu iri).• ~lddiri vechi de locuit cu schelet din beton armat Sunt clddiri inalte, tip bloc, avand drept caracteristici:

lipsa generald de conformare i de asigurare antiseismicd(uneori chiar subdimensionare la solicitarea gravitationald);efecte vi%ibile, dar i invi%ibile cau%ate de cutremurul din1940, ramase neremediate;structuri de re%istenta subordonate, prin proiectare, intru totul,

partiului arhitectural; nu este posibild reali%area efectul de cadrucu noduri rigide, din cau%a:

sectiunilor reduse ale stalpilor i grin%ilor;de%axärii frecvente agrin%ilor;lipsei grin%ilor;re%emärii de ordinul 2-grindä peste grindä;alcätuirii i armäriiinsuficiente sauinacdevate, in special lanoduri;

efortului unitar decompresiune in stalpicare depä ea valoareaadmisibilä, chiar pentrusarcini gravitationale.

Aceste aspecte au condus la structuri cu rigiditate redusä.Preluarea, intr-o anumitä mäsurä, a sarcinilor seismice s-a fäcut,

practic, prin peretii de %idärie de umpluturä, executatä intre elementele

scheletului de b.a., ajungandu-se, astfel, la o schimbare calitativä a roluluicelor douä componente-schelet de b.a. i %idärie.Comportarea acestui tip de clädiri a reliefat o mare varietate de ca

%uri:clädirile cu pereti de umpluturä bine executati. S-a constatatcä ace tia au suplinit o parte din deficientele scheletului dere%istentä;clädirile cu pereti de umpluturä executati cu deficiente (in afara

planului vertical format din stalpi i grin%i, pereti de grosimefoarte micä, cu mortare slabe, diminuarea numärului de

pereti la parter).Peretii de %idärie au protejat ,in prima fa%ä, scheletul din b.a., dar,fiind incompatibili cu deformatiile mari ale structurii, ace ti pereti au fost



distru i; in continuare, solicitärile s-au transmis, in intregime, la schelet,ducand la avarierea sau distrugerea gravä a elementelor acestuia, maiales a stalpilor.

Uneori, %idäria a avut un efect nefavorabil, producand rete%areastalpilor.Seismul din 1940 a solicitat puternic clädirile de acest tip (avarierea

stalpilor de la parter i primele niveluri, fisuri in stalpi i grin%i). Laa a-%isele consolidäri executate dupä 1940 nu s-au luat mäsuri desporire a re%istentei i rigiditätii.

In Bucure ti, au avut loc numeroase präbu iri la cutremurul din4 martie 1977, cu consecinte tragice. S-au präbu it cca 10% din totalul

blocurilor construite inainte de 1940. Din cele 300 de blocuri vechi, cu peste 8 niveluri, s-au präbu it 25, in centrul capitalei. Alte 3 blocuri

(puternic avariate) au fost demolate ulterior . Au fost avariate aproapetoate cele rämase in picioare, dintre care unele foarte grav. Cca 100 de blocuri au pre%entat avarii grave, necesitand consolidäri urgente (primaurgentä).

Constatiri:amplasarea aproape a tuturor acestor clädiri la intersectii de strä%i,



cu de%voltare in formä de L pe douä laturi i in formä de turn, mai inalt pecolt, unele dintre ele fiind flancate i de clädiri cu mai putine niveluri, färäa fi separate prin rosturi antiseismice (fig.4).

Aceasta a amplificat efectul de torsiune generalä, din cau%a mäririidistantei dintre centrul maselor i centrul de rigiditate, cat i a efectuluiciocnirii dintre clädiri;

nesimetriile clädirii: forme neregulate (cu aripi lungi i de%voltäri mici pe o directie; variatii mari pe inältime, färäseparare prin rosturi, orientare defavorabilä fatä de directia

predominantä a undelor seismice); partere flexibile — destinate pentru functiuni libere, cu putinecompartimentäri; garaje la subsoluri. Aceasta a dus lafenomenul de concentrare a solicitärilor in %onele de la ba%a

clädirii, färä ca elementele

portante sä aibä capacitatea portantä i de deformatie necesarä; partea inferioarä a constructiei a fost släbitä, in unele ca%uri, i din cau%a unor modificäri ulterioare pentru lärgiri despatii (suprimäri de pereti despärtitori, deterioräri ale stalpilor de la subsol i parter, fixäri de vitrine, treceri de conducte) i prinactiuni agresive ale mediului (corodarea armäturilor de lacapetele inferioare ale stalpilor exteriori ai parterului, pe oinältime panä la 1m de la ba%a trotuarelor, precum i la stalpiisubsolului, ca urmare a stratului de acoperire necorespun

%ätor, atat ca grosime, cat i sub aspectul compactitätii), careau fäcut sä pätrundä ume%eala i alte medii nocive, toateacestea ducand la cedarea stalpilor;scärile de serviciu se cuplau cu scara principala —la care seadaugä i golul liftului — astfel incat intregul sistem decirculatie verticalä taie in douä plan eele; se creea%ä puncteslabe in aibele ori%ontale.

In 1940 s-a präbu it blocul Carlton — turn pe colt H=47 m(2 subsoluri + parter +me%anin +11 etaje) — i au fost avariate grav alte

blocuri din Bucure ti: Belvedere (Bre%oianu), Agiu (Scala), Bro teni

(Casata), Wilson (Bälcescu), Pherekyde (Bälcescu 24) .0 parte din aceste blocuri ,la cutremurul din 1977, s-au präbu ittotal sau partial: Casata, Scala, Wilson, Dunärea, Continental, Belvedere,Podgoria); avarii grave s-au manifestat la altele (Pherekyde). Exemple:fig.5 i 6;

—avarii grave la structura de re%istentä (fig.7);la stalpi:

fisuri i cräpäturi lastalpii marginali saude colt — orientäri

inclinate i dislocäriale betonului;striviri de beton —



la unul din capetelestalpului, in special

la parter i etajul 1 , asociate cu forfecäri i cu flambarea

armäturilor longitudinale de re%istentä i cu exfolierea betonului pe una sau ambele fete, mergand panä la ruperea

completd a sectlunll l cedarea st-lpllor;la grln%l :

flsurl orl%ontaledlnspre rea%eme,vertlcale, la 45°,sauaproape de orl%ontald;flsurl cu Imlcl dar l > 1 mm;strlvlrl ale betonululcomprlmat la fatalnferloard a grln%ll

— spre rea%eme — sau chlar indeschldere, uneorlcu flambareaarmdturlllongltudlnale;

la plan ee: flsurl,crdpdturl transversalesau in podestele saurampele scarllor;la elementelenestructurale:

crdpdturl ale%ldarlel deumpluturd;flsurl;

dlslocdrl l prdbulrl partlale sautotale ale unor

peretl despartltorl;crdpdturl in X la

peretele de fatadd,in spaletll dlntreferestre, deterlorarlale bulandrugllor



(flg.8).

Cauzele comport~rii necorespunz~toare a blocurilor vechi :

A) Proiectarea necorespunilztoare:llpsa unel conceptll de conformare l aslgurare antlselsmlcd(necunoa terea problemel);lnexlstenta prevederllor tehnlce adecvate:

llpsa calcululul deaslgurare la actlunlorl%ontale;forme neregulate in

plan l dlspunerea

neregulatd astalpllor;dlferente marl derlgldltate intrenlvelurl l %one aleacelula l nlvel;dlspunerea unor mase marl lanlvelurlle

superloare;retragerl gabarltlcenecorespun%dtoare;

st-lpl de dlmenslunlreduse, cu sollcltdrlmarl (50-60Kgf/cm2), ceea ceconduce la

reducereaductllltdtll;de%axdrl l re%emarl de ordlnsuperlor ale grln%llor, care

provoacd llpsarlgldltdtll spatlale;reall%arealnacdecvatd anodurllor de cadre;

procente mlcl de



armare la st-lpl (<0,5%), decl cantltatlreduse de armaturd

longltudlnald;etrlerl lnsuflclentl(numal etrlerlslmpll, pe contur,f#rd a lega toate

barelelongltudlnale);

- dlspunerea etrlerllor la dlstante marl (cca 30cm) chlar l laextremltatea st-lpllor,



innadiri de lungime insuficienta a armaturilor din stalpi;

B) Execufia:

calitatea necorespun%atoare a betonului, carenu a respectat nici marca( i a a redusa —B 120) u%uald, in acea epoca, cuo mare impr# tiere acalitatii reale, avand caefect betoane slabe (cu re%istenta mai mica,100kg/cm2), cu multnisip i cu mare poro%itate, cu defecte deexecutie (segregari,includere corpuristraine, rosturi de lucrugre it amplasate);defecte la armareaelementelor:nerespectareadistantelor prescrise ( i aa mari) intre etrieri, la

stalpi i la grin%i,ancorari insuficiente alearmaturilor longitudinale, graifuiridefectuoase etc.;

deteriorari ale stratului de beton in timpul executieilucrarilor de instalatii,sau al fixarii altor elemente, prin spargeri

sau strapungeri mari,care reduc sectiunea de

beton i, uneori, chiar taiearmatura de re%istenta.

C) Alte cauze :

efectele distructive alecutremurului din 10noiembrie 1940;degradarea in timp amaterialelor (beton,mortar) cu durabilitateslabd, poro%itate mare,armatura, corodatiti,



exfolieri ale betonului, betoane friabile;efectele

bombardamentelor dincel de al Doilea Rd%boi Mondial;

flexibili%areaaccentuate prinmodificari ulterioaredefavorabile, in timpulexploatarii,valoarea ridicata aintensitatii cutremuruluidin 4 martie 1977, carea dep# it prevederile din

prescriptiile din 1963(1970);apropierea intre perioada

predominanta deoscilatie a mi cariiterenului i perioada

proprie de vibratie astructurii flexibile de

beton armat, aparand

fenomenul de re%onanta.

Exemplu tipic de prabu ire: Blocul „Belvedere", str.Bre%oianu 7(prabu ire + incendiu).

Aspecte particulare la comportarea blocurilor vechi :Avarierea grava a unor clddiri, din cau%a prabu irii unor imobilevecine, mai inalte, ca urmare a faptului ca nu s-a respectatregimul de inaltime prescris pentru %ona respective, infunctie de ldtimea stra%ilor (ex.: str. Bre%oianu 7 i Hristo

Botev 10).Rolul important al elementelor nestructurale — uneori elementedecisive in asigurarea supravietuirii cladirilor: contributia

peretilor de umpluturd la preluarea sarcinilor verticale in ca%ul cedarii locale a unor stalpi i grin%i, pana, la reali%areasprijinirilor provi%orii (ex.: blocul Pherekyde din Bdul

N.Balcescu).Frecventa mare a deteriorarilor la re%emarea grin%ilor pestalpi, in ca%ul desfiintarii unor pereti despartitori (ex.:Vasile Conta nr. 3-5)



pentru a crea inc:aperi mai mari. — Cl:adiri vechi cu comportare satisf:ac:atoare — aceasta gratie unor

scheme constructive clare, cu st-lpi i grin%i cu sectiune mai mare, armate

suficient, betoane de calitate bun:a, cu %id:aria de umplutur:a bine executat:a (re%erva de re%istent:a).

Concluzie: se impune necesitatea continu:arii i adancirii preocup:arilor pentru siguranta acestor cl:adiri, prin executarea deconsolid:ari in prima urgent:a.

XIII.2.2. Comportarea cleidirilor de locuit „noi"

Cl:adirile „noi", executate dup:a 1950, cuprind o varietate mare de

scheme functionale i solutii constructive.Dup:a 1960, s-au f:acut proiecte tip, aplicate pe o scara larg:a, astfelinc-t, dup:a 1960, peste 90% din totalul cl:adirilor de locuit noi au fost reali%ate dup:a proiecte tip.

Cl!'diri de locuit noi din zid!'rie portant!'

In majoritate, acestea sunt de tipul P+4E.

S-a efectuat o anali%:a am:anuntit:a, cuprin%5nd grupuri de cl:adiri ceinsumea%:a cca 20.000 de apartamente, in Bucure ti, Ploie ti, One ti, Ia i,

Suceava, Constanta, Ramnicu-Valcea, Craiova, Turnu-Severin, aflatein %one afectate de intensit:ati seismice de la 6 la 8,5. Cl:adirile din %id:arie portant:a erau proiectate i executate conform prescriptiilor tehnice maiavansate-P13/63 (P 13/78), normativului P2-75, pentru %one 7 i 8, reali%änd o bun:a conformare, avAnd:

diafragme din pereticontinui, pe ambeledirectii, cu procentlimitat de goluri (in

special la peretii decap:at);asigurarea conlucr:ariispatiale — prin plan ee-aibe rigide;elemente de leg:atur:adin beton armat (stalpiori, centuri, buiandrugi);acestea au pre%entatavarii neinsemnate .Cl:adirile au fost i mairigide ,cu perioadescurte de vibratie.



Avarii: la Ploie ti(Nord), Bu%:au, Ia i (Socola, Nicolina), One ti,Craiova, Bucure ti.

S-au semnalat avarii la cl:adiri proiectate pentru un grad de

intensitate seismic:a mai mic decdt intensitatea real:a (Craiova-cartierul ValeaRo ie).

Avarii grave: la Ploie ti-cartierul Ploie ti Nord, la P+4E, cl:adirireali%ate intre 1963 i 1974.



Se remarc-a:orientare cu axalongitudinal-ape directia

N-S (au primit solicitareaseismic-a predominant-ain Ploie ti, in raport cuepicentrul ultimului oc);

pereti portantitransversali de 25 cmla 3,6o i 2,60 interax,c-ar-amid-a plin-a de24x11,5x6,3 cm, peretiexteriori de 30 cm, c-ar-ami%i cu goluri 29x14x

8,8;diafragmele in %id-arienu au fost continui peambele directii, fiindfragmentate i cu golurimari;au lipsit stalpi orii icenturile; %id-arianelegat-a la colturi iintersectii, din cau%a

teserii defectuoase,determinat-a de diferentade grosime a asi%elor intre peretii interiori icei exteriori; plan eele din fa ii prefabricate cu goluri(f-ar-a suprabetonare) icu re%emare direct-a pe%id-arie (f- ii subcenturi

i centuri), cu

monoliti%-ari nesatisf-ac-atoare, nuau asigurat aiba ori%ontal-a;golurile mari pentru u ii ferestre au fost

bordate cu elemente de b.a. monolit, iar buiandrugii prefabricatiaveau rea%emeinsuficiente (15 cm),nereali%-ndu-seincastrarea lor in %id-arie; de asemenea, aveau



dimensiuni prea reduse pentru a putea preluaforta t-aietoare;

calitatea materialelor slab-a: c-ar-amida 75,mortar M 25, ceea ce adus la o capacitate

portant-a a peretilor sub 30% din ceanecesar-a. * Unele

particularitati pentrucladirile cu zidarie

portanta :

utili%area c-ar-ami%ilor eficiente pentru fatade,avand alt format dec-t c-ar-ami%ile folosite

pentru %idurileinterioare, a produsdificult-ati de tesere laintersectiile peretilor, dincau%a diferentelor degrosime ale asi%elor,

care permiteau leg-aturinumai la 3-4 randuri,favori%-nd de%gr-adin-ari intre %iduri i fisuriverticale la intersectiaacestora;la cl-adirile tip bar-a,fisurile produse in peretide impingerile provocatede plan eul teras-a

(insuficient i%olattermic, care deformea%-a i fisurea%-a subvariatiile de temperatur-a nemaiindeplinindu- i irolul de aiba rigid-a) s-au deschis mai puternicla cutremur.

Ca urmare, au ap-arut avarii grave, concreti%ate prin: fisuri, cr-ap-aturicu diferite orient-ari (ori%ontale sau inclinate), distrugeri i disloc-ari de%iduri, expul%-ari de colturi, frontoane ie ite din plan in echilibru labil,



degrad-ari mari la sc-ari.Verificarea prin aplicarea calculului in domeniul postelastic a

reliefat capacitatea de re%istent-a insuficient-a a diafragmelor, mai ales a

celei longitudinale, pentru preluarea fortei t-aietoare.



Cllidiri de locuit noi din panouri mari

In aceasta categorie intra clddiri de tipul P+4 din Cara i P+4 i P+8din Bucure ti.

In general, sunt clddiri tip bard, cu structura fagure, diafragme peambele direcCii, imbinari concepute sä asigure monoliti%area de ansamblui transferul de eforturi..

Comportarea la cutremur a fost ,in general, bund, fapt explicabil prin rigiditatea ridicata data de diafragmele pe ambele direcCii, simetricdispuse i continui, cu imbindri corespun%atoare, calitate bund a betonului

prefabricat.La clddirile cu mai multe niveluri, in Bucure ti, au aparut unele

avarii: fisuri in %onele de monoliti%are dintre panouri, in dreptul %onei

de rea%em a buiandrugilor, fisuri la 45° in pereCi.

Cllidiri de locuit noi cu diafragme (pereti structurali~ din betonarmat monolit Aceste clddiri constituie ponderea cea mai mare dintre sistemele

constructive noi, mai ales pentru P+10E.In general, au forme de bard, dar au fost reali%ate i tip punct; in

ambele ca%uri, au diafragme pe ambele direcCii.Cladirile in forma, de bard au doud scheme constructive:

cu diafragmetransversale dese lafiecare travee (fagure);cu diafragmetransversale rare (la 2-3travei), celular, cu grin%itransversaleintermediare, re%emate

pe stalpi de faCadd i pe

diafragme longitudinaleinterioare .S-au adoptat i scheme mai particulare, pentru a permite maga%ine

la parter, prin :suprimarea tuturor diafragmelor la parter iinlocuirea lor cu cadre(parter flexibil);suprimarea unor diafragme la parter.

Aceste soluCii sunt de%avantajoase din punct de vedere alcomportarii la cutremur, deoarece au loc variaCii bru te de rigiditate lanivelul plan eului peste parter.



Sub aspectul armdrii pereCilor din beton, in unele ca%uri, armareas-a f#cut numai la parter i la ultimul etaj - pentru preluarea parCiald acontracCiei i dilatarii, completata cu armari locale la capetele de diafragme

i la bordarile de goluri. Aceastd soluCie a accentuat gradul de fisurare.Ulterior, s-au utili%at i plasele sudate ca armatura generaldconstructive a diafragmelor, completate cu armaturi din oCel ductil.

Comportarea la cutremur a acestei categorii de construcCii a fost,in general, satisfa'catoare (mai ales i din cau%a faptului ca nu auexistat



prescriptii), si constituie prima mare experientd a acestui gen de clddiri.S-au remarcat urmdtoarele:

clddirile cu P+ 4 E au avut o comportare bund (fagure +celular);

clddirile cu peste P+4E au avut o comportare, in multe ca%uri,nesatisf#cdtoare, apar5nd degradari puternice, inclusiv doud ca%uri de prdbusiri in Bucuresti.

Au aparut avarii frecvente de importantd medie, in special la parter si la etajele inferioare, la: riglele de legaturi intre plinurile diafragmei cugoluri, respectiv buiandrugii, ba%a diafragmelor si %onele de capdt.

Influenta tehnologiilor de executie: clddirile executate in sistemde cofraje glisante au o comportare mai slabd (defecte de executie).

Concluzie importantei : se vedeste comportarea mai slabd asistemului cu diafragme in b.a. monolit dec5t a celui din panouri mari

prefabricate (calitate mai slabd a betonului pe santier, betoane segregate,armare insuficientd, po%itionare defectuoasd a armdturilor).

Cauzele aparitiei degradeirilor:

intensitateaseismului mai maredec5t cea prevd%utd in norme;conformaredeficitard sub aspectgeometric, privinddistributia rigidit#tiisi a legdturii intreelementelestructurale;asigurareainsuficientd laforta tdietoare;deficiente laexecutie.

La cladirile cuparter flexibil, discontinuit#tile de rigiditate peverticald au condus la concentrarea la parter a absorbtieienergiei la cutremur, cu deformatii foarte mari si suprasolicit#riale st5lpilor la acest nivel, produc5nd avarii grave; s-au produschiar prdbusiri, in Bucuresti si Ploiesti.Au aparut fisuri si crdpdturi importante, in special la clddirilecu o singurd diafragmd longitudinald si la clddirile lacare au existat discontinuitati ale diafragmei in plan.

Tendinte de separare au apdrut in %ona casei scdrilor,unde diafragma longitudinald este intreruptd, in ca%ulclddirilor cu o singurd diafragmd longitudinald.

Avarii la placa culoaruluif#r# nervuri (la clddiri cu

doud diafragmelongitudinale).Ruperi, ca urmare a



solicitdrilor ridicate, inca%ul in care

prescriptiile nu au fostsatisfa',cdtoare.

Tipuri de avarii caracteristice

Avarierea buiandrugilor (prima linie de re%istenta) — de lafisuri fine p5nd la ruperea completd; mai ales, la primeleniveluri, apar frecvent fisuri inclinate si in X, provocate deforta tdietoare, dar si fisuri verticale; multe fisuri din

buiandrugi au continuat in dalele planseelor, in special la casascarii.



Avarierea diafragmelor pline sau a spaletilor diafragmelor cugoluri,conständ in:

ruperi casante in

%ona comprimatade la capetelediafragmelor (cu sauf#ra bulbi), mai alesin %one inferioare(intre soclu $i

plan$eul peste parter), prin%drobirea $i expul%area betonului,flambarealongitudinala $i,uneori, desfacereaarmaturii trans-versale;fisurare multipla acorpuluidiafragmei, pe maimulte etaje: fisurifine, pans lacrapaturi de 2-3

mm, repre%entandcele mai frecventeavarii. Directia

preferata a fisurilor este cea oblica,specificd, pentrucare diafragma esteinsuficientasigurata (la fortataiet bare);

fisuri ori%ontale in%ona rosturilor deturnare (in special lacladirile glisate);fisuri pe conturul

plan$eelor lacladiri glisate.

Aspecte particulare ci specifice, in Bucure$tiIn Bucure$ti, peste 185.000 de apartamente in cladiri colective au

fost executate in perioada 1958-1976 (60% din total).

Au fost doud ca%uri de prabu$ire (partiale)- pondere 0,4 %o dintotalul apartamentelor executate in acest sistem constructiv:

Soseaua Stefan ce Mare



colt cu strada Li%eanu —portiunea de capat.Tronsonul F al Blocului

OD16 din Bdul Pdcii(Militari).

Comportarea generals a clsdirilor de locuit cu diafragme deb.a. monolit din Bucurecti.

Mi$carea seismica a avut, in Bucure$ti, directii preferentiale demanifestare - evidentiate atat de inregistrarile cutremurului (1NCERC),cat $i de examinarea avariilor la unele constructii - care au indicat directia

predominant-a a actiunii seismice — aproximativ NNE-SSV (fig.9,10,11).Acest fenomen conduce la ideea de a lega studiul comportarii

constructiilor $i de amplasament $i de orientarea acestora fats de directia

predominant-

a a cutremurului.In fig.12 se pre%inta raspandirea in Bucure$ti a cladirilor de locuitcu structura in diafragma (sectiuni tip — sunt 4 sectiuni tip importante:R,OD-fagure, M-1-F-8,M-1-F-4).

In total, aceasta formula constructive este aplicata la 600 detronsoane cu 32.000 de apartamente.

Cladiri de locuit noi cu structura in cadre din beton armat

Utili%area structurilor in cadre a fost mai restransa, in raport custructurile din diafragme de beton monolit sau din panouri

mari.



Anali%a comportarii pre%intd, insd, importantd, tin5nd seama ide necesitatea aplicarii in viitor a acestui sistem.

Structura se caracteri%ea%d prin adoptarea unor trame, in ansamblu

ordonate, cu grin%i pe ambele directii, formAnd cadrespatiale, impreund cu st-lpii, dispu i in mod regulat.Stalpii sunt din beton armat monolit (la inceput B 170, apoiB200 i B 300).

Grin%ile sunt monolite i, foarte rar, prefabricate; plan eele sunt din panouri i semipanouri prefabricate, sau din predale suprabetonate; peretiidespartitori, initial, au fost f#cuti din %idarie de caramidd, apoi din blocurisau plãci de b.c.a; fatadele s-au reali%at, initial, din %idarie de caramiddeficientd, ulterior din fa ii din b.c.a. sau din panouri prefabricate de b.ade tip sandwich.

Regimul de indltime: P....P+3 (4) E, dar, mai ales,P+8...P+14E (chiar mai mult), cu maga%ine la parter i etajul 1 .Initial, trama a fost de 4,50mx5,0m, apoi de 6x6 m; ulterior,s-au utili%at trame mai mici 5,40x3,60m.

Avariile produse de cutremur:In ansamblu, comportarea acestui tip de clddiri a fost mult mai

bund, fatd de clddirile cu schelet din b.a. (vechi). Avariile au fost foartevariate, merg5nd de la avarii mici la avarii grave i, foarte rar, la prdbu iri

partiale.Distrugeri. A survenit un singur ca% de distrugere — clddireP+3E, Valea Calugdreascd (jud.Prahova) . Clddirea avea ostructure mixtd, din b.a. i %iddrie, parter amenaj at,locuinte la etaje; stalpii parterului s-au forfecat la

jumdtatea indltimii, cei perimetrali inclin5ndu-se spreexterior; clddirea s-a deplasat pe verticald; plan eul de peste

parter a ajuns la nivelul subsolului. S-au constatat calitatea slabd a betonului ,etrieri necorespun%dtori la capetele superioare alestalpilor.Degradari. Clddirile inalte, mai flexibile, au avut mai mult desuferit. Cele mai multe degradari (procentual) au apdrut la

clddirile de

locuit cu spatii comerciale la parter.Cauzele tipice de avarii :degradare st-lpi i grin%i;

avarieri importante ale elementelor nestructurale (panouri de%iddrie mai rigide, de inchidere, de umpluturd saudespdrtitoare), amplasate intre elementele cadrelor, locali%atela parter i in primele 2-4 niveluri.

Cauza principal : intensitatea ridicatd i caracteristicile spectraleale cutremurului din 4 martie1977; acestea au dus la solicitgri mult maimari decdt cele prev5%ute in calcul, mai ales la constructii inalte, cu perioade

de vibratie lungi (1-2 sec.), la care, din cau%a alurii curbei



spectrale „B" din P13/70, cu totul nepotrivitdpentru cutremurele vrincene,au putut re%ulta forte seismice conventionale de 3...4 ori mai mici dec-tcele core spun%dtoare fortelor efective produse de cutremur.

Alte cauze :insuficienta cunoatere a modului decomportare acadrelor din b.a. indomeniul inelastic,care estecaracteristic pentruastfel de structurisupuse solicit#rilor

dinamice mari, lacare preluareasolicitarilor laterale se face

prin deformatii deansamblu ideplasari relative deetaje (influentate demodurilesuplimentare de

vibratie); modul dede%voltare aeforturilor esteafectat de raportulcaracteristicilor dere%istenta irigiditate dintregrin%i i st-lpi i demodul de de%voltare a

procesului dedegradare, urmatede marirea

periculoasd adeplasarilor relative de etaj;re%istenta irigiditatea redusd acadrelor din b.a., inspecial la forta t-

aietoare;lipsa dereglementdritehnice privind



modul de luare inconsiderare arigiditdtii structurale

i modul deconlucrare aansamblului formatdin doud categorii deelemente (ce nu pot fiseparate), cucaracteristici foartediferite : cadrele din

b.a. i panourile din%idarie, de reguld,impdnate intre st-lpii grin%i.

A apdrut o diferentd mare intre rigiditatea structurald, estimatd prin proiectare (f#rd luarea in consideratie a conlucrdrii structurale a%idariei de umpluturd) i rigiditatea efectivd din constructie (sporitd princontributia panourilor din %idarie).

In realitate, in prima fa%d a actiunii cutremurului, raspunsulconstructiei core spunde unui sistem cu rigiditate de ansamblu mai maredecat cea re%ultat- prin calcul, apropiindu-se de comportarea unui sistemcu diafragme din „%idarie inramatA".

Prin aceasta, pe de o parte, se maresc incdrcdrile seismice alecadrelor (peste cele din calcul), putand sä apard nesimetrii i eforturi detorsiune de ansamblu (distribuirea neregulatd a peretilor), duc-nd lasuprasolicitarea, deci la degradarea st-lpilor la forta t-aietoare; pe de altd

parte, elementele nestructurale sunt antrenate de cadre, in deformatialor (a caror deplasare nu a fost suficient limitat-a prin calcul), pe care

peretii nu o pot urmari (materiale mai rigide i mai casante, %idarii decdramidd, b.c.a etc., f#rd re%istenta la intindere). In acest mod, %iddriile,constituind primele posibilit-ati de disipare a energiei, suferd deteriorariimportante (fisuri i degradari), apoi solicit-rile care se transmit cadrelor

cresc considerabil.



In continuare, apar urmätoarele situatii:

dacä structura e bine configuratä i

dimensionatä,cadrul de b.a. poateasigura noi re%ervede disipare aenergiei prin lucrulin domeniul

postelastic, iar %idäria lucrea%äin %onelenedegradate;

c-nd structura aredeficiente deconfigurare, apar avarii importante.

Concluzii: cau%ele principale ale avariilor la cutremur apärute laacest tip de constructii :

intensitatea cutremuruluimai mare decat cea luatäin calcul la proiectare;cunoa terea insuficientäa modului de conlucrarea structurilor cu panouride %idärie.

Cau%ele comportärii mai slabe a structurilor in cadre din b.a. noiconstau atat in de%avantaj area lor ,prin valoarea redusä a fortelor conventionale seismice, considerate in calcul in raport cu actiunea realäa cutremurului, prin insuficiente ale cuno tintelor (conlucrare,Q asociat,compresiune excentricä), cat i in deficiente de executie:

a)diferente sensibile de rigiditate intre parter i etaj, din cau%a gradului mai mic de umplere cu %idärie a golurilor dintre

elementele

cadrelor la parter, ceea ce face ca stalpii parterului säfie mai puternic solicitati; b)nesimetrii de rigiditate, cau%ate de distributia neregulatä a

peretilor la acela i nivel, neprinse in calcul;c)valoarea prea redusä a fortei seismice considerate in calcul,

pentru constructii flexibile de tipul cadrelor, ceea ce a dus laincursiuni repetate in domeniul postelastic;d)insuficiente ale prevederilor de proiectare in vigoare la

data cutremurului (calcul + alcätuire constructivä), inspecial la asigurarea ductilitätii: märimea solicitärilor de

compresiune,

procentul minim i maxim de armare,calculul i alcätuirea armäturilor transversale, calculul ialcätuirea nodurilor;e)lipsa unui calcul al deplasärilor relative ale clädirii in



timpul cutremurului a condus la deterioräri grave in %idärii,spargeri de geamuri, i%biri intre constructii;f)cau%e datoritä executiei:

armäturi necorespun%ätoare - lipsaetrierilor saudistante prea mariintre ei;ancoräriinsuficiente; petreceridefectuoase alearmäturilor;graifuiri gre ite;

inchiderea incompletä a etrierilor sau cu ciocuri preascurte i amplasate incorect;

betoane necorespun%atoare : %oneneumplute cu betonsau cu beton decalitate slabd;segregäri, rosturi deturnare amplasate in

%one vitale inecorespun%ator tratate; deteriordriale structurii de

beton in timpulexecut-rii lucrarilor de instalatii;%idärie deumpluturd decalitate slabd(cdrämidd +mortar), impänareinsuficientä.

XIII.3. Comportarea la cutremur a cladirilorsocial-culturale si administrative

~llidiri social-culturale ~i administrative vechi In general, clddirile vechi social-culturale i administrative pre%intd

acelea i defecte ca i clddirile de locuit vechi cu structuri asemdndtoare.

Prdbu iri: in afara unor ca%uri in Bucure ti, aceste cedari auavut loc la clddiri foarte vechi i mici; nu s-au semnalat prdbuiri la clddiri addpostind sdli mari de spectacol.



Avarii: au aparut la aproape toate categoriile de clddiri social-culturale i administrative din %idarie portant-a sau cu structuride beton armat: hoteluri, spitale, coli, clddiri culturale,

administrative.Clddirile de cult, bisericile i alte clddiri vechi (caracteri%ate prin deschideri de arce i bolti masive, impingeri in

pereti), turnuri inalte (mase importante producandamplificari ale mi carii i acceleratii) au suferit avarii lacutremure succesive. La cutremurul din 4 martie1977 avariileau fost mai mari decat la cutremurele anterioare.

In Bucure ti, situatia clddirilor social - culturale i administrativevechi, in urma cutremurului din 1977, a fost urmdtoarea:

- prdbu irea a 4 clddiri importante ;

a) doud clddiri inalte -S+P+M+ 7(8)E-cu schelet din b.a:clddirea MinisteruluiMetalurgiei —

blocul Carpati — din str.Academieinr.7, la care s-aprdbuit coltul dintrestr.Academiei i str.Edgar Quinet;fosta cofetarie

Nestor — CaleaVictoriei, 63-69 +clddireadministrativd

pentru birouri i maga%ine, la care s-a

prdbu it corpul A,dinspre CaleaVictoriei. Acesteclddiri aveau acelea

i deficiente cu celede la blocurile delocuinte vechi,avand i modificdriimportante intimpul exploatarii(crearea de goluri idesfiintari de%iduri la parter ietajele inferioare);

b)dou-a cl-adiri joase (S+P+3E) ,din %id-arie portant-a (HotelulVictoria din Calea Victoriei nr.15 i Facultatea de Chimie - Splaiul



Independentei nr.87), pr-abu iri partiale i avarii foarte grave la portiunile r-amase, necesitând demolarea ulterioar-a (reali%ate cu materiale slabe if-ar-a leg-aturi pentru preluarea fortelor ori%ontale, avand plan ee

din lemn i metal);c)alte cl-adiri vechi avariate:HotelulAmbasador iUnion;

Spitalul Colentina,Caritas, Grivita,Fundeni, ClinicaUniversitar-a deStomatologie;MICM, ISPIF,BRCE, DirectiaCentral-a deStatistic-a;

d) cl-adiri monumentale —avarii partiale importante:Ateneul Roman(desprinderea

portalului de intrarede corpul principal,fisuri in %id-aria

portant-a a s-alii

principale);Palatul de Justitie(cr-ap-aturi

puterniceidisloc-ari

in pila trii de %id-arie);UniversitateaBucure ti-AulaRectoratului (fisurii cr-ap-aturi inelementele de

sustinere acupolei);Facultatea deMedicin-a General-a — deplas-ari alecoloanelor i disloc-ari la intrarea

principal-a;Biserici - avariigrave i pr-abu iri

partiale, in specialturle; idem-monumente



funerare.

Cazuri specifice de avariere a unor cld diri vechi, inalte : PalatulTelefoanelor, Palatul Administrativ MTTC, Calea Victoriei nr.39 (fost

blocul Adriatica)Palatul Telefoanelor —are forma de U, cu corpuri de in-altimidiferite (de la P+2 la P+10E), f-ar-a rosturi, cu schelet metalicdin profile asamblate prin nituire; plan ee din b.a; fatadegrele imbr-acate in placaj din piatr-a de grosime mare; au ap-arut avarii in %ona sc-arii i lifturilor, fisuri in plan ee, avarii lacadrul longitudinal al fatadei, paralel-a cu Calea Victoriei, careau avut deplas-ari remanente de 10...15 cm (a intrat incurgere materialul de la stalpii metalici). Deplas-arile ar

putea fi atribuite i ciocnirii cu cl-adirile din Calea Victorieinr.33.Cl-adirea MTTc - Dinicu Golescu —cl-adire foarte mare,compus-a din tronsoane de in-altimi diferite (corpul frontal,spre Gara de Nord, de 58 m in-altime, P+11E, i corpurilelaterale cu P+8E), separate prin rosturi de dilatare, cu scheletmetalic sudat, imbr-acat in b.a. de protectie. Au ap-arutavarii la %id-aria de umplutur-a i la peretii desp-artitori (cr-ap-aturi i fisuri), care au lucrat ca diafragme i nu au putut urm-ari deplas-arile relative de nivel ale structurii, de ordinul acativa cm.

— Imobilul din Calea Victoriei 39 (fost bloc Adriatica), cu P+6E,schelet metalic foarte elastic, asamblat prin bulonare; a pre%entat avariimari la structura de re%istenta, dar i la peretii exteriori i despärtitori. Aavarii avarii la pereti.

= 18-20 cm la stalpi, profilele metalice intrand in curgere i ducândLa consolidare, s-a merit re%istenta, prin imbr#carea structurii

metalice in b.a., dupd consolidarea sectiunii metalice. In toate cele3 ca%uri a ie it in evidentd incompatibilitatea %idariei de umpluturd i a

peretilor despdrtitori din materiale rigide, cu flexibilitatea mare ascheletului metalic, avAnd i o rigiditate redusd la torsiune.

In tar#, au aparut ca%uri de avarii la clddiri din aceasta categorie dinCraiova, Ploie ti, Ia i .Clddirile afectate sunt din %idarie portant -a, masivd — cu re%istenta slabd-cu mortar de var f#rd ciment, plan ee in bolti oare decaramidd pe profile metalice, plan ee cu grin%i de lemn, f#rd centuri. Suntde tipul P+1..2E, dar cu H etaj mare (5-7 m), cu bovindouri, turnuridecorative, atice i corni e grele, co uri inalte, arcade interioare.

La cutremur au aparut avarii importante i unele chiar grave, ducändla scoaterea partiald sau totald din u% a clddirii respective i la consolidari

foarte costisitoare: cdmd uieli ale peretilor portanti, introducere destalpi ori i centuri, inlocuirea plan eelor din lemn cu plan ee din b.a,introducerea de st-lpi de sustinere.



Cllidiri social-culturale ci administrative noi (clddiri pentru ca%are colectivd i hoteluri, clddiri colare, sanitare, culturale, pentru can-tine, comerciale, pentru birouri, pentru sport)

Clddirile de acest tip au avut o comportare mult mai bund incomparatie cu cele vechi. Exceptie face clddirea Centrului de Calcul alMTTc din Bucuresti, care s-a prdbu it.

In rest, chiar i clddirile cu deschideri mari, in special ca urmare aconceptiei i conformdrii corecte la proiectare, au avut o comportare bund.Exemple: Sala Palatului, Sala Teatrului National, cinematografe etc.

In ceea ce prive te clddirea MTTc, proiectatd in 1967, cu o suprafatdconstruit-a de 1230m2,avand 3 niveluri i 3 corpuri separate, aceasta aveao structure de re%istenta din stilpi i plan ee casetate din beton armat, alecdror grin%i formau cadre, pe doud directii cu stalpii, cu deschideri de12 m i console de cate 3 m la capete.

Din cele doud experti%e efectuate, au re%ultat urmdtoarele:cedarea stalpilor caurmare a solicitarilor mari de compresiuneexcentricd;cedarea stalpilor prin de%voltarea puternicd, in

%onele de capdt, aarticulatiilor plastice,dar, mai ales, prinaparitia de fisuriinclinate, ca



urmare a actiunii preponderente a fortei tdietoare. Mecanismul derupere a fost favori%at de capacitatea redusä de ductilitate a stalpilor, din cau%a solicitärilor din sarcina gravitationald si a armärii necorespun%atoare (pe

directie transversald).Autorul acestei carti a participat in colectivul de specialisti care au

anali%at cau%ele prabusirii clädirii si au elaborat prima experti%a tehnica, preluatä in lucrarile: Cutremurul de pement din Romania de la 4 martie

1977 , Editura Academiei,1982, p. 297-302; Accidente ~i avarii in

construc;ii, Editura Tebnica, 1980, p.154-163.

Figura 1. Amplasarea zonei din Bucuresti cu clddirile prdbusitela cutremurul din 4 martie 1977



a b

a

b

Figura 2. a ) Clädire veche din Bucuresti (Piata Mosilor) din zidärie portantä(parter si 4 etaje)präbusitä partial la cutremur; b) Clädire din Filipestii de Targ(judetul Prahova) präbusitä partial la cutremur Figura 3. a ) Avarii caracteristice provocate de cutremur In zidäria portantä la

clädiri de locuit vechi (Bucuresti, str. Ion Vidu 12, parter si 4 etaje);b) präbusirea zidäriei de la casa scärii la o clädire veche din zidärie portantä(Bucuresti, str. dr. Brandzä, parter si 3 etaje)



Figura 4. Amplasarea si orientarea clädirilor vechi de loctit din centrtl Capitalei präbtsite la cttremtrtl din 4 martie 1977 (se observä cä majoritatea clädirilor

stnt amplasate la colttri de sträzi)



a b

a b

c

chelet de beton armat, parter si 10...12 etaje); b) Vedere dup? cutremur (pr?busir

181

Figura 5. Blocul de locuinte „Casata" din Bucuresti, bd. Magheru 26: a) Vedereinainte de cutremur (clädire veche cu schelet de beton armat, parter si 6... 10

etaje;. b) Vedere dupä cutremur (präbusire aproape totalä; partea rämasä a fostdemolatä ulterior)



a b

Figura 7. Blocul de locuinte „Pherekyde" din Bucuresti, Bd. Bälcescu 24.Clädire veche cu schelet de beton armat (l)arter si 8...10 etaje): a) Vedere deansamblu; b) Avarii la fatade si la un stall) de colt

Figura 8. Avarii la elementele nestructurale ale clädirilor vechi de locuit dinBucuresti: a) Distrugeri lal)eretii interior (Blocul de locuinte din str. Al)olodor 31);b) Avarii la fatade (blocul de locuinte din str. Beldiman 1)



a b

183

Bd. 1 Mai. Cl?dire nou? cu diafragme de beton armat monolit si parter flexibil (pa

erior (parter)ou? cu diafragme de beton armat monolit (parter si 10 etaje): a) Vedere de ansamblu

a

b

c

a

b

c



b

c

Figura 11. Blocul de locuinte „,E3"din Bucuresti, Drumul Taberei(microraion 7). Clädire noun cu

diafragme de beton armat monolit(parter si 10 etaje): a) Vedere deansamblu; b) Avarii la o intersectiede diafragme, In zond cu defectede executie. Vedere interioard(pozarea gresitä a blocurilor de beton celular autoclavizat a redusgrosimea stratului interior de betonde la 13 cm la 1 cm); c) Vedereexterioard a aceluiasi colt (segreglari

flambate etc.

Figura 12. Amplasarea In Bucuresti acladirilor de locuit noi cu sectiuni tip,avand structura cu diafragme de betonarmat monolit: A — sectiunea „R";+ — sec t iunea „OD-fagure" ;• — sectiunea „M.I.F.8"; * — sectiunea„M.I.F.4"



Figura 13. Clädirea Centrului de calcul electronic al Ministerului



Transporturilor si Telecomunicatiilor (MTTc) din Bucuresti, str. Gärii de Nord. Clädire nouä cu schelet de beton armat monolit (parter si 2 etaje):

a) Amplasament; b) Alcätuirea generalä a clädirii; c, d) Alcätuirea structurii derezistentä, din beton armat, a corpului principal (plan planseu si sectiune

verticalä)



d

186

c

a b

Figura 14. Clädirea Centrului de calcul electronic al MTTc din Bucuresti, str.Gärii de Nord. Cl5dire noun cu schelet de beton armat monolit (parter si 2 etaje):

a) Vedere de ansamblu inainte de cutremur. b) Vedere de ansamblu dupdcutremur; Corpul central präbusit; c) Legatura corpului centralpr5busit cu corpullateral dinspre Gara de Nord; d) Vederea cl5dirii reconstruite pe acelasi amplasament



b

a d

c e

Figura 15. Clädirea Centrului de calculelectronic al MTTc din Bucuresti, str.Gärii de Nord. Clädire noud cu schelet de beton armat monolit (parter si 2 etaje).Distrugeri provocate de cutremur la stalpi:a) Stalpul 3 de la parter (distrugere la

partea superioard, sub capitel); b) Stalpul 7de la parter (distrugere la partea



inferioard); c) Stalpul 2 de la etajul I(distrugere la partea superioard); d) Stalpul5 (central) de la etajul I (distrugere la parteainferioard); e) Stalpul 8 de la etajul II(distrugere la ambele capete)



XIV. PRINCIPII PENTRU REABILITAREASI MODERNIZAREA CLADIRILOR

Activitatea de constructii reali%ea%ä elementele constitutive ale cadruluiconstruit, inclu%and i reabilitarea i moderni%area fondului construit.

Pe plan mondial, conceptul i necesitatea reabilitärii constructiilor au apärut ca o expresie a strategiei statelor in domeniul constructiilor,

obiecte cu folosintä indelungatä (25 —50 ani) ingloband materiale di-verse in cantitäti mari.Se poate trage conclu%ia, in ceea ce prive te constructiile, cä acestea,

atat cele publice, cat i cele private, pot constitui surse serioase deeconomie. In unele täri, fondurile pentru mentenantä i reabilitare audepä it pe cele alocate pentru constructiile noi (mai ales in domeniulconstructiilor de locuinte, unde, in afara aspectului economic, apare icel al imbunätätirii calitätii vietii).

In Romania, in perioada anterioarä anului 1990, s-a construit relativ

mult, in toate domeniile, fondul de locuinte sporind continuu, iar accentula fost pus pe cantitate, i nu pe calitate.

Principalele cauze care conduc la necesitatea reabilitii rii fondului construit existent sunt:

neglij area intretinerii i reparatiilor efectuate la timp;schimbarea de mediu ambiant, in urma de%voltäriiindustriilor, care au creat o poluare intensä;

cutremurele de pämant repetate, in perioada 1940 — 1990;de%voltarea mijloacelor de transport prin sporireagabaritelor ia frecventei de circulatie, care au afectat cäile decomunicatie;

evolutia atitudinii populatiei in ceea ce prive te calitateavietii (in special, in clädirile de locuit), in legäturä cu careexigentele au devenit mai mari i mai diversificate.

Cateva exemple edificatoare in problema fondului locativ:

locuintele preluate dupä anul 1945 - sub diverse forme - de



cätre

stat de la proprietarii lor, care necesitä urgentinterventii de natura reparatiilor, renovärii i moderni%ärii, pentru ale face locuibile in conditii de sänätate idecentä;



locuintele existente in blocurile de a§a-%is confort 3 §i 4 (care,de fapt, sunt lipsite de confort in raport cu exigentele locuiriinormale); exists peste 160.000 de apartamente (situate in cca 2700

de blocuri), dintre care

71 % sunt de confort 3 §i 29% de confort 4;locuintele aflate in fa%a de executie la finele anului1989, care au fost degradate fi%ic, necesitä lucrari dereabilitare.

Chiar dacd sistemul de proprietate este in continua modificare, insensul trecerii unui numär din ce in ce mai mare de locuinte in proprietate

privatd, raspunderea autoritatii publice nu se diminuea%d; de fapt, o mare parte din locuinte au fost executate de stat §i acesta nu poatearunca responsabilitatea stärii lor tehnice asupra noilor proprietari, citrebuie sa ia mäsuri pentru reabilitarea lor. Statul nu este degrevat

de responsabilitatea sa in fata societatii privind starea constructiilor, citrebuie sa repare gre§elile trecutului, aparand sandtatea §i asigurandconditiile unui trai civili%at.

Fondul construit existent cuprinde constructii reali%ate in diferite perioade, cu conceptii, nivele de asigurare diferite §i in continua, evolutie.Starea actuald a diferitelor categorii de constructii este diferitä de la oconstructie la alta. Diferentele sunt determinate, in principal, de calitateareali%ärii §i de influenta conditiilor de exploatare, in special din cau%afaptului ca suprasolicitärile determinate de efectele actiunilor succesiveconduc la epui%area cumulativä a capacitätii de re%istenta, durabilitate §i

functionalitate. Etapele procesului de reabilitare a constructiilor sunt, in principal, urmätoarele:

a) constatarea necesitätii de reabilitare (de exemplu: neetan§eitätiin locuinte, poluare, frig etc.);

b)diagnosticarea ca%ului —implicand descrierea fenomenului §iindicarea cau%elor; aceasta se reali%ea%d de catre speciali§ti competenti,

prin observare vi%uald, investigare experimentald, anchete tehnice,cunoa§terea istoriei constructiei;

c)evaluarea aptitudinii pentru exploatare sub aspectul

satisfacerii

conditiilor de calitate („listä de control" a performantelor) ;d)mdsuri de interventie (reabilitarea propriu-%isa), cuprin%hnd

proiectul de reabilitare, solutiile constructive, tehnologiile §i procedeele de executie;

e)urmarirea comportärii in exploatare a constructiilor reabilitate (avandu-se in vedere §i costul reabilit#rii).

In mod curent, se considerd ca reabilitarea este avantajoasa dacd prin reali%area ei se asigurd prelungirea duratei de viata normate cu40-50 ani, iar costul reabilitarii nu depa§e§te 60-70 % din valoarea uneiconstructii noi similare.



Desigur, problema costului nu se pune la fel la constructiile de patrimoniu, inclusiv monumentele istorice.

Prin reabilitarea constructiilor se intelege activitatea de refacere a

calitätii pierdute sau de adaptare a constructiilor la noi conditii de calitate.Procesul de interventii pe constructie poate fi descris in modsugestiv conform schemei de mai jos.

In cadrul etapelorprocesului de reabilitare a constructiilor, vor trebuiavute in vedere i urmätoarele aspecte:

cunoa terea detaliatä a alcätuirii constructive i aechipärii clädirii, a stärii sale tehnice (de degradare) i aistoriei comportärii sale anterioare momentuluiinterventiei; acestea vor putea fi cunoscute prin cunoaterea cärtii tehnice a constructiei (dacä existä), inspectiein situ , constatäri, informatii de la utili%atori;definirea performantelor i conditiilor de calitate;

evaluarea influentei interventiilor preconi%ate asuprastärii tehnice a constructiei i asupra performantelor sale((n niciun ca% sä nu fie influentatä in sens defavorabil);compatibilitatea intre materialele vechi (aleconstructiei existente) i cele noi (care se introduc cuoca%ia lucrärilor de reabilitare) ; se distingcompatibilitäti fi%ice, mecanice i chimice. Spreexemplu, in ceea ce prive te compatibilitatea chimicä,se urmäre te evitarea unor reactii nefavorabile i

periculoase in %ona de contact a materialelor vechi inoi;asigurarea conlucrärii dintre elementele (structurile)existente i noile elemente de constructie cu care seintervine in lucrarea de reabilitare ((n special, problemede aderentä, legäturi, fixare);alegerea unor tehnologii adecvate i lipsite de efectenocive;inläturarea prealabilä a cau%elor care au produsdegradärile i repararea unor elemente afectate;

studierea atentä a produselor i materialelor oferite pe piatä, care trebuie i ele sä respecte exigenteleesentiale impuse constructiilor i cerintele din



agrementele tehnice;dreptul de deci%ie al proprietarului (care nu trebuie, insä,considerat nelimitat, având in vedere evitarea unor pericole

publice).



Tin5nd cont de toate cele expuse mai sus, reabilitarea constructiilor constituie o actiune deosebit de complexa, care implicd i pregätirea ba%ei materiale, precum i pregätirea ba%ei profesionale.

Conceptul de performantä constituie un ansamblu de proceduricare pleacd de la exigentele utili%atorilor pentru o bund comportare inexploatare a constructiilor .

Pornind de la acest concept, se poate afirma ca aptitudinea pentruexploatare a constructiilor este, in fapt, suma calitatilor constructiilor.

Astfel, schema relatiei comportarii in situ a constructiilor cuaptitudinea lor pentru exploatare cuprinde:

0biectivele reabilitárii clidirilor

1. Refacerea aptitudinii pentru exploatare, a capacit#tii de re%istenta i stabilitate i a durabilitatii structurale.

Consolidarea terenului de fundare:consolidarea cu

piloti;consolidarea prininjectare;

consolidarea prindrenarea apei iuscare;alte tehnici deconsolidare aterenului.

Consolidarea fundatiilor (infrastructurii):

reali%area presiuniiadmisibile pe teren(ad5ncirea i largirea

fundatiei,addugarea de piloti,transformareafundatiilor i%olatein fundatiicontinue, sporireare%istentei istabilitdtiiinfrastructurii etc.).

Consolidarea suprastructurii clddirilor f#rd modificarea schemei

constructive:consolidarea%idariilor (cdmd



uire, tencuialdarmatd, tiranti,consolidare cu

elemente metaliceetc.);consolidareaelementelor dinlemn (cu eclise i

platbande, solidari%area cu elementenoi, tiranti metalicietc.);consolidarea

elementelor din beton armat (cdmduire, torcretare,inglobare de plãcimetalice, fibre decarbon etc.).Consolidarea cumodificareaschemeiconstructive:

procedeeleenumerate mai sus;introducerea deelemente structuralesuplimentare (dereguld, peretistructurali din

beton armat).2. Reabilitarea clddirilor din punctul de vedere al etan eit#tii:

repararea hidroi

%olatiilor teraselor;reparareainvelitorilor;

reparareasistemelor descurgere a apelor;etan area

perimetrald aferestrelor;

reconditionarea prineliminarea surselor deumiditate, uscare



(naturals sau fortatd) iimpermeabili%areaelementelor cu igrasie.

3. Reabilitarea clddirilor din punctul de vedere al confortului termici al economiei de energie:

i%olarea termicd a peretilor;i%olarea termicd aferestrelor;i%olarea termicd aacoperi urilor;i%olarea termicd a

plan eelor pestespatii neincdl%ite;

reali%area unor sisteme de incdl%ireeficace;automati%areasistemelor de incdl%ire.

4. Reabilitarea din punctul de vedere al i%olatiei fonice:

reali%area deferestre cu i%olare

bund la %gomotaerian;reali%area de

pardoseli i%olatoarela %gomot deimpact;

reali%area in incdperi

cu surse de %gomot aunor tratamentefonoabsorbante;reali%area de i%olatii elastice laconducte;reali%area de i%olatii antivibratilela sursele devibratii;reali%area de peretiinteriori u ori, cu



indice de i%olare bun la %gomot, in ca%ul modificarii

compartimentdriispatiilor;utili%area deechipamente cunivel cobordt de%gomot.

5. Reabilitarea clddirilor din punctul de vedere al sigurantei inexploatare, privind:

siguranta la

circulatie;siguranta la lovire;

siguranta la spargeride geamuri (prinintroducerea degeamuri securi%ate,in clddirile de locuiti intotdeaunadeasupra trotuarelor

circulate);siguranta laefractie i atacarmat;siguranta pe scari,rampe, balcoane;siguranta lailuminat;

siguranta la

ascensoare,escalatoare etc.

6. Reali%area conditiilor de protectie la foc:mic orarea risculuide incendiu;tratarea unor elemente

pentru a li seimbundt#ti re%istentala foc;

instalatii i dispo%itive de alarmare i



de stingere a

incendiilor.

7. Refacerea finisajelor clädirilor:

tratarea suprafetelor

suport al finisajelor

ori%ontale

(pardoseli, tavane) i

verticale;

utili%area definisaje adecvateconditiilor inamplasament.

8. Imbunätätirea conditiilor de igienä:

asigurarea spatiilor de aer strictnecesare;asigurarea igieneiapei;asigurarea evacuäriiigienice agunoaielor;asigurarea

posibilitätilor decurätenie;tratarea peretilor afectati de mucegai.

9. Imbunätätirea iluminatului natural i artificial.

Aspecte privind repararea si consolidarea constructiilor

Prin reparatii se inteleg lucrärile prin care constructiei sau pärtilor ei i se asigurä performante la nivelul celor initiale.

Prin consolidare se intelege ansamblul lucrärilor prin care

constructiei sau pärtilor ei i se asigurä performante superioare fatä decele initiale, pentru a asigura conditiile noi de exploatare i duratä deviatä sporitä; consolidarea se referä la structura de re%istentä. In pre%ent,este cu mult mai importantä focali%area eforturilor asupra consolidäriiclädirilor existente dec-t asupra perfectionärii metodelor de proiectarea constructiilor noi. Se constatä o mare räspandire a conceptelor i ametodelor de proiectare, dar in special a procedeelor de executie aconsolidärilor .Din nefericire, nu toate conferä constructiei consolidatesiguranta a teptatä. De exemplu, in unele ca%uri, la cämä uirea %idäriilor portante se contea%ä pe conectorii metalici, care sträpung %idäria,neasigurandu-se un element esential, i anume aderenta pe intreaga

suprafatä dintre %idärie i betonul de cämä uialä.In aceste conditii, se atrage atentia asupra necesitätii elaborärii deurgentä a unui manual care sä cuprindä o pre%entare sistematicä ametodelor de consolidare (proiectare, elemente de calcul, executie



propriu-%isä) a clädirilor existente.In ceea ce prive te tehnologia de executie a acestor tipuri de lucräri,

sunt esentiale urmätoarele:

Consolidarea fi repararea zidiiriilor de ciiriimidii:injectarea fisurilor icräpäturilor cumortar de ciment;tencuialä armatä cu

plase din otel— beton;cämä uire cu betonturnat in situ;tiranti metalici; plombe din beton;

adäugarea deelemente din betonarmat;

consolidare cu elemente metalice;consolidarea peretilor decaramidd neportanti;re%idiri.

Consolidarea elementelor de construc;ii din beton armat:remedierea fisurilor cu

amestecuri pe ba%d de ciment(aplicarea peste fisuri a unei paste de ciment, respectivinjectarea fisurilor dedeschidere mare cu pasta deciment);remedierea fisurilor cuamestecuri pe ba%d de ra§iniepoxidice (aplicarea pestefisurd a unui chit epoxidic,

respectiv injectarea cu ra§indepoxidica a fisurilor cudeschidere mare);remedierea golurilor prin

betonare;consolidarea elementelor structurale din beton armat:

Grin%i :camd§uiald pe trei

laturi, cu betonarmat;camd§uiald pe patru



laturi, cu betonarmat;suplimentarea

armäturilor dincamp;consolidare cucorniere metalice;consolidare cutiranti metalici;introducerea de rea%eme suplimentare;consolidare cuetrieri transversalilocali;consolidare cu fibrede carbon.

Stalpi :camd§uiald pe 2-4laturi, cu betonarmat;consolidare cu

profile metalice;

consolidare cu fibrede carbon.Pereti structurali:

camd§uiald din beton armat turnatin situ ;torcretare;consolidare cu

profile metalice;consolidare cu fibre

de carbon.Plan§ee:

consolidare prinsuprabetonare;suplimentareaarmäturilor de la

partea inferioard a plan§eului;consolidare cu

profile metalice la partea inferioard a plan§eelor;



tiranti metalici;suplimentarea rea%emelor.

Consolidarea elementelor de construc;ii metalice:

intarirea sectiunilor;modificarea schemeistatice;consolidareaimbinarilor.



Consolidarea elementelor de construc;ii din lemn:

consolidarea grin%ilor in camp;sporirea capacit#tii portante prin schimbarea schemei

statice, marirea sectiunii transversale, introducerea detiranti. Lucr iiri de protec;ie a elementelor de

construc;ii:

tratamente de suprafatd pentru elemente de beton imetal; pelicule de protectie pentru elemente de beton, metal,lemn;mase de paclu pentru elemente de beton i metal;chituri pentru elementele din lemn;

folii pentru elementele de beton, metal, lemn;in%idiri i placari pentru elementele din beton imetal. Lucr iiri de intre;inere ci repara;ii

curente:

vopsitorii;hidroi%olatii la pereti;hidroi%olatii ori%ontale elastice i rigide;hidroi%olatii verticale elastice i rigide;imbundt#tirea aerisirii i ventildrii peretilor subsolurilor;

repararea elementelor de constructii din beton, metal,%idarie, lemn;repararea invelitorilor.

In fig.1-4 se pre%intd cateva exemple privind tehnologii deconsolidare prin camd uire.





a b

c dFigura 2. Consolidarea prin cämäsuire astalpilor de beton armat: a) Prelucrarea prin spituire a suprafetei betonului vechi pentru asigurarea aderentei cu betonulcämäsuielii; b) Armarea cämäsuieliistalpilor; c) Cofrarea stalpilor pentru

turnarea betonului de cämäsuialä; d)Cämäsuialä de beton armat la stalpi,



executatä partial



b

a

a) Armarea camasuielii grinzii; b) Trecerea etrierilor camasuielii prin g?uri acute p

198

a b

Figura 3 . Consolidarea prin camasuire cu piese metalice (armare rigida) saumixtä (piese metalice si beton armat) a stalpilor de beton armat: a) Camasuire prin armare rigida; b) Cam4uire mixtd



XV. PRINCIPII DE BAZA ALE DIAGNOSTICARII

SI MONITORIZARII CONSTRUCTIILOR CU RISC

RIDICAT DE AVARIERE SI DEGRADARE

XV.~. Importanta monitorizarii constructiilor

Orientarea actuald, pe plan international, in domeniul constructiilor,in special al constructiilor civile, este reali%area unor obiective conform

unor criterii superioare de calitate privind siguranta, fiabilitatea in timp,confortul, estetica, protectia mediului.

Fenomenele produse de progresul societatii se reflects in constructii prin:

importanta sporit' acordata calitatii in constructii, cu un nivelcrescut al criteriilor de competitie i de agrementare;

importanta sporitti acordatti protejarii mediului natural iconstruit;

necesitati noi ale infrastructurii in constructii,determinate de aparitia unor noi %one regionale deinvestitii i aplicarea unor materiale i unor tehnologiide avangarda.

Comunitatea tiintificd internationald a constatat ca exists un decalajimportant intre aceste cerinte, tot mai stringente, i nivelul datelor de carese dispune pentru a optimi%a proiectarea i exploatarea constructiilor.

Toate acestea conduc la importanta, ce se releva a fi tot mai mare, pe care o capata evaluarea performantelor constructiilor .

Activitatea de monitori%are a constructiilor, atat a celor noi, cat ia celor in exploatare, corespunde unor cerinte majore ale societatiicontemporane.

Pe plan international, problema a fost abordatd, in mod sistematici tiintific, in ultimele doud decenii, nu numai pentru constructiile cunoscutecu risc major pentru populatie (cum sunt barajele sau centralele nucleare),dar i pentru alte categorii de constructii , considerate ca avand importantadin punctul de vedere al calitatii vietii (monumente istorice i constructii

de patrimoniu, constructii cu impact ecologic).In aceasta activitate au fost reliefate anumite principii de bath ,

impuse i de orientarea spre aplicarea cat mai extinsa a cerinfelor de



asigurare a calitätii atat in constructii, cat i in instituirea actiunilor demonitori%are a constructiilor noi sau in exploatare.

Apare, deci, clar rolul cercetärii interdisciplinare pentru stabilirea

de metodologii in domeniul investigärii i monitori%ärii stärii constructiilor,in vederea indeplinirii urmätoarelor scopuri principale:verificarea comportamentului unor obiective,structuri sau materiale de constructii, in vedereaameliorärii conceptiei celor viitoare;asigurarea indeplinirii, de cätre obiectivul inexploatare, a conditiilor de calitate, in special asigurantei i fiabilitätii;reali%area unor bänci de date, programe de calcul,sisteme expert, care sä serveascä scopurilor

precedente.Considerente economice impun, de asemenea, investigarea imonitori%area constructiilor,

Potrivit informatiilor RILEM, in majoritatea tärilor de%voltate, peste 40% din totalul resurselor industriei de constructii sunt folosite larepararea i mentinerea constructiilor existente i mai putin de 60% suntfolosite pentru reali%area de constructii noi.

Cheltuielile de intretinere i reparare ale unei constructii, a cäreicomportare este monitori%atä, pot fi mic orate cu 4% fatä de cele ale uneiconstructii neurmärite, inregistrandu-se totodatä o märire a duratei de serviciu.

Valoarea cheltuielilor de monitori%are, care cuprind : costul aparaturii,al montärii acesteia, al culegerii de date i al interpretärii, este, in general,evaluatä la 0,5-3% din costul investitiei.

Introducerea unei metodologii riguroase in monitori%area siguranteiconstructiilor, in special a celor care pre%intä un grad mare de risc, seimpune din urmätoarele considerente:

aplicarea criteriilor internationale de calitate laactivitatea de monitori%are a constructiilor;asigurarea unei monitori%äri eficiente i complete, ba%atä pe criterii obiective i tiintifice;

aplicarea metodelor de investigare i supraveghereoptime, introducerea tehnicilor perfectionate;asigurarea unei proiectäri care, pe langä criteriile desigurantä structuralä, sä tinä seama de necesitätile deexperti%are, investigare i monitori%are a comportäriistructurii (inclusiv in ca%ul in care proiectul se referäla remediere);

asigurarea fondurilor necesare monitori%ärii constructiei, atat cainvestitii (aparaturä, amenajäri, echipament pentrutransmitere de date), cat i ca exploatare in timp a sistemului

de monitori%are; posibilitatea obtinerii de date initiale privind constructia (care, inmajoritatea ca%urilor, lipsesc) i de date statistice privind



comportarea in diferite



situatii. Aceste date sunt esentiale pentru evaluarea i diagnosticarea st-ariiconstructiei, in scopul determin-arii atat a m-asurilor de remediere, cat i a unor m-asuri mai complexe, privind declan area st-arilor de averti%are i alarmare;

posibilitatea de incadrare in sisteme informationale centrali%ate de monitori%are a principalelor constructii cu riscridicat;utili%area experientei internationale in domeniu - monitori%area unor anumite categorii de constructii - de exemplu,monumentele istorice, centralele nucleare, constructiilesubterane, care sunt urm-arite in t-arile de%voltate in modextins i cu cele mai noi tehnici .

XV.2. Situatia pe plan national si internationalin domeniul monitorizarii constructiilor

Monitori%area sigurantei structurale a constructiilor — respectivanali%area st-arii constructiei i supravegherea evolutiei sale — este unadin preocup-arile esentiale ale speciali tilor in constructii i ale celor cer-aspund de exploatarea constructiilor.

Aceasta este determinat-a de o serie de tendinte i cerinte in politicaconstructiilor, ap-arute in ultimii ani, din care cele mai importante sunt:

Necesitatea evitärii accidentelor majore

Constructiile, categorie vast-a, ce cuprinde constructii industriale,energetice, de transport, locuinte, cl-adiri i %one cu important-a cultural-a i istoric-a, au generat numeroase accidente, soldate cu victime omene ti,catastrofe ecologice sau pagube economice i culturale importante.

Lucr-arile publice au devenit, din ce in ce mai mult, surse potentialede accidente i avarii, din cau%a fie a unor factori naturali, fie adeficientelor de constructie, fie chiar a unor actiuni deliberate.

Acestea se manifest-a din cau%a, pe de o parte, a ponderii tot maimari pe care lucr-arile publice o au in civili%atia uman-a i, pe de alt-a parte,a faptului c-a ele devin tot mai complexe. Complexitatea este dat-a, maiales, de de%voltarea pe suprafete mari, de dimensiunile importante pein-altime, de tehnicile de constructie noi, de materialele noi, de destinatiilemultifunctionale i de amplasarea in %one dificile.

Introducerea conceptului de calitate ci asigurare a calitätiiConceptului de calitate ii sunt asociate atingerea unor criterii de

performant-a privind siguranta i durabilitatea, toleranta dimensional-a,functionalitatea i confortul, comportarea in timp, eficienta tehnico-economic-a.Deci, monitori%area constructiilor in scopul determin-arii sigurantei,durabilit-atii i mentinerii lor in timp este una din componentele principale alecalit-atii constructiilor. In acela i timp, se impune aplicarea criteriilor de calitate



internationale i activitatilor de monitori%are a constructiilor - actiuni careimplicd utili%area unor sisteme de masurd complexe.

Prin aplicarea cerintelor calitatii se asigurd :

date comparabile privind comportareaunor categorii deconstructii;

uniformi%area pe planeuropean a metodelor de monitori%are, deci

posibilitatea utili%ariilargi a informatiei.

Propunerile de evaluare statistics a calitatii corespund aplicarii din cein ce mai insistente a metodelor statistice, component-a de ba%d a aplicarii

regulilor calitatii. In utili%area acestor metode, o importantä foarte mare oare, pe langd culegerea propriu-%isä de date, circulatia informatiilor. Res pectarea mediului construit cu valoare de patrimoniu

Din ace st punct de vedere, se pune un accent tot mai pronuntat perefacerea, in spiritul respectului fatä de aspectul initial, a clädirilor avandvaloare istorica, culturald sau de document.

Diagnosticarea cat mai corecta, refacerea tiintifica , cu afectarea catmai mica a structurii i finisajelor initiale, sunt insotite de echiparea acestor constructii cu sisteme complexe de monitori%are, in vederea mentineriisigurantei i stabilitatii i evit#rii aparitiei de degradari importante.

Cerinte tot mai riguroase privind protectia se,'ne,'te,'tii ci

mediuluiMonitori%area constructiilor din punctul de vedere al sigurantei

structurale are ca obiectiv atat siguranta ocupantilor unei constructii ,cat i preintampinarea pericolului potential al unei constructii de a afecta, prindistrugerea ei, viata i sandtatea oamenilor sau mediul inconjurätor.

Considerente economice relativ la proiectare ,ex ploatareciintretinereA a cum s-a aratat, existenta unei bänci de date complete i

sistemati%ate aduce mari beneficii proiect#rii, permitand sä se cunoascacomportarea unor ansambluri, elemente sau materiale, pe o perioadd mare

de timp, in cele mai diverse situatii de exploatare, deci permitand utili%areametodelor de calcul, a coeficientilor de sigurantä i materialelor optime.Din punctul de vedere al exploat-arii i intretinerii, monitori%area

unei constructii permite determinarea re%ervei de re%istenta, observareadin timp a tendintelor de degradare, deci posibilitatea de a lua mäsuri destopare a lor sau de executare a lucrarilor de remediere intr-o fa%dincipientä, deci la un pret mai sca%ut.

Necesitatea existentei unor informatii cat mai extinse privind com portarea materialelor, elementelor, structurilor, latoate,' gama de solicite,' ri, inclusiv la cele extremeDin categoria solicit#rilor extreme fac parte ,in special, solicit#rile

datorate seismelor, fenomen care afectea%d %one construite foarte mari,cu populatie densä. Studiul comportarii constructiilor la solicitäri seismiceeste in stransa legaturd cu proiectarea antiseismica i constituie unul din



domeniile in continua, de%voltare ale tehnicii, din cau%a implicatiilor maj ore.



Alte solicitari extreme care trebuie luate in consideratie sunttemperaturile foarte ridicate sau foarte scd%ute, explo%ii, incendii, coli%iuni,solicitari in subteran.

Avand in vedere ca aceste solicitari duc, de cele mai multe ori,materialele de constructii i structurile in domeniile limit:a, nelineare, lacare legile de comportare cunoscute nu se mai aplica, singura solutieeste determinarea experimentald a parametrilor care caracteri%ea%dcomportarea constructiei i evolutia lor.

A paritia unor zone construibile cu caracteristici noi A paritia unor materiale de constructie ~i a unor tehnologii

noi A plicarea unor metode de calcul noi

Este evident faptul ca aceste conditii noi pot duce la fenomene i

moduri de comportare noi, pe care un calcul teoretic, oricat de complex,nu poate sä le determine in mod cert.Mai ales, in aceste ca%uri, verificarea experimentald, prin incercari

i prin urmarirea comportarii in timp, este esentiald pentru siguranta idurabilitate..

In acest context, monitori%area constructiilor are pe plan international urmatoarele caracteristici :

Organi%area controlului sigurantei lucrarilor publice se faceatat la nivel local, cat i la nivel central. La e aloanele locale,situate in vecinatatea obiectivului monitori%at, se face punerea inevidenta a evenimentelor, investigandu-se datele privind defectiunilesau posibilitatea aparitiei lor, respectiv cau%ele potentiale.La e alonul central, se adund toate informatiile necesare pentru a

se constitui o arhivare completd i permanenta, se anali%ea%d informatiilede catre personalul competent i, pe ba%d de programe speciale, seinterpretea%d i se evaluea%d fenomenele, o data cu propunerea masurilor de interventie necesare.

Controlul rational i sistematic al sigurantei structurale alucrarilor publice trebuie sä cuprind# mai multe etape obligatorii,

bine definite:determinarea necesitatilor constructiei, din punctul de vedere al

monitori%arii, functie de riscul potential i de importantaconstructiei;

intocmirea unui plan/proiect de experti%are imonitori%are complet;supravegherea periodica prin speciali ti i experti, laintervale regulate, prin masuratori cu aparaturd adecvatdi insotita de validarea i prelucrarea masurarilor;arhivarea datelor;

interpretarea observatiilor vi%uale i a datelor obtinute din masurdri,diagnosticarea sigurantei structurale a constructiei ideterminarea re%ervei de siguranta.

•Ansamblul activitätii de supraveghere a comportärii in timp se reali



%ea%ä pe ba%a unor proiecte de specialitate, elaborate o datä cu proiectele de executie (in ca%ul constructiilor noi) i cu proiectele deconsolidare i remediere (pentru constructiile in exploatare).

Existenta acestor proiecte este o conditie a aprobärii i asiguräriiconstructiei.Aparatura pentru monitori%area comportärii constructiilor se

perfectionea%ä continuu, aplicandu-se progresele inregistrate inelectronicä, microelectronicä, tehnici informationale i punerea inevidentä a noi fenomene i tehnologii i posibilitätii de aplicare a lor indomeniul mäsurärilor in constructii.In tärile cu activitate sustinutä in domeniul supravegherii constructiilor

s-au de%voltat intreprinderi speciali%ate in conceperea i fabricarea uneigame largi de instrumente de mäsurä i control.

Aceste intreprinderi detin echipe de ingineri cu (naltä calificare indomeniul urmäririi comportärii i grupe de tehnicieni experimentati in utili%area aparaturii de profil.

Monitori%area comportärii constructiilor se executä atat dupäreglementärile proprii ale fiecärei täri, cat i dupä prescriptiiinternationale importante, cum sunt cele RILEM — pentruansamblul constructiilor i ICOLD — privind barajele i constructiileaferente lor. In concluzie, in tsrile care au abordat de mai mult timp ci in

mod sistematic problema monitorizsrii constructiilor cu risc ridicat,

nu ex i s t s cons t ruc t i e de impor tan t s care s s nu f i e a t en t supravegheats ,cu cele mai eficiente metode.

Se remarcä:echiparea constructiilor intr-un numär mare de puncte deinteres cu aparaturä de mäsurä perfectionatä;

folosirea unor sisteme automate perfectionate deculegere, validare, prelucrare a datelor i lansare desemnale de averti%are;reali%area de sisteme expert i programe de calculcomplexe, destinate monitori%ärii sigurantei

structurale a constructiilor i ansamblurilor deconstructii;

elaborarea de cercetäri de specialitate pentru echiparea fiecäreiconstructii importante cu aparaturä de mäsurä i control, invederea selectionärii tipurilor de aparate optime pentrusituatia respectivä.

In Romania, activitatea de monitori%are a comportärii constructiilor cu risc ridicat a avut prevederi obligatorii i abordare sistematicä numaiin ca%ul constructiilor hidrotehnice.

Normativele apärute in ultimii ani, respectiv, Legea 10/1995 privind

calitatea in constructii i P 130/1997 „Normativ privind urmärirea comportäriiin timp a constructiilor" preväd obligativitatea acestei activitäti, dar nu



instituie criterii $i principii ferme privind modul de selectare a constructiilor ce trebuie monitori%ate $i, mai ales, nu fac referiri la complexitatea $inecesitatea aplicärii metodelor moderne de mäsurä la echiparea

constructiilor.

XV.3. Principiile echipArii cu aparatura pentrumonitorizarea constructiilor din punctul de vedereal sigurantei structurale

XV.3.1 Etapele echipiirii cu aparaturii pentru monitorizareaconstructiilor in exploatare

Echiparea cu aparaturä a unei constructii in vederea monitori%äriisigurantei structurale este eficientä numai in ca%ul in care este reali%atäin mod sistematic $i $tiintific, prin respectarea unor etape obligatorii.

Evaluarea gradului de risc al constructiei, in urma culegerii dedate privind caracteristicile constructiei ci istoria ei, ci a unei inspectii preliminare

Definirea unui indice global de risc pentru o constructie implicä oinventariere de caracteristici ale constructiei respective, cat $i a mediuluiin care este amplasatä. Importanta relativä a diver$ilor factori de risc

partiali pre%intä o mare diversitate, functie de tipul constructiei.

Factorii de risc identificati in vederea urmäririi in exploatare sereferä, cu preponderentä, la posibilitätile de aparitie a unor avarii struc-turale, care afectea%ä siguranta $i durabilitatea constructiei.

Factorii partiali de risc se referä la caracteristici ale constructiei$imediului $i se pot grupa astfel:

* Factori de risc produci de caracteristici constructive, determinatede proiectare ci executie:

a) proiectare:infrastructura: existenta studiilor asupra terenului de fundare,adancimea de fundare, calitatea terenului, tipul de

fundatie $i sensibilitatea ei, exigente structurale la proiectare;

suprastructura: inältime totalä, sensibilitateasuprastructurii, exigenta structuralä la proiectare,existenta elementelor de re%istentä structuraläredundante, grad de asigurare antiseismicä,respectarea reglementärilor actuale, calitateamaterialelor prevä%ute in proiect,

prevedereaposibilitätilor de inspectare a elementelor dere%istentä, existenta unui proiect de incercare $i

urmärire a comportärii, modul de proiectare aamplasärii instalatiilor tehnologice, repetabilitateaconstructiei.



b) executie:respectarea proiectului de executie;calitatea materialelor puse in opera;

intreruperi in executie;tehnologii de executie;exercitarea controlului in timpul executiei;executarea unor incercari de proba i re%ultatele lor. *

Faetori de rise determinati de elemente exterioare eonstruetiei(mediu) :

a) factori de risc determinati de comportarea terenului de fundatie:alunecareaterenului defundatie;

infiltratii , nivelulapei freatice,inundatii;

b) factori de risc determinati de mediul exterior constructiei:umiditateexterioara;valori absoluteextreme aletemperaturii;incarcari cu%apadd;

actiunea vantului;c) factori de risc determinati de mediul interior constructiei:

umiditateainterioara;temperaturainterioard ivariatiiletemperaturii;

d) factori de risc produ i de poluare:agresivitatea apelor

subterane;mediu coro%ivexterior;mediu coro%ivinterior;actiuni biologice i

biochimice;campuri electrice,magnetice, radiatiinucleare.

* Faetori de rise produgi de eonditiile de exploatare a eonstruetiei :

varsta constructiei;numarul seismelor majore suportate;urgente pentru



interventiaseismica;evenimente

survenite in viataconstructiei -incendii, ocuri,distrugeri datorateunor operatiimilitare;modificaristructurale;reparatii, reabilitari,consoliddri — respectiv efectuareai calitatea lor;degraddri vi%ibile;degradari aparute lainfrastructura (fisuri intalpi i pereti subsol,soclu);degradari aparute lasuprastructurd:

modificareacaracteristicilor

dinamice alesuprastructurii;fisuri — amplasarea,directia, evolutialor;variatii aledeschideriirosturilor;sageti aleelementelor de re%istenta ori%ontale;



inclindri ale elementelor verticale (coloane, pereti, turnuri),deplasdri relative aleelementelor structurale,tasari diferentiale (subincarcdri directe sauadiacente, cau%ate deexcavatii i lucrarisubterane);

vibratii, ocuri - din functionarea utilajelor iechipamentelor i din trafic;respectarea destinatiei — schimbarea cu sau f#rdmodificari ale structurii de re%istenta sau ale conditiilor de exploatare;

comportarea materialelor de constructie i instalatiilor;comportarea globald a elementelor structurale - sereferd la pierderea bruscd sau graduald a capacitatii

portante, cu sau f#rd averti%are;comportarea globald a sistemului constructiv - ca%urilein care cedarea elementelor structurale duce sau nu lacedari locale sau colaps total, imediat sau gradual;

urmdrirea comportdrii in timp; se aprecia%dproiectul deurmarire a comportarii, elaborat initial, i modul de aplicare :

calitatea,complexitatea i

gradul in careacesta raspundenecesitdtilor;respectareintegrald, montareaaparaturii,respectarea

programului ifrecventeimasuratorilor;eventuale completarii adapt#ri ale

proiectului initial;fiabilitatea sistemuluide monitori%are;

operativitatea prelucrdrii datelor i informdrii factorilor de deci%ie.

* Date privind istoria constructiei - se aplicii numaiconstructiilor in exploatare.

Cartea tehnicd a constructiei - mdsura in care aceastareflects datele necesare urmaririi comportgriiconstructiei.

Studii geotehnice de teren - executate in perioada de exploatarein urma aparitiei unor fenomene periculoase.Studii asupra mediului.Existenta datelor initiale privind constructia:



existenta proiectuluii a calculelor initiale;existenta detaliilor constructive.

Efectuarea de experti%e i incerc#ripentru stabilirea datelor constructiei.Existenta datelor din perioada de executie.

Existenta datelor privind exploatarea - cu referire la factoriienuntati la punctul respectiv.Existenta datelor privind evolutia degraddrilor — existentaunei bdnci de date privind experti%e i mdsurari anterioare —,foarte necesard in ceea ce prive te interpretarea citirilor,stabilirea limitelor de averti%are i alarmare i luarea de deci%iiin ceea ce prive te necesitatea i gradul de complexitate almonitori%#rii.



Amplificarea factorului global de risc

Factorul global de risc al constructiei este amplificat conform prioritestilor de urmesrire, corelate cu importanta sau riscul sporit in exploatare:

A. Impactul asupra societe,' tii ci mediului; se iau in consideratie:a) siguranta vietii :

probabilitateade moarte sauresnire pentru

persoanelesupuse ha%arduluistructural;

numesrul de persoane afectate; posibilitatea dealarmare i evacuarein timp util;

b) siguranta mediului natural i construit:

distrugeri colateralede constructii;distrugeri de mediu-afectarea echilibruluiecologic;cre terea poluesrii;

c) impactul social, determinat, in special, de importanta istorices sauculturales:

valoareaarhitectonices;asociere cuevenimente sau

personalitesti;importanta asupravietii colectivitestii;

impactul asupraopiniei publice.

In unele tesri, s-a trecut la un sistem de cuantificare a valorii cultu-rale, dar i de cuantificare a posibilitestilor financiare de remediere imonitori%are a constructiilor cu valoare de patrimoniu.

B. Amplasarea construc tieiintr-o zone,'cu pericol seismic amplifice,'

necesitatea de monitorizare ci determine,' o complexitate mai mare a

sistemului de monitorizare.

C. Importan ta construc tiei; determinarea importanteiconstructiei i complexitatea sistemului de monitori%are se fac, pentru



Romania, conform normativului P100/1992 i STAS 10100/1975. Incadrarea construc tiei in categoria de urme,'rire a comporte,'rii

Urme,'rirea curente,' este obligatorie pentru toate constructiile,

dimensiunile actiunii fiind, inses, determinate de gradul de risc evaluat. Inspec tia extinse,' se instituie asupra unei constructii, functie de

valoarea evaluates a factorilor de risc; se face, cu prioritate, asupradomeniilor i parametrilor afectati de valori mari de risc.

Pentru diagnosticarea cat mai precises a stesrii constructiei din punctulde vedere al sigurantei structurale, pot fi recomandate, in cadrul inspectieiextinse, i incercesri preliminare.

rmarirea speciala se aplica atunci când factorul global de risc

sau unul din factorii de risc pe domenii atinge valori mari sau cu evolutie periculoasä.Pe plan international, aceste constructii cu risc sporit sunt echipate

cu sisteme automate de culegere a datelor on-line i in timp real.Scopul final al acestor actiuni este, pe längd asigurarea sigurantei struc-

turale a constructiei, i elaborarea unuimodel de comportare a constructiei In elaborarea proiectului privind sistemul de

monitorizare,

trebuie sa se aiba in vedere:datele initiale ale proiectului:

principalele fenomene ce urmea%d a fi monitori%ate; parametrii importanti, legati de aceste fenomene, ce urmea%d a fimasurati, tinand seama i de necesitatea completarii, validariireciproce i coreldrii, in cadrul interpret#rii datelor, cu datecomplementare (exemplu: temperaturi, precipitatii, date privindmediul, vibratii, poludri etc.);

— principalele %one ale constructiei care urmea%d a fi urmärite.In ce prive te cerintele referitoare la aparatele ci dispozitivele de

masura ci control , in scopul selectionarii tipurilor de aparate cu careurmea%d a fi echipatä constructia, acestea vi%ea%d:valoarea maxima preva%utd pentru fiecare parametru i punct demasurd;variatia minima de interes pentru fiecare parametru i punct demasurd;conditii de utili%are - mediu, fiabilitate, robustete;

conditii de montaj impuse de constructie - gabarit,amenajari necesare etc.;conditii impuse de constructie privind citirea datelor:accesibilitatea punctelor de masurd i citire,necesitatile de telemäsurare i centrali%are amasurarilor;



cerinte privind modul de transmitere a datelor de lamasurari, prelucrarea i luarea de deci%ii - centrali%are,teletransmitere, alarmare automata.

XV.3.2. Continutul proiectului de monitorizare a constructiei:

Stabilirea amplasarii i anumarului de %one demdsurare (sectiuni) pentruintreaga constructie i aamplasarii i numaruluide puncte de masurd

pentru fiecare %ond

(sectiune).Stabilirea numarului deaparate i dispo%itive demasurd i control pentrufiecare punct.



Pentru %onele de interes deosebit, se va prevedea un numar sporit deaparate cu principii de masurd diferite, pentru validarea reciproca a datelor de la masurtri i pentru asigurarea fiabilitatii sistemului pe ansamblu.

De asemenea, se vor stabili i aparatele pentru obtinerea de date privind parametrii complementari, necesari prelucrarii i interpretarii.Stabilirea tipului i metodelor de monitori%are pentrufiecare parametru i fiecare punct de masurd.Observatii vi%uale referitoare la constructia propriu-%isd i la %ona aferenta. Se indica punctele i %onelesupuse observatiilor vi%uale, fenomenele urmarite isituatiile ce trebuie semnalate.Datele necesare pentru echiparea cu aparate cidispozitive de niisurii i control :

a) Alegerea tipului de aparat sau dispo%itiv, functie de:

preci%ia de masurdnecesard - determinatade variatia minima deinteres a parametruluiin punctul respectiv;gama (domeniul) demasurd - determinatade valoarea maxima

preva%utd a parametrului (cu uncoeficient desiguranta pentru a

preveni distrugereaaparatului);

accesibilitatea punctului de masurd;conditii de montare icitire a indicatiilor,

protectie, verificare,intretinere;compatibilitate curestul aparaturii dinsistemul de masurd;robustete ifiabilitate ;mentinereacaracteristicilor intimp; posibilitate detelemasurare icentrali%are acitirilor;costul aparatului,



anexelor,amenajarilor,operatiilor de montaj;raportul optimcalitate / pret.

b)Detalii privind amplasarea aparaturii in constructie i%onele adiacente, descrierea sectiunilor ce urmea%d a fi echipate;explicitarea schemei de amplasare, completata cu plan ele cecontin cotele de amplasare a aparatelor.

c)Instructiuni de montaj generale pentru fiecare tip deaparat completate cu instructiuni i cu plan e cu detalii de montajspecifice fiecarui punct, cuprin%And:

descriere, mod defunctionare , date

tehnice;descriere detaliata amontajului;mod de efectuare alucrarilor de receptie,inainte de montare i lamontare;mod de efectuare amasurdrii ,inclusivfolosirea aparaturii decitire;modul de prelucrare a re%ultatelor - prelucrare

primard, corectii; program de verificare icontrol - etalonari,calibrari;



conditii de receptie, transport, depo%itare;mäsuri de protectiamuncii la montare i utili

%are;fi a tip de montaj iformulare pentruinscrierea datelor citite.

d)Stabilirea necesitätilor i modalitätii de alimentare cu energiea traductoarelor i aparaturii de citire, precum i a ni elor,cäminelor sau camerelor de mäsurä; necesitäti de alimentare de altänaturä (dispo%itive hidraulice, sonde etc.).

e)Detalii de proiectare privind amenajärile anexe: trasee decabluri pentru telemäsurä, modul de protectie a cablurilor ,spatii pentru comutatoare i puncte de racord; ni e, cämine i

camere de mäsurä.f)Grafic de e alonare a montajului aparatelor i dispo%itivelor

de mäsurä - referitor atat la lucrärile pregätitoare, amenajärileanexe, cat i la montajul aparatului; acestea vor fi corelate cu fa%ele de executie a constructiei sau lucrärilor de reabilitare.

g)Determinarea metodei de culegere a datelor:citire directä;telemäsurare i citirecentrali%atä;telemäsurare, citirecentrali%atä iautomati%atä.

Caracteristicile cerute sistemului automat de culegere a datelor Datele tehnice ale statiei automate de culegere a datelor (in ca%ul

in care se achi%itionea%ä un tip aflat in fabricatie) sau tema de proiectarecompletä ,in ca%ul in care se prevede comandarea unei statii speciali%ate

pentru obiectivul respectiv. Pentru executia unei statii automate deculegere a datelor se va intocmi un proiect de specialitate separat .

h) Determinarea metodologiei de prelucrare i transmitere a datelor.In ca%ul in care sistemul de culegere a datelor implicä conectarea

la un nivel superior de prelucrare i interpretare a datelor, cat i de deci%ie, proiectul trebuie sä continä:

caracteristicileechipamentelor necesare

pentru teletransmitereadatelor (linie telefonicä,radio); eventual tema

pentru un proiect despecialitate, dacäsistemul de

transmitere pre%intäcomplexitate mare;lista de materiale i



elemente pentrutelemäsurare.

i)Prevederea unui sistem de semnali%are ,eventual alarmare;in ca%uri deosebite se va intocmi un proiect de alarmare.

j)Programul mäsurärilor pentru fiecare parametru i punctde mäsurä; cuprinde frecventa mäsurärilor necesare in ca%ulexploatärii normale a constructiei, precum i in momenteimportante din viata constructiei.

k)Programul prelucrärii i transmiterii datelor (inregistrare,arhivare, prelucrare primarä, prelucrare complexä, transmitere lafactori de deci%ie).

l)Program de verificare, calibrare, etalonare pentru intregsistemul de monitori%are (conform cerintelor sistemului de

calitate).0)Componenta grupei de speciali ti pentru monitori

%area constructiei (cu explicitarea specialitätii, calificärii,numärului necesar):

grupa de montaj alaparaturii;grupa care va executaactivitatea de urmärire acomportärii; programul stagiilor deinstructaj pentru personalul despecialitate.

n)Program de asistentä tehnicä de specialitate pentrumontare i utili%are.

o)Devi% general privind activitatea de monitori%are aconstructiei.

XV.3.3. Stabilirea metodologiei de prelucrare

§i interpretare a datelor Metodologia de prelucrare i interpretare a datelor este o actiune

de importantä la fel de mare ca i cea de culegere a datelor.Prelucrarea i interpretarea corectä a datelor de la mäsuräri i

investigatii au implicatii in diagnosticarea in mod complet i operativ astärii constructiei din punct de vedere structural .

Se pun urmätoarele probleme: Necesitatea existentei unei bänci de date, care sä continä:

datele initiale aleconstructiei i ale parametrilor



importanti pentrusiguranta structuralä;datele de exploatare

inclu%and istoriaconstructiei (istoriadegradärilor,reparatiilor) i re%ultatulobservatiilor,incercärilor, experti%elor;limitele impuse princalcul (in ca%ulconstructiilor noi), saucalculate statistic,

pentru parametriiconstructiei supu imonitori%ärii (in ca%ul constructiilor inexploatare).

Stabilirea unui model de comportare pe ba%a acestor date, inscopul luärii de deci%ii de intretinere, remediere; la limitä - deaverti%are sau alarmare.

Stabilirea corectii a valorilor de referingii ale parametrilor invederea luärii de deci%ii este o problemä deosebit de importantä icomplexä.

Modelul matematic pe ba%a cäruia se face anali%a constructieilucrea%ä cu anumite simplificäri, presupun-nd :

deformatiile i eforturile uniform distribuite;modulele de elasticitate la valori medii;



coeficienti medii de variatie cu temperatura;ipote%e simplificatoare asupra comportarii reologice:

variatiile

dimensionale para%ite cau%ate dediferentele detemperaturd,umiditate i continut inapd la materialele

poroase - neglijabile;influenta factorilor aleatori (ambient,deteriorari) - nuld;

date precise privindstructura,comportarea iaccidentele terenuluide fundatie.

Din aceastä cau%a, valorile de referintä ale parametrilor importantiai constructiei, care descriu starea constructiei i re%erva de sigurantä,in special cei ce se referd la siguranta structurald, stabiliti initial la

proiectare sau prin calcule, pot diferi foarte mult de valorile reale, in ca%ul unei experti%äri.

Solutia acestei probleme o constituie stabilirea valorilor de referintä prin masurari sistematice (pe perioade lungi i in toate situatiile careapar in viata unei constructii) i prelucrarea statistics a datelor.

Prin aceastä metodd se pot determina valorile reale de functionarea constructiei, se poate reali%a o diagnosticare corectä i se pot lua deci%iicorecte privind interventiile de reabilitare, averti%are, alarmare.

Valorile parametrilor importanti, determinate statistic, definescastfel un model real de functionare a constructiei.

In instalatiile de culegere de date moderne, ba%ate pe tehnica decalcul, se poate re%olva in mod automat problema limitelor, prin

determinarea, de catre sistem, a unor limite corelate cu fenomenele reale.Sistemul efectuea%d controlul structural al constructiei. Valoareacitit# se compard cu limite prestabilite:

fixe - introduse initial inmemorie-valori minimei maxime;interval de tolerantä,relativ la variatia

periodica - obtinutd prininterpolare, printr-o

functie periodicaconform metodeiFourrier;



obtinute prin corelareacu alte valori masurate.

Datele care se inscriu in aceste limite, fiind validate in prealabil,

indica o comportare normald a structurii controlate.Compararea datelor se face relativ la comportarea anterioard aconstructiei, prin aplicarea a trei nivele diferite de control:

plasarea valorilor ininteriorul gamei devariatie a pragurilor fi%ice, definite in raportcu caracteristicile fi%iceale parametrului sau cuevolutia in timp

predeterminatd;controlul ratei de variatie avalorilor — vite%a devariatie nu trebuie sä depaeasca un anumit prag,

prestabilit, determinat devaloarea masurataanterior;



compararea intre datele furni%ate de mdsurarile reale i celefurni%ate de modelul numeric de referintd, ba%at, la randul lui

pe comportarea reald a structurii.

XV.4. Metode moderne de diagnosticaresi monitorizare a constructiilor

Diagnosticarea i monitori%area constructiilor utili%ea%d, in pre%ent,metode foarte variate i care fac apel la cele mai noi metode de mdsurdaparute in tehnicd, combinate cu metodele traditionale indelung verificate.Ele se pot clasifica in :

metode ba%ate pe anali%a dinamicd;metode nedistructive;

metode semidistructive;metode fi%ico — chimice;metode electrice i mecanice.

Metode de detectare a avariilor bazate pe analiza dinamich

Determinarea amplasarii i dimensiunilor avariilor structurilor prinmdsurari de vibratii a luat o mare de%voltare. Cercetarile relative laaceste metode au fost initiate datoritd necesitatii imperioase a unei metodenedistructive mai precise.

Tehnicile de inspectare ba%ate pe mdsurari de vibratii sunt necesare,

in special, la structuri mari, deoarece nu necesitd accesul specialistuluila constructie, a a cum cer tehnicile ba%ate pe observatii vi%uale, mdsurdridirecte, mdsurdri cu ultrasunete, mdsurari prin emisie acusticd etc.

Una din consecintele unei avarii structurale (ex: fisurd ) este ovariatie a rigiditdtii locale , avAnd ca urmare scdderea frecventei naturalea constructiei, cea mai aplicata dintre aceste metode fiind cea ba%atdnumai pe variatia frecventei naturale.

Comparand variatiile, determinate experimental, ale modurilor devibratie cu modelele de vibratie pre%ise teoretic, se poate presupuneamplasarea i / sau dimensiunea avariei. Totu i, aceast# metodd necesitd

cunoa terea teoreticd a modurilor de vibratie a structurii la diferiteledeteriordri, variabile ca amplasare i dimensiune. Re%ultatul corectdepinde, deci, de gradul in care modelul matematic descrie comportareadinamicd a structurii avariate i neavariate.

De fapt, determinarea avariilor prin mdsurarea schimbarilor incomportarea dinamicd pune problema inversd, adicd, a modului in care

pot fi obtinute informatii asupra amplasarii i dimensiunilor deteriordrilor, prin cateva mdsurari dinamice.



Existä trei metode principale de re%olvare a acestei probleme:metodaba%atäpe raportul dintre variatiile mici ale frecventelor naturalemäsurate i variatiile determinate teoretic. Este utilä la determinarea

amplasärii

deteriorärilor, dar nu dä preci%äri asupra märimii lor;metoda ba%atä pe metoda elementelor finite, pornindde la frecventele proprii determinate experimental.Matricea rigiditätii este datä ca o functie adimensiunii i amplasärii defectului . Scäderea ceamai accentuatä a rigiditätii, comparatä cu rigiditateastructurii intacte, dä cea mai probabilä amplasare adefectului;

metoda retelelor „neuronale", artificiale; apartine uneicategorii mai largi de metode , in care parametrii unui model

structural aprioric,

stabilit analitic (masä, rigiditate, amorti%are) sunt ajustati pentru a minimali%a diferenta dintrevalorile date de predictia analiticä i valorile mäsurateexperimental. Metoda retetelor neuronale artificiale cea maiutili%atä pentru determinarea avariilor este MLP(multilayered perception). Este un sistem de modelarematematicä in trepte, pentru simularea comportärii reale, din

punct de vedere dinamic, a structurii, inclusiv pre%entaavariilor, ca märime i amplasare, prin confruntarea treptatä cucomportarea constatatä experimental.

Metoda este complexä, dar stabile te o tehnicä de determinare on linea defectelor i constituie o preocupare de viitor a cercetärii in constructii.

Metode nedistructiveUtili%area metodelor nedistructive face posibilä atat detectarea i

locali%area defectelor, cat i evaluarea stärii materialelor de constructii.Problemele care apar la diagnosticarea constructiilor au fäcut

necesarä de%voltarea unor metode eficiente, u or de aplicat i care sä fiecapabilä sä ofere date cat mai complete asupra modificärilor apärute instructura materialelor, färä a influenta starea elementelor de constructiesau a materialelor.

Tehnicile de investigare nedistructive au ca scop evaluareacaracteristicilor materialelor, astfel incat sä se poatä detecta tipurile dedeterioräri structurale i amplasarea lor.

In afara metodelor nedistructive cunoscute (in special, ultrasonice),se lucrea%ä, in pre%ent, la aplicarea unor metode nedistructive noi, ba%ate

pe tehnici moderne cu de%voltare mare in alte domenii, dar care au gäsitaplicatii interesante i in domeniul mäsurärilor in constructii.

* Metode bazate pe propagarea semnalelor in materialele deconstructii

Metoda ultrasonicii de impuls

Aceastä metodd este cea mai utili%atd, beneficiind, deci, de o de



%voltare i perfectionare apreciabild a aparaturii de masurd i de unvolum mare de date experimentale, ceea ce permite o bund cunoa tere amodului de aplicare a metodei, a avantajelor i limitelor ei.

Determinarea %onelor degradate se ba%ea%d pe modul de propagarediferit al ultrasunetelor in mediu solid i in aer. Principala determinareeste masurarea timpului de propagare intre traductorul emitator i celreceptor, prin transmisie directä sau pe diagonald, prin comparatie intre%onele presupuse fisurate i %onele nefisurate. Timpul de propagare aparecrescut in %onele degradate, din cau%a modului de propagare aultrasunetelor, care ocolesc fisurile i microfisurile .

Din punctul de vedere al detectarii stärii de degradare a elementelor de constructii, se remarca urmätoarele avantaje ale metodei :

permite stabilirea existentei %onelor cu degradari ( respectiv

fisuri) i locali%area lor;metoda se poate aplica pe suprafata constructiei;metoda se poate aplica pe elemente sau structuri de orice forma,dimensiune, inclusiv cele cu o singurd fatä accesibild;aplicarea metodei nu necesitä pregatiri complicate;masurarile se fac in timp scurt;aparatura de masurd este relativ simplä i cu un cost mediu .

De%avantajele metodei sunt legate de complexitatea prelucrariidatelor, prelucrare care trebuie sä tins seama de un numar mare de factori,care influentea%a re%ultatele ( i care cer pre%enta unui specialist cu

experientä in prelucrarea datelor).Aplicarea metodelor ultrasonice de impuls pentru determinarea

starii betonului este reglementatä la noi in tara prin: „Normativ pentruincercarea betonului prin metode nedistructive" C26-85, editat in 1987.

Utilizarea metodelor cu ultrasunete la zidärie. Importanta marecare se acorda utili%ärii metodelor nedistructive i, in special, aultrasunetelor, la constructiile de %iddrie se datorea%d faptului ca un numar foarte mare de monumente istorice de mare valoare sunt construite inacest mod. Necesitatea de a le reabilita cu maximum de respect fatä destarea originald impune experti%area lor prin metode cat mai fine, din

categoria metodelor nedistructive.Metodele de investigare cu ultrasunete sunt dintre cele mai indicate

in aceastä privintä. Totu i, aplicarea metodei pre%intä dificultäti, din cau%afaptului ca atat cardmida, cat i mortarul de legaturd, mai ales dupd punerealor in opera, dau un material de eterogeneitate i neomogeneitate foartemare. Punerea in evidentä a fisurtrii, in acest ca%, este foarte complicatd.

Numai %idäria cu o grosime de panä la 1 m poate fi inspectatä cuaceastä metodä, limitändu-se astfel investigatiile structurale la elementesubtiri sau monolitice. In toate celelalte ca%uri se aplicä metoda seismicä,deoarece impulsurile se propagä la distantä mai mare ,semnalul avändintensitate mai mare i frecventä mai micä, deci absorbtia este mai redusä.

Este recomandabilä combinarea metodei cu ultrasunete cu metoda



„impact - ecou". — Metoda seismica - impact-ecou Prin metoda seismicä, undele

mecanice cu frecventa intre 300H% i 3 KH% sunt generate pe suprafata

elementului structural, de obicei cu un „ciocan". Undele se propagä prinelement i sunt receptionate de unul sau mai multi receptori.Timpul de propagare a undei longitudinale, care este cea mai rapidä

dintre ele, este mäsurat intre transmitätor i receptor. Vite%a undeicalculatä astfel depinde de proprietätile materialului, dar esteinfluentatä i de goluri; de exemplu, fisuri sau rosturi neumplute. Astfel deanomalii produc deviatii in propagarea undei, deci reduc vite%a.

Metoda seismicä permite diferentierea intre suprafete de diferitemateriale sau structuri; de exemplu, %idärie in straturi, deschideri umplute,rosturi. Deoarece re%ultatele depind de proprietätile mecanice, ea este,de multe ori, foarte utilä. Pot fi detectate, de asemenea, i golurile mari.

Metoda seismicä a fost folositä i pentru verificarea eficienteiinjectiilor destinate märirii re%istentei %idäriei.

In tehnica „impact —ecou" se studia%ä undele reflectate de %onelede „legäturä" exterioare i de discontinuitätile interioare, cum ar fi fisurilesau golurile.

Un traductor, montat pe aceea i suprafatä cu cel de impact,receptionea%ä undele intr-un anumit interval de timp i semnalul estesupus anali%ei Fourrier la un anali%or de spectru, emitätorul i receptorulfiind conectate la un calculator. Tehnica este folositä pentru locali%areadefectelor interne, pentru mäsurarea grosimii elementelor din beton, acolo

unde numai o fatä este accesibilä, i pentru a determina re%istenta.Relatia dintre vite%a de propagare i re%istenta la compresiune esteinfluentatä de multi factori, inclusiv umiditatea materialului i cea aelementului de legäturä. Pentru fiecare material testat trebuie sä sestabileascä o curbä de etalonare.

Metoda a fost folositä la experti%area coloanelor, peretilor etc. cugrosimi mai mici de 600mm. Cele mai bune re%ultate au fost obtinute ladetectarea fisurilor in materialele omogene, in care ca% s-au putut detectafisuri paralele cu suprafata.

Exemplu de utili%are a metodei „impact — ecou" : pentru estimarea re%istentei la compresiune a betonului in pilonii unui pod de beton de 80de ani in California. Suprafata betonului era friabilä i deterioratä.



Aplicarea ace stei metode (rapid-a i ieftin-a) a dat date privind re%istentamedie a betonului - mult mai util de tiut dec-t re%istenta local-a in diferite%one.

— Analiza spectralä a undelor de suprafa;ä (SASW),

utili%at-amai ales la suprafete cu o singur-a fat-a accesibil-a (pavaje, dale, drumuri),este o variant -a a metodei seismice .

Metoda a fost de%voltat-a de Universitatea din Texas pentru adetermina propriet-atile elementelor de constructii in straturi. In aceast-atehnic-a, suprafata materialului testat este lovit-a i dou-a receptoare,montate pe suprafat-a, m-asoar-a vite%a undelor de suprafat-a, functie delungimea de und-a. Vite%e crescute corespund unui modul de elasticitatemai mare, deci unei calit-ati superioare a materialului. Este necesar accesulla o singur-a fat-a a materialului.

Metoda este aplicabil-a cu re%ultate bune pentru pereti gro i de piatr-a sau %id-arie, dar un impediment este pre%enta unui material absor - bant, de exemplu ipsos.

Citirile se fac in frecventa (KH%), functie de defa%aj (grade).Ca ila celelalte metode ba%ate pe vite%a undelor, citirea i interpretarea datelor nu sunt u oare, iar echipamentul destul de scump.

— Metoda cantitativä cu ultrasunete. Metoda cantitativ-a cuultrasunete este ba%at-a pe tehnica de m-asurare „impuls — ecou". Modul de propagare a impulsurilor de frecvent-a ultrasonic-a ( 20 Kh% —200 Kh%) ,transmise betonului sau altui material prin cuplaj mecanic, depinde decaracteristicile materialului. Calitatea i defectele materialului influentea%-avite%a de propagare, amorti%area i forma undei la receptie. In acest fel, se pot determina, printre alte caracteristici, i starea de fisurare a materialului.

Metoda cantitativ-a, completat-a cu un program de calcul speciali%at,corectea%-a unele erori ale metodelor clasice, legate in special de struc -tura compo%it-a a materialelor.

Problema de ba%-a este separarea frecventelor para%ite, care apar din cau%a neomogeneit-atii materialelor i care se suprapun pestearmonicele impulsului purt-atoare de informatii privind defectelematerialului. Pentru re%olvarea problemei se recurge la calcule matematicecomplexe — se reali%ea%-a media de putere pentru fiecare component-a asemnalului.

Metoda necesit-a un echipament special, diferit de cel curent idotat cu tehnic-a de calcul.

Si-a demonstrat utilitatea la detectarea fisurilor i evolutiei lor, ladetectarea deterior-arilor din inghet — de%ghet, la inspectarea toroanelor,inclusiv in %onele de ancora.



Metoda tomografiei sonice este un procedeu care combinä tomo -grafia computeri%atä la frecvente sonice cu tehnicile de vi%uali%are recente.

Colectarea datelor se reali%ea%ä prin propagarea undelor acustice

prin mediu, de la surse (ciocan, aer comprimat, explo%iv) la receptor (sen%or pie%oelectric, accelerometru, geofon sau hydrofon ) . Amplasareasursei i receptorului poate varia astfel incat undele sä acopere din plinsectiunea supravegheatä, in mod uniform i intr-un numär mare de directii.Se obtine un numär mare de date, exprimate prin timpul de tran%it alundelor longitudinale, folosite pentru a construi schema distributiei vite%elor in sectiune. Vite%a este determinatä de modulul de elasticitate i dedensitate i, indirect , de re%istenta la compresiune a betonului, i dedefectele pre%entate de ace sta.

Problema principalä la investigarea intr-un anumit plan este gäsirea

unui model matematic care sä corespundä repartitiei vite%elor, mäsuratäexperimental. Ambele metode, de „reconstructie algebricä" i„reconstructie iterativä simultanä", sunt laborioase, necesitä programespeciale i ajustäri pentru optimi%are. Metoda mentionatä a dat re%ultate bune la investigarea elementelor structurale (stalpi, piloni ).

*Termografia in infrarocu este o metodä de testare pe suprafatä.Folose te fluxul de energie termicä aplicatä pe suprafata materialului saugeneratä de tensionarea materialului, flux care este afectat de proprietätile i%olatoare ale materialului i de gradul in care suprafata materialului radia%äenergie. Re%ultä diferente de temperaturä a suprafetelor, care sunt inregistratefolosind camere foto cu infraro u sau inveli uri speciale termice.

Echipamentul constä dintr-o camerä video cu instalatie specialä deräcire, cu cristale semiconductoare in nitrogen lichid. Se face fotografiereasuprafetei, iar culorile re%ultate indicä variatiile de temperaturä asuprafetelor. Culorile translatea%ä de la negru-violet, pentru rece, la ro u-alb, pentru cald.

Sunt detectate scurgerile de aer , diferitele tipuri de materiale, precum i anomaliile de suprafatä sau din interior, puntile, canaleleinterioare sau alte falii termice ale constructiei, cat i suprafetele umede.

Metoda este foarte utilä la detectarea scurgerilor de la acoperi uri — factor important de deterioräri la clädiri vechi, cum sunt monumenteleistorice —, a fisurilor in fatade, a i%olatiilor defecte la acoperi uri-terasä, astärii peretilor sub %ugrävealä.

Pentru %idärie, se obtin date privind deteriorärile, care au temperaturidiferite, legate, mai ales, de continutul diferit de ume%ealä in cärämidä i piatra poroasä, deterioratä.

Totu i, metoda este capabilä numai de a semnala anomaliile pesuprafatä i amplasarea lor , nu poate determina adancimea i grosimea;

re%ultatele sunt influentate de factori de mediu exteriori (temperatura iumiditatea ).

Reflectografia cu infrarocii se aplicä pentru determinarea graduluide penetrare a ume%elii in pereti.



*Utilizarea microundelor (radar)Proprietätile de propagare ale microundelor pot furni%a informatii

pretioase asupra structurii materialelor i pot sta la ba%a unei metode

nedistructive de incercare a constructiilor. Aceste metode se ba%ea%ä, ingeneral, pe douä caracteristici ale microundelor :Modul diferit de propagare in medii diferite, ceea ce

permite (la fel ca la procedeele optice) mäsurareadiferitelor märimi geometrice (distante, deplasäri, vite%e); puterea lor de penetrare permite, in plus, anali%ain profun%ime a unui material, pentru locali%areadefectelor, discontinuitätilor sau corpurilor sträine.Utili%ând energii slabe, se pot caracteri%a proprietätileunui material prin pierderile sale dielectrice.

In diagnosticarea clädirilor vechi ,mai ales a monumentelor istorice,metoda este utili%atä la:

detectarea unor caracteristici ascunse sub %idurile, pardoseala sau tavanul constructiilor vechi;

detectarea pre%entei mai multor straturi in %idärie (prin reflectareamicroundelor de stratul de legäturä);detectarea golurilor importante;

pre%enta elementelor moderne de metal introduse in %idärie;%onele de%integrate sau deteriorate;determinarea continutului in umiditate al materialelor din %idärie.Aplicarea microundelor, dat fiind domeniul extrem defrecventä utili%at (o,5- 4 GH%), pre%intä, totu i, numeroasedificultäti:

necesitatea unei aparaturi foarte pretentioase(radar) , cu performante superioare celor utili%ate inobservatia aerianä;domeniile de aplicare sunt limitate la medii cuconstante dielectrice ridicate;

solurile foarte umede, inveli urile bituminoase, argilele plasticeatenuea%ä puternic semnalul, limitând adâncimea de

penetrare;

interpretarea laborioasä i criticä a re%ultatelor (necesitä numeroase corectii); —iradierea personalului.In privinta interpretärii, trebuie sä se stabileascä, prin metode

analitice i corectii succesive, un a a-numit „model dielectric".Metoda este utili%atä intens de speciali tii din Germania, Italia, SUA.



*Metoda fibrelor opticeTehnica utili%ärii fibrelor optice s-a de%voltat initial in medicinä,

pentru examinäri interne. In pre%ent, cunoa te numeroase aplicatii i in

tehnica de diagnosticare a constructiilor. Instrumentul, denumit „fibroscop",este format dintr-un mänunchi de fibre optice flexibile, iar instrumentuldenumit „borescop", din fibre optice rigide. 0 parte din fibre au ca roltransmiterea radiatiilor unei surse de luminä foarte puternice, situatä la uncapät, celelalte servind la vi%uali%area obiectului prin lentile foarte

puternice. Extremitatea „de vi%uali%are" a cablului poate fi rotitä pentru ada imagini din diferite unghiuri.

Aceste instrumente au aplicatii i in evaluarea structurilor vechi, dar cu anumite limitäri. Este obligatoriu sä existe spatii libere in care sä se poatäinsera cablul pentru observatii vi%uale. Structurile din %idärie masive nu

posedä, de obicei, spatii in care sä se poatä introduce dispo%itivul.

Metoda s-a experimentat cu succes la constructiile din lemn, unde se poate face o gaurä micä in suprafata finisatä cu tencuialä sau lemn, pentruintroducerea cablului flexibil i culegerea unui numär mare de informatii.

Totu i, fatä de alte tehnici de mäsurä, in ca%ul in care nu existä alte posibilitäti de cunoa tere a structurii interne a elementului, se recomandäexecutarea unui orificiu (diametru de cca 12 mm) i introducerea unui

borescop cu fibre optice. De asemenea, se poate utili%a pre%entarosturilor i fisurilor pentru introducerea unui endoscop (exemplu, laCatedrala San Carlo in Roma).

Un parametru important al dispo%itivului este distanta focalä, pentruevaluäri structurale fiind recomandate distante focale mari.

Costul este moderat, functie de numärul de accesorii necesitat.*Metode magneticeDin varietatea de metode ba%ate pe proprietätile magnetice ale

materialelor pentru diagnosticarea constructiilor, are utili%are mai extinsämetoda de detectare a corpurilor metalice incluse. Se utili%ea%ä aparate detipul denumit „profumetru" sau „pahometru".

Metoda se ba%ea%ä pe perturbarea câmpului magnetic, generat de o bobinä, in pre%enta unui element metalic. Perturbatia este proportionalä cu märimea obiectului i apropierea de traductor.Traductorul este directional, deci deviatia este importantä când axalongitudinalä a lui i axa longitudinalä a obiectului metalic sunt colineare.

Aparatul a dat re%ultate bune la detectarea grin%ilor metalice caresuportä arcurile de cärämidä, cu cca 9 inch acoperire, de i nu apäreaniciun element metalic la suprafatä. De asemenea, se pot detecta coloanede otel in interiorul unei acoperiri cu granit de 8 inch. Se pot detecta uor i ancoraje de fier in peretii de piaträ.

Costul echipamentului nu este mare. Aparatul, dotat cu calculator, vi%uali%ea%ä po%itia i diametrul, prelucrea%ä datele.

Detectia electromagnetica este recomandatä i pentru utili%are intoate ca%urile in care este necesard certitudinea ca nu exists obiectemetalice ascunse, care pot perturba aplicarea altor metode.

* Utilizarea razelor X i Gamma Radiografia cu raze X sau Gamma. Sursa de radiatii se plasea%ä pe o

parte a elementului studiat, iar filmul fotografic pe cealaltä parte. Absorbtia ra



%elor este proportionald cu densitatea i numärul atomic al elementului.Radiografia cu ra%e X sau Gamma este utild mai ales la locali

%area i determinarea diametrului armäturilor inglobate.

Metoda cu ra%e Gamma este utili%atä pentru beton pand la 5o cm,iar cea cu ra%e X, pentru beton pand la 25 cm. Dacd nu se cunosc niciacoperirea cu beton , nici diametrul armäturii, se utili%ea%d metoda dubleiexpuneri.

Dacd grosimea este mai mare, se practica gduri pentru introducereasursei.

Metoda are ca avantaj faptul ca imaginea poate fi u or interpretatd.Totu i, pretul de cost al aparaturii este ridicat, nu se obtin date in timpreal ( necesitä developare), iar personalul trebuie sa aibd o calificarespeciald i trebuie protejat impotriva iradierii.

Difractia razelor X ; este o metodd care se ba%ea%d pe deplasareaspectrului de difractie produs de spatiile interstitiale intre planele deatomi ale structurilor cristaline ale materialului. Aceste spatii interstitialesunt functie de natura materialului i de tensiunea din material.

Difractometrul cu ra%e X a fost utili%at i pentru mäsurarea efortului( prin intermediul deformatiei ) din cablurile de precomprimare, f#rd i%olarea sau intreruperea lor.

*Metoda geoelectric 6 ; in aceastä metoda, un camp electric continuueste indus in %ona de testat prin unul sau mai multi electro%i. Este calculatä re%istivitatea materialului tinand cont de curentul prin echipament, diferenta

de tensiune dintre doud probe (care masoard diferenta de potential intresuprafetele pe care sunt montate) i de un factor specific, derivat dinconfiguratia folositä. Valoarea depinde, mai ales, de „continutul inumiditate" i de „concentratia särurilor di%olvate".

Prin aceastä metodd este posibil a se stabili „harta %onelor deumiditate" i a se investiga structura unei clädiri, mai ales din punctul devedere al stratificarii i golurilor.

0 variants speciald a metodei geoelectrice, metoda potentialului propriu este ba%atä pe fenomenul de generare a unui camp electric de unmetal in stare de coro%iune. Acest camp este sesi%at de doud probe.

Metoda este foarte utild la detectarea unui proces activ de coro%iune, cuconditia ca amplasarea metalelor inglobate sä fie cunoscutd i ca unul



din sen%ori sä fie plasat direct pe metal.Metoda are o re%olutie mult maimicä decat metoda radarului.

* Metode de m 'dsurare a umidit 'diii; existä diferite aparate destinate

mäsurärii stärii de ume%ealä a peretilor, in special a %idäriei:aparat de mäsurare a conductivitätii;metoda capacitivä;

aparatura cu neutroni.Sistem optic pentru m 'dsurarea cu laser, utili%at la

mäsurarea deplasärii structurilor; este perfectionat pentru observatii pe timp lung, in regim static sau dinamic.

Vizualizarea structurii interne cu camere de televiziune — metoda a fost utili%atä pentru a cunoa te mai bine structurainternä a %idäriei, de exemplu, la studiul turnului inclinat din Pisa.* Combinarea metodelor nedistructive

In multe ca%uri, este recomandabilä combinarea diferitelor metodenedistructive, pentru obtinerea unor date mai concludente. Esterecomandabilä combinarea metodei radar cu alte metode, deoareceradarul este foarte versatil, furni%ea%ä date precise i operea%ä rapid.Pentru verificare i preci%äri, in ceea ce prive te interpretarea, se poatefolosi o altä metodä, eventual cu mai putine puncte de mäsurä.

De exemplu, radarul este potrivit pentru detectarea straturilor, dar nu oferä date privind mie%ul, in ca%ul unei %idärii cu mai multe straturi.In acest ca%, se poate face apel la metoda seismicä, mäsurand vite%a de

propagare a undelor elastice in %idärie; mäsurarea vite%ei de propagare in piaträ se face la suprafatä sau in gäurile obtinute princarotare, prin metode ultrasonice. Dacä cele douä metode dau re%ultate diferind semnificativ, aceasta este indiciul existentei unui gol.

In alte ca%uri, anomaliile care sunt detectate cu radarul nu pot ficlasificate. Se folosesc metode magnetice sau geoelectrice pentrudetectarea unor metale incluse. Metoda potentialului propriu se folose te

pentru detectarea unui camp activ de coro%iune.Dacä utili%area a douä metode nedistructive dä re%ultate cu

dispersie mare, se recomandä verificarea lor prin probe.

* Metoda „flatjack" Metoda „flat jack", denumitä i a „eliberärii partiale" sau „a

despicärii", permite mäsurarea directä a eforturilor in elementul deconstructie, färä a se recurge la legea de comportare a materialului (fig.1).

Metoda constä in reali%area unei despicäturi, perpendicularä pedirectia eforturilor ce urmea%ä a fi mäsurate, urmatä de introducerea in

despicätura a unei prese plate, in vederea generärii unei presiuni ininteriorul despicäturii, panä la restabilirea stärii initiale de deformatii.



Starea initiald de deformatii se determind prin mdsurari extensometrice,efectuate inainte de despicare.

Independent de starea elasticd, presiunea necesard pentru revenirea

la starea initiald repre%inta starea de eforturi existents inainte de despicare.Cunoscutd de mai mult timp, aceastd metodd este aplicatd, in pre%ent,

pe scare largd, mai ales la constructiile vechi (aproape la toate monumenteleistorice), in doud fa%e ale actiunii de reabilitare i pre%ervare:

diagnosticarea stariiconstructiei, pentrustabilirea caracteristicilor structurale ale %idarieivechi, masurarea starii

reale de eforturi;monitori%areacomportarii in timp aelementelor, prin reali%area periodica demasurdri pentrusupraveghereamodificdrii starii deeforturi, mai ales in ca%urile cand deteriordrileinitiale nu au putut fiinlaturate prinreabilitare(de exemplu:tasari evolutive,modificdri ale pan%eifreatice etc.)

Metode semidistructiveExperienta a aratat ca aplicarea unor tehnici de masurd foarte

precise asupra unui material care are variatii mari ale parametrilor oferd putine informatii suplimentare fata de metodele mai simple. In unele ca%uri, este mai economic i mai util sä se aplice metode de masurd maisimple, dar care sä permita un numar mult mai mare de masurari atat caexemplare masurate, cat i ca frecventa. Alte avantaje constau in faptulca efectul semidistructiv poate fi reparat, accesibilitatea este, in general,necesard la o singurd fata a elementului, o parte din dispo%itive pot fimontate i, dupd intdrirea betonului, dau informatii asupra unor straturide adancime mai multe decat metodele nedistructive.

Domeniul de aplicare este constituit de constructiile existente, din beton i %idarie, degradate, la care nu exists corpuri de proba sau date decompo%itie a betonului i mortarului utili%ate.

Cele mai importante metode semidistructive sunt :

Metoda fracturdrii interne a betonului : se masoard indirectre%istenta la intindere a betonului, prin determinarea forteinecesare extragerii unui bolt metalic, preva%ut cu ancore. Forta



masurata de smulgere a boltului care provoacd fracturarea internsa betonului se corelea%d cu re%istenta la intindere a betonului.

Metoda re%istentei la penetrare : se estimea%a re%istenta la com-

presiune a betonului, functie de adancimea de penetrare a unui corpmetalic „impu cat" in beton, sau adancimea de penetrare data de unamestec explo%iv.

Metoda smulgerii din profun%ime — asemanatoare cu metodafracturarii interne — masoard forta necesard smulgerii unei ancore,fixate cu ra ind epoxidica, introdusa in beton, intr-o gaurd foratd. Secalculea%d re%istenta la forfecare prin smulgere i, indirect, re%istenta la compresiune.



Metoda de smulgere la suprafata mdsoard direct re%istenta laintindere a betonului, ba%5ndu-se pe corelatia care exists intre re%istenta la intindere a betonului i forta de smulgere a unui disc de

metal, aplicat

la suprafata betonului i lipit de acesta cu r5 iniepoxidice. In ca%ul clddirilor cu pereti structurali la care s-aureali%at consoliddri prin torcretarea peretilor, aceast# metodd estedeosebit de utild, permit5nd a se evalua eficienta torcretului, insensul reali%arii unei aderente perfecte cu betonul existent. In ca%ul in care contactul nu este perfect, smulgerea se produce lainterfata torcret — beton, spre deosebire de reali%area corecta atorcret#rii, c5nd smulgerea se produce antren5nd i betonulexistent.

Metoda de smulgere interne se reali%ea%a prin turnare (initials)sau prin fre%are, a unei „carote" in beton, care este ulterior smulsd din

beton; forta necesard smulgerii este in relatie cu re%istenta lacompresiune a betonului.

Metoda de rupere prin incovoiere: se determind re%istenta larupere prin incovoiere intr-un plan paralel cu suprafata betonului, lao ad5ncime standardi%atd. Metoda constd in introducerea unui dispo%itiv cilindric in betonul proaspdt i apoi extragerea sa, sau in forarea

betonului existent al constructiei degradate i determinarea forteide rupere a cilindrului de beton. Forta de rupere se aplicd lateral, la

partea superioard, determin5ndu-se, astfel, re%istenta la incovoiere acilindrului de beton, proportionald cu re%istenta la compresiune .

Metode fizico-chimice de determinare experimental?'" acaracteristicilor de durabilitate ale constructiilor degradate din beton

Determinarea ad5ncimii de carbonatare se reali%ea%d cu o solutiealcoolicd de fenolftaleind de concentratie 1%; suprafata betonuluise colorea%d in ro u-violet, atunci c5nd betonul i-a pdstratalcalinitatea.

Determinarea alcalinitdtii pe %ona carbonatat# se reali%ea%d pe un extras apos al unei probe de beton, maruntitd i cernut#, cuajutorul unui PH — metru sau al unei h5rtii indicatoare.

Determinarea cantitdtii de agregate e posibild prin c5ntarireare%idului insolubil, re%ultat in urma tratamentului chimic.Determinarea cantitdtii de apd.Determinarea do%ajului de ciment - % ciment = 100%

beton (% agregate + % apd).Raportul apd / ciment se calculea%d pe ba%a cantitatilor de

apd i ciment determinate, cu observatia ca proportia de apd repre%intd cantitatea determinate pe probele examinate in momentulinvestigatiei, i nu cantitatea initiald prevd%uta la prepararea

betonului. Determinarea este important.I, fiind cunoscut faptul ca un

raport a / c mare (care convine, in multe situatii executantuluilucrarii) conduce la degraddri ulterioare ale



betonului, prin fisurari, compactari insuficiente i chiar segregari.Metodele fi%ico-chimice descrise mai sus pun in evidenca aspecte

legate de caracteristicile de durabilitate ale betonului, ce nu pot fi depistate

nici prin examinare vi%uald i nici prin metode nedistructive. Metode electriceMetodele electrice utili%ate la masurari i incercari privind siguranca

structurald a construcciilor se referd la doud fa%e principale:incercari i testari in scopul diagnosticarii;monitori%area in timp, dupd acciunea de reabilitare.Tipul i caracteristicile cerute traductoarelor i sistemelor de

masurare a parametrilor specifici importanci privind siguranca structuralddiferd in cele doud fa%e.

Diagnosticarea, caracteri%ata prin incercari i testari, pune accentul pe: preci%ie —corespun%atoare preci%iei cu caretrebuie cunoscute datele;

gama de masurdsuficientd pentru aacoperi ordinul demdrime in care

presupunem ca seincadrea%d parametrii,Inca necunoscuci cavaloare; posibilitaci de instalareu oard, f#rd a producemodificari suplimentarestarii construcciei;influence ale factorilor electrici perturbatori iale factorilor de mediucat mai mici;

asigurarea fiabilitacii.Sunt utili%ate urmatoarele tipuri de aparate de masurd electrice:

traductoare electrice re%istive (denumite i „marcitensometrice"), care au cea mai mare rdspandire, speciali%are i diversitate, atat ca tipuri, cat i ca echipament deculegere a datelor in domeniul incercarilor pe materiale ielemente;traductoare potenciometrice — recomandate la incercari unde estenecesar un domeniu mare de masurd;

traductoare inductive — utili%ate, de asemenea, pe scarslargd, datorita preci%iei, combinatd cu domeniul marede masurd; au avantajul ca necesitd acela i echipamentde culegere a datelor ca traductoarele electrice re



%istive, fiind, in plus, recuperabile.

Monitorizare

Urmärirea comportarii, din punct de vedere static, a construcciilor seface cu sisteme on-line complexe, automati%ate pentru urmärire permanentä.Traductoarele sau dispo%itivele de masurd, montate pe construccie,

trebuie sä raspunda urmätoarelor cerince: posibilitate de a funcciona cu telemäsurare - cerincalegatä de

accesibilitate, deoarece nu sunt posibile intotdeauna instalatii auxiliare(scari, platforme de acces etc.);

semnal de ie ire in frecventä sau digitali%at, care sä

asigure posibilitatea de centrali%are a masurdrilor ladistantä mare, intr-un amplasament corespun%ator;

stabilitate mare pe perioade lungi de timp i la factorii de mediu;stabilitate la parametrii de naturd electrica ce intervin in lantul demasurd;fiabilitate foarte bund, inclusiv fiabilitate metrologica petermen lung.

La alegerea mijlocului de masurd se iau in consideratie :deriva de %ero la diferiti

factori perturbatori:temperatura, ciclutermic, oc termic,variatii de presiune,vibratii, ocurimecanice, sensibilitatela acceleratii, influentaunui mod de fixareinstabil etc.;

stabilitate la factoriielectrici sau la marimilede naturd electricd ceintervin in lantul demasurd.

Parametrii cei mai importanti care interesea%d in diagnosticarea imonitori%area constructiilor i care se pretea%d la masurare cu metodeelectrice sunt:

Variafia deschiderii fisurilor ci rosturilor

In ca%ul diagnosticarii i monitori%arii unei constructii, constatarea

pre%entei fisurilor impune specialistului anumite actiuni obligatorii :

Reanali%area schemei de re%istenta statics, avand in



vedere discontinuitatea materialului, schimbareamodului de transmitere a solicitarilor i redistribuirealor.

Reanali%area modului de comportare la solicitaridinamice i seismice.Stabilirea exacta a po%itiei, formei, directiei i mdrimiifisurilor, dat fiind faptul ca anumite tehnici de anali%a(de exemplu, modelele seismice) indica, numai pre%entaunei stari de fisurare.Urmarirea evolutiei fisurilor pentru a stabili dacd stareade fisurare este stabili%ata sau evolutiva.

La constructiile de beton i %idarie, cele mai semnificative suntfisurile care apar o data cu:

solicitarile seismice;tasarea terenului de fundatie (tasari diferentiale,deplasarea apei in solurile plastice, erori de constructieetc.);modificari structurale in decursul vietii clddirii;variatii de umiditate in structure;variatii de temperaturd;

solicitari mecanice;

elemente de vegetatie;vechimea cl#dirii.La toate tipurile de constructii, evolutia fisurilor $i modificarile lor

periodice, cau%ate de variatiile de temperaturd, constituie o prioritate aurmäririi.

Dupd reabilitare, este necesard urmärirea in continuare aconstructiei privind fenomenul de fisurare, atat din punctul de vedere al cau%elor de aparitie a fisurilor, cat $i al reaparitiei $i evolutiei lor.

De asemenea, stabilireapre%entei, po%itiei, caracteristicilor $i evolutieifisurilor este foarte importantä pentru stabilirea modelelor matematice

necesare aplicarii metodelor moderne de anali%ä a constructiilor.Studiul analitic al comportärii pe termen lung a unei structuri se ba%ea%d $i pe rata medie a variatiilor de amplitudine a fisurilor, corelatä cuactiunea mediului $i raspunsul structurii la actiunea mediului.

Metodele electrice de masurare a fisurilor constituie cele maimoderne $i mai precise metode cu aplicabilitate larga.

Cele mai utili%ate $i indicate dispo%itive de masurare electrice $ielectronice pentru supravegherea constructiilor din punctul de vedere alfisurilor sunt:

*Fisurometru (cu circuit oscilant).

*Captor de deplasare pentru rosturi $i fisuri (cu coarda vibranta). Deplasarea relativesa elementelor masive ale tonstrut;iei sau funda;iei



In ca%ul constructiilor fundate pe blocuri de stance sau pe fale%e,teren care a devenit instabil in decursul timpului, supravegherea deplas#riiacestora este foarte important-a $i, in acela$i timp, destul de dificild cu

metode topo, atat din cau%a lipsei de vi%ibilitate, cat $i a necesitatii uneimonitori%äri continue. Din aceastä cau%a, se recomandä utili%area unor dispo%itive de masura, cu teletransmitere prin cablu de masurd sau radio,care sä ofere posibilitatea unei supravegheri continue on-line prin statiede masurare automata $i posibilitati de averti%are $i alarmare imediat-a.Sunt indicate metodele de masura ba%ate pe circuit oscilant sau coardavibrant-a, caracteri%ate prin transmiterea unui semnal in frecventa.

*Spion de rotes ( fisurometru induttiv )Este indicat mai ales la mäsurarea deplasarilor relative ale unor

puncte depärtate la mai multi metri, de obicei in roca de fundatie.

Este aplicat mai ales in ca%ul in care interesea%d supraveghereaunui masiv fisurat, a blocurilor de stanc#, a terenurilor pentru careriscul de instabilitate $i directia mi$carilor sunt cunoscute: fisurd deschisä,

bloc in surplombd, fale%e.

* Elongametru — Aparatul este conceput pentru mdsurareadeplasarilor intre doud puncte.

*Miisuriiri cu laser — Sistem perfectionat pentru urmdrireadeplasarilor relative (utili%at, de exemplu, pentru monitori%area Catedraleidin Mexico).

incliniiri, verticalitatea peretilor, coloanelor, turnurilor Mdsurarea deplasarilor unghiulare, in ca%urile acestea, implicd

detectarea i mdsurarea unor valori unghiulare foarte mici, necesitandfie amplificarea lor pentru mdsurare, fie traductoare foarte sensibile. Inmare, exists doud moduri de a pune in evidentd aceste deplasari aleconstructiilor: metoda pendulului i metodele inclinometrice.

Miisurarea deplasiirilor structurilor in plan orizontal prinmetoda pendulului (fig. 2)

Pendulele directe i inverse sunt concepute pentru evaluarea cu preci%ie a deplasarilor relative ori%ontale a doud puncte departate situate pe verticald.

Mdsurarea cu metoda pendulului este, in general, utili%at# la:

mdsurarea deplasdrilor la baraje, centrale nucleare, picioare de viaduct;

determinarea mi carilor structurilor i fundatiilor

edificiilor;ca referintd primar5

pentru relevee geode



%ice.Sisteme de miisurare a deplasiirilor unghiulare prin metode

inclinometrice

Sistemele inclinometrice servesc la detectarea deplasdrilor constructiilor sau a rocilor prin mdsurarea schimbarilor de pantd. Suntfolosite inclinometre fixe, montate solidar cu constructia sau in tubatii(lant inclinometric) i inclinometre mobile (sonde) care mdsoard variatiade inclinare in mai multe puncte.

*Tasiiri diferentialeUrmarirea acestor fenomene este una dintre cele mai importante

metode in monitori%area comportgrii constructiilor, avand in vedere catasarile sunt unele din cau%ele cele mai importante ale fisurarii i pierderiide stabilitate a structurii.

In mare, metodele de mdsurare a tasarilor i deplasdrilor mari aleelementelor structurale se impart in doul categorii:

mdsurarea in tubatii, in foraje, cu dispo%itive fixe decitire sau cu sonde, cu citire mecanicd, electricd sauelectromagneticd;

mdsurarea prin metode hidraulice (fig.3).

Temperaturi exterioare ci ale elementelor construc;iei:

corelarea cu datele re%ultate din masurareastarii de eforturi ideformatii;executarea de corectii lainterpretarea re%ultatelor unor masurari cu metodesensibile la variatiile detemperaturd.

Nivelul apei in sol ci funda;ii - variatia nivelului apeifreatice are o mare importanta pentru stabilitatea constructiei; deaceea, in multe ca%urise instalea%d dispo%itive de urmarire aacestuia.In fundatia constructiei sunt instalate, in foraje, dispo%itive de masura, pie

%ometrice.Tipul de pie%ometru cel mai folosit in pre%ent este „celula de masurd",

preva%utd cu un filtru, o camera de presiune i un dispo%itiv de detectareelectric a deformatiilor membranei pe principiul cor%ii vibrante, pie%oelectrice, re%istive, digitale sau pneumatice.

* Monitorizarea construc;iilor din punct de vedere dinamicUrmdrirea comportarii dinamice a constructiilor are drept scop:



evaluarea initiald a stariiconstructiei pe ba%ametodelor de anali%a

dinamica;urmdrirea modificarilor aparute in caracteristiciledinamice, dupdreabilitare, pentrudetectarea unor modificari ale stariiconstructiei;cunoa terea modului incare constructia reactionea%a la solicitari dinamice

produse de seisme saude solicit-rile curente detip seismic (trepidatii dintrafic, activitati in %one,ocuri).

Deoarece cunoa terea acestor date este foarte important-a pentruviata constructiei, cele mai sensibile sunt supravegheate, in permanenta,cu un sistem de accelerometre.

Functie de tipul solicitarii urmarite, se folosesc accelerometre cugamd de masurd mica (pentru urmarirea actiunii microseismelor i

trepidatiilor) i cu gamd de masurd mare (pentru seisme puternice).

XV.5. Aplicarea metodelor informationalela monitorizarea constructiilor

Sisteme automate on-line

Aceste sisteme sunt ba%ate pe tehnica modernd de calcul pentruculegerea datelor, prelucrarea lor automata i luarea de decizii in timp real.

Pe plan international, sistemele de monitori%are pentru categoriilede constructii cu risc ridicat — baraje, reactoare nucleare, poduri, monumenteistorice, constructii inalte , constructii cu deschidere mare, constructii

metalice — sunt, in special, sisteme on-line (fig.4) .Initial, aparitia unor metode de anali%a puternice, ba%ate pe tehnica

de calcul, a dus la ideea, din partea proiectantilor, ca acestea sunt suficiente pentru o anali%a corectd. Totu i, s-a relevat faptul ca, chiar cu metodelecele mai minutioase, se poate ajunge la erori grave de diagnosticare i

prevedere a comportarii unei constructii, din cau%a pre%entei unor factoricare, prin natura lor, nu pot fi inclu i in procesul de anali%a, chiar c-ndsarcina este in domeniul linear.



Se pot cita urmätoarele omisiuni i simplificari din calculul analitic:conditiile privind siguranta constructiilor mari, plasate in mediulnatural, pot fi neclare i pre%intä limite in interpretare, dacd se

folose te

calculul analitic;sistemul analitic este compus dintr-un numär limitat de componente;sistemul este considerat, in ceea ce prive te comportarea,ca un mediu continuu, fiind dificil de a distingecomportäri individuale i interactiuni locale;fiecare componentä in parte nu poate fi luatä incalcul cu comportarea reald (exemplu - comportareamaterialelor);

constructia este in interactiune cu mediul social;

multe obiective sunt unice, studiul statistic pe ocategorie de lucrari nefiind relevant (ca in industrie);apar solicitäri care nu pot fi controlate sau preva%ute — accidente,seisme;

este grea, dacd nu imposibild, incercarea constructiilor lascars naturald in conditiile de sarcina de proiectare,

pentru a verifica modelele analitice.Evaluarea realist-a a re%ervei de re%istenta i a capacitatii portante a

unei constructii se poate face numai prin achi%itionarea unui numär marede date in situ prin sisteme de culegere de date automate i in timp real.

Instala;iile automate pentru culegerea de date on-line i in timpreal trebuie sä asigure (partial sau total, functie de complexitateanecesard) urmätoarele functiuni:

culegerea secventiald de date de la traductoarelemontate in punctele de masurd, inclusiv conditionareasemnalului i alimentarea traductoarelor;echilibrarea initiald automata sau memorarea stäriiinitiale a dispo%itivului de masurd;comutarea automata, in cicluri intregi sau selective — conform programärii — cu vite%e diferite pentrumäsurtri statice sau cvasistatice;



calibrarea automata i testarea automata a functionariilantului de masura la fiecare ciclu, citirea automata i afi areadigitald la fiecare ciclu, reglarea i comutarea automata a scalei,

inregistrarea automata a

datelor caracteristice punctului de masura pe periferice (imprimanta, disc sau bands magnetica);validarea datelor culese din punctul de vedere alfiabilitatii i mentinerii caracteristicilor metrologice alesistemului de masura. Se testea%a traductoarele icelelalte dispo%itive de masura instalate in situ isistemul de achi%itionare. Este verificata valabilitateadatelor, din punct de vedere logic, prin compararea cudomeniul de masura al elementelor din lantul demasura, verific-nd posibilitatea de depa ire a limitelor fi%ice de variatie i a limitelor de variatie se%oniera a

parametrilor; prelucrarea primard automata (inclusiv corectiile necesare ) iinregistrarea valorilor fi%ice obtinute pe suporturile fi%ice

periferice;controlul structural al constructiei. Valoarea citita se compardcu limite prestabilite. Datele care se inscriu in aceste limite, fiindvalidate in prealabil, indica, o comportare normald a structuriicontrolate.

In urma acestei verificari se declan ea%d semnali%area depa iriiunor limite prestabilite (averti%are sau alarmare);

teletransmiterea datelor culese prin interfete speciale, prin fir telefonic sau radio (cu echipamente Modem),la un nivel central de prelucrare, interpretare i luare dedeci%ii;

arhivarea datelor initiale, a programelor de culegere adatelor i a programelor de prelucrare; aceste procese se potface i in memoria calculatorului, cu posibilitati de extinderea gradului de prelucrare.

Programe de calcul "expert"

Programele de monitori%are a constructiilor se pot pre%enta i subforma evoluatd, prin elaborarea unui program soft, denumit „expert".

A fost pusa problema, foarte importanta pentru constructiile cugrad mare de risc, de diagnosticare in timp real a starii constructiei, inca%ul in care apar citiri ce depa esc pragurile prestabilite pentru parametriiimportanti.

Se pune problema competentei personalului de supraveghere, inceea ce prive te evaluarea riscului potential, asociat cu citirile anormale,dacd sistemul de culegere a datelor nu este prevd%ut cu programe soft de

averti%are i alarmare.Corelarea masurdrilor i evaluarea importantei relative i impactuluireal produs de depa irea unor valori, evidentiate prin citirea on-line, potduce la intar%ierea masurilor privind asigurarea sigurantei constructiei.



Programul expert sintetizeaz~ datele obfinute ~i le introduce intr-unmodel matematic complex, care utilizeaz~ tehnicile informafionale ~ieste bazat pe cunoctintele expertilor, astfel incezt gradul de deteriorare

ci sigurantii a unei constructii este diagnosticat cu precizie, la nivelul de cunoctinte al expertilor.Ca exemplu de program de calcul speciali%at pentru monitori%area

constructiilor este programul Mistral, utili%at in Italia si Franta. Programula fost creat, initial, pentru monitori%area barajelor si extins apoi la altecategorii de constructii cu risc ridicat.

In Italia, este folosit intens la monitori%area monumentelor siansamblurilor de monumente istorice (Domul din Florenta, Catedrala San-Marco din Venetia, Turnul din Pisa, Catedrala din Milano etc.).

Programul are scopul de a face, in timp real, o parte din evaluärile

privind siguranta structurii, care, p-nä la aplicarea lui, se fäceau de cätreexperti, dupä un interval de timp. Se reali%ea%ä, astfel, o importantäeconomie de timp in luarea deci%iilor.

Programul interpretea%ä semnalele provenite de la un sistemautomat de monitori%are, care cuprinde un mare numär de traductoare sidispo%itive de mäsurä cu care au fost echipate constructiile in cursulsupravegherii, inainte si dupä reabilitare. Sunt verificate si validate dateleobtinute de la controlul on-line, comparandu-se cu valorile de referintä(determinate, asa cum s-a arätat la descrierea functiilor sistemului demäsurä complex) si corelandu-le cu alte date din sistem. In acest mod,se filtrea%ä anomaliile primare provenite de la sistemul de culegere a

datelor, selectandu-se semnalele care depäsesc limitele, furni%andexplicatii, evaluand comportarea structurii si punand in evidentä situatiilecu adevärat critice, in care trebuie sä se ia deci%ii urgente.

Sistemele expert sunt, deci, instrumente de lucru perfectionate pentru monitori%area constructiilor cu risc ridicat, indeplinind cerinteleunei supravegheri complete, eficiente si operative.

XV.6. Elaborarea de normative si standarde

Elaborarea de normative, standarde, coduri, recomandäri si ghiduri privind investigarea si monitori%area constructiilor este necesarä pentru

introducerea sistemului international de calitate in acest domeniu.Astfel, este posibilä reali%area unor bänci de date la nivel

international, care presupune comparabilitatea datelor de la incercäri,experti%äri si cele privind monitori%area constructiilor importante, cu gradridicat de risc.



XV.7. Aplicarea metodologiilor dediagnosticare si monitorizare laconstructiile degradate cu caracter demonument istoric

Problema restaurärii monumentelor istorice a fost pusä arhitectilor i constructorilor chiar din secolele trecute, dar a cunoscut, pe planinternational, numai in ultimele decenii, o abordare sistematicä i obiectivä,fäcandu-se progrese rapide i substantiale in aceastä directie.

In etapa anterioarä, re staurarea monumentelor era urmäritä preponderent din punct de vedere arhitectonic, avand ca scop principaltransmiterea mesajului cultural i istoric; stabilitatea i siguranta lor structuralä erau considerate ca un obiectiv secund.

In pre%ent, contributia ingineriei structurale la reabilitrea

monumentelor istorice a devenit foarte importantä i constituie ba%a uneicunoa teri sistematice i a unei reabilitäri corecte i complete.Din acest punct de vedere, ingineria structuralä utili%ea%ä, in studiul

unui monument i in proiectarea sistemului säu de restaurare, noi metodede investigare, sisteme complexe de monitori%are, sisteme informationale,modele matematice, noi dispo%itive, noi tehnologii de reabilitare.

Campul de actiune este foarte vast i diversificat, iar modalitätilede abordare foarte variate, dar problemele la care trebuie, in primul rand,sä se räspundä, sunt :

evaluarea nivelului desigurantä a constructiei ideci%ia efectuärii deinterventii;modalitatea de efectuare ainterventiei i tehnologiacorespun%ätoare, avandin vedere tripla cerintä areabilitärii:

alterarea cat maimicä a conceptieioriginale;

asigurarea siguranteii durabilitätii;monitori%areacomportärii clädiriidupä actiunea dereabilitare.

Atingerea simultanä a acestor obiective, sarcinä destul de complexäi pentru constructiile de datä recentä, devine deosebit de complicatä in ca%ul monumentelor istorice.

Pe de altä parte, din punctul de vedere al anali%ärii structurii, demai multe generatii, ingineria structuralä a de%voltat metode de anali%ä ide calcul ba%ate aproape exclusiv pe proprietätile betonului i ale otelului.A fost neglijat studiul, cu mijloacele de investigare ale tiinteicontemporane, al structurilor i materialelor traditionale. Atunci cand afost abordat domeniul reabilitärii monumentelor istorice, s-a observat cä



metodele de anali%ä i calcul utili%ate curent pentru constructiile modernenu erau aplicabile la structurile traditionale. Metodele de anali%ä icuantificare a solicitärilor, de i ba%ate pe legile mecanicii i staticii, nuerau aplicabile in acest ca%. Este indispensabil a se utili%a cuno tinte

aprofundate asupra structurilor vechi, asupra materialelor deconstruclie i finisare tradilionale, asupra metodelor vechi de punere inopera.

De asemenea, este necesar sä se pund la punct metode deinvestigare i de calcul mai bine adaptate structurilor i metodelor tradilionale, avand in vedere ca problemele care se pun tehnicii deincercare i mäsurare diferd din multe puncte de vedere de problemele

puse de construcliile moderne, pentru care au fost stabilite.Investigärile experimentale extinse, cu metode cat mai bine adaptate

caracteristicilor construcliilor vechi, incercarile i masurarile in situ ,aplicate monumentelor istorice, au urmätoarele finalitäli:

stabilirea configuraliei exacte a elementelor structurale;diagnosticarea starii construcliei, prin stabilirea starii de siguranlästructurald, a parametrilor critici, din acest punct de vedere, aevoluliei in timp a degradärilor i fenomenelor periculoase, a

punctelor in care trebuie aclionat pentru reabilitareaelementelor de re%istenla structurald;stabilirea caracteristicilor materialelor i modificarii lor intimp;

supravegherea evoluliei i modificarilor construcliei in

timp, in scopul evaludrii stabilitälii;monitori%area comportarii in timp a construcliei, intimpul i dupd acliunea de reabilitare, urmärindu-se:

eficienla reabilitarii;semnalareanecesitalii unor noiintervenlii;colectarea de date

privind comportareanormald a

construcliei, in toatesitualiile care apar inexistenla sa. Acestedate sunt de maximaimportanlä la:

stabilireavalorilor careindica, o devialiede lacomportarea

normald, invedereasemnali%ärii iluarii de



masuri;diagnosticareastarii

monumentului,in continuare, pe ba%a evoluliei principalilor parametri i adegradarilor neremediabile.

Din punctul de vedere al legislaliei existente la noi in lard, NormativulP130/1997- Normativ privind urmarirea comportarii in timp aconstrucliilor i Regulamentul privind urmtrirea comportarii in timp aconstrucliilor prevad obligativitatea instituirii unei inspeclii extinse i a unei

urmäriri speciale pentru construcliile cu deteriordri semnificative sau cuevolulie periculoasä, ceea ce este ca%ul cu majoritatea monumentelor istoriceluate in considerare pentruacliuni de pre%ervare i reabilitare.

In ca%ul monumentelor istorice, se pun anumite probleme speciale,care necesita o mare grijä privind diagnosticarea i monitori%area starii lor.Restaurarea sau acliunile de pre%ervare sunt f#cute cu minimum deintervenlie asupra construcliei, atat in scopul pastrarii elementelor origi-



nale, cu valoare istoricä i culturalä, cat i, cum este de multe ori ca%ul, dincau%a urgentei interventiei i a factorului economic. Acest fapt trebuiecompensat printr-o grij ä deosebitä pentru urmärirea evolutiei, in continuare,

a monumentului i colectarea unui numär maxim de date privind comportarea constructiei in timp. Principalele scopuri ale acestei actiuni sunt:detectarea din timp a unor evolutii sau avarii periculoase

pentru starea constructiei — mäsuri operative de remediere(este cunoscut faptul cä remedierea in stadiul incipient al unuifenomen nedorit este mult mai avantajoasä din punct devedere economic);

obtinerea de date cat mai numeroase i concludente privind comportarea i evolutia constructiei, date care,de multe ori, lipsesc la stabilirea proiectului initial de

restaurare, deci i posibilitatea de corectare icompletare a acestuia;obtinerea de date statistice care sä permitä stabilirea devalori limita reale care sä caracteri%e%e comportareanormalä i anormalä a monumentului, in diferite situatiii solicitäri la care este supus, inclusiv cele climatice iaccidentale; datele statistice sunt indispensabile lareali%area modelului numeric i a sistemului „expert".

In tärile avansate, monumentele istorice cu valoare mare i problemecomplexe de pre%ervare sunt echipate cu sisteme automate de monitori%are

a principalilor parametri responsabili de siguranta constructiei. Urmärireaevolutiei acestor parametri se face in corelare unii cu altii i in corelare cufactorii de mediu i cu alti factori exteriori, cu mare influentä asupraconstructiei.

Metoda cea mai adecvatä de monitori%are a unui monument este prin control on-line i prelucrare a datelor in timp real, prin conectare laun sistem evoluat de calcul.

Traductoarele i dispo%itivele de mäsurä, descrise in capitolul anterior,sunt conectate prin cabluri de mäsurä individuale la „cutii de jonctiune "manuale i automate, care centrali%ea%ä mäsurärile. Printr-un cablu multifilar de mäsurä, cutiile sunt conectate la unitätile periferice de achi%itionare adatelor, care transformä semnalele culese de la dispo%itivele de mäsurä,conform specificului fiecärui principiu de mäsurä, in semnale numericesau de frecventä, apte de a fi transmise prin legäturä radio sau telefonicä lasistemul central de monitori%are i achi%itionare a datelor.

Sistemul central de achi%itionare a datelor este conectat la un sistemde calcul performant, care, pe ba%a unui sistem „expert" speciali%at,stabile te diagnosticul constructiei.

In continuare, pre%entäm cateva ca%uri de monitori%are a unor monumente istorice importante prin echiparea lor cu un sistem automatde culegere a datelor.



* Domul lui Brunelleschi dinFlorenta.Pentrumonitori%areamonumentului,in 1987, a fost instalat un sistem automat, care culege date de la 165 de traductoaremontate pe dom.

Masurdrile se execute de 4 ori pe %i.* Basilica San Marco din Venetia. Sistemul a fost instalat in anul 1991 isupraveghea%a urmatorii parametri:

—deschidereaprincipalelor fisuri in stalpi (8 deformetre), mi carearelativa ori%ontald a stalpilor (11 extensometre cu ba%a mare), inclinarea elementelor verticale ale structurii (4 inclinometre), temperaturile interne i externe (5traductoare de temperaturd ), tasareaverticald a solului de fundatie (3 dispo%itivede tasare cu ba%a mare-hidraulice), variatia pan%ei freatice (3 pie%ometre).

* Catedrala i turnurile din Pavia. Sistemul complex, cu centrali%are prinradio, contine urmätoarele aparate de mdsura: deformetre automate pentru

urmarirea variatiei fisurilor semnificative, pendule i telecoordimetre pentruurmarirea deplasdrilor globale ale domului Catedralei i varfurilor turnurilor,dispo%itiv optic automatpentru masurarea deplasarilorplanimetrice ale domuluiCatedralei, dispo%itiv de masurare a tasdrilor ba%at pe vase comunicante(nivomatic), pentru urmärirea tasdrilor fundatiilor la coloanele domului,traductoare de deformatii pentru efortul in lanturile instalate intre 2 stalpi aicatedralei, dilatometre cu coarda vibrant-a pentru mäsurarea deformatiilor in

peretii turnurilor i in coloanele Catedralei, dispo%itivepentrumasurarea factorilor de mediu: pie%ometre, termometre inglobate, aparaturd meteo pentru a urmaritemperatura %iddriei, radiatia solard, vantul, nivelul apei freatice.

* Catedrala din Mexico. Au fost instalate un mare numar de aparate pentru monitori%area deplas#rilor structurii: inclinometre electronice pentrumäsurarea inclindrii coloanelor, la diferite inaltimi, cu masurari bilunare,fisurometre pentru verificarea dimensiunilor i po%itiei principalelor elementestructurale (verificare lunard), 312 traductoare de deformatii montate in tubatiileverticale, pentru evaluarea preluarii eforturilor de turnuri, 12 inclinometre demare sensibilitate pentru inregistrarea continua a mi carii punctelor critice aleacoperi ului, coloanelor i pardoselii, urmtrindu-se aparitia unor mi cärinea teptate. De asemenea, a fost instalata aparatura, pentru inregistrareacontinua a mi c#rilor coloanelor i schimbärii formei arcelor ipentru urmarireaeforturilor in anumite coloane i pereti prin sistemul „flat-jack".

*Turn de inaltime mare (echipare tip, utili%ata la castelul San-Angelodin Roma, biser ica San Paragor io din Noli , biser ica SanLoren%o Maggiore din Napoli) — fig.5.

Sunt conectate la statia automata urmätoarele traductoareelectronice cu telemäsurd: fisurometru electric, pendul, inclinometru fix,dispo%itiv de tasare cu nivel, extensometru, pie%ometru, sondä detemperaturd i umiditate.



Determinarea directd in situ a eforturilor inziddrie prin metoda „flatjack"

1)Echipament pentru compensarea eforturilor (presa plata, pompa hidrulicd, manometru)

2)Baze extensometrice3)Deformetru mecanic

Figura 1. Aplicarea metodei „flatjack" la dignosticarea turnului din Pisa



239

Figura 3. Dispozitiv nivomaticpentru determinarea tas5rilor

diferentiale

Figura 2. Monitorizarea inclin5rilor

295





Figura 5. Schema de echipare a turnului unui moment istoric in vedereamonitorizArii comportArii in timp



BIBLIOGRAFIE

1.* * * Directives Européennes sur les Produits des Constructions- Documents Interpretatifs, CSTB, France, 1994.

0.S.Tologea, Problemeprivindpatologia si terapeutica construc(iilor,Editura Tehnicd, 1976.

1.St.Bdlan, V.Cristescu, I.Cornea, Cutremurul de pamant din

Romania de la 4 martie 1977, Editura Academiei, 1982.2.W.Allen, The pathology of modern building , Building research

and information, volume 23, number 3, 1995.

3.D.Georgescu, Aspecte privind durabilitatea construc(iilor din

beton armat, tezd de doctorat,UTCB, 2000.

4.*** Isolation thermique de l'habitat existant, CSTB, France,1983.

5.S.Tologea, Accidente si avarii in construc(ii, Editura Tehnicd,1980.

6.L.Manolache, Durabilitatea finisajelor fa(adelor cladirilor, tezdde doctorat, UTCB, 1999.

2.L.Cr5ciunescu,E.Popa, Materiale de construc(ie (curs), UTCB,1995.

7.A.Popescu, Biodeteriorarea construc(iilor, tez' de doctorat, UTCB,1999.

0.Comportarea in situ a construc(iilor-Materialeleconferin(ei na(ionale 1994,1996.

0.P.Mazilu, P.Popescu, R.Agent .a., Expertiza tehnica privind

cauzele prabusirii Centrului de Calcul MTTc la cutremurul din 4 martie1977.

1.M.Teodorescu, Tehnologia lucrarilor de Intre(inere, repara(ii

si consolidari (curs), UTCB, 1996.8.P.Popescu Metodologii si tehnici experimentale in studiul starii

de eforturi si deforma(ii ale elementelor si structurilor din beton armat,tezd de doctorat, UTCB, 1997.

2.D.Viespescu, P.Popescu, A.Cambureanu, M.Platon,

Tehnologia lucrarilor din beton precomprimat, Editura Tehnicd, 1979

9.I.Tertea,T.Onet, Verificarea calita(ii construc(iilor din beton



armat si beton precomprimat, Editura Dacia, 1979.3.I.Teoreanu, V. Moldovan, L.Nicolescu, Durabilitatea

betonului Editura Tehnicd, 1982.0.I. Rddoi, Introducere in coroziunea si protec(ia metalelor,

Editura Facla, 1982.



19.I. Pepenar, Analiza unor construc(ii degradatedatorit:l fenomenului de coroziune referat INCERC, 1995.

20.C.Dalban, M.Paunel, Ghid deproiectare, executie ~i exploatare(urm:lrire, interventii) privind protectia Impotriva coroziunii constructiilor din otel. Principii de proiectare pentru asigurarea rezisten(ei la coroziune aconstrucfiilor din ofel. Indicativ GB 035 / 1998, in Buletinul Constructiilor , vol. 5.1999.

0.Legislafie privind calitatea in cons tructii , urm:lrireacomport:lrii construcfiilor, in Buletinul Construcfiilor, 1995 - 2000.

21.P130/1997- Normativ privind urm:lrirea comport:lrii in timpa construcfiilor.

22.Salvaneschi, Lazzari, Diagnostic Reasoning in Monitoring of Civil Engineering Structures, IABSE, Bergamo, 1995, p. 187

24 Y.G.Diab, - Expert System Application to Building Maintenance ,

IABSE, San Francisco 1995, p.1339.25.A. Vann, J.Davis, Monitoring Instrumentation Fault Diagnosisand Data Interpretation, IABSE, Bergamo, 1995, p. 147.

26..J.Rhazi, Y.Kharrat, Sonic Tomography Analysis of ConcreteStructures, IABSE, San Francisco, 1995, p.183.

27.S.Matthews, F.Tsui, Radar Inspection ofStructures , IABSE,SanFrancisco, 1995.

28.M.Chandoga, A.Jarosevici, Reliable methodfor long-thermmonitoring prestressed concrete structures, Civil Infrastructure Systemsfor next century: a global partnership in research (Cracow, Poland,October 1996), p.71.

30.N. Kratulovic, Opara, Non-destructive Testing of High performance Composites, C urrent State and Future Needs - a global partnership in research (Cracow, Poland,October 1996), p.111.

31.S.Lancini, R.Menga M.Vavassori, Automatic DiagnosisofAnomalous Structural Behavior IABSE Symposium, Rome, 1993, p.123.32.G.Bartoli, C.Blasi V.Gusella, Monitoring of the Brunelleschi Dome

IABSE, Symposium, Rome, 1993, p.213.33.P.Puchelis, V.Jocubaitis, Stress Assessment of Reinforced

Concrete Structures with Cracks . IABSE, Copenhagen, 1993, vol.6, p.141.

34.S. Thomasen, Maintenance Techniques for Historic Building Facades , IABSE, Helsinki, 1988,p. 295.

35.H. Kaasinen, Condition Assessment ofFacades with Infrared Camera , Helsinki, 1988,

36.A.Chiarugi, M.Fanelli, G.Giuseppetti, Diagnosis and Strenghthening ofthe Brunelleschi Dome , IABSE Symposium, Rome,1993, p.441.

37.M.Ballerini, M.Piazza, Evaluation of Structural behavior by in- situ Dynamic Tests, IABSE Goteborg, 1993, vol. 69, p.189.

38.I.Mocanu, Analiza Experimental:la Tensiunilor, Editura Tehnic5,Bucure'ti 1977.

39.M.Desjardins, Les Capteurs de mesure, La Documentation



Francaise, Paris, 1975.



Redactor: Constantin FLOREA

Tehnoredactor: Georgiana GIRJOICoperta: Stan BARON

Bun de tipar: 12.07.2010; Coli tipar: 15,25

Format: 16/61x 86

Editura Fundatiei Romania de Maine

Bulevardul Timisoara nr. 58, Bucuresti, Sector 6

Tel./Fax 021/444.20.91; www.spiruharet.ro

http://www.spiruharet.ro/

http://www.spiruharet.ro/

Date post:	13-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	alexandra-iuliana
View:	800 times
Download:	3 times