Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 1
Tehnologia lianţilor şibetoanelor (I)
Prof.dr.ing. Alina BADANOIU
Activităţi evaluate
Verificări periodice (lucrări şi activitate la curs) - 20%Aplicaţii (laborator) - 30%Examen – 50%
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 2
BIBLIOGRAFIE
Ion Teoreanu – Bazele tehnologiei lianţilor anorganici – Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1993.Maria Georgescu, Annemarie Puri – Chimia lianţilor anorganici – Editura POLITEHNICA Press, Bucureşti, 2004Alina Bădănoiu, Maria Georgescu, Annemarie Puri, Georgeta Voicu, Dorinel Voiniţchi, Ştefania Stoleriu - Lianţi ecologici complecşiEditura POLITEHNICA Press, 2008.
Definiţii
LiantMortarBeton
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 3
1. Scurt istoricConstructii “ciclopiene” – fără liant (mortar)
Construcţii lipite cu lut
Primele materiale de construcţie → babilonieni şi asirieni → cărămizi arse şi grinzi cimentate cu bitum.
Egiptenii → mortar = amestec de nisip şi liant. (F)
Sec. 3 → Grecii şi romanii → amestec de nisip şi var stins
Grecii şi romanii → amestec de nisip şi var stins – cenuşi vulcanice
Turcia, Templul de la Didima
Roma, Colloseum Verona, Arena
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 4
Romani → var cu adaosuri hidraulice (rez.bună umezeală şi mediu acvatic)
Podul lui Traian - construit de Apolodor din Damasc -103-105
Vitruvius Pollio Marco (70 - 15 Î.C) – “De arhitectura”Cele 10 cărţi despre arhitectura – prima descriere a materialelor de construcţie romane, sfaturi privind utilizarea conducetelor de teracota (in loc de Pb), Coroana falsa - Arhimede
Primele construcţii de beton, inclusiv armat cu bare de bronz
1792 – John Smeaton → var hidraulic (calcar cu o proporţie mare de impurităţi argiloase) denumit impropriu “ciment roman”;
1825 – prima fabrica Kent, Anglia
1824 – Joseph Aspdin → Patent “Portland cement”
William Aspdin a descoperintimportanţa procesului de clincherizare (topirea parţială a amestecului)
1845 – Isaac Johnson a pus la punct tehnologia de obţinerea a cimentului portland modern
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 5
Cuptoare verticale pentru obţinerea cimentului (începutul secolului XIX)
Inceputul sec. XX → Cuptor orizontal rotativ
...în prezentConeceptul de dezvoltare durabilă
Redecerea emisiilor de gaze cu efect de seră Utilizarea de deşeuri sau subproduselor altor
industrii pentru fabricarea cimentului portland:Valorificarea conţinutui materialValorificarea conţinutului energetic
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 6
Cercetarea şi producerea de lianţi cu proprietăţi şi destinaţii speciale:
Lianţi cu întărire ultrarapidă;Lianţi termorezistenţi sau refractari;Lianţi expansivi.
Cercetarea şi producerea de betoane (mortare) cu proprietăţi şi destinaţii speciale:
Betoane (mortare) cu auto-reparare (Self-healing →Smart Building Materials)
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 7
Betoane (mortare) cu auto-curăţare (Self-cleaning)
Betoane (mortare) care neutralizează gazele nocive emise de automobile
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 8
Betoane drenante
Betoane cu aspect estetic deosebit translucent
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 9
....şi multe, multe altele....
1.Definire şi clasificareCe sunt lianţii?Clasificare:
1. Condiţiile de întărire (aerieni şi hidraulici)
2. Condiţii de ardere (neclincherizaţi şi clincherizaţi)
3. Compoziţie – unitari, micşti şi de tip compozit
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 10
A. Lianţi aerieni
B. Lianţi hidraulici
Pe bază deCaSO4
Pe bază deCaSO4.0,5H2O
Pe bază deCaSO4
Ex: ipsosuri
Ex: ciment de anhidrit
Pe bază deCaO Ex: var
Unitari Ex: ciment portland (PC), ciment aluminos (CA)
Mixte/Compozite
Pe bază de PC
Pe bază de CA
Pe bază de var
Ex: cimenturi expansive
Ex: cu adaosuri de zgură, cenuşă de termocentrală etc.
Ex: cu adaosuri de zgură, cenuşă de termocentrală, calcar etc.
2.Manifestarea proprietatilor liante
Intarirea → un proces complex care consta in fenomene fizice si chimiceReactii chimice care determina intarirea:
1. Hidratare-hidroliza (ex. var, ipos, cim.portland, cim.aluminos)
2. Hidratare si de tip oxid-sare-apa (ex.liantimagnezieni si asemanatori)
3. Acid-baza (de ex. Lianti fosfatici)
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 11
Manifestarea proprietatilor liante in sisteme liantecare se intaresc prin reactii de hidratare-hidroliza
Silicati/aluminati/feriti+apa → Hidrocompusipot determina intarirea
dadadanunununuProp.liante
1,431,271,061,030,830,780,34Razaionica
BaSrCaCdZnMgBeElement
Nu este o regula general valabila!
Regula 1:
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 12
Cinetica proceselor care determinaintarirea
Viteze mici → rezistente mecanice miciAccelerarea procesului – tratamente termice
Viteze mari (intarire rapida) → rezistentemecanice mici
tensiuni interne
Regula 2:
O vieza optima a procesului de intarire !
Manifestarea proprietatilor liante in cazulliantilor magnezieni si asemanatori
MeO-MeCl2- H2O MeO + H2O → Me(OH)2
MeO + MeCl2 + H2O → xMeO.yMeCl2.zH2O
Tehnologia liantilor si a betoanelor I, Anul IV
Prof. A. Badanoiu 13
Manifestarea proprietatilor liante in cazulliantilor fosfaticiMexOy-H3PO4
MexOy + H3PO4 → Fosfati
Crestebazicitateacationului
Testati-va cunostintele
Ce sunt liantii anorganici?Ce tipuri de reactii pot determinaintarirea sistemelor liante?Cum influenteaza viteza de intarireproprietatile liante (rezistentamecanica)?