Praesidium armaturae contra corrosionem
Secundum hodierna Eurocodices, minima crassitudo strati tutelae concreti (cnom) praescribitur. Crassitudo talis strati concreti est minima distantia a superficie externa elementi concreto armati usque ad primam armaturam. In elementis lineariis id est ligatura, in elementis superficialibus id est armatura longitudinalis inferior. Stratum tutelae nominale definitur ut: cnom = cmin + Δcdev
cmin est minimus stratus tutelae praescriptus, cuius valor condicionibus adhaesionis concreti et armaturae, condicionibus ambientis, coatingis in armatura, etc. dependet. Δcdev est valor deviationem in executione repraesentans. Secundum classen expositionis elementi concreto-armati diversi valores strati tutelae nominalis exsistunt; is plerumque inter 2,5 cm et 3,5 cm versatur. Pro fundamentis accipitur esse 5cm.
De modo agendi mortarii caementitii et concreti cum frequenti calefactione et refrigeratione
Robur concreti recentis celeriter augeri potest gradatim calefaciendo vapore aut servando in aqua paulatim calefacta, deinde leniter refrigerando. Hoc modo, post processum unius diei, vires obtinentur ad quas in usu ordinario post aliquot septimanas pervenitur. Gradus effectus a cemento et genere aggregati pendet, dum tamen cum concreto macilento multo meliores exitus quam cum concreto pingui obtinentur.
Si calefactiones et refrigerationes in amplis limitibus peraguntur, in elemento concreto tensiones magnas oriri possunt, si calefactio et refrigeratio celeriter fiunt. In tali casu, praesertim si saepius repetuntur, ratio habenda est fissurarum quae ab exteriori ad interiora penetrant atque proprietates mechanicas concreti afficiunt. Cementa varia aliter se habent, quapropter ad usum practicam accurata electio cementi commendatur.
Permeabilitas calorica concreti
Coefficientis conductivitatis thermicae concreti pendet a proprietatibus aggregati et caementi, a quantitate caementi, a quantitate aquae ad mixturam, a humiditate concreti, necnon ab altitudine temperaturae. Experimentis cum tabulis 10 cm crassitudinis et ex concreto valde exsiccato, coefficientem conductivitatis thermicae λ constare inventum est 1,163 W/mK ad 10 oC, atque cum tabulis ex concreto quod in aqua iacuerat usque ad 2,326 W/mK. Tabulae crassiores maiores valores conductivitatis thermicae praebebant; maxima valor fuit 2,38 W/mK.
Širenje betona usled toplote
Expansio maxime pendet a aggregato, deinde a humiditate concreti, atque etiam a ipso cemento. Valores limites hactenus noti inter 0 et 40 oC circiter 6 ad 13*10-6 m/m pro unoquoque gradu valent.
Resistentia ad onus frequenter iteratum
1. Robur compressivum sub fatigatione. Notio roboris sub fatigatione hic in sensu generali adhibita est; ad usum technicum semper indicanda sunt robora sub fatigatione (compressio, tensio, compressio et tensio alternans, flexio, sectio, pura sectio, flexio lateralis) necnon modus onerandi (solum quiete, solum frequenter, partim quiete et partim frequenter).
Robur compressivum sub fatigatione ex onere tranquillo: exspectandum est ut resistentia adversus onus diuturnum sit saltem ¾ roboris quod in solita probatione compressiva apparet.
Resistentia compressiva sub fatigatione ex oneribus crebris (resistentia dynamica primaria): demonstratum est resistentiam compressivam dynamicam primariam columnarum concretarum compositionis variae, praesertim cum diversis quantitatibus caementi et diversis granulometriis, saltem 0,5 esse resistentiae prismatis sub onere ordinario ad fracturam. Adhibitae sunt 260 catenationes onerationis per minutum; numerus totalis catenationum, pro quibus haec resistentia dynamica primaria determinabatur, duo miliones fuit. Crescente numero catenationum per minutum (experimenta facta sunt cum 10 ad 450 catenationes per minutum), crevit etiam numerus repetitionum ad fracturam ducentium.
Resistentia compressiva ad fatigationem sub actione simul quiescentium et frequentium onerum: Cum oneribus frequentibus onera quiescentia adiecta essent, tum crescente oneribus quiescentibus valores amplitudinum onerum frequentium, quae alioqui duo miliones vicibus repetebantur, decrescebant. Exempli causa, fig. 1 ostendit amplitudines onerum frequentium S fuisse:
- ad onere quieto pro σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- za statičko opterećenje za σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- sub onere quiescente pro σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
SI.1
SI.2
2. Resistentia flexuralis concreti sub fatigatione. Experimenta in fig. 2 pro trabibus quae perpetuo in statu umido conservatae sunt ostenderunt, sub onere dynamico fundamentali, resistentiam flexuralem sub fatigatione esse 28 kg/cm2, dum resistentia flexuralis ordinaria erat 53 kg/cm2, quod respondet rationi 0,53.
Beton levis
Beton levis (beton cuius pondus minus quam 18 kN/m3) obtinetur usu aggregatorum levium, porosorum, ut sunt: pumex, scoria ex fornacibus altis, scoria caldaria; praeterea usu mortarii ex arena naturali vel artificiali et farina cum additamentis quae in praeparatione mortarii gasos evolvunt (beton gaseosus) vel in mortario spumositatem causant (beton spumosus).
Beton levis, inter alia, valde adhibetur ad conficiendos blocos ad struendum et tabulas pumiceas pro parietibus et tectis; in statu sicco est conductor caloris malus; robur moderate est, sed facile adaptatur, ita ut cum fiducia leves blocos ad parietes ferentes aedificiorum residentialium fabricari possint.
Ut medium ad gas generandum in concreto gasoso adhibetur pulvis aluminii. Secundum quantitatem admixtionum necnon alias condiciones, obtinetur materia plus minusve porosa, cuius pondus in statu sicco est circiter 3 kN/m3 et inde sursum.
1. Zapreminska težina lakog betona. Sa prirodnim plovućcem mogu se garantovati zapreminske težine – podrazumevajući u stanju osušenom na 105 oC – počev od 7 kN/m3 pa naviše, uz pritisne čvrstoće 2 MPa. Zapreminska težina koja se može očekivati iznosi približno zbir agregata i cementa u nasutom stanju. Gasni beton zapreminskih težina preko 8 kN/m3 po pravilu je tehnički nepogodan.
2. Resistentia compressiva concreti levis. Pro concreto iacto sine ullis specialibus remediis obtineri possunt resistentiae 8 MPa, et cum glarea etiam usque ad 12 MPa. Necessaria sunt probationes aptitudinis continuae. Concretum porosum (concretum gaseosum et concretum spumosum) ad muros portantes tantum post durificationem sub pressione vaporis aptum est. Cum materiis rudibus idoneis possunt obtineri pondera voluminis 6 kN/m3 et resistentiae compressivae 5 MPa.
3. Robur flexurale betoni levis. Relatio inter robor flexurale et compressivum intra necessitates practicas relative magna demonstrata est, et, cum robora crescunt, haec relatio decrescit.
4. Gradus contractionis concreti levioris. Gradus contractionis maxime pendet a elasticitate aggregati, necnon a quantitate compositionis cementi durati; contractio concreti levioris maior est quam contractio concreti ex glarea. Concretum ex fragmentis laterum in cursu unius anni totum gradum contractionis circiter 0,65 mm/m ostendit. Elementa e pumice naturali recens tradita, per 14 m menses, circiter 0,8 mm/m contraxerunt. Exempla concreti gaseosi et concreti spumosi, quae in aere indurabantur, multo maiores contractiones ostenderunt, etiam supra 2 mm/m. Non est obliviscendum omnem concretum, cum imbri et nive liquefacta madefiat, intumescere, et postea in siccatione iterum contrahi.
SI.3
5. Coefficiens conductivitatis thermicae. Coeff. conductivitatis thermicae cum pondere volumetrico decrescit, atque, ceteris paribus, eo minor fit quo minores et aequabilius distributae sunt pori aerei. Pro concreto effuso aere sicco valuit (λ = 0,4625 pro 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 pro 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 pro 16 kN/m3). Pro concreto gaseoso aere sicco data praebet fig. 3.
NOTA:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3