NORMATIV PENTRU EVALUAREA IN-SITU A REZISTENłEI LA COMPRESIUNE A BETONULUI DIN CONSTRUCłIILE EXISTENTE. EXEMPLE DE APLICARE Faza 2: Redactarea a-ii-a Decembrie 2013 1
CUPRINS 1. Obiect şi domeniu de aplicare 2. Documente de referinńă 3. Termeni si definitii 4. Simboluri şi prescurtări 5. Planificarea investigańiilor 5.1. ConsideraŃii generale privind evaluarea rezistenńei la compresiune a betonului din structuri existente 5.2.Clasificarea metodelor de încercare pentru evaluarea rezistenńei betonului 5.3. Selectarea programelor de încercare şi de evaluare a metodelor de încercare 5.3.1. Alegerea metodelor de investigare 5.3.2. Precizia evaluării rezistenńei in-situ 5.3.3. CondiŃiile locale 5.3.4. CondiŃii economice 6. RezistenŃa caracteristică la compresiune in-situ în raport cu clasa de rezistenńă la compresiune 7. Metode de încercare 7.1. Metoda carotelor 7.1.1.ConsideraŃii generale 7.1.2. Selectarea zonelor de extragere a carotelor 7.1.3. Precizia încercării şi numărul de carote 7.1.3.1 Caracteristicile betonului 7.1.3.2 Variabile de încercare 7.1.3.3 Variabile ale carotelor 7.1.3.4 Numărul de carote 7.1.4 Mărimea carotelor 7.1.5 Pregătirea carotelor înainte de încercare 7.1.6 Încercarea carotelor, determinarea rezistenńei la compresiune 7.2 Metoda ultrasunetelor 7.2.1 ConsideraŃii generale privind principiul metodei 7.2.2 Domeniul de aplicare 7.2.3 Selectarea zonelor de încercare şi numărul de determinări 7.2.4 Aparatura şi tehnica de încercare 7.3 Metoda de duritate superficiala 7.3.1 ConsideraŃii generale privind principiul metodei 7.3.2 Domeniul de aplicare 7.3.3 Selectarea zonelor de incercare si numarul de incercari 7.3.4 Aparatura si tehnica de încercare 7.4 Încercarea betonului prin metoda nedistructivă combinată 7.4.1 ConsideraŃii generale privind principiul metodei 7.4.2 Domeniul de aplicare 7.4.3 Selectarea zonelor de încercare şi numărul de încercări 7.4.4 Aparatura şi tehnica de încercare 7.5 Încercarea betonului prin metoda smulgerii în adâncime 2
8 Metode de evaluare a rezistenńei betonului 8.1.Evaluarea rezistenńei caracteristice la compresiune in-situ prin încercarea carotelor 8.1.1 Epruvete 8.1.2 Număr de epruvete de încercat 8.1.3 Evaluare 8.1.3.1 GeneralităŃi 8.1.3.2 Abordarea A 8.1.3.3 Abordarea B 8.2 Evaluarea rezistenńei caracteristice la compresiune in-situ prin metode indirecte 8.2.1 GeneralităŃi 8.2.1.1 Metode 8.2.1.2 Varianta 1 CorelaŃie directă cu carotele 8.2.1.3 Varianta 2 Etalonare cu carotele pentru un interval limitat al rezistenńei, utilizând o relańie stabilită 8.2.2 Încercări indirecte corelate cu rezistenńa la compresiune in-situ, (varianta 1) 8.2.2.1 Aplicare 8.2.2.2 Procedură de încercare 8.2.2.3 Stabilirea relańiei între rezultatul încercării şi rezistenńa la compresiune in-situ 8.2.2.4 Evaluarea rezistenńei la compresiune in-situ 8.2.3 Utilizarea unei relańii determinate plecând de la un număr limitat de carote şi o curbă de bază, (varianta 2) 8.2.3.1 GeneralităŃi 8.2.3.2 Încercare 8.2.3.3 Procedură de încercare 8.2.3.4 Valabilitatea relańiilor 8.2.3.5 Estimarea rezistenńei la compresiune in-situ 8.3 Evaluarea în cazurile în care conformitatea betonului bazată pe încercările standard prezintă dubii 8.4 Determinarea rezistenńei betonului prin metoda nedistructiva combinată (SONREB) Comentarii Anexa 1- Scheme logice de aplicare a metodelor de evaluare a rezistenńei betonului Anexa 2 - Exemple de prelucrare a rezultatelor obńinute prin aplicarea metodelor de evaluare a rezistenńei betonului 3
1. Obiect şi domeniu de aplicare Prezentul normativ prezintă principalele proceduri şi metode de evaluare in situ a rezistenńei la compresiune a betonului din structuri şi din elemente prefabricate. Evaluarea la compresiune a betonului este necesară în principal în următoarele cazuri: - există dubii în legătură cu nivelul rezistenńei la compresiune a betonului legate de punerea în operă, deteriorări ale betonului din diferite cauze, etc.; - structura se va modifica sau îşi va schimba destinańia; - evaluarea seismică a structurilor existente; - evaluarea rezistenńei betonului în timpul execuńiei structurii; - s-au constatat neconformităńi ale rezistenńei la compresiune a betonului în urma încercării probelor de beton la stańii sau când nu s-au prelevat probe la locul turnării. Metodele de evaluare tratate în acest normativ sunt metode nedistructive, seminedistructive şi distructive, simple sau combinate. Normativul prezintă pentru fiecare metodă (combinańii de metode) posibilităńile de aplicare, precizia de estimare a rezistenńei, precum şi principiile şi metodologia pentru stabilirea relańiilor între rezultatele testelor şi rezistenńa la compresiune a betonului. Se fac recomandări asupra alegerii metodei celei mai adecvate, în funcńie de condińiile de încercare pentru a se obńine rezistenńele estimate cât mai apropiate de cele reale. Pentru fiecare metodă sunt expuse în detaliu situańiile în care folosirea metodei este indicată sau contraindicată. Prezentul normativ nu tratează următoarele problematici: determinarea cu ajutorul carotelor a porozităńii şi a rezistenńei la întindere prin despicare a betonului; determinarea proprietăńilor elasto-dinamice, a omogenităńii, a defectelor sau degradărilor ascunse ale betonului utilizând metoda ultrasunetelor. Prevederile normativului se adresează investitorilor, proiectanńilor, executanńilor de lucrări, specialiştilor cu activitate în domeniul construcńiilor atestańi /autorizańi în condińiile legii, precum şi organismelor de verificare şi control (verificarea şi/sau expertizarea proiectelor, verificarea, controlul şi/sau expertizarea lucrărilor). Metodele de evaluare in situ a rezistenńei betonului din structuri şi din elemente prefabricate trebuie aplicate numai de personal atestat în conformitate cu legislańia în vigoare. 4
2. Documente de referinńă Reglementări tehnice: Nr. Acte legislative Act normativ prin care se aprobă crt. reglementarea tehnică/ publicańia 1. Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat - Partea 1: Producerea betonului, indicativ NE012/1-2007 2. Normativ pentru producerea şi executarea lucrărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat - Partea 2: Executarea lucrărilor din beton, indicativ NE012/2-2010 3. Cod de proiectare seismică. Partea a IIIa. Prevederi pentru evaluarea seismică a clădirilor existente, indicativ P 100-3/2008 4. Ghid privind utilizarea metodei electromagnetice la determinarea parametrilor de armare a elementelor existente din beton armat, indicativ GE 040-2001 5. InstrucŃiuni tehnice pentru încercarea betonului cu ajutorul carotelor, indicativ C 54-81 6. Normativ pentru încercarea betonului prin metode nedistructive, indicativ C 26-85 Ordinul ministrului dezvoltării lucrărilor publice şi locuinńei nr.577/2008 din 29 aprilie 2008, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I nr. 374 din 16 mai 2008 Ordinul ministrului dezvoltării regionale şi turismului nr. 853/2010 din 22 noiembrie 2010, publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr.853 din 20 decembrie 2010 Ordinul ministrului dezvoltării regionale şi locuinńei nr.704/2009 publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I nr.674 şi nr.674 bis din 1 octombrie 2009, cu completările ulterioare Ordinul MLPTL nr. 1223 din 6 septembrie 2001, Buletinul ConstrucŃiilor nr. 1 / 2002 Buletinul ConstrucŃiilor nr. 2/1982 Buletinul ConstrucŃiilor nr. 8/1985, cu completarile din B.C nr. 2/1987 Standarde de referinńă: Nr. Standarde Denumire crt. 1 SR EN 1992-1-1:2004 Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri 2 SR EN 1992-1-1:2004/AC:2012 Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri 3 SR EN 1992-1-1:2004/NB:2008 Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Anexa nańională 4 SR EN 1992-1-1:2004/NB/A91:2009 Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri. Anexa nańională 5 SR EN 1990: 2004 Bazele proiectării structurilor 6 SR EN 206-1: 2002 Beton Partea 1: SpecificaŃie, performanńă, producńie şi conformitate 5
Nr. Standarde crt. 7 SR EN 206-1: 2002/ A1:2005 şi A2: 2005 Denumire Beton Partea 1: SpecificaŃie, performanńă, producńie şi conformitate. Amendament 8 SR EN 206-1: 2002/ C91:2008 Beton Partea 1: SpecificaŃie, performanńă, producńie şi conformitate. Erată 9 SR EN 13791: 2007 Evaluarea in-situ a rezistenńei betonului din structuri şi elemente prefabricate 10 SR EN 12350 1: 2009 Încercare pe betonul proaspăt. Partea 1: Eşantionare 11 SR EN 12504-1:2009 Încercări pe beton în structură. Partea 1: Carote. Prelevare, examinare şi încercări la compresiune 12 SR EN 12504-2:2013 Încercări pe beton în structuri Încercări nedistructive-partea 2. Determinarea indicelui de recul 13 SR EN 12504-3:2006 Încercări pe beton în structuri Încercări nedistructive-partea 3. Determinarea forńei de smulgere 14 SR EN 12504-4:2004 Încercări pe beton întărit. Partea 4. Determinarea vitezei de propagare a ultrasunetelor 15 SR EN 12390-1: 2013 Încercare pe beton întărit. Partea 1: Formă, dimensiuni şi alte condińii pentru epruvete şi tipare 16 SR EN 12390-2: 2009 Încercare pe beton întărit. Partea 2: Pregătirea şi păstrarea epruvetelor pentru încercări de rezistenńă 17 SR EN 12390-3:2009 /AC:2011 Încercare pe beton întărit. Partea 3: RezistenŃa la compresiune a epruvetelor 3. Termeni şi definińii În scopul prezentului normativ se aplică termenii şi definińiile indicate în NE 012/1, precum şi următoarele: 3.1 rezistenńa la compresiune standardizată rezistenńa la compresiune determinată pe epruvete de încercare standardizate (cuburi sau cilindri) care sunt prelevate, confecńionate, păstrate şi încercate în conformitate cu SR EN 12350-1, SR EN 12390-2 şi SR EN 12390-3. 3.2 rezistenńa la compresiune in situ rezistenńa betonului dintr-un element structural sau din elemente prefabricate, exprimată în termenii rezistenńei echivalente a unei epruvete standardizate, cub sau cilindru. 6
3.3 rezistenńa caracteristică la compresiune in situ valoarea rezistenńei la compresiune în situ, sub care se pot situa 5 % din populańia tuturor rezultatelor determinărilor de rezistenńă posibile ale volumului de beton considerat. NOTĂ Această populańie este puńin probabil să fie aceeaşi populańie folosită pentru a determina conformitatea betonului proaspăt din SR EN 206-1. 3.4 carota cilindru extras dintr-un element sau structură de beton (simplu, armat sau precomprimat). prin operańia de tăiere. 3.5 rezistenńa la compresiune a carotei rezistenńa la compresiune a unei carote, determinată în conformitate cu SR EN 12504-1. 3.6 pozińia de încercare suprafańă limitată, aleasă pentru măsurătorile utilizate pentru a estima un rezultat al încercării, care urmează a fi folosit la evaluarea rezistenńei la compresiune in-situ. 3.7 zona de încercare unul sau mai multe elemente structurale sau elemente prefabricate din beton, presupuse sau cunoscute a fi din aceeaşi populańie. O zonă de încercare cuprinde mai multe pozińii de încercare. 3.8 încercări nedistructive încercări care nu provoacă deteriorari ale elementului în timpul investigańiilor. 3.9 duritatea suprafeńei betonului proprietatea suprafeńei betonului măsurată în termenii unei proporńii a energiei returnate unei mase standardizate în urma impactului acesteia cu suprafańa betonului. 3.10 atestarea personalului recunoaşterea competenńei personalului de a efectua activităńi în domeniul încercărilor in-situ. 4. Simboluri şi prescurtări d diametrul carotei d r distanńa de la axul barei până la cel mai apropiat capăt al carotei 7
f is rezultatul încercării rezistenńei la compresiune in-situ f is,min cel mai mic rezultat al încercării rezistenńei la compresiune in-situ f m(n),is media rezistenńei la compresiune în-situ din n rezultate ale încercării f car. rezistenńa la compresiune a betonului obńinută pe carote f c,ref rezistenńa la compresiune de referinńă a betonului obńinută prin aplicarea metodei combinate f c,ef rezistenńa la compresiune efectivă a betonului obńinută din rezistenńa de referinńă după aplicarea coeficienńilor de influenńă f c,exp.i rezistenńa la compresiune a betonului obńinută prin încercării distructive la aplicarea metodei combinate f ck rezistenńa caracteristică la compresiune a epruvetelor standard f ck,is rezistenńa caracteristică la compresiune in-situ f ck,is,cub rezistenńa caracteristică la compresiune in-situ, exprimată prin rezistenńa echivalentă a unui cub de 150 mm f ck,is, cyl rezistenńa caracteristică la compresiune in-situ exprimată prin rezistenńa echivalentă a unui cilindru de 150 mm x 300 mm f is, 1 rezultatul încercării rezistenńei la compresiune in-situ, evaluat prin metode indirecte de încercare, atunci când este stabilită o relańie specifică prin intermediul încercărilor pe carotă f is, F rezultatul încercării rezistenńei la compresiune in-situ, estimat prin încercările de smulgere validate prin încercările pe carotă f is, R rezultatul încercării rezistenńei la compresiune in-situ, estimat prin încercările cu sclerometrul validate prin încercările pe carotă f is, v rezultatul încercării rezistenńei la compresiune in-situ, estimat prin încercările privind viteza de propagare a ultrasunetelor validate prin încercările pe carotă f F valoarea inińială a rezistenńei in-situ, obńinută din curba de bază pentru o forńă de smulgere f R f v valoarea inińială a rezistenńei in-situ, obńinută din curba de bază a încercării cu sclerometrul valoarea inińială a rezistenńei in-situ, obńinută din curba de bază pentru o viteză a ultrasunetelor 8
γ c coeficient parńial de siguranńă pentru beton k limită asociată unor numere mici de rezultate ale încercărilor k 1 coeficient care depinde de numărul de încercări cuplate k 2 coeficient având valoarea de 1,48 l n s ν înalńimea carotei numărul de rezultate ale încercărilor abatere standard rezultatul încercării privind viteza de propagare a ultrasunetelor aplicat la metoda indirectă t cut grosimea coroanei diamentate a cuńitului cu care se taie carota A car este secńiunea transversală a carotei F rezultatul încercării la forńa de smulgere F car forńa maximă atinsă la încercarea carotelor L N R T distanńa emińător-receptor în linie dreaptă valoare a indicelui de recul rezultatul încercării cu sclerometrul timpul de propagare al impulsurilor în beton V a viteza de propagare în armătură V B viteza reală de propagare în beton V L viteza de propagare longitudinală a ultrasunetelor f δf valoarea decalării curbei de bază diferenńă între rezistenńa carotei şi valoarea rezistenńei conform relańiei de bază δf m(n) media a n, valori ale δf Φ max.agr dimensiunea maximă a agregatului 9
Φ arm. diametrul armăturii 5. Planificarea investigańiilor 5.1. ConsideraŃii generale privind evaluarea rezistenńei la compresiune a betonului din structuri existente Evaluarea rezistenńei la compresiune a betonului din structuri reprezintă o activitate deosebit de importantă având în vedere că furnizează date cu privire la cea mai importantă caracteristică a betonului, clasa sa de rezistenńă. Această activitate este necesară, în principal, în două situańii: A. Evaluarea structurilor existente din beton; B. Determinarea calităńii betonului din construcńii noi, în cazul în care există dubii privind calitatea, neconformitatea betonului la stańii, etc. Necesitatea determinării in-situ a rezistenńei la compresiune a betonului apare, pentru aceste cazuri, în următoarele reglementări nańionale: Cazul A: P100-3, în care se specifică anumite reguli privind verificarea in-situ a betonului; Cazul B: NE 012-1/2007 şi NE 012-2/2010. 5.2. Clasificarea metodelor de încercare pentru evaluarea rezistenńei betonului Clasificarea metodelor se poate face pe baza următoarelor criterii: 5.2.1. Locul efectuării încercărilor: - in-situ; - în laborator. 5.2.2. Domeniile de aplicare a unor ramuri ale fizicii: - metode mecanice prin şoc; - metode ultrasonice; - metode electromagnetice. 5.2.3. Modul de determinare a rezistenńei betonului: - direct; - indirect. 5.2.4. Efectul asupra betonului: - distructiv; - seminedistructiv; - nedistructiv. 5.2.5. Aplicarea încercărilor nedistructive: - simple; - combinate. 10
5.3. Selectarea programelor de încercare şi de evaluare a metodelor de încercare Programul de încercări va fi selectat în principal în funcńie de obiectivele investigańiilor, condińiile locale şi factorii economici. 5.3.1. Alegerea metodelor de investigare În tabelul 5.1. sunt prezentate principalele particularităńi (avantaje şi limitări) ale metodelor de evaluare a rezistenńei betonului. Alegerea unei anumite metode este depedentă de următorii factori: a) zona de testare. Factorii care trebuie luańi în considerare: o pozińia betonului de testat în element; o pozińia secńiunilor celor mai solicitate; o variańia rezistenńei pe grosimea elementului; o pozińia armăturilor indentificată pe plan sau utilizând pahometrul; o prezenńa unor defecte locale. b) efectele distructive produse. Alegerea între utilizarea unor metode distructive sau nedistructive poate fi influenńată de efectul: o testării pe suprafańa aparentă a elementului; o efectuării de găuri prin carotare; o tăierii armăturii. c) precizia determinărilor. Nivelul de precizie depinde de: o metoda utilizată; o numărul de măsurători; o precizia şi gradul de încredere al corelării între diferite metode. 5.3.2 Precizia evaluării rezistenńei in-situ Gradul de încredere al evaluării rezistenńei betonului va creşte odată cu numărul de încercări efectuate. Cea mai indicată procedură este combinarea metodelor nedistructive cu cele distructive. De exemplu măsurarea vitezei ultrasunetelor pe carote înainte de încercarea acestora va creşte gradul de încredere a măsurătorilor efectuate in-situ aplicând metoda vitezei ultrasunetelor. Investigarea unui număr cât mai mare de elemente prin aplicarea metodei vitezei ultrasunetelor va conduce la o evaluare mai precisă a rezistenńei betonului din structură. Cea mai directă metodă de evaluare in-situ a rezistenńei betonului este testarea carotelor extrase din lucrare. Poate fi aleasă o combinańie dintre diferite metode de evaluare din următoarele motive: a) utilizarea unei metode ca preliminară alteia; b) utilizarea unui număr limitat de carote pentru realizarea corelării cu viteza ultrasunetelor pe anumite zone ale structurii astfel încât acestă metodă să poate fi utilizată pentru estimarea rezistenńei betonului din întreaga structură; c) utilizarea a două sau mai multe încercări nedistructive care să conducă la o sporire a preciziei evaluării rezistenńei betonului fańă de metodele simple. 11
5.3.3. CondiŃiile locale CondiŃiile care trebuie considerate includ: a) starea generală a construcńiei de investigat, posibilitatea de transport a echipamentelor; b) accesibilitatea în zonele necesare investigării; c) siguranńa personalului ce execută încercările şi în general a persoanelor aflate în zonele de investigare. 5.3.4. CondiŃii economice Programul de investigańii trebuie să Ńină seama şi de influenńa unor factori economici: - întârzieri ale execuńie în timp ce se efectuează încercările şi se iau deciziile; - înlăturarea betonului deteriorat şi efectuarea unor reparańii şi/sau consolidări; - utilizarea unor anumite metode de investigare; - selectarea unui număr adecvat de încercări. În tabelul 5.1 se prezintă o clasificare a aplicării unor diferite metode de încercare pe baza unor criterii generale de apreciere. Zona testată în adâncime în zona suprafeńei la suprafańă Tabelul 5.1 Avantajele şi limitările aplicării diferitelor metode de evaluare a rezistenńei betonului. Tip metodă Precizia Viteza UşurinŃa EficienŃa Lipsa estimării de de economică deteriorărilor rezistenńei efectuare aplicare extragerea şi încercarea carotelor viteza ultrasunetelor smulgere în adâncime duritatea suprafeńei 4 2 1 1 1 2 3 3 3 4 2 2 1 1 2 1 4 4 4 4 Notă: 1...4 puncte acordate pentru clasificarea metodelor în funcńie de diferite criterii de apreciere. 6. RezistenŃa caracteristică la compresiune in-situ în raport cu clasa de rezistenńă la compresiune Tabelul 6.1 indică cerinńele pentru rezistenńa caracteristică la compresiune in-situ minimă referitoare la clasele de rezistenńă la compresiune conform NE012/1. 12
Tabelul 6.1 - RezistenŃa caracteristică la compresiune in-situ minimă pentru clasele de rezistenńă la compresiune din NE012/1 Clasele de rezistenńă la compresiune RezistenŃa caracteristică a betonului în conformitate cu NE012/1 determinată in-situ în conformitate cu SR EN 13791 f ck,is,cil f ck,is,cub C8/10 7 9 C12/15 10 13 C16/20 14 17 C20/25 17 21 C25/30 21 26 C30/37 26 31 C35/45 30 38 C40/50 34 43 C45/55 38 47 C50/60 43 51 C55/67 47 57 7. Metode de încercare 7.1. Metoda carotelor 7.1.1.ConsideraŃii generale 7.1.1.1. Încercarile prin extrageri de carote, sunt încercări distructive prin efectul pe care îl au asupra betonului din elementul examinat şi se efectuează în conformitate cu SR EN 12504-1. 7.1.1.2 Încercarea betonului cu ajutorul carotelor se foloseşte pentru obńinerea unor informańii privind calitatea betonului din lucrare, inclusiv asupra rezistenńei la compresiune. 7.1.1.3. Carotele nu reprezintă echivalentul pentru betonul din lucrare, al unei epruvete turnate, de aceiaşi formă şi dimensiune din cauza distrugerilor în structura betonului ce au loc atât pe suprafeńele laterale cât şi pe cele de capăt ale carotei, în timpul operańiei de extragere şi prelucrare. Pentru obńinerea rezistenńei echivalente unui cub, cu latura de 15 cm, din acelaşi beton, este necesară aplicarea unor factori de corecńie, care Ńin cont de aceste degradări. 7.1.2 Selectarea zonelor de extragere a carotelor 7.1.2.1. Scopul evaluării rezistenńei la compresiune in-situ a betonului dintr-o structură sau din elemente prefabricate din beton influenńează planificarea zonelor de încercare. Se identifică una sau mai multe zone de încercare şi în limitele fiecărei zone de încercare, se alege un număr de pozińii de încercare. Alegerea mărimii pozińiilor de încercare depinde de metoda de încercare folosită. Numărul rezultatelor de încercare dintr-o zonă de încercare influenńează gradul de încredere al evaluării. 13
7.1.2.2. Când urmează să fie evaluată clasa de rezistenńă la compresiune a unei structuri existente, structura trebuie să fie împărńită în zone de încercare în care betonul este presupus că aparńine aceleaşi populańii, fiind reprezentativ pentru calitatea generală (de ex. volumul de beton turnat odată, tehnologia de turnare utilizată, clasa betonului, etc). Un nivel al unei structuri etajate poate reprezenta o astfel de zonă, un planşeu de asemenea, dacă turnarea lui nu s-a făcut cu întreruperi importante. 7.1.2.3. În evaluarea rezistenńei la compresiune in-situ trebuie luat în considerare faptul că cea mai scăzută rezistenńa a betonului este de obicei în apropierea suprafeńei elementului structural, rezistenńa crescând odată cu creşterea adâncimii fańă de suprafańă. 7.1.2.4. În cazurile în care trebuie evaluată capacitatea portantă a unei structuri existente, încercările trebuie să fie concentrate asupra betonului care este reprezentativ pentru cele mai solicitate părńi ale structurii. Cu toate acestea, luarea probelor nu trebuie să afecteze în mod nefavorabil capacitatea portantă. 7.1.2.5. Atunci când trebuie evaluate tipul sau amploarea deteriorărilor, zonele de încercare trebuie să fie concentrate asupra părńilor unde se cunosc efectele periculoase, sau unde se poate presupune că au apărut acestea. În aceste cazuri s-ar putea dovedi utilă compararea acestor rezultate cu eşantioanele prelevate din părńile intacte. 7.1.2.6. Înainte de stabilirea zonelor de extragere a carotelor, trebuie să fie luate în considerare posibilele implicańii acestor extrageri asupra siguranńei structurale a elementelor structurii de beton. Selectarea zonelor de extragere a carotelor din elementele de construcńii va fi stabilită de către proiectantul lucrării sau de expert. 7.1.2.7. Selectarea zonelor de extragere a carotelor se va face Ńinând seama de următoarele criterii: - amplasarea în zonele ce prezintă interes din punct de vedere al controlului calităńii betonului ; - trebuie evitată, pe cât este posibil prelevarea carotelor prin armături; - îndepărtarea de zonele în care pot fi intersectate armături (aceste zone pot fi stabilite având la baza proiectul şi se verifică cu ajutorul măsurătorilor nedistructive, metode electomagnetice); - amplasarea în axa de simetrie sau cât mai aproape de aceasta a locului de extracńie, la elemente verticale (stâlpi); - amplasarea în zonele cu nivel redus de solicitare a betonului ; - în cazul existenńei prealabile a unor încercări nedistructive, de control a calităńii betonului, locul extragerii carotelor va Ńine seama de rezultatele măsurătorilor nedistructive, astfel încât rezultatele să fie reprezentative pentru betonul din elementul examinat. 7.1.2.8. Carotele extrase din zone cu defecte locale (vizibile) nu pot fi utilizate decât la precizarea formei şi a adâncimii defectului examinat. Carotele cu neomogenitańii importante în secńiune sau fisurate nu pot fi utilizate la determinarea rezistenńei betonului din element. 14
7.1.3. Precizia încercării şi numărul de carote Factorii care influenńează rezistenńa carotei (precizia încercării) pot fi împărńińi în cei legańi de caracteristici ale betonului şi cei legańi de variabile de încercare, inclusiv dimensiunile carotelor. O parte dintre factorii de influenńă trebuie avuńi în vedere atunci când se evaluează rezultatele încercării. 7.1.3.1 Caracteristicile betonului Grad de umiditate Gradul de umiditate al carotei influenńează rezistenńa măsurată. RezistenŃa unei carote saturate este cu 10% până la 15% mai scăzută decât aceea a unei carote comparabile uscate în aer, care are în mod normal un grad de umiditate cuprins între 8% şi 12%. Porozitate Porozitatea ridicată diminuează rezistenńa. O porozitate de aproximativ 1% diminuează rezistenńa cu 5% până la 8%. Sensul de turnare a betonului în cofraj RezistenŃa măsurată a unei carote, extrasă vertical în direcńia turnării poate fi mai mare decât rezistenńa unei carote extrase orizontal din acelaşi beton, în funcńie de consistenńa betonului proaspăt. DiferenŃa de valoare poate varia între 0% şi 8%. Defecte locale În carotă pot apărea defecte din diverse cauze. Acestea pot fi datorate absorbńiei de apă în dreptul particulelor plate ale agregatului, în zonele de sub armăturile orizontale sau golurile datorate segregării locale. Valabilitatea evaluării rezistenńei plecând de la asemenea carote şi capacitatea lor de a reprezenta rezistenńa in-situ generală trebuie evaluate separat. 7.1.3.2 Variabile de încercare La aceasta metodă, precizia de încercare depinde de respectarea unor tehnici de extragere astfel: - direcńia de extragere a carotelor trebuie să fie riguros perpendiculară pe fańa de atac a carotezei, astfel încât carotele să nu sufere nici o degradare; în vederea asigurării perpendicularităńii direcńiei de tăiere pe fańa de atac, se recomandă testarea adecvată a carotezei şi încastrarea ei corespunzătoare în element; - pe cât este posibil se va evita extragerea carotelor pe suprafańa de turnare sau în vecinătatea ei; se vor prefera extragerile de carote de pe feńele verticale cofrate, cu centrul carotei la cel puńin 15-20 cm de fańa de turnare; în cazul în care nu se dispune de asemenea suprafeńe, se admit încercările pe suprafeńele de turnare; - pe tot timpul carotării se va asigura răcirea corespunzătoare a coroanei diamantate şi a betonului cu apă pentru a se evita degradarea excesivă prin încălzire a acestora; - se interzice utilizarea coroanelor, din carborundum, indiferent de gradul lor de uzură, la betoanele preparate cu agregat cuarńos; 15
- în cazul în care grosimea elementului încercat este redusă (sub 30 cm), se recomandă extragerea carotei pe toată grosimea elementului şi fracńionarea ei ulterioară prin tăiere. Această procedură asigură un paralelism mai bun al feńelor de capăt; - în cazul în care grosimea elementului încercat este mare (peste 30 cm), este necesară desprinderea epruvetei de pe fund prin acńionarea în consolă a carotei cu o pârghie sau pană, în şanńul produs prin carotare. Se va urmări obńinerea unor suprafeńe de capăt cu denivelări minime (sub 2 cm). - nu se admit pentru încercare carote ce conńin armături longitudinale sau înclinate la mai puńin de 45 o fańă de axa carotei. - transportul şi manipularea de la locul de extracńie, la locul de păstrare şi încercare, trebuie să se facă în condińiile care să împiedice degradarea carotei. 7.1.3.3 Variabile ale carotelor Diametrul carotei Diametrul carotei influenńează rezistenńa măsurată şi variabilitatea rezistenńei. RezistenŃa unei carote forate orizontal cu diametrul de 100 mm şi o înălńime egală cu diametrul corespunde rezistenńei epruvetelor cubice cu o dimensiune a laturii de 150 mm. În carotele cu diametre mai mici de 100 mm şi l/d = 1, variabilitatea rezistenńei este, în general, mai mare. Din acest motiv, la carotele de 50 mm este recomandată utilizarea unui număr de trei ori mai mare de carote decât atunci când încercările se efectuează pe carote cu diametrul de 100 mm, cu o interpolare liniară pentru diametrele cuprinse între 100 mm şi 50 mm. Variabilitatea rezistenńei măsurate creşte odată cu descreşterea diametrului. Carotele cu un diametru mai mic de 50 mm (micro-carote) necesită proceduri care nu sunt acoperite de prezentul normativ. Raport lungime/diametru Raportul lungime/diametru influenńează rezistenńa măsurată. RezistenŃa descreşte pentru rapoartele l/d >1 şi creşte pentru rapoartele l/d <1. Acest fapt se datorează, în principal, presiunii exercitate de platanele maşinii de încercare. Planeitatea extremităńilor carotei Abaterea de la planeitate diminuează rezistenńa măsurată. ToleranŃa pentru planeitate trebuie să fie aceeaşi ca pentru epruvetele standard, în conformitate cu SR EN 12390-1. Pregătirea extremităńilor carotei Stratul de rezistenńă mică generează o diminuare a rezistenńei. Straturile subńiri din mortar de rezistenńă mare sau din sulf de rezistenńă mare nu influenńează semnificativ rezistenńa. Se recomandă rectificarea acestor extremităńi. Efect al carotării OperaŃiile de carotare pot produce deteriorări la betonul tânăr sau la betonul slab calitativ şi în mod normal, nu se pot observa efectele pe suprafańa decupată. O carotă poate fi calitativ mai slabă decât un cilindru din acelaşi beton turnat, deoarece suprafańa unei carote include fragmente tăiate ale granulelor de agregat, care pot să fie reńinute 16
pe suprafańă numai prin aderenńa matricei de legătură. Este foarte probabil ca aceste particule să contribuie în mică măsură la rezistenńa carotei. Armătură Carotele folosite la măsurarea rezistenńei betonului nu trebuie să conńină bare de armătură. Atunci când acest lucru nu se poate evita, se aşteaptă să apară o diminuare a rezistenńei măsurate la o carotă care conńine armătură (altfel decât de-a lungul axei sale). Orice carotă care conńine bare de armare în sau aproape de axa longitudinală nu este potrivită pentru încercarea de rezistenńă. 7.1.3.4 Numărul de carote Numărul carotelor extrase va fi ales în funcńie de următoarele criterii: - scopul examinării (evaluarea structurilor existente din beton, determinarea calităńii betonului din construcńii noi, în cazul în care există dubii privind calitatea, neconformitatea betonului la stańii, etc.). În primul caz numărul de probe va fi stabilit de expert iar în cazul construcńiilor noi de către proiectant sau expert şi se recomandă ca numărul de probe să fie cel puńin egal cu cel recomandat în cazul prelevării probelor la locul de turnare*. - numărul elementelor investigate; - variańiile locale ale calităńii betonului de la element la element şi în interiorul aceluiaşi element; - gradul şi modul de solicitare a elementului; - amploarea avariilor produse; - diametrul carotelor; - modalitatea de evaluare a rezistenńei betonului utilizând încercarea carotelor (metoda independentă, corelarea cu metode indirecte). *Notă: Numărul de carote extrase dintr-o structură va Ńine seama de necesitatea de a calcula o rezistenńă care să caracterizeze o zonă specifică, (o populańie) distinctă a structurii (de ex. mulńimea carotelor care caracterizează, în funcńie de situańie, fie aceeaşi clasă de beton, fie un nivel dat al construcńiei, fie un acelaşi tip de element). 7.1.4 Mărimea carotelor 7.1.4.1.Diametrul d al carotei ce se extrage depinde de următoarele elemente: - dimensiunea maximă a agregatului; - distanńa minimă între armături în zona de extracńie; - diametrul interior al cuńitelor de tăiere. - rezervele de rezistenńa sau nivelul de solicitare, în zona de extracńie; Se recomandă ca diametrul carotei să fie d=100 mm. Când nu se pot extrage carote având acest diametru (de exemplu din cauza aglomerărilor de armatură sau când este imposibil să se obńină rapoarte între înalńimea carotei şi diametrul mai mari de 1) se acceptă şi carote având diametre mai reduse (a se vedea 7.1.3.3). Se recomandă ca diametrul carotei să fie cel puńin de 3 ori mai mare decât dimensiunea maximă a agregatului Φ max.agr, dar în orice caz nu mai mic de 2 Φ max.agr. d 3 Φ max.agr. (7.1) 17
În raport cu distanńa între armături a (în cm), în zona de extracńie, se recomandă respectarea relańiei: d a-φ arm. - 2 t cut. - 3 (7.2) unde, Φ arm. = diametrul armăturii în zona de extragere, în cm; t cut = grosimea coroanei diamentate a cuńitului cu care se taie carota, în cm. În aprecierea slăbirii maxime admise se va Ńine seama că, de regulă, carotele nu sunt extrase pe toată adâncimea elementului iar prin completarea golului produs prin forare este posibil ca să se realizeze numai refacerea parńială a secńiunii slăbite. 7.1.4.2 Lungimea carotei încercate distructiv l (în cm) este recomandabil să fie egală cu diametrul şi în orice caz trebuie să fie cuprinsă între limitele: d l 2d (7.3) 7.1.5 Pregătirea carotelor înainte de încercare După ce carotele au fost extrase acestea se şterg de apă iar suprafańa umedă datorită răcirii cu apă din timpul extragerii trebuie să se lase la uscat nu mai mult de o oră de la extragere. Se introduc carotele în saci de plastic sau în containere neabsorbante astfel încât să nu se reducă umiditatea. Se menńin carotele la temperatura mediului, ferite de contactul direct cu soarele. Carotele se vor transporta la laborator cât mai repede posibil. Dacă umiditatea betonului carotelor trebuie să fie similară cu cea a betonului din lucrare, carotele se menńin în sacii de plastic până în momentul în care se realizează prelucrarea carotelor la capete, perioada de scoatere din sacii de plastic până la încercare nu va depaşi 2 ore. Dacă se utilizează apă în timpul prelucrării capetelor, aceste operańiuni trebuie efectuate cât de repede posibil şi nu mai târziu de 2 zile de la extragerea carotelor. După prelucrarea capetelor, respectând cerinńele din SR EN 12504-1* ) se şterg probele, se lasă să se usuce şi se introduc în saci de plastic. Se va minimiza durata expunerii cu apă în timpul prelucrării capetelor. Carotele vor rămâne în sacii de plastic pentru cel puńin 5 zile după ultimul contact cu apă, dacă nu există alte specificańii privind efecturea încercărilor. Dacă probele nu sunt menńinute în saci, ci în condińii de laborator timp de minimum 3 zile se consideră uscate în aer. În cazul în care se cere ca încercarea carotelor să se facă în condińii de saturare a probelor acestea vor fi menńinute cel puńin 48 de ore în apă la temperatura de (20 ± 2) 0 C înainte de încercare. * ) NOTA: ObŃinerea feńelor de capăt plane, paralele între ele şi perpendiculare pe generatoare (SR EN 12390-3) şi incadrarea în toleranńele indicate în SR EN 12390-1 sunt condińii principale ale corectitudinii încercării. Când feńele de capăt rezultă plane şi paralele direct după operańia de tăiere (sunt feńele cofrate ale betonului), rezistenńele obńinute la încercarea carotelor sunt maxime, întrucât nici o degradare a suprafeńei betonului nu s-a produs prin prelucrării mecanice ale suprafeńelor de capăt. Dacă suprafeńele de capăt nu rezultă plane şi perpendiculare pe generatoare după tăiere, există posibilităńi de prelucrare a acestor suprafeńe: 18
polizarea suprafeńelor de capăt; tăierea suprafeńei sau suprafeńelor de capăt; completarea zonelor de capăt cu material liant de adaos până la obńinerea unei suprafeńe plane, perpendiculare pe generatoare i. Polizarea suprafeńelor de capăt se face cu ajutorul unor materiale abrazive acńionate electro-mecanic. Se recomandă ca pe parcursul operańiei de polizare să se practice răcirea cu apă a betonului şi a discului. Se admit pentru polizare, carote cu denivelări maxime de 2..3 mm. Tăierea carotelor se face cu fierăstrău electric, prevăzut cu cuńite diamantate, sub jet de apă de răcire. ii. Stratul de completare utilizat pentru nivelarea suprafeńelor de capăt trebuie să aibă următoarele caracteristici: Bună aderenńă la beton, astfel încât ruperea la tracńiune a unei epruvete să se facă în afara lipiturii; Modulul de elasticitate apropiat de cel al betonului; RezistenŃa la compresiune apropiată de a betonului încarcerat; Viteza ridicată de întărire; Grosimea maximă de 1 cm. iii. Se recomandă următoarele straturi de nivelare: Mortar epoxidic; Mortar de ciment; Pastă de sulf. În cazul utilizării mortarului de ciment, ca strat de nivelare, se recomandă menńinerea în apă timp de minimum 24 de ore a carotei înainte de aplicarea nivelării, şi alte 48 de ore înainte de încercare, începând de la o zi după aplicare stratului de nivelare. Trebuie avut în vedere şi în acest caz influenńa umidităńii asupra rezistenńei obńinute. 7.1.6 Încercarea carotelor, determinarea rezistenńei la compresiune Încercarea la compresiune se efectuează în conformitate cu SR EN 12390-3 utilizând o maşină de încercat în conformitate cu SR EN 12390-4, determinându-se rezistenńa la compresiune, f car. = F car /A car pentru fiecare probă prin împărńirea forńei maxime, F la aria secńiunii carotei, A car calculată pe baza diametrului mediu, exprimând rezultatele la cea mai apropiată valoare de 0,5 MPa (N/mm 2 ). RezistenŃa obńinută prin încercarea directă a unei carote, la presă, la compresiune, nu reprezintă rezistenńa betonului la compresiune în structură, definită ca rezistenńa unui cub de 150 mm, confecńionat din acelaşi beton cu betonul din lucrare şi păstrat în condińii standard sau în condińiile similare cu cele ale structurii. În cazul în care raportul între înălńime şi diametrul este 2 rezultatele pot fi comparate cu rezistenńa cilindrică, iar în cazul în care raportul este 1, rezultatele pot fi comparate cu rezistenńa cubică. Determinarea rezistenńei dintr-un element f is, respectiv echivalenńa cu rezistenńe obńinute pe epruvete de forma cubică cu latura de 150 mm se face cu relańia: f is =a x b x c x e x g x f car (7.4) în care: a= coeficient de corecńie ce Ńine seama de influenńa diametrului carotei (Tabelul 7.1); b= coeficient de corecńie ce Ńine seama de raportul h/d între înălńime şi diametru (Tabelul 7.2); c= coeficient de corecńie ce Ńine seama de influenńa stratului degradat (Tabelul 7.3); e= coeficient de corecńie ce Ńine seama de influenńa naturii stratului de adăugat pentru prelucrarea suprafeńei (Tabelul 7.4); 19
g= coeficient ce Ńine seama de umiditate (Tabelul 7.5) ; f car. = F car. /A car. unde: f car. este rezistenńa carotelor la compresiune, în megapascali sau newtoni pe milimetri pătrańi; F car. este forńa maximă la cedare, în newtoni; A car. este secńiunea transversală a epruvetei în milimetri pătrańi. Tabelul 7.1 Valorile coeficientului a d (cm) 5 10 15 a 1,06 1,00 0,98 Tabelul 7.2 Valorile coeficientului b h/d 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 b 1,00 1,09 1,19 1,22 1,25 Tabelul 7.3 Valorile coeficientului c Modul de obńinere a suprafeńei de capăt c Direct, din turnarea betonului fără 1,00 prelucrări Tăietura transversală pe o fańă 1,05 Rupere de pe fund pe o fańă 1,05 Tăieturi transversale pe ambele feńe 1,06 Tabelul 7.4 Valorile coeficientului e Natura stratului de nivelare e Suprafete de beton cofrate rezultate din 1,00 turnare Mortar epoxidic 1,00 Mortar de ciment 1,07 Pasta de sulf 1,08 Tabelul 7.5 Valorile coeficientului g Umiditatea carotei* ) g Umiditatea betonului din element 1,0 MenŃinută în apă 48 ore 1,09 Uscată în aer 0,96 * ) NOTA: A se vedea punctul 7.1.5 pregătirea carotelor înainte de încercare. OBSERVAłII: Când carotele sunt încercate la o altă vârstă a betonului diferită fańă de cea de la 28 de zile şi se cere deducerea rezistenńei corespunzătoare la 28 de zile trebuie aplicańi coeficienńi de corecńie care depind de tipul de ciment şi de viteza de întărire a acestuia. CoeficienŃii de corecńie h, sunt subunitari la valori ale betonului mai mari de 28 de zile, iar valorile lor trebuie să Ńină seama de capacitatea mai mare de creştere în timp a rezistenńelor cimenturilor cu adaosuri în special de zgură. Orientativ, la o vechime a 20
betonului de peste 1 an se pot considera următoarele valori ale coeficienńilor: 0,9 pentru cimenturi fără adaosuri, 0,85 pentru cimenturi având sub 20% adaosuri, şi 0,80 pentru cimenturi cu peste 21% adaosuri. În cazul vârstei mai mici a betonului sunt necesare date de la producătorul de beton care este obligat să determine viteza de întărire a betonului (raportul între rezistenńa la compresiune la 2 zile şi respectiv la 28 de zile) în conformitate cu reglementările actuale. În cazul în care carotele conńin una sau mai multe armături perpendiculare pe axa acestora trebuie aplicată la valoarea lui f is calculată în conformitatea cu relańia 7.4 un coeficient supraunitar care se poate calcula, astfel: h=1.0 + (1.5 ΣΦ arm.. d r / d x l) (7.5) în care: Φ arm. diametrul armăturii d r distanńa de la axul barei pană la cel mai apropiat capăt al carotei d diametrul carotei l înălńimea carotei Prelucrarea rezultatelor pentru evaluarea rezistenńei caracteristice a betonului utilizând această metodă se efectuează în conformitate cu prevederile Capitolului 8. 7.2 Metoda ultrasunetelor 7.2.1 ConsideraŃii generale privind principiul metodei 7.2.1.1 Metoda se bazează pe măsurarea timpului de propagare a impulsurilor ultrasonice în beton, între emińător şi receptor. Din această măsurătoare se deduce de regulă în prima etapă, viteza de propagare longitudinală a ultrasunetelor în beton şi ulterior, rezistenńa betonului, Ńinând seama de compozińia sa. Corelarea între viteza ultrasunetelor şi rezistenńa betonului trebuie făcută numai pentru un anumit amestec de beton. În cazul unui beton de compozińie necunoscută estimarea rezistenńei numai pe baza vitezei ultrasunetelor nu este recomandată. 7.2.1.2 Un emińător de ultrasunete alimentat corespunzător produce impulsuri ultrasonice care se propagă prin beton. Un receptor de ultrasunete captează aceste impulsuri şi le transformă într-un semnal electric. Un bloc electronic permite măsurarea timpului de propagare scurs între momentul emisiei şi momentul recepńiei impulsului. 7.2.1.3 În funcńie de modul de amplasare a palpatorilor emitańor şi receptor, pe suprafańa betonului, se disting următoarele tehnici de încercare: a) Prin transmisie directă, când emińătorul şi receptorul sunt situańi coaxial pe două feńe opuse ale elementului (fig. 7.1). b) Prin transmisie diagonală, când emińătorul şi receptorul sunt situańi pe feńe diferite ale betonului dar necoaxial. (fig 7.2) c) Prin transmitere indirectă când emińătorul şi receptorul sunt situańi pe aceiaşi fańă a elementului. (fig.7.3) Se recomandă pentru determinarea rezistenńei betonului prin metodele indicate la capitolul 8 să se aplice tehnica prin transmitere directă. 21
Figura 7.1 - Tehnica transmisiei directe Figura 7.2 - Tehnica transmisiei diagonale 7.2.2 Domeniul de aplicare Figura 7.3 - Tehnica transmisiei de suprafańă 7.2.2.1 Prezentul normativ stabileşte regulile de efectuare a măsurătorilor şi de interpretare a rezultatelor încercărilor efectuate prin metoda ultrasonică pentru determinarea rezistenńei betonului numai în combinańii cu alte metode nedistructive sau distructive. 7.2.2.2 Folosirea metodei ultrasonice de impuls este indicată în următoarele cazuri: 22
a) la controlul calităńii betonului îndeosebi când acesta este turnat în elemente masive sau prezintă defecte aparente sau ascunse; b) la urmărirea întăririi betonului îndeosebi în fazele inińiale ale acestui proces, când au loc modificări importante ale vitezei de propagare; c) la determinarea degradărilor structurale ale betonului în timpul solicitărilor sau acńiunilor fizice sau chimice agresive; d) la determinarea gradului de compactare al betonului în lucrare; e) la elemente la care există posibilitatea existenńei unei diferenńe sistematice între calitatea betonului în stratul de suprafańă şi în profunzime. 7.2.2.3 Folosirea metodei ultrasonice de impuls este contraindicată în următoarele cazuri: a) în zonele cu mari aglomerări de armătură mai ales când aceasta este orientată paralel cu direcńia de propagare emińător-receptor; b) la determinarea rezistenńei betonului în zone care acesta prezintă degradări structurale; c) la betoane de compozińie complet necunoscută; d) la betoane executate cu dozaje ridicate (d > 400 kg/m 3 ). 7.2.2.4 Viteza de propagare longitudinală (V L ) se calculează cu relatia: V L = L/T (Km/s) (7.6) în care: L este distanńa emińător-receptor în linie dreaptă, în mm T- timpul de propagare al impulsurilor în beton, în µs. Pentru ca viteza măsurată să fie riguros o viteză de propagare longitudinală în mediu infinit, trebuie ca toate dimensiunile corpului (a, b, c) să satisfacă relańia: a, b, c 2λ (7.7) în care: λ - este lungimea de undă a ultrasunetului: λ = V L / n (7.8) în care: n - este frecvenńa oscilańiilor utilizate. Eroarea care se face în definirea vitezei longitudinale în cazul nerespectării riguroase a condińiei poate fi neglijată până la limita: a,b,c 1,2 λ (7.9) După care corecńiile ce se aplică devin prea importante pentru a fi neglijate. 23
În cazul în care una din dimensiunile elementului, transversală pe direcńia de propagare, verifică relańia: b sau c λ (7.10) viteza care se măsoară este o viteză longitudinală în plăci (V p ), legată la beton, de viteza longitudinală în medii infinite (V L ) prin relańia: V p 0,96 V L (7.11) în cazul în care ambele dimensiuni transversale ale elementului verifică relańia: b şi c 0,2 λ (7.12) Viteza care se măsoară este o viteză a undelor de dilatare (V D ), legată la beton de viteza longitudinală în medii infinite prin relatia: V D 0,9 V L (7.13) În domeniul situat între cel definit de relańiile (7.9) şi (7.12) există un regim tranzitoriu în care viteza de propagare măsurată depinde de raportul dintre dimensiunile transversale a corpului şi lungimea de undă a ultrasunetului. Viteza de propagare măsurată în tehnica de suprafańă pe fańa de turnare a betonului este mai mică de regulă cu 4-6% decât viteza de propagare măsurată prin transmisie directă, pe feńe cofrate, din cauza proprietăńilor particulare ale stratului din vecinătatea suprafeńei de turnare. 7.2.3 Selectarea zonelor de încercare şi numărul de determinări 7.2.3.1. Alegerea elementelor de încercat se face de către proiectant sau de expert în funcńie de tipul de construcńie. 7.2.3.2 Numărul secńiunilor examinate pe fiecare element depinde de obiectul examenului nedistructiv. - Pentru controlul prin sondaj a rezistenńei betonului în elemente se apreciază ca sunt necesare minimum 3 secńiuni, situate în zonele de solicitare maxime ale elementului şi pe cît posibil distribuite în lungul acestuia. 7.2.3.3 Numărul punctelor de încercare într-o secńiune depinde de latura secńiunii şi de numărul de feńe accesibile pentru încercare. În general, numărul variază, pentru examenele prin sondaj a rezistenńei betonului, între 3-6. În cazul aplicării metodei nedistructive combinate pentru evaluarea rezistenńei caracteristice a betonului din elemente sunt necesare un număr de minimum 15 puncte de măsurare. Numărul punctelor de încercare pe epruvete este de minimum 3, pentru cuburile de 150 mm latura şi cilindri de 150 X 300 mm. 24
Se va evita alegerea punctelor de încercare pe fańa de turnare şi chiar pe cea opusă acesteia. Se vor prefera încercările pe feńele laterale, cofrate ale elementului. Se va evita alegerea direcńiei de încercare paralelă cu direcńia armăturilor principale de rezistenńă, ca şi amplasarea punctelor de încercare în zone cu mari concentrări, indiferent de orientarea acestora. DistanŃa minimă a punctelor de încercare fańă de muchiile elementului este de 10-12 cm. Încercările pe epruvete vor avea punctele de încercare prevăzute în ax (egal depărtate fańă de muchii). SuprafaŃa de beton pe care urmează a fi aplicat palpatorul trebuie să fie perfect plană, lipsită de rugozităńi şi de incluziuni de corpuri străine, inclusiv de praf. În acest scop se recomandă prelucrarea suprafeńelor de beton prin frecare cu o piatră de carborund şi suflarea suprafeńei, după încheierea prelucrării, pentru înlăturarea prafului. SuprafaŃa prelucrată trebuie să depăşească suprafańa palpatorului. 7.2.3.4 DistanŃa minimă între punctele de emisie şi recepńie ale unei măsurători, utilizate la determinarea rezistenńei betonului, trebuie să îndeplinească următoarele condińii: a) L 2λ (7.14) în care: λ - este lungimea de undă a ultrasunetelor utilizate. Pentru betonoscoape cu palpatori de 50 khz la betoane obişnuite relańia (7.14) presupune un spańiu de cca. 16 cm. b) L 6Φ max (7.15) în care: Φ max - este dimensiunea maxima a agregatului utilizat la prepararea betonului. Dimensiunea minimă a elementului normal pe direcńia de încercare trebuie să îndeplinească condińia: a 2λ (7.16) pentru ca viteza de propagare măsurată să corespundă vitezei longitudinale. Pentru betonoscopul cu palpatori de 50 khz, la betoanele obişnuite, relańia (7.16) presupune o dimensiune de cca. 16 cm. Dacă una din dimensiunile transversale ale elementului îndeplineşte condińia (7.16), iar cealaltă dimensiune condińia: b λ (pentru 50 khz cca. 8 cm) (7.17) se poate admite încă, fără a comite o eroare mai mare de 1,5-2%, că viteza măsurată este cea corespunzătoare undelor longitudinale. Dacă ambele dimensiuni transversale îndeplinesc condińia (7.17) dar nu îndeplinesc condińa (7.16) se poate admite încă, cu o eroare mai mică de 3%, că viteza măsurată este cea corespunzătoare undelor longitudinale. 25