4. Материалы и изделия для железобетонных мостов.

4.1 Требования к бетону для железобетонных мостов

Сложные условия работы мостов, условия производства работ при их строительстве предъявляют к материалам и изделиям для мостов ряд требований.

К бетону предъявляются следующие требования:

– высокая прочность;

– водо и газонепроницаемость;

– морозостойкость;

– химическая стойкость;

– необходимые сроки твердения;

– удобоукладываемость;

– умеренная усадка и ползучесть.

Показателем прочности бетона является класс бетона по прочности на сжатие В – временное сопротивление сжатию в МПа бетонных кубиков с размерами ребра 15 см, испытанных в возрасте 28 суток после хранения их во влажной среде при температуре t = 20 ± 2º C. Для конструкций мостов и труб применяют бетоны следующих классов прочности на сжатие В20, В25, В30, В35, В40, В45, В50, В55 и В60.

В зависимости от вида и назначения конструкций, способов их армирования и условий их работы в соответствии с рекомендациями ДБН применяют бетон различных классов (табл.3.4. ДБН).

Так для несущих, особенно предварительно напряженных, конструкциях мостов рекомендуется применять бетон высоких классов прочности.

Стойкость бетона против внешних воздействий, водо- и газонепрони-цаемость обеспечивается созданием его плотности. В конструкциях мостов и труб предусматривается применение тяжелого бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м³, с меньшей плотностью допускается применение лишь в опытных конструкциях.

Морозостойкость бетона характеризуется маркой F – наибольшим числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые способны выдержать образцы 28-суточного возраста без снижения прочности более чем на 15%.

Марки бетона по морозостойкости для мостов и труб принимают по табл.3.5. ДБН в пределах от 100 до 400.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует давлению воды (в МПа), при котором еще не наблюдается ее просачивание через образец бетона высотой 15 см в возрасте 28 суток, испытанного по специальному режиму. Эта марка для подводных и подземных сооружений, которые не поддаются електрической и химической коррозии не ниже W4; другие элементы, в том числе бетонные,стыки железобетонных мостов и труб следует проектировать из бетона с маркойй не ниже W6; элементахмостового полотна – не ниж W8.

Химическая стойкость бетона зависит от плотности и вида применяемого цемента. В железобетонных мостах применяют бетон на портландцементе, сульфатостойком портландцементе и глиноземистом цементе.

Подвижность бетонной смеси важна для получения плотного цемента. Она увеличивается с увеличением В/Ц, но при этом снижается прочность бетона. Для мостов применяют бетонные смеси с В/Ц = 0,6.

Усадка – свойство бетона уменьшать размеры в процессе твердения и последующего высыхания. Неравномерная усадка приводит к образованию трещин и дополнительных усилий в статически неопределимых конструкциях. Уменьшение усадочных деформаций достигается сокращением цемента и воды в бетоне, а также постановкой противоусадочной арматуры.

Ползучесть бетона – способность медленнее деформироваться под постоянной нагрузкой. Она приводит к падению усилий в напряженной арматуре и перераспределению усилий в статически неопределимых конструкциях.

Наряду с обычным тяжелым бетоном в опытных конструкциях допускается применять легкий бетон с заполнителем из керамзита. Перспективен также бетон с полимерными добавками, повышающими водонепроницаемость и сопротивление растяжению бетона. Представляет интерес фибробетон, прочность на растяжение которого в 2-3 раза выше, чем обычного бетона.