Бетон для железобетонных мостов

Подверженные действию тяжелых динамических нагрузок, ударам льдин и карчей, действию изменяющегося уровня воды в водотоках, а также испытывающие непрерывные воздействия атмосферных факторов, железобетонные мосты находятся в сложных условиях работы.

Бетоны для железобетонных мостов должны быть достаточно прочными и плотными. Высокой прочностью бетона в значительной степени обеспечивается необходимая несущая способность конструкции. От плотности бетона зависит долговечность сооружения, защита арматуры от проникания влаги и различных газов. Кроме того, бетон должен противостоять вредным действиям химических веществ, находящихся в воздухе или воде, и быть морозостойким.

Основная мера прочности бетона — кубиковая прочность (20х20х х20 см на сжатие в возрасте 28 дней). По данным кубиковой прочности устанавливают марку бетона.

применяют тяжелые бетоны марок 150, 200, 250, 300, 400, 500 и 600 (бетон марки 150 —только для бетонных конструкций). Для предварительно напряженных конструкций применяют, как правило, тяжелый бетон марок не ниже 300.

Водонепроницаемость нормируется для сооружений или их частей, омываемых водой. К ним относятся опоры мостов, а также железобетонные водопропускные трубы. По степени водопроницаемости установлено четыре марки бетона: В-2, В-4, В-6 и В-8. Бетон для труб должен удовлетворять минимальным требованиям водонепроницаемости, т. е. иметь марку не ниже В-2.

Важен для бетонов в железобетонных мостах показатель морозостойкости, указывающий сопротивляемость бетона попеременному замораживанию и оттаиванию без снижения прочности более чем на 25%. По морозостойкости установлено пять марок бетонов от Мрз50 до Мрз300. При температуре минус 15° С и выше в мостостроении нужно применять бетон марки Мрз200, при температурах ниже минус 15° С — марки Мрз300

Обеспечение необходимой прочности бетонов и удовлетворение требований плотности, водонепроницаемости, морозостойкости приводит к значительным колебаниям в расходе цемента на 1 м3 бетона. Минимальный расход цемента 220—260 кг/м3 установлен из условия достаточной плотности. Верхний предел 400—450 кг/м3 ограничен степенью усадки и ползучести, которые с увеличением количества цемента в бетоне опасно возрастают.

Ползучестью бетона называют его способность испытывать неупругие деформации во времени под длительным действием нагрузок или напряжений. Величина остаточных (пластических) деформаций, вызванных ползучестью бетона, пропорциональна непрерывно действующим напряжениям.

Величина модуля упругости бетона зависит от марки бетона, его возраста, величины и знака напряжений и других факторов.

У легких бетонов величины модуля упругости ниже. Так, для керамзитобетона марки 300 модуль упругости составляет 215 000 кГ/см2.

Большое значение имеет правильный выбор консистенции бетонной смеси. Необходимо учитывать характер конструкции, насыщенность арматурой, эффективность уплотняющих механизмов и средств подачи смеси. Для тонкостенных сильно армированных элементов, бетонируемых без вибрирующих приспособлений, нужно применять подвижные смеси с осадкой конуса 8—10 см, а при наличии вибраторов — с осадкой конуса 3—8 см. Пластичность смеси может быть повышена без снижения прочности за счет применения пластифицированных портландцементов, а также добавлением в бетонную смесь пластифицирующих материалов.

Наибольший размер щебня в бетоне не должен превышать расстояния между стержнями рабочей арматуры в свету для балок, арок и стоек и не быть более половины толщины плиты.