Бетоны для мостовых конструкций

 

Для мостовых конструкций применяют, как правило, тяжелые цементные бетоны. Основной прочностной характеристикой бетона является его проектная марка по прочности на сжатие, за которую принимают среднюю величину предела прочности в килограмм-си­лах на квадратный

сантиметр образцов в виде кубов с размерами 20x20x20 см, испытанных через 28 дней после их изготовления при условии хранения в среде с относительной влажностью не ме­нее 90% и температурой окружающего воздуха +20°. Другие не­обходимые для расчетов прочностные характеристики бетона (приз­менная прочность Rap, прочность на растяжение, на скалывание Rск и др. по нормам проектирования мостовых конструкций явля­ются производными от его основной прочностной характеристики. При действии больших сжимающих усилий, когда поперечное рас­ширение бетона превысит его предельную растяжимость, возможно появление трещин, ориентированных вдоль действия этих усилий. Продольная трещиностойкость бетона определяется величиной Rт, которая также зависит от проектной марки бетона по прочности на сжатие.

Прочностные характеристики бетона зависят от скорости при­ложения и времени действия нагрузки. При испытаниях стандарт­ных кубов из тяжелого бетона в соответствии с ГОСТ 10180—67 на­грузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 6±4 кгс/см2 в 1 с. С уменьшением скорости нагружения предел прочности бетона понижается, а при увеличении повыша­ется. Поэтому, кроме прочности, получаемой при стандартных испы­таниях, различают длительную и динамическую прочность. Име­ются эмпирические зависимости, по которым можно определить прочность бетона при нагружении его с различными скоростями.

Для несущих элементов мостовых железобетонных конструкций установлены следующие проектные марки бетона по прочности на сжатие: 200, 300, 400, 500, 600, 700 и 800. Допускается применение промежуточных марок бетона — 250, 350, 450 и 550. Для бетона предварительно напряженных конструкций (в том числе для бетона омоноличивания) проектная марка должна быть не менее 300.

Под действием нагрузки в бетоне одновременно с упругими раз­виваются пластические деформации. Зависимость напряжения — деформации для бетона имеет криволинейный вид. При этом характер нарастания деформаций зависит от многих факторов, наиболее значимыми из которых являются скорость приложения нагрузки и прочность бетона.

В общем случае полная де­формация бетона состоит из упругой и пластической частей.

Пластическая часть общих деформаций существенно зависит от скорости загружения. При «мгновенном» загружении зависи­мость между напряжениями и деформациями можно считать линей­ной почти до разрушения. С уменьшением скорости загружеиия деформации возрастают, а следовательно, возрастают и суммарные деформации бетона. Упругая же часть деформации зависит от таких факторов, как прочность бетона, расход воды, мо­дуль упругости горной породы, используемой в качестве крупного заполнителя, и др.

Следует заметить, что разделение полных деформаций бетона только на упругие и пластические является некоторым упрощением весьма сложного процесса деформирования бетона под нагрузкой. Пластическая часть деформации, в свою очередь, может быть раз­делена на несколько составляющих, имеющих характерные особен­ности и обусловленных различными причинами.