Теоретические аспекты, экспериментальные исследования и эффективность использования высокопрочных бетонов для мостовых конструкций

Abstract

В Беларуси для строительства сооружений используется бетон прочностью не более 60 МПа. В то же время во всех индустриально развитых странах широко применяется высокопрочный бетон прочностью на сжатие выше 60 МПа. В Евросоюзе высокопрочный бетон включен в нормативные документы, что заложило прочную основу для его применения. Высокопрочный бетон получают с использованием высокодисперсных кремнеземистых добавок, например микрокремнезема и пластификаторов (суперпластификаторов), при этом водоцементное отношение должно быть не более 0,4. Рассмотрены теоретические аспекты создания высокопрочных бетонов для мостовых конструкций. Показано положительное влияние высокодисперсных добавок на структуру и физико-механические характеристики цементных композиций, а именно: снижение общей пористости цементного камня в бетоне при увеличении объемной концентрации и дисперсности наполнителя; связывание гидроксида кальция аморфизированным микрокремнеземом; повышение активности минеральных добавок при их тонком измельчении; ускорение начальной стадии химического твердения цементных систем с высокодисперсными частицами добавок, служащими центрами кристаллизации; образование кластеров «вяжущее – добавка» за счет высокой поверхностной энергии частиц высокодисперсных добавок; упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполнителями в бетоне; высокопрочные бетоны значительно быстрее набирают прочность, чем традиционные. Разработана технология приготовления высокопрочного бетона с использованием высокодисперсных минеральных добавок и суперпластификатора. Применение такого бетона обеспечит более высокую плотность, водо- и газонепроницаемость, повышенную стойкость к агрессивной окружающей среде, сокращение расхода бетона и арматуры и соответственно транспортировочной и монтажной массы, более высокую начальную прочность, раннюю распалубку и предварительное обжатие, увеличение длины пролетов мостовых конструкций, уменьшение поперечного сечения конструкций при сохранении их несущей способности, работающих прежде всего на изгиб. Повышение долговечности мостовых конструкций позволяет увеличить межремонтный период мостовых сооружений, что приведет к значительной экономии материальных и трудовых ресурсов. В ближайшем будущем произойдет постепенное замещение обычных традиционных бетонов многокомпонентными.