Из опыта длительных испытаний с целью установления долговечности мостовых железобетонных балок

Из опыта длительных испытаний с целью установления долговечности мостовых  железобетонных балок

Новое конструктивное решение предварительно напряженных железобетонных балок для перекрытия речной эстакады с полезной шириной 24 л в несудоходной части городского моста осуществлено Днепрогипротрансом (гл. инж. проекта Е. Г. Тетерук). Оно предусматривало снижение количества диафрагм до 5 с увеличением их шага до 8,08 м и снижение высоты до 1,1 м. Нетиповое решение обусловлено большой шириной моста и необходимостью прокладки водоводов диаметром 600 мм с совмещением их низа с уровнем нижних поясов балок. Новое решение обеспечило значительную (до 10-15%) экономию напрягаемой арматуры и некоторое снижение веса пролетного строения благодаря учету пространственной работы в стадии эксплуатации.

Для изучения особенностей работы балок в пред эксплуатационном периоде и в стадии эксплуатации с учетом длительных процессов (ползучести и усадки бетона) Днепрогипротрансом и ДИСИ было решено провести специальные натурные эксперименты в течение около 2 лет. Такие эксперименты по исследованию длительной жесткости и потерь предварительного напряжения от ползучести и усадки бетона в мостовых балках проводятся с лета 1965 года кафедрой железобетонных и каменных конструкций ДИСИ (под научным руководством канд. техн. наук, доц. Н. И. Воронкова) по договору с Мостоотрядом № 12 ордена Ленина Мостостроя № 1 и при содействии ДЗМЖБК. В задачи исследований входят следующие вопросы.

1. Экспериментальное исследование потерь предварительного напряжения арматуры в ряде балок пролетного строения, а также балки, установленной на заводе и находящейся под нагрузкой только собственного веса; сопоставление опытных величин потерь с вычисленными по СНиП и по известной и новой формулам теории старения.

2. Экспериментальное исследование деформаций (выгибов, прогибов) во времени мостовых балок и сопоставление величин деформаций с вычисленными по нормам.

3. Экспериментальное исследование кратковременной и длительной деформативности и прочности бетона мостовых балок.

Серия опытных образцов состоит из трех балок в пролете (две крайних — № 1 и № 14 и средняя — № 4) и балки, установленной на складе готовой продукции завода. К каждой из опытных балок забетонированы контрольные образцы: по 2 образца-фрагмента (длиной 800 мм), соответствующих по размерам участку нижнего пояса балки между опорами, для определения деформаций усадки армированного и неармированного бетона в зоне напрягаемой арматуры; по 4 призмы размерами 100X X100X400 мм для определения меры ползучести и усадки и по 8 призм — близнецов для определения модуля упругости призменной прочности бетона; по 6 кубов с ребром 200 мм и 21 кубу с ребром 100 мм для испытания на прочность. Кроме этого, вместе с образцами к четвертой балке были изготовлены призмы и кубы естественного твердения. Всего выполнено 144 контрольных образца. Они изготовлены одновременно с опытными балками из того же бетона марки 500 по прочности на сжатие. Виброуплотнение бетонной смеси контрольных образцов производили на стальных площадках, укрепленных на боковых щитах гидрофицированной опалубки, что обеспечило сходный с балками режим формовки контрольных призм и кубов. Осадка конуса бетонной смеси составляла 6-9 см.

Замеры деформаций арматурных пучков (в каждой балке по 10 пучков из 24 проволок диаметром 5 мм, сталь класса В-П) осуществляли с помощью датчиков сопротивления, на базе 50 мм. Изоляцию их производили клеем на основе эпоксидной смолы. Показания фиксировали прибором типа АИ-1. При натяжении пучков делали контрольные замеры приборами ЛП-6 и ИНА-3. Контролируемые напряжения определяли также по манометрам домкратов двойного действия и по удлинениям проволок. Замеры деформаций бетона на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры осуществляли с помощью закладных арматурных баз 500 мм переносным деформометром с ценой деления шкал 0,001 мм. В призмах по трем граням установлены базы 200 мм, одна из них расположена в осевом слое бетона образцов. Замеры деформаций производят индикатором также с ценой деления 0,001 мм. Температурно-влажностный режим воздуха замеряют переносными психрометрами.

Для определения, меры ползучести и усадки бетона были изготовлены двух пружинные прессы мощностью до 16 т, которые с заряженными в них образцами и с усадочными близнецами были установлены на открытом воздухе. Загрузку образцов в пружинных прессах производили на прессе ПГ-100, который использовали также для определения модуля упругости и прочности бетона при испытании соответствующих контрольных образцов. Кубы с ребром 200 мм испытывали на прессах мощностью до 250 и 500 т.

Выгибы опытных балок замеряли с помощью специального устройства мерными линейками с точностью до 0,25 мм. Начальные выгибы превышали проектную величину — 35 мм. Со временем выгибы растут. Однако в обеих крайних балках в промежутке между 4 и 5 месяцем после бетонирования отмечено уменьшение выгибов на 5 мм, что случилось после приложения части постоянной нагрузки от веса сборного железобетонного ограждения (после его монтажа), а также омоноличивающего слоя бетона по верхним полкам балок. В то же время выгибы остальных опытных балок продолжают нарастать более интенсивно, чем это имеет место в настоящее время (через 6 месяцев после изготовления обеих крайних балок) в балках № 1 и № 14.

Предварительные данные длительных испытаний, проводимых впервые по комплексной программе на натурных элементах пролетных строений большого железобетонного моста, подтверждают целесообразность конструктивного улучшения типового решения мостовых балок, а также возможность получения в будущем необходимых сведений о действительном характере и величинах потерь предварительного напряжения, арматуры от ползучести и усадки бетона, длительной жесткости и трещи-ностойкости и, следовательно, о долговечности натурных элементов мостовых железобетонных конструкций.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.