Wykonywanie konstrukcji sprężonych z betonów lekkich

Konstrukcje sprężone z betonów lekkich mogą być wykonywane dwoma technikami. Są nimi technika strunowa i kablowa. Obydwie z nich mają wspólny warunek. Jest nim wysoka wytrzymałość betonu. Wynosi ona co najmniej 300 kg/cm2 dla kablobetonu oraz 400 kg/cm2 dla strunobetonu. Dane te są zgodne z polskimi normami. Z tego powodu do konstrukcji sprężonych można stosować betonu na sztucznych kruszywach lekkich, które charakteryzują się znaczną wytrzymałością. Należą do nich gliny oraz łupki ekspandowane w piecach obrotowych lub spiekane na taśmach aglomeracyjnych. Można również stosować granulowane oraz spiekane popioły lotne. Struny gładkie można zastąpić poprzez profilowane lub splatane. Dzięki temu poprawia się warunki przyczepności do tego stopnia, że możliwe jest obniżenie wytrzymałości betonu dla techniki strunowej do R wynoszącego 300 kg/cm2.[akty uprawnienia budowlane]

Wykonywanie konstrukcji sprężonych z betonów lekkich
Wykonywanie konstrukcji sprężonych z betonów lekkich

Warunki stosowania betonów lekkich

Betony lekkie, które są wykorzystywane w konstrukcjach sprężonych nie mogą wykazywać nadmiernych odkształceń. Jest to spowodowane ugięciami oraz stratami naciągu, z którymi wiąże się niebezpieczeństwo przedwczesnego zarysowania elementu. Korzystnie jest tutaj wykorzystywać dodatek piasku naturalnego. Powoduje to znaczne zmniejszenie odkształcenia doraźnego oraz opóźnionego betonu lekkiego. Ostatni warunek, który kwalifikuje beton lekki do wykorzystania go w konstrukcjach sprężonych jest bezpieczeństwo oraz trwałość zakotwienia cięgien sprężających. W przypadku kablobetonu oznacza to odpowiednią wartość wytrzymałości na miejscowy docisk. W strunobetonie natomiast oznacza dobrą przyczepność cięgien do otaczającego ich betonu.[segregator uprawnienia budowlane]

Pewność zakotwienia

Pewność zakotwienia dociskowego jakie występuje w technice kablobetonowej uzależnione jest od wytrzymałości betonu na miejscowy docisk oraz od odporności jaką wykazuje materiał na rozciąganie, które wywoływane jest w strefie zakotwienia poprzecznymi naprężeniami rozszczepiającymi. W przypadku zwykłego betonu obydwa parametry były bardzo dobrze zbadane. Natomiast dla betonów lekkich dostępne są jedynie dane eksperymentalne.[uprawnienia budowlane testy]

Przykład konstrukcji

Przykładem konstrukcji może być most drogowy znajdujący się nad rzeką Kenai w Shooners Bend na Alasce. Jego rozpiętość wynosiła 4×21 metrów. Wykonany został z betonu na kruszywie z glin spiekanych o wytrzymałości wynoszącej 315 kg/cm2. Został on sprężany kablami 12×7 z zakotwieniem. Mimo, że wykorzystane były stalowe płytki dociskowe, których wymiary wynosiły 15×15 centymetrów to doszło do poważnych zarysowań w strefie zakotwień kabli podłużnych oraz poprzecznych. Przez to uszkodzenia niezbędne było wymienienie konstrukcji nośnej mostu. Przyczyną wystąpienia tego zjawiska jest prawdopodobnie niewystarczające uzbrojenie poprzeczne strefy zakotwienia.[egzamin na uprawnienia budowlane]

Badania nad zakotwieniem cięgien

Bardzo obszerne badania dotyczące zakotwienia cięgien sprężających w betonie keramzytowym zostały przeprowadzone przez Kudriawcewa. Wartość uziarnienia kruszywa zmieniała się od 5 do 25 milimetrów. Do sprężania wykorzystane zostały druty przeciągane na zimno i nagniatane według standardów radzieckich. Miały one średnicę wynoszące 3,4 i 5 milimetrów. Struny gładkie natomiast miały średnice 3 milimetrów. Do badań wykorzystano 80 elementów, których przekrój miał wymiary wynoszące 9×4,5 centymetra i rozpiętości od 1,2 do 2,4 metra.[uprawnienia budowlane] Każdy z elementów był sprężany dwoma. Elementy były mierzone przy użyciu tensometrów. Rozkład naprężeń ściskających w betonie tu zmierzony był wywołany sprężaniem cięgien o średnicy 4 milimetrów. Wytrzymałość betonu w momencie sprężania ma decydujące znacznie na wielkości strat występujących podczas zakotwienia. Długość zakotwienia cięgien sprężających oblicza się na podstawie zmierzonych wielkości wślizgu oraz przyjęcia naprężeń w betonie według prostej. Dla tych elementów wynosiły one 20-30% mniejsze od badanych równolegle elementów wykonanych z betonu zwykłego.[uprawnienia budowlane konstrukcyjno-budowlane]

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.