Признаки предварительно напряженных монолитных цементобетонных покрытий

Предварительно напряженные монолитные цементобетонные покрытия различают по следующим признакам:

по характеру приложения сил обжатия выделяют покрытия с внутренним и внешним обжатием. С внутренним обжатием предварительное напряжение создают с помощью арматуры, ас внешним — усилием, прикладываемым к торцовым граням плиты;

по схеме (направлению) обжатия покрытия делят на два типа — двухоснообжатые, в которых напряжение создают в двух взаимно перпендикулярных направлениях (вдоль и поперек, или под углом 45° к продольной оси покрытия), и однооснообжатые, когда предварительное напряжение создается только в продольном направлении, а в поперечном направлении применяют ненапрягаемую арматуру. Однооснообжатые покрытия ввиду преимуществ технологического характера получили большое распространение, хотя они по своим эксплуатационным качествам несколько уступают двухоснообжатым покрытиям.

Для армирования предварительно напряженных железобетонных покрытий применяют прядевую, пучковую и стержневую арматуру. Проволочную арматуру используют только для продольного армирования.

В качестве напрягаемой арматуры применяют:

горячекатаную арматурную сталь периодического профиля класса A-IV марок 20ХГ2Ц и 80С;

горячекатаную арматурную сталь периодического профиля класса A-V марки 23Х2Г2Г;

термически упрочненную арматурную сталь классов At-IV, At-V и At-VI;

стальную холоднотянутую проволоку периодического профиля класса Bp-11;

семипроволочные стальные пряди — арматурные канаты (спиральные проволочные) класса К-7;

стальную круглую углеродистую проволоку класса В-11 в виде пучков при натяжении на затвердевший бетон.

В качестве ненапрягаемой, монтажной и распределительной применяют ту же арматуру, что и при строительстве армо- и железобетонных покрытий.

Применение предварительно напряженных покрытий, устраиваемых различными способами обжатия с помощью арматуры или без нее, несмотря на их высокую несущую способность и трещиноустойчивость сдерживается из-за большой трудоемкости выполнения дополнительных работ по сравнению с обычными цементобетонными неармированными и армированными покрытиями. Поэтому сейчас практический интерес представляют необычные свойства нового вяжущего— напрягающегося цемента (НЦ), предложенного и созданною советским ученым В. В. Михайловым и др.

С помощью напрягающегося цемента можно получать самонапряженные покрытия. В таких покрытиях объемное преднапряжение создают химические силы (энергия) расширения твердеющего цементобетона.

Химическая энергия напрягающегося цемента, вызывающая расширение цементобетона и, как следствие, его самонапряжение, способна создать предварительное напряжение 8—12 кгс/см² при цементах марки НЦ-20 (цифра 20 обозначает величину нормативного самонапряжения цемента в кгс/см²) и даже 22—26 кгс/см² при цементах марки НЦ-40.

Арматура, уложенная в покрытие, после прочного сцепления с цементобетоном, приготовленным на напрягающемся цементе, удлиняется при последующем расширении бетона и в ней возникают растягивающие, а в бетоне — сжимающие напряжения. Это и создает самонапряжение в покрытии.

Одна из важнейших особенностей самонапрягающегося цементобетона — быстрый рост ранней прочности, что позволяет резко снижать сроки (время) выдерживания опалубки и быстрее начинать движение транспортных средств по уложенным рядам покрытий. Прочность растет также и после 28-суточного возраста до 6 мес. Это обеспечивает получение более прочных покрытий к моменту ввода их в эксплуатацию по истечении 6 мес или дает возможность снизить толщину покрытия.