Assessment of the Possibility of Cracks in the Bridge Support of the Road Overpass in the Early Age Concrete

Abstract

Анотация. За последние годы во многих странах мира, в том числе и во Вьетнаме, построено большое количество крупномасштабных сооружений с использованием монолитных бетонных конструкций. Области применения таких конструкций обширны и включают строительство морских сооружений, возведение высотных гидроэнергетических плотин, сооружение автомобильных эстакад на скоростных шоссе и др. Однако, повреждение и растрескивание конструкций, вызванное возникающими температурными напряжениями из-за высокой экзотермии реакции гидратации минеральных вяжущих веществ в раннем возрасте твердения бетона, становятся всё более распространенными и сильно сказываются на их надёжности и долговечности эксплуатации. В работе для определения состава тяжёлого бетона, предназначенного для строительства массивных мостовых опор автомобильных эстакад, был использован вьетнамский стандарт TCVN 9382-2012. Оценка возможности трещинообразования в бетонной опоре моста в раннем возрасте твердения бетона была выполнена путём анализа температурного поля опоры и возникающего в ней термонапряжённого состояния. В результате проведённых исследований была доказана возможность получения требуемого тяжёлого бетона из местных сырьевых материалов Вьетнама, с удобоукладываемостью бетонной смеси по осадке стандартного конуса 14 см, обладающего средней прочностью на сжатие 34,7 МПа и прочностью на растяжение при изгибе 3,0 МПа в возрасте 28 суток нормального твердения. С помощью компьютерной программы Midas Civil были определены максимальные температуры в центральной зоне бетонной конструкции на всех трёх этапах строительства опоры моста, которые составили, соответственно, 72,82 °С через 72 часа, 75,02 °С через 312 часов и 74,82 °С через 480 часов от начала затворения смеси сырьевых материалов водой. Кроме того, было установлено, что на первом этапе возведения мостовой опоры из монолитного бетона к 72 часам его твердения величина растягивающего напряжения на наружной боковой и в нижней части исследованной конструкции превышает прочность бетона на растяжение при изгибе в этом возрасте, что может привести к образованию трещин на поверхности бетонного фундамента опоры моста. К 312 и 480 часам твердения бетона величина растягивающего напряжения, возникающего на боковой и в верхней части возводимой мостовой опоры, тоже превышает его прочность на растяжение при изгибе, что также может привести к образованию трещин в указанных местах конструкции. Ключевые слова: прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, трещинообразование, мостовая опора, фундамент опоры, максимальная температура, температурное поле, термонапряженное состояние.