Суждения о качественном состоянии конструкций в течение длительных сроков пока еще весьма ограничены. Тем не менее на основании ряда исследований, за рубежом, можно заключить об их достаточной надежности. Не говоря о преимуществах при работе на статическую нагрузку по сравнению с обыкновенным железобетоном, следует отметить высокую устойчивость сборных предварительно напряженных конструкций при действии переменной и вибрационной нагрузок.

Высокая устойчивость конструкций при действии переменной и вибрационной нагрузок

Установлена возможность-кратковременной перегрузки таких конструкций на 25-30% без ущерба для их прочности. Трещины, возникающие при больших перегрузках, практически не снижают несущую способность конструкции и обычно полностью закрываются при устранении временной перегрузки. Эти свойства сборных конструкций из напряженного железобетона подтверждаются испытаниями, проведенными также и в ЛНИИ АКХ под руководством автора в течение последних лет над большим числом струнобетонных балок рельсовидного профиля и настилов, изготовленных на заводе «Баррикада» и заводе крупных блоков треста № 102 Главленинградстроя.

Многократные и длительные испытания предварительно напряженного железобетона, проведенные советскими учеными и инженерами, а также зарубежными специалистами, показали, что ползучесть бетона и релаксация стали с течением времени затухают. Практически эти потери покрываются запасом напряжения арматуры при изготовлении предварительно напряженных конструкций, оцениваемого в 15-20%. По данным зарубежных исследований, напряжения в арматуре существующих конструкций за счет ползучести и релаксации в течение десятилетнего периода в отдельных случаях снизились на 10-12% (по американским данным около 7%), что практически не представляет опасности для их трещиностойкости в силу указанного выше запаса напряжений в арматуре. Долговечности и надежности конструкций из предварительно напряженного железобетона в значительной степени способствуют повышенная трещиностойкость и плотность высокопрочного бетона, предохраняющие арматурную сталь от коррозии. В этом отношении предварительно напряженный железобетон с натяжением арматуры до твердения бетона находится в более благоприятных условиях, чем конструкции с последующим напряжением, так как инъекция раствора в каналы при последующем напряжении арматуры требует особой тщательности выполнения и при сильно пластичных (разжиженных) растворах может привести к образованию воздушных и водяных пробок.


Особенно опасна в этом отношении инъекция раствора в каналы конструкции при температурах ниже нуля вне помещения цеха вследствие возможного образования наледи на стенках канала.
Долговечность конструкций из предварительно напряженного железобетона, особенно струнобетонных, в значительной мере зависит от степени противо-коррозийной устойчивости арматурной стали внутри бетона. При недостаточно плотном бетоне, а также при появлении волосных трещин в защитном слое даже в естественных атмосферных условиях может возникнуть карбонизация свободной извести в слоях цементного раствора, непосредственно примыкающих к арматуре.

Процесс карбонизации, в известной мере зависящий от состава применяемого бетона и избыточного пропаривания изделий, особенно в автоклавах, способствует коррозии арматурной стали. Поэтому необходимо следить за образованием плотного защитного слоя бетона у арматуры. При этом условии, как показывают длительные наблюдения, арматура сохраняется без всяких признаков коррозии.
При изготовлении конструкций, предназначенных для работы-во влажной среде, с целью повышения противо-коррозийной устойчивости арматуры рекомендуется при затворении бетонной смеси добавлять нитрит натрия (NaN02) в количестве 2-3% от веса цемента.

Эта добавка предохраняет арматуру от коррозии, и вместе с тем не оказывает заметного влияния на механические свойства бетона и его стоимость. Практика подтвердила необходимость со всей тщательностью подходить к использованию различных видов стали для армирования предварительно напряженных конструкций. Особенно осторожно следует пользоваться закаленной и отпущенной сталью. Существенный интерес представляют проведенные в США опыты по определению трещино-стойкости железобетона в связи с удлинением напряженной арматуры. В ходе опытов выяснилось, что при натяжении холоднотянутой арматуры на 60-70% от предела ее прочности, удлинение не превышает 1%, сохраняя до известной степени свое постоянное значение. По данным исследований в лабораториях СССР, удлинение проволоки диаметром 2,6 мм приближается к среднему значению - 2%. Такое постоянное и сравнительно небольшое удлинение в значительной степени упрощает процесс натяжения проволоки при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций и деталей.

Счетчик