Ekspansja betonu

Ekspansja betonu z powodzeniem eliminuje wpływy skurczu i możliwe jest znaczne zwiększenie odstępów dylatacji. Wieloletnie próby zastosowań prowadzi się w USA także dla zbrojonych elementów, w których hamowana przez zbrojenie ekspansja betonu wywołuje rozciągania w tym zbrojeniu i ściskania w betonie (program uprawnienia budowlane na komputer). Następuje wówczas złożona zależność między naprężeniami uzyskiwanymi w betonie i stopniem zbrojenia elementu, tym bardziej że jednocześnie z ekspansją zachodzą zjawiska Teologiczne. Niewielkie są także możliwości regulowania położenia wypadkowej siły sprężającej w przekroju i najłatwiej jest uzyskiwać sprężenie równomierne, a więc przydatne raczej w elementach osiowo rozciąganych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Z tych względów sprężanie przez ekspansję betonu znajduje dotychczas zastosowanie tylko jako pomocnicze, np. w kierunku prostopadłym do zasadniczych sił sprężających.

Sprężanie konstrukcji betonowych lub żelbetowych bez naciągu zbrojenia, przy dużych przekrojach poprzecznych, odbywa się za pomocą urządzeń trwale wywierających zewnętrzne siły na konstrukcję. Dotyczy to nawierzchni betonowych, zapór wodnych, nabrzeży portowych, niektórych mostów i przekryć łukowych, gdzie z racji dużych przekrojów wywołanie nawet niewielkich naprężeń od sprężenia (rzędu 1-2 MPa) wymaga przyłożenia wielkich sił, sięgających w całej konstrukcji kilkuset, a nawet kilku tysięcy MN. Eliminacja sprężenia polegającego na naciągu cięgien daje wówczas wielkie korzyści ekonomiczne (uprawnienia budowlane). Ograniczenia tej koncepcji sprężania wynikają z dwóch względów:

• elementom konstrukcji nie może grozić wyboczenie od sprężenia, a zatem można tak sprężać jedynie stosunkowo krępe konstrukcje,
• wywieranie znacznych sił na konstrukcję jest możliwe wtedy, gdy podłoże lub inna konstrukcja mogą przenieść siły reakcji (program egzamin ustny).

Pusta prasa

Jako urządzenia wywołujące siły w konstrukcji największe rozpowszechnienie zyskały płaskie prasy, autorstwa Freyssineta, który w 1938 r. zaproponował pierwsze techniczne zastosowanie, a w 1946 r. zrealizował pierwsze sprężenia tą metodą. Prasa płaska jest pojemnikiem metalowym z odkształcalnej blachy (np. miedzianej), najczęściej o kształcie kołowym, czasem wydłużonym (opinie o programie). Pusta prasa jest zabetonowana w styku między czołem konstrukcji a masywem oporowym. Po stwardnieniu betonu tłoczy się do prasy zaczyn cementowy lub chemoutwardzalną żywicę, np. epoksydową, doprowadzając do rozsunięcia dennych części prasy, co jest związane ze skróceniem konstrukcji, tj. sprężeniem.

Przy tłoczeniu zaczynu cementowego dokonuje się stopniowego zagęszczania przez odsysanie wody drugim otworem, a przy tłoczeniu żywic drugi otwór służy jedynie do odpowietrzania i powinien znajdować się u góry zamontowanej prasy. Współcześnie przedsiębiorstwo Freyssinet-lntemational stosuje prasy płaskie w różnych konstrukcjach. Zunifikowane prasy kołowe o średnicach 70-920 mm nadają się do ciśnienia 15 MPa i rozwarcia Al = 15-r-35 mm. Jednym z przykładów jest zastosowanie pras do przegrupowania sił w konstrukcji żebrowej zapory wodnej, ta^aby poprawić jej stateczność. Łatwo zauważyć, że innym sposobem dokonanie takiego przegrupowania sił, bez dużych zmian konstrukcji, byłoby nierealne (segregator aktów prawnych).

Podobną metodę sprężania, za pomocą klinów, zastosował Lconhordt do betonowej nawierzchni autostrady. Między czoła odcinków nawierzchni, wzmocnione stalowymi blachami, wprowadza się dwa masywne kliny z pionowymi rolkami i rozpychając kliny prasą hydrauliczną, uzyskuje duże siły sprężające. Siły te mogą być skorygowane po wystąpieniu odkształceń opóźnionych w betonie. Obecnie domeną sprężania termicznego jest technologia strunobetonu. Dawniej zastosowania były bardziej różnorodne, lecz zastąpiono je skuteczniejszymi metodami naciągu mechanicznego. Ideą metody jest uzyskanie odpowiedniego wydłużenia cięgien przez ich nagrzanie (obecnie elektronagrzew) i zamocowanie w stanie nagrzanym w niepodatnych uchwytach (promocja 3 w 1).