Specjalne wymagania
stawiane betonom
we współczesnym mostownictwie
ostownictwo jest  koronną dyscypliną inżynierii W rezultacie działania tych czynników beton może ulegać
prof. dr hab. inż. Kazimierz Flaga
Politechnika Krakowska
Mlądowej, dyscypliną, w której rodzi się postęp, pro- degradacji i to po czasie znacznie krótszym niż przewidy-
mieniujący póz
niej na inne dziedziny budownictwa. Dzie- wana trwałość projektowa. Powinna ona wg Rozporządze-
je się tak dlatego, że obiekty mostowe należą do obiek- nia nr 735 Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia
tów o dużej skali odpowiedzialności cywilnej, w której 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicznych, jakim
Mostownictwo
pokonywanie dużych rozpiętości nad przeszkodami wiąże powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich
jest tą dziedziną się z dużą odwagą, ryzykiem, które wymuszają wysoką usytuowanie przykładowo wynosić:
jakość budowli mostowej. Ta zaś wymaga zastosowania  dla podpór mostów w nurtach rzek  150 lat,
budownictwa,
wysokiej jakości  nowoczesnych materiałów budowla-  dla przyczółków masywnych i konstrukcji oporowych
która w znacznym
nych, nowych technik i technologii wykonawstwa oraz  100 lat,
stopniu odpo-
produkcji, a także zastosowania skomplikowanych metod  dla podpór wiaduktów i lekkich przyczółków  60 lat,
wiada za stan
obliczeniowych.  dla ustrojów nośnych przęseł belkowych i skrzynkowych:
infrastruktury
To wszakże nie wystarcza. Obiekty mostowe muszą  poza " z pomostami masywnymi  80 lat,
komunikacyjnej
wysokim poziomem bezpieczeństwa  charakteryzo- " z pomostami lekkimi i gęstożebrowymi  60 lat,
 zarówno wać się także odpowiednią funkcjonalnością, trwałością  dla ustrojów nośnych przęseł sprężonych całym prze-
i estetyką. Funkcjonalność jest funkcją stopnia natężenia krojem  60 lat,
naszego kraju, jak
ruchu, liczby i masy pojazdów poruszających się po mo-  dla pomostów masywnych  40 lat,
i innych krajów
stach oraz ich gabarytów, wymuszających optymalne  dla pomostów lekkich i gęstożebrowych  30 lat.
świata. Jak
skrajnie budowli. Dawniej przyjmowano, że w okresie Szacuje się, że aktualnie w Polsce aż 20-30% użytkowa-
wiemy, Polska
 życia mostu z betonu (najczęściej 100 lat) liczba cykli nych mostów z betonu wymaga remontu. Zdarzało się,
w tym zakresie
obciążeń nie przekroczy N = 2 x 106. Obecnie np. w Wiel- że monolityczne płyty pomostów wykonane w latach
ma znaczne
kiej Brytanii przyjmuje się w przypadku autostrad N = 109 60. i 70. XX wieku wymagały wymiany lub wzmocnienia
cykli, dróg szybkiego ruchu N = 108, a dróg niższej kate- już po 10 latach użytkowania, a czasami nawet szybciej.
opóz
nienia
gorii N = 107 cykli. Podobnie dopuszczalne maksymalne Powyższe szacunki nie dotyczą tylko Polski. Podobnie
cywilizacyjne,
obciążenie osią pojazdu 115 kN jest w Polsce nagminnie wysoki procent obiektów mostowych z betonu, zdegra-
które staramy się
przekraczane przez tiry i inne pojazdy wieloosiowe. Wiąże dowanych i kwalifikujących się do remontu dotyczy USA.
teraz, głównie
się z tym zagrożenie zmęczeniowe betonu i stali w kon- Stąd też  beton mostowy nie może być zwykłym betonem,
za sprawą
strukcji mostowej. ale betonem specjalnym, spełniającym określone wyma-
uczestnictwa
Trwałość jest cechą, która pozwala obiektom mosto- gania dla sprostania ww. destrukcyjnym czynnikom. Jego
i środków finan- wym pełnić swoją funkcję bezpiecznie przez określony technologia musi być specjalnie opracowana, a inżynie-
okres czasu, przyjmowany aktualnie dla konstrukcji rowie mostowcy muszą być odpowiednio wyedukowani
sowych z Unii
z betonu (1) na poziomie co najmniej 50 lat. Spełnienie w zakresie technologii i właściwości fizykomechanicznych
Europejskiej,
tego postulatu nie jest łatwe, gdyż mosty  pracują odsło- takich betonów.
szybko nadrabiać.
nięte na oddziaływanie czynników atmosferycznych oraz Istnieje jeszcze trzeci czynnik, którym muszą odpowia-
Infrastruktura
na skażenia środowiskowe ze strony szkodliwych gazów, dać obiekty mostowe, a jest to ich estetyka i piękno.
komunikacyjna
spalin i par substancji agresywnych, a także środków Są to obiekty otwarte, wystawione na widok publiczny
stanowi bowiem
odladzających stosowanych zimą. i powinny one być świadomymi elementami kształtowa-
 unerwienie tery- Czynniki atmosferyczne powodują w konstrukcjach nia krajobrazu, miejskiego czy pozamiejskiego. Ich wygląd
betonowych np.: zamakanie i wysuszanie powierzchni, wywołuje u odbiorców odpowiednie wrażenia estetycz-
torium każdego
prowadzące do makrozarysowań i powolnej destrukcji ne, które wpływając na psychikę ludzką, mogą ją wzboga-
kraju, od którego
warstw powierzchniowych, dalej  wnikanie do wnętrza cać lub osłabiać.
zależy jego
betonu dwutlenku węgla (CO2), powodującego karbona-
rozwój gospo-
tyzację otuliny betonowej i pozbawianie jej cech pasywu-
Współczesne tendencje
darczy, szybkość
jących korozję stali zbrojeniowej. Z kolei okołostukrotne
wymiany myśli,
przechodzenie w Polsce zimą przez temperaturę 0�C po- w budowie mostów z betonu
towarów i usług woduje proces zamarzania i rozmarzania wody w porach Jak wynika z powyższych rozważań, od projektantów
betonu, powodując w jego strukturze duże naprężenia mostów wymaga się bardzo wiele, a most nie może być
pomiędzy
wewnętrzne, osłabiające jego strukturę, aż do całkowitej traktowany tylko jako dzieło kultury materialnej, ale rów-
poszczególnymi
utraty wytrzymałości włącznie. nież i duchowej. Popatrzmy zatem na kilka przykładów
ludz
mi
Stosowanie środków odladzających, najczęściej w postaci współczesnych mostów z betonu.
i ośrodkami.
soli (NaCl) lub chlorku wapnia (CaCl2), powoduje penetra-  most belkowy Raftsundet (fot. 2) na Lofotach w Nor-
cję jonów chloru (Cl-) przez pory do wnętrza betonu, wy- wegii. Trzecia pozycja na światowej liście rankingo-
wołując przyspieszoną korozję stali zbrojeniowej, a także wej pod względem rozpiętości głównego przęsła
destrukcję rozsadzającą beton poprzez powstającą w jego  298 m. Most z betonu sprężonego (sprężenie we-
12 strukturze sól Friedela 3CaO � Al2O3 � CaCl2 � 10 H2O. wnętrzne) wykonany techniką nawisową (wsporniko-
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
1.
Fot. 1. Estetyka i piękno to trzeci czynnik, którym muszą odpowiadać obiekty mostowe
wą), o przekroju skrzynkowym zmiennej wysokości na. Rzut mostu w kształcie litery S, wysokość filarów
od 4,0 m do 14,0 m; skrzynkowych z betonu do 150 m, rozpiętość głów-
 wiadukty belkowe Sylans i GlaciŁres (fot. 3, 4) na au- nych przęseł po 174 m. Specjalny sposób posadowie-
tostradzie A40 we Francji (przez góry Jury) o rozpię- nia na zsuwającym się zboczu. Most wykonany techniką
tości przęseł po 60 m. Przekrój skrzynkowy z betonu nawisową, z tzw. sztywnymi wantami (obetonowany-
sprężonego kablami zewnętrznymi, o stałej wysokości, mi); wysokość skrzynki w przęśle 2,50 m, nad podpora-
skrzynka dwukomorowa ze środnikami ażurowymi (kra- mi 5,0 m, most ma sztywne bariery żelbetowe;
ta dwukrzyżulcowa);  most ramowy w Berching (fot. 12), na Kanale Ren 
 most łukowy z jazdą górą Wanxian (fot. 5, rys. 2) przez Men  Dunaj w Niemczech, rozpiętość przęsła ok. 60 m;
rzekę Jangcy w Chinach. Najdłuższe przęsło łukowe  kładka wstęgowa we Freibergu (fot. 13) w Niemczech
z betonu na świecie, rozpiętość 420 m. Specjalna tech- o rozpiętości głównego przęsła ok. 40 m.
nika realizacji, najpierw szkielet łukowy z rur stalowych Tych kilka przykładów świadczy o aktualnych tendencjach
wypełnionych betonem, póz
niej podwieszone do tego mostownictwa światowego i o tym, że we współczesnym
szkieletu deskowanie i wyprofilowanie ostatecznego mostownictwie Polska nie odstaje od przodujących
kształtu przekroju poprzecznego w postaci skrzynki dwu- krajów Europy.
komorowej o wymiarach zewnętrznych 16,0 m x 7,0 m;
 wiadukt łukowy z jazdą górą nad doliną rzeki Kamesz-
Pożądane cechy
niczanki w Milówce (fot. 6, 7) na Żywiecczyz
nie. Piękne
łuki o przekroju skrzynkowym z betonu, o rozpiętości betonu mostowego
103 m, wykonane metodą wspornikową. Pomost wyko- Jakie zatem cechy powinien spełniać  beton mostowy ?
nano przy zastosowaniu unikalnej, przejezdnej kratow- Powinien on być przede wszystkim taki, aby zapewnić
nicy rusztowaniowej; ochronę strukturalno-materiałową konstrukcji mostowej.
 most podwieszony Rion-Antirion (fot. 8, 9) przez Ochrona ta powinna być realizowana w wyniku stosowa-
Zatokę Koryncką w Grecji. 3 przęsła o rozpiętości nia odpowiedniej klasy betonu, odpowiedniego rodzaju
po 560 m, dwa skrajne o rozpiętości po 286 m. Specjal- cementu oraz odpowiedniego rodzaju kruszywa i jego
ne pylony przestrzenne wspierają się na betonowych uziarnienia, a także odpowiednich dodatków i domieszek.
filarach (o przekroju pierścieniowym), posadowionych
na głębokości 65 m na dnie Zatoki, za pośrednictwem Klasy wytrzymałości betonu
specjalnych fundamentów stożkowych o średnicy pod- Zgodnie z PN-91/S-10042 (3) do konstrukcji mostowych
stawy 90 m. Pomost stalowy, most znajduje się na tere- należy stosować betony następujących klas: B25, B30, B35,
nie o dużej aktywności sejsmicznej; B40, B50, B60.
 most podwieszony typu extradosed  Ganter Br�cke Minimalna dopuszczalna klasa betonu zależy od rodzaju
(fot. 10, 11) koło Brig w Szwajcarii, w drodze na prze- elementu, jego roli w konstrukcji i warunków, w jakich jest
łęcz Simplonpass. Wybitne dzieło prof. Christiana Men- on eksploatowany, i wynosi (2-5): 13
fot. Shutterstock
Klasa ekspozycji Opis środowiska Przykłady występowania klas ekspozycji
XC2 Mokre, sporadycznie suche Powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą. Najczęściej fundamenty
XC4 Cyklicznie mokre i suche Powierzchnie betonu narażone na kontakt z wodą, ale nie jak w klasie ekspozycji XC2
Elementy mostów narażone na działanie rozpylonych cieczy zawierających chlorki.
XD3 Cyklicznie mokre i suche
Nawierzchnie dróg. Płyty parkingów
Umiarkowanie nasycone wodą, Pionowe powierzchnie betonowe konstrukcji drogowych narażone na zamarzanie
XF2
ze środkami odladzającymi i działanie środków odladzających z powietrza
Jezdnie dróg i mostów narażone na działanie środków odladzających. Powierzchnie betonowe narażone
XF4 Silnie nasycone wodą, ze środkami odladzającymi lub wodą morską bezpośrednio na działanie aerozoli zawierających środki odladzające i zamarzanie.
Strefy rozbryzgu w budowlach morskich narażone na zamarzanie
Środowisko chemiczne mało agresywne (zdefiniowane w normie
XA1 Agresja chemiczna gruntów naturalnych lub wody gruntowej
 np. SO2- = < 200, 600 > mg/l)
4
Środowisko chemiczne średnio agresywne (zdefiniowane w normie
XA2 Agresja chemiczna gruntów naturalnych lub wody gruntowej
 np. SO2- = (600, 3000 > mg/l)
4
Środowisko chemiczne silnie agresywne (zdefiniowane w normie
XA3 Agresja chemiczna gruntów naturalnych lub wody gruntowej
 np. SO2- = (3000, 6000 > mg/l)
4
Tabela 1. Klasy ekspozycji elementów mostów betonowych według PN-EN 206-1
2. 3. 4.
Fot. 2. Most belkowy Raftsundet  B25  w odniesieniu do fundamentów, podpór i ścian nie powinna przekraczać C = 400 kg/m3 w betonach klas
na Lofotach w Norwegii (1997 r.)
oporowych o grubości zastępczej e > 0,6 m znajdują- B25 i B30 oraz C = 450 kg/m3 w betonach klas wyższych.
m
 l = 298 m
max cych się w nieagresywnym środowisku  z wyjątkiem Wartości minimalnych klas betonu w betonach mosto-
Fot. 3. Wiadukt belkowy Sylans w Jurze
podpór narażonych na niszczące działanie wody i kry wych podane wyżej, zgodnie z (2- 5), mogą niebawem
Francuskiej (1986-1989)
 oraz przepustów monolitycznych, stać się nieaktualne (7). Wynika to z faktu, że do po-
 l = 60 m
max
Fot. 4. Element przekroju poprzecznego  B30  w odniesieniu do elementów podpór i ścian opo- wszechnego stosowania w Polsce w roku 2003 została
wiaduktu Sylans
rowych o grubości zastępczej e d" 0,60 m oraz w od- wprowadzona norma europejska PN-EN 206-1:2003 Beton
m
niesieniu do fundamentów, podpór i ścian oporowych  Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność
o grubości zastępczej e > 0,60 m pracujących w środo- (8), która w sposób istotny zmieniła filozofię podejścia
m
wisku agresywnym lub/i narażonych na niszczące dzia- do problemu trwałości betonów, nieodzownej cechy
łanie wody i kry, betonów mostowych. Wprowadza ona klasy ekspozycji
 B30  w odniesieniu do monolitycznych lub prefabryko- betonu związane z oddziaływaniem środowiska i nie
wanych przęseł nośnych i w elementach ich wyposażenia żąda badania takich cech trwałościowych, jak mrozood-
oraz tuneli płytkich i wszystkich elementów przepustów, porność, nasiąkliwość i wodoprzepuszczalność, nato-
 B35  w odniesieniu do elementów i konstrukcji z beto- miast żąda spełnienia przez beton warunków granicz-
nu sprężonego. nych, dotyczących jego składu (9):
Wymaga się ponadto (2-5), aby:  dopuszczalnych rodzajów i klasy składników,
 nasiąkliwość badana wg PN-88/B-06250 (6) nie była  maksymalnej wartości współczynnika wodno-cemento-
większa niż 4% (2, 3) lub 5% (4, 5), wego (W/C),
 przepuszczalność wody badana wg PN-88/B-B-06250,  minimalnej zawartości cementu w 1 m3 mieszanki,
mierzona w stopniach wodoszczelności powinna odpo-  minimalnej klasy wytrzymałości betonu na ściskanie,
wiadać co najmniej W8,  minimalnej zawartości powietrza w mieszance beto-
 mrozoodporność badana metodą zwykłą wg PN-88/ nowej (dotyczy betonu narażonego na cykliczne za-
B-B-06250 powinna wykazywać stopień mrozood- mrażanie i odmrażanie).
porności co najmniej F 150 wg PN-91/S-10042, z wy- Aktualnie trwają w Polsce prace (9-11) nad przystoso-
jątkiem betonów w fundamentach o niezmiennym waniem norm i rozporządzeń obowiązujących w mo-
nawodnieniu. stownictwie do wymogów PN-EN 206-1. Prace, które już
W składzie mieszanki betonowej wartość stosunku W/C nie dawno powinny być zakończone, nie mogą doczekać się
14 powinna być większa niż 0,5, zaś największa ilość cementu sfinalizowania, ze szkodą dla polskiego mostownictwa.
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
Minimalna zawartość cementu Minimalna klasa betonu Minimalna zawartość Zalecany dobór
Klasa ekspozycji Maksymalne W/C
[kg/m3] [MPa] powietrza [%] cementu
XC2 0,60 280 C 16/20  
XC4 0,50 300 C 25/30  
XD3 0,45 320 C 35/45  
XF2 0,55 300 C 25/30 4,01) 
XF4 0,45 340 C 30/37 4,01) 
XA1 0,55 300 C 30/37  
XA2 0,50 320 C 30/37  cement HSR
XA3 0,45 360 C 35/45  cement HSR
Tabela 2. Zalecane minimalne wymagania składu betonu mostowego przy klasie ekspozycji według PN-EN 206-1
1)
Gdy beton nie jest napowietrzony, jego użyteczność zaleca się badać odpowiednią metodą, porównując z betonem, którego odporność na zamrażanie/odmrażanie dla danej klasy ekspozycji jest potwierdzona
Uziarnienie kruszywa [mm] od 0 do 16 od 0 do 31,5
beton narażony na czynniki atmosferyczne od 3,5 do 5,5 od 3 do 5
Zawartość powietrza (%)
beton narażony na stały dostęp wody przed zamarznięciem od 4,5 do 6,5 od 4 do 6
Tabela 3. Graniczne wartości zawartości powietrza w zależności od uziarnienia kruszyw
5. 6. 7.
Przykładowo elementy mostów mogą być zakwalifikowa- wymiaru, agresji środowiska oraz przeznaczenia, przy Fot. 5. Most łukowy Wanxian przez
Jangcy w Chinach (1997 r.)
ne według (8) do klas ekspozycji zestawionych w tabeli 1. założonych wartościach współczynnika W/C. W punk-
 l = 420 m
Dla tych klas ekspozycji norma PN-EN 206-1 przewiduje cie 3 tego paragrafu określono wymagania dla betonu
Fot. 6. Most łukowy przez Kameszniczan-
(informacyjnie) wymagania zestawione w tabeli 2 mostowego w zakresie nasiąkliwości, wodoprzepusz-
kę w Milówce (2007 r.)
(por. również normę [12]). Wymagania te oparte czalności oraz mrozoodporności, zachowując w zasadzie
 l = 103 m
max
są na założeniu, że przewidywany czas użytkowania dotychczasowe przepisy. Zmiana dotyczy wymagania dla Fot. 7. Przejezdna kratownica
rusztowaniowa mostu w Milówce
konstrukcji wynosi 50 lat, dotyczą zastosowania cemen- nasiąkliwości, której wartość maksymalną po długich dys-
tu rodzaju CEM I zgodnie z PN-EN 197-1 oraz kruszywa kusjach zwiększono do 5%, ale dla betonów zwykłych, nie
o maksymalnym wymiarze ziaren od 20 do 32 mm. napowietrzonych, narażonych na zamrażanie i odmraża-
Jak wynika z tabeli 2, cechy trwałościowe betonów nie w wodzie zdecydowano się utrzymać dotychczasową
mostowych mogą być spełnione przy stosunkowo wartość n = 4%. Zapis ten sugeruje, że konstrukcje pra-
w
wysokich minimalnych klasach betonu B30-B45 i przy cujące w warunkach działania mrozu należy wykonywać
napowietrzeniu minimum 4,0%. Minimalne klasy betonu z betonu napowietrzonego.
są tu na ogół wyższe od dotychczasowych wymagań Pozostawienie wymagań odnośnie do nasiąkliwości
sprecyzowanych przez polskie normy i rozporządze- i odporności na działanie mrozu w nowelizowanych prze-
nia mostowe. W świetle tych ustaleń minimalną klasą pisach, mimo że norma PN-EN 206-1 nie wymaga tych
betonu mostowego powinna być klasa C 30/37 (B37), badań, jest konsekwencją wieloletnich doświadczeń i wy-
z wyjątkiem fundamentów narażonych na długotrwały nika ze specyfiki wykonywania i eksploatacji betonowych
kontakt z wodą nieagresywną, co w przypadku mo- konstrukcji mostowych w warunkach krajowych (11).
stów jest zjawiskiem bardzo rzadkim. W szczególnych
przypadkach (klasa ekspozycji XD3) minimalna klasa Cementy
betonu powinna wynosić C 35/45 (B45). Dotyczy to m.in. Rozporządzenie (2) z 2000 r. precyzuje, że do wykonania
przęseł i podpór wiaduktów nad ruchliwymi drogami, betonów mostowych powinien być zastosowany cement
na których stosuje się środki odladzające. Są one rozpy- portlandzki CEM I niskoalkaliczny:
lane przez samochody w postaci agresywnej  mgiełki ,  do betonu klasy B25  klasy 32,5 NA,
zawierającej chlorki.  do betonu klasy B30, B35 i B40  klasy 42,5 NA,
Przygotowany przez IBDiM Projekt nowelizacji (11) Roz-  do betonu klasy B45 i większej  klasy 52,5 NA, speł-
porządzenia (2) w punkcie 2 paragrafu 163 określa klasy niający wymagania Polskiej Normy, pod warunkiem,
wytrzymałości betonu w konstrukcji w zależności od jej że charakteryzuje się następującym składem: 15
Piśmiennictwo " zawartość krzemianu trójwapniowego C3S  nie więk-  w przypadku elementów i konstrukcji narażonych
1. Czarnecki L. i in.: Beton we- sza niż 60%, na agresję siarczanową należy stosować cement spe-
dług normy PN-EN 206-1
" zawartość glinianu trójwapniowego C3A  nie więk- cjalny grupy HSR.
 komentarz. Polski Cement.
sza niż 7%, Bardziej szczegółowe informacje na temat możliwości
Kraków 2004.
" sumaryczna zawartość C4AF + 2 x C3A  nie większa zastosowania w polskim mostownictwie cementów z do-
2. Rozporządzenie nr 735 Mini-
niż 20%. datkami można znalez
ć w pracach (9, 15, 16). Wykazano
stra Transportu i Gospodar-
Ponadto norma PN-S-10040:1999 (5) precyzowała, w nich np. bardzo udane próby zastosowania cementów
ki Morskiej z dnia 30 maja
że do budowy mostów należy stosować cement por- portlandzkich żużlowych CEM II/B-S 42,5 N w płytach
2000 r. w sprawie warunków
tlandzki bez dodatków wpływających niekorzystnie pomostu i pylonach wantowego Mostu Millenium
technicznych, jakim powinny
na jakość betonu oraz że cementy do budowy mostów we Wrocławiu, w konstrukcji nośnej tunelu na węz
le
odpowiadać drogowe obiekty
inżynierskie i ich usytuowanie. powinny być sprawdzone pod kątem poziomu zawartości  Hulanka w Bielsku-Białej, w 8 obiektach mostowych
Dziennik Ustaw RP nr 63. składników decydujących o trwałości betonu. Ze zdań (płyty pomostu, podpory) obwodnicy miasta Oleśnica,
3. PN-91/S-10042. Obiekty
tych wynika, że norma (5) dopuszczała do stosowania w 22 obiektach mostowych w ciągu drogi S1 na odcinku
mostowe. Konstrukcje beto-
w mostownictwie cementy z dodatkami (cementy grupy Bielsko-Biała  Jasienica (podpory, ustroje nośne). Cement
nowe, żelbetowe i sprężone.
CEM II) pod warunkiem uzasadnienia, że stosowany doda- CEM III/A 32,5 N-MSR/LH/NA był zastosowany z powodze-
Projektowanie.
tek (najczęściej granulowany żużel wielkopiecowy, popiół niem do fundamentów podpór Mostu Siekierkowskiego
4. Furtak K., Śliwiński J.: Mate-
lotny, pył krzemionkowy) nie spowoduje niekorzystnych w Warszawie, fundamentów podpór Mostu Milenijnego
riały budowlane w budow-
zmian w założonej jakości betonu. Norma (5) postawiła we Wrocławiu, fundamentów podpór obiektów mo-
nictwie. Wydawnictwa
również wymóg, aby zastosowany cement miał zawartość stowych na obwodnicy miasta Oleśnica oraz w palach
Komunikacji i A
ączności,
alkalii w ilości do 0,6%, zaś w przypadku kruszywa niereak- fundamentowych obiektów mostowych w ciągu drogi
Warszawa 2004.
tywnego  do 0,9%. na odcinku Bielsko-Biała  Jasienica.
5. PN-S-10040:1999. Obiekty
mostowe. Konstrukcje beto- Zapisy te oraz norma PN-EN 206-1 spowodowały, Na specjalną uwagę zasługuje zalecenie w projekcie
nowe, żelbetowe i sprężone.
że w Projekcie nowelizacji Rozporządzenia (2) opracowa- nowelizacji (11) Rozporządzenia (2) dotyczące maksymal-
Wymagania i badania.
nym przez IBDiM (11), w ż 164 dobór cementu do be- nej wartości ciepła hydratacji cementu Q7 d" 270 kJ/kg dla
6. PN-88/B-06250. Beton zwykły.
tonu mostowego uzależniono od rodzaju i wymiarów mostowych elementów o średniej i dużej masywności
7. Flaga K.: Betony mostowe.
konstrukcji (cementy o niskim cieple hydratacji LH), (e > 0,60 m). Elementów takich w mostownictwie jest
m
 Inżynieria i Budownictwo ,
technologii i warunków wykonania, pielęgnacji i agresji dużo (przyczółki, filary, fundamenty, ściany oporowe).
nr 6/2007.
środowiska (cement o wysokiej odporności na siarczany Niestety, warunek ten spełniają tylko nieliczne polskie
8. PN-EN 206-1:2003. Beton
HSR), dając tym samym szerokie możliwości technologom cementy (rys. 1).
 Część 1: Wymagania, wła-
projektującym mieszankę betonową. Wzorem normy Cementy portlandzkie żużlowe CEM II/A,B-S mają
ściwości, produkcja i zgod-
PN-EN 206-1 powołano polskie normy przedmiotowe Q(7) rzędu 320-350 kJ/kg, zaś cementy portlandzkie CEM
ność.
9. Flaga K.: Możliwość stoso- dotyczące cementów powszechnego użytku i cementów I- Q(7)  rzędu 360-390 kJ/kg, zatem niewiele więcej.
wania cementów z dodat- specjalnych (13, 14) oraz polskie normy określające wyma- Oznacza to, że stosowanie cementów CEM I
kami w polskim mostownic-
gania dla domieszek do betonu mostowego. Określono i CEM II/A,B-S w elementach masywnych i o średniej ma-
twie. Materiały Seminarium
także w Projekcie zmian (11) dodatkowe wymaganie dla sywności (m d" 3,33 m-1) może wywołać duże niekorzystne
 Technologiczne aspekty
cementów w postaci: naprężenia i rysy termiczne (9).
w projektowaniu i budo-
 czasu początku wiązania e" 120 minut, Wydaje się celowe wyprodukowanie dla potrzeb mostow-
wie mostów betonowych .
 stałości objętości wg Le Chateliera d" 3 mm, nictwa cementów CEM II/A,B-S o obniżonym cieple hydra-
Dolnośląskie Wydawnic-
 skurczu swobodnego � d" 0,6 mm/m, tacji, co można uzyskać np. przez obniżenie ich powierzch-
s
two Edukacyjne. Wrocław,
 wodożądności dla CEM I d" 28%, ni właściwej z obecnych 400 m2/kg do około 320 m2/kg.
XI 2006.
z wyłączeniem składu mineralnego. Drugim ważnym aspektem zastosowania w mostow-
10. Studium w zakresie trwało-
Zgodnie zatem z Projektem nowelizacji (11) Rozporządze- nictwie cementów z dodatkami może być ich częścio-
ści betonu w konstrukcjach
mostowych na podstawie nia (2) zalecany rodzaj cementu do betonów mostowych wo obniżona odporność na działanie mrozu. Obawy
badań i doświadczeń ośrod- jest uzależniony od rodzaju elementu, i tak (4): takie można mieć przy cementach hutniczych klasy
ków naukowo-badawczych
 do ław fundamentowych i podpór oraz innych elementów 32,5, zawierających więcej niż 50% granulowanego żużla
w Polsce. Maszynopis. Insty-
masywnych, których grubość zastępcza e > 0,60 m, zale- wielkopiecowego. W badaniach przeprowadzonych
m
tut Badawczy Dróg i Mo-
cane są cementy specjalne o niskim cieple hydratacji w Instytucie Materiałów i Konstrukcji Budowlanych Poli-
stów w Warszawie. Warsza-
(Q7 d" 270 kJ/kg), czyli portlandzkie CEM I LH, portlandzkie techniki Krakowskiej (17) stwierdzono, że betony klasy B30
wa, XI 2002.
z dodatkami CEM II LH i hutnicze CEM III; na cemencie CEM III/A 32,5 NA, zawierające 60% granulo-
 do konstrukcji nośnych przęseł i elementów ich wypo- wanego żużla wielkopiecowego nie spełniły  przy braku
sażenia oraz do elementów i konstrukcji sprężonych za- napowietrzenia  warunku mrozoodporności. Warunek
lecanym jest cement portlandzki powszechnego użyt- ten spełniły dopiero te betony dla klasy betonu B50.
ku CEM I; jak wykazano w pracach (9, 15), dobre wyniki
można uzyskać również dla cementu CEM II B-S 42,5 N; Kruszywa
 do betonów stosowanych w technologii głębokie- Szczegółowe wymagania dotyczące kruszyw do betonów
go fundamentowania można używać cementów grup mostowych zawarte są w pozycjach bibliograficznych
16 CEM I, CEM II i CEM III; (2, 4, 5). Do najistotniejszych należą:
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
Fot. 8. Most podwieszony Rion-Antirion przez Zatokę
Koryncką w Grecji (2004 r.)  l = 560 m
max
Fot. 9. Szczegół z budowy mostu Rion-Antirion
Fot. 10. Most podwieszony typu extradosed Ganter Br�cke
k. Brig w Szwajcarii (1981 r.)  l = 174 m
max
Fot. 11. Szczegóły mostu Ganter Br�cke
8. 9.
10. 11.
 jako kruszywo grube powinny być zastosowane: wbudowania, pielęgnacji i ochrony betonu. Otwiera
11. Faleńska M.: Projekt zmian
" do betonów klasy B30 i większych  grysy granitowe, to nowe perspektywy przed polskim mostownictwem w przepisach dotyczących
inżynierii komunikacyjnej.
bazaltowe lub z innych skał zbadanych przez upraw- w zakresie zmniejszenia ciężaru własnego obiektów
Budownictwo, Technolo-
nioną jednostkę badawczą, o maksymalnym wymia- mostowych i zwiększenia ich rozpiętości. Bardzo ważny
gie, Architektura. Wydaw-
rze ziaren nie większym niż 16 mm, punkt w tym paragrafie dotyczy zgody na stosowanie
nictwo  Polski Cement ,
" do betonu klasy B25  żwir o maksymalnym wymia- tylko kruszyw niereaktywnych o określonej Polską
nr 4/2003.
rze ziaren nie większym niż 31,5 mm, Normą wartości ekspansji alkalicznej.
12. PN-B-06265:2004 Krajowe
 jako kruszywo drobne powinny być zastosowane pia-
uzupełnienia
ski o uziarnieniu nie większym niż 2 mm pochodzenia Dodatki i domieszki
PN-EN-2006-1:2003 Beton 
rzecznego lub kompozycja piasku rzecznego i kopalnia- Zgodnie z Rozporządzeniem (2) dopuszcza się zasto-
Część 1: Wymagania, właści-
nego uszlachetnionego, sowanie domieszek i dodatków do betonu. Określe-
wości, produkcja i zgodność.
 uziarnienie kruszywa powinno się mieścić w grani- nie to jest nieadekwatne do współczesnego betonu, 13. PN-EN 197-1:2002. Cement
 Część I: Skład, wymagania
cach obszarów dobrego uziarnienia; zalecany punkt w skład którego  co najmniej od 30 lat  wchodzą
i kryteria zgodności doty-
piaskowy powinien się mieścić w granicach 21-42% nie tylko cement, kruszywo i woda, ale także dodatki
czące cementów powszech-
dla kruszywa o d = 16 mm oraz w granicach 14-37% i domieszki. Bez ingerencji chemii niemożliwy byłby
max
nego użytku.
dla kruszywa o d = 31,5 mm. Z uwagi na urabial- istotny postęp w technologii betonu ostatnich lat (be-
max
14. PN-B-19707:2003. Cement. Ce-
ność mieszanki, optymalny punkt piaskowy zawiera się tony wysokiej wytrzymałości HSC, wysokiej jakości HPC,
ment specjalny. Skład, wyma-
w granicach 30-35%. samozagęszczalne itd.)
gania i kryteria zgodności.
W Projekcie nowelizacji (11) Rozporządzenia (2) dobór Jeżeli chodzi o dodatki mineralne do betonu, to wła-
kruszywa do betonów mostowych (ż 165) uzależniono ściwe będzie przytoczenie ich klasyfikacji przez normę
od klasy wytrzymałości betonu i dopuszczono do beto- PN-EN 206-1. Norma ta rozróżnia ich dwa typy:
nów klasy e" B30 stosowanie żwirów marki 30 o maksy-  typ I, tak zwane dodatki prawie obojętne, które należy
malnym wymiarze ziaren nie większym niż 8 mm, w ilości traktować jedynie jako bierny materiał wypełniający
nie większej niż 20% całkowitej ilości kruszywa. W techno- (mączki kamienne, dodatki barwiące),
logii głębokiego fundowania dopuszczono żwiry i jedno-  typ II, tak zwane dodatki o właściwościach pucolano-
znacznie wykluczono stosowanie kruszyw łamanych. wych lub utajonych właściwościach hydraulicznych,
Ponadto dopuszczono stosowanie kruszyw lekkich które mogą być w składzie betonu uwzględnione jako
pod warunkiem posiadania Aprobaty Technicznej część aktywnego spoiwa (pył krzemionkowy, mielony
oraz dokumentacji określającej warunki stosowania, granulowany żużel wielkopiecowy, popioły lotne). 17
Rys. 1. Ciepło hydratacji cementów
polskich
Rys. 2. Przekrój poprzeczny mostu
Wanxian
Fot. 12. Most ramowy w Berching
na Kanale Ren  Men  Dunaj
w Niemczech (ok. 1985 r.)
 l = ~�60 m
Rys. 1.
Fot. 13. Kładka wstęgowa we Freibergu
Rys. 2.
w Niemczech (ok. 1980 r.)
 l = ~40 m
max
13.
12.
W betonach mostowych można stosować zarówno Dlatego też betony napowietrzone wykazują zwięk-
15. Giergiczny Z., Kaszuba S.,
Pużak T., Sokołowski M.: dodatki nieaktywne typu I, jak i aktywne typu II. W przy- szoną mrozoodporność i są zalecane do betonów
Beton na cementach żuż- padku stosowania pyłu krzemionkowego zaleca się mostowych, narażonych na cykliczne zamrażanie
lowych (CEM II, CEM III)
dozowanie go w postaci zawiesiny wodnej, co zapewnia i odmrażanie w obecności wody oraz środków odladza-
w budowie obiektów infra-
jednorodne rozmieszczenie dodatku w objętości mieszan- jących. W dotychczasowych przepisach (2, 4, 5) napo-
struktury komunikacyjnej 
ki betonowej. wietrzenie mieszanki betonowej dla mostów nie było
doświadczenia praktycz-
Do produkcji mieszanki betonowej stosuje się następują- obligatoryjne.
ne. Materiały Seminarium
ce domieszki (2, 4, 5): Propozycja aktualizacji Rozporządzenia (2) w opar-
 Technologiczne aspekty
 domieszki modyfikujące właściwości reologiczne mie- ciu o PN-EN 206-1 zaleca dla betonów mostowych,
w projektowaniu i bu-
szanki betonowej, uplastyczniające (plastyfikatory) podlegających klasie ekspozycji XF2 i XF4 (por. ta-
dowie mostów betono-
i upłynniające (superplastyfikatory), bele 1 i 2) ich napowietrzenie z minimalną zawar-
wych . Dolnośląskie Wy-
dawnictwo Edukacyjne.  domieszki modyfikujące przebieg wiązania i tward- tością powietrza 4,0% (maksimum do 6% zgodnie
Wrocław, XI 2006. nienia: przyspieszające wiązanie i początkowy przy- z PN-EN 934-2), z uwagą, jaką zanotowano w tabeli 2.
16. Giergiczny Z.: Stosowa-
rost wytrzymałości (twardnienie) oraz opóz
niające Zalecenie to jest aktualnie powszechnie stosowane
nie cementów specjalnych
wiązanie, w polskim mostownictwie.
w budownictwie mosto-
 domieszki napowietrzające,
wym. Materiały Semina-
 domieszki przeciwmrozowe, Podsumowanie
rium  Mosty podwieszo-
 domieszki uszczelniające. Betonowe obiekty mostowe należą do szczególnie
ne i wiszące . Dolnośląskie
Należy zwrócić szczególną uwagę na domieszki napo- trudnych i odpowiedzialnych obiektów inżynierskich. Wy-
Wydawnictwo Edukacyj-
wietrzające, których celem jest wprowadzenie powietrza maga się od nich niezawodnego bezpieczeństwa, a także
ne. Wrocław 2005.
do mieszanki betonowej w sposób kontrolowany. Ilość spełniania wymagań dotyczących ich funkcjonalności,
17. Sprawozdanie z badań
przydatności różnych ce- tego powietrza nie powinna przekraczać wartości granicz- trwałości i estetyki.
mentów w budowie beto- nych podanych w tabeli 3 (5). Z uwagi na trudne warunki pracy (duża intensywność ru-
nowych konstrukcji mosto- Powietrze to musi występować w postaci równomier- chu, przeciążenia, drgania) i oddziaływania środowiskowe,
wych i drogowych. Instytut
nie rozmieszczonych (w odległościach 150-200 �m) betony mostowe są betonami specjalnymi, o szczegól-
Materiałów i Konstrukcji
w mieszance bardzo drobnych zamkniętych pęcherzy- nych wymaganiach. Wymagania te dotyczą: pożądanych
Budowlanych PK. Maszy-
ków, o średnicy 10-300 �m. Dzięki kulistemu kształtowi cech wytrzymałościowych, maksymalnej nasiąkliwości,
nopis. Kraków, maj 2001.
pęcherzyki te zmniejszają tarcie w mieszance, lekko minimalnej wodoszczelności i mrozoodporności oraz sto-
ją uplastyczniając oraz zapobiegają segregacji jej skład- sowania odpowiedniej jakości składników. Konieczna jest
ników. W betonie stwardniałym przerywają ciągłość jak najszybsza nowelizacja Rozporządzenia (2) w duchu
kanalików kapilarnych oraz stanowią przestrzenie bufo- normy europejskiej PN-EN 206-1, z uwzględnieniem aktu-
rowe, do których może ekspandować zamarzająca woda, alnego stanu wiedzy w zakresie nowoczesnej technologii
18 znajdująca się w porach materiału. betonów mostowych. q�