Choć wydawać by się mogło, iż beton jest prostym i sprawdzonym materiałem budowlanym, eksperci nie ustają w poszukiwaniu nowych rozwiązań w zakresie jego produkcji i nowych zastosowań. Jak przypomniał podczas Dni Betonu 2018 prof. dr hab. inż. Tomasz Siwowski z Politechniki Rzeszowskiej, od dawna wykorzystuje się nie tylko różne rodzaje betonu, ale też łączy się je ze sobą. Przykładem może być Most Zamkowy w Rzeszowie przez Wisłok, który powstał niemal 20 lat temu, a do jego budowy wykorzystano beton samozagęszczalny, beton lekki oraz beton antykorozyjny (z inhibitorami korozji). 

Jakiego typu beton wykorzystuje się obecnie?

Beton UHPC (ang. Ultra High Performance Concrete) pomaga zredukować ciężar mostu przy jednoczesnym zwiększeniu jego trwałości. Pozwala też na budowę bardziej eleganckich, smuklejszych konstrukcji, a także na użycie elementów o minimalnej grubości. Jego gładka powierzchnia oraz możliwość jej barwienia umożliwia uzyskanie różnorodnych efektów architektonicznych.

Materiał nadaje się zarówno do realizacji nowych projektów, jak i do zastosowania w celach utrzymaniowych (np. w przypadku wymiany pomostów).

Możliwa jest całkowita prefabrykacja elementów produkowanych z wykorzystaniem betonu UHPC, co zapewnia szybką realizację projektu. Dodatkowo późniejsze koszty utrzymania są o wiele niższe niż w innych przypadkach. 

Wysokowytrzymały beton lekki (ang. High Performance Lightweight Aggregate Concrete) również charakteryzuje się powyższymi zaletami, a ponadto pozwala na budowanie obiektów mostowych o dużej rozpiętości.

Prof. Siwowski do wartych wzmianki materiałów zaliczył też beton geopolimerowy, którego sztywność (badana w momencie przeprowadzania testów obciążeniowych) nie odbiega od tej obserwowanej w przypadku betonu konwencjonalnego. 

Beton zbrojony: nowe rozwiązania

Bardzo popularnym ze względu na swoją skuteczność materiałem budowlanym jest beton zbrojony. W trosce o trwałość materiału prowadzono badania nad możliwością rezygnacji ze zbrojeń metalicznych i wprowadzono do użytku innego typu wzmocnienia.

Pierwszy typ zbrojenia niemetalicznego to beton zbrojony tekstyliami (ang. Textile Reinforced Concrete). Umożliwia on produkcję elementów o niewielkiej grubości z uwagi na otulinę o grubości do zaledwie 1 cm. Elementy te są również bardzo lekkie. Po raz pierwszy zastosowano je w Albstadt do budowy kładki dla pieszych nad drogą krajową. Później zrealizowano z jego wykorzystaniem wiele innych projektów. W przypadku Albstadt do wzmocnienia betonu użyto włókna szklanego.

Kolejnym rozwiązaniem jest stosowanie prętów kompozytowych, które w środkowoeuropejskim klimacie mają zdecydowanie większą trwałość niż metaliczne. Choć na razie cena prętów kompozytowych jest wyższa, za jakiś czas nie będą one znacząco droższe.

Technologie budowy mostów

Również metody budowy mostów zmieniają się w miarę opracowywania lepszych rozwiązań. Znane technologie wzbogacane są też o możliwość stosowania elementów prefabrykowanych.

Metoda przęsło po przęśle – MSS (ang. Movable Scaffolding System) to powszechnie stosowany w naszym kraju system rusztowania przesuwnego pozwalającego na przemysłową budowę mostów w tempie jednego przęsła na tydzień. W innych krajach możliwe jest też, w ramach metody pochodnej w stosunku do MSS, stosowanie elementów prefabrykowanych, ale w Polsce nie stosuje się jeszcze raczej odpowiedniego do niej sprzętu.

Metoda wspornikowa jest bardzo popularna: to dzięki niej mosty przez największe polskie rzeki, takie jak Wisła czy Odra, nie muszą być stalowe, a mogą być – betonowe. To z jej wykorzystaniem powstaje coraz więcej betonowych mostów; od lat 90. jest ich nie tylko coraz więcej, a wręcz stanowią większość, jak zaznaczył prof. Siwowski.

Nasuwanie podłużne również jest szeroko stosowane w Polsce, głównie do realizacji zadań obejmujących budowę długich estakad. Jest to szybka, przemysłowa metoda budowy.

W przyszłości może czekać nas wprowadzenie takiego rozwiązania jak transport podłużny prefabrykatów, obecnie stosowany głównie w ramach budowy Kolei Dużych Prędkości i długich estakad. Most budowany jest właściwie przez operatora pojazdu, czy raczej zespół operatorów. Specjalistyczny pojazd chwyta prefabrykowane przęsło, przewozi na plac budowy i tam je montuje w odpowiednim miejscu. 

W ciągu następnych lat może rozwinąć się też metoda drukowania przestrzennego mostów (druk 3D), obecnie ograniczana głównie do budowy kładek dla pieszych. 

Kierunki rozwoju współczesnego mostownictwa

Prof. Siwowski podkreślił, że betonowe obiekty mostowe powstawać teraz będą z betonu wysokowytrzymałego (również lekkiego). Utrzyma się według niego trend poszukiwania rozwiązań w zakresie niemetalicznych zbrojeń oraz maksymalnego wykorzystania możliwości prefabrykacji zarówno segmentów, jak i belek czy całych przęseł. Nastąpić może też unifikacja konstrukcji mostów małej i średniej rozpiętości, a częściej niż do tej pory powstawać będą mosty extradosed. 

Przeczytaj także: „Z betonu da się budować szybko, dobrze i trwale”. X Dni Betonu