Korkealujuusbetonin materiaalimekaniikka ja toiminta siltarakenteissa

Aluksi tarkastellaan betonin yleisiä mekaanisia ominaisuuksia, kuten jännitys- muodonmuutosyhteyttä puristuksen alaisena, vetolujuuden suhdetta puristuslujuuteen, lujuutta toistuvassa kuormituksessa ja terästen tartuntalujuutta korkealujuusbetonin tapauksessa. Korkealujuusbetonin kutistumaa ja virumaa verrataan normaalilujuusbetonin vastaaviin. Muuttuva jännitys-muodonmuutosyhteyden muoto sekä murtopuristuman pieneneminen vaikuttavat taivutetun rakenteen toimintaan, kuten sitkeyteen, raudoitusasteen mukaan. Momentti-käyristymäyh teyksiä laskettuna todellisista jännitys -muodonmuutosyhteyksistä verrataan eri lujuisilla betoneilla erilaisilla raudoitusasteilla. Korkealujuusbetonin suurempi vetolujuus ja terästen tartuntalujuus sekä kimmomoduuli vaikuttavat teräsbetonirakenteen halkeiluun ja taipumiin. Koetulosten ja teoreettisten tarkastelujen avulla todetaan kuitenkin, että stabiloituneessa halkeamatilassa halkeamaleveydet ja -välit eivät muutu olennaisesti korkealujuus- ja normaalilujuusbetonin välillä. Taipumat sen sijaan pienenevät, jos taivutusrasitus on lähellä halkeamamomenttia. Taipuman laskemiseksi tarkoitettuihin ns. tehollisen jäykkyyden kaavoihin tehdään muutosehdotuksia korkealujuusbetonia käytettäessä. Seuraavaksi luodaan katsaus korkealujuusbetonia käsittelevien kolmen kansainvälisen määräys- ja ohjekokoelman suunnitteluarvoihin. Lopuksi suoritetaan lähdekirjallisuuden avulla arviointi korkealujuusbetonin käytölle edullisista silta rakennetyypeistä ja -rakennusosista. Voidaan todeta, että korkealujuusbetonin käyttö yleisesti parantaa rakenteiden säilyvyyttä, mutta lujuus hyödynnetään parhaiten puristetuissa rakenteissa tai rakenneosissa