Вся мостостроительная отрасль предусматривает не только процесс непосредственного возведения мостов, но и огромный объем научно-исследовательской работы, направленной на разработку новых схем и методик строительства.
Чтобы возводить мосты, по своим прочностным и эксплуатационным характеристикам не уступающие конструкциям прошлых лет, но при этом обходящиеся дешевле в строительстве и эксплуатации, проектировщик особое внимание должен уделять достижениям научно-технического прогресса и возможности их использования в своей работе. Неудивительно, что сотрудникам проектных компаний приходится на практике решать множество вопросов, причем чаще всего им приходится сталкиваться с выбором материалов, оптимально подходящих для возведения мостовых конструкций.

Древесина

В качестве строительного материала используется с глубочайшей древности, соперничая по этому показателю разве что с природным камнем. Есть у нее как достоинства, так и ярко выраженные недостатки.

Достоинства

В сравнении с другими строительными материалами имеет сравнительно небольшую массу, с ней легко работать, используя самую простую технику, она относительно недорога и позволяет вести монтажные работы с высокой скоростью. Для ее транспортировки подходит стандартная грузовая техника со средней грузоподъемностью. Непосредственно в мостостроительной сфере обычно используется сосна – ее древесина хорошо поддается обработке, одновременно обладая высокой устойчивостью к действию гнилостных грибков и микроорганизмов.

Недостатки

Но, несмотря на обилие современных защитных составов, призванных защищать древесину от действия негативных факторов внешней среды, обеспечить на 100% надежную защиту от грибка и действия вредных насекомых невозможно.
Именно эта причина сильно ограничивает функциональность и срок эксплуатации мостов, в конструкции которых используется древесина – чем бы она ни обрабатывалась, срок службы готовой конструкции все равно в десятки раз меньше чем у мостов, изготовленных с использованием более совершенных материалов.
Чтобы максимально продлить срок службы такого моста, показано использование клеефанерных панелей, в основе которых – деревянный каркас, обшитый влагостойкой фанерой. Все элементы этого «бутерброда» промеж собой скрепляются за счет использования особого высокопрочного клея. Но в этих случаях срок и стоимость монтажа быстро растут, при том, что даже такая конструкция прослужит максимум 40 лет. Это в разы меньше, чем у мостов из стали или бетона.

Мосты из железобетона

Суть материала в его комбинированном составе. Бетон лучше сопротивляется нагрузкам на сжатие, армирующий каркас лучше работает с нагрузками на растяжение. Материал этот простой, сравнительно дешевый и долговечный.

Достоинства

При работе на сжатие именно железобетон обладает исключительно высокими характеристиками. Если строители и проектировщики грамотно выбрали марку бетона, а на заводе ЖБИ не экономили на изготовлении конструктивных элементов, то материал годами и с успехом сопротивляется действию негативных факторов внешней среды.

Недостатки

Основной недостаток бетона любой марки – постепенное его растрескивание. Их образование – следствие неэффективной сопротивляемости материала нагрузкам на растяжение. При образовании трещин страдает общая долговечность конструкции, повышается вероятность ее постепенной деформации. Такое бывает при неравномерной усадке залитого бетона, из-за деформации под нагрузкой из-за ползучести, свойственной всем сортам и маркам бетона.

Металлы, используемые при строительстве мостов

Алюминий

В чистом виде используется редко – более распространено его применение в виде сплавов с разнообразными присадками.

Достоинства

Материал легкий, но, при условии добавления присадок, очень прочный. Отличается простотой формовки, низкими трудозатратами при работе, устойчивостью к экстремально низким температурам. Алюминиевые компоненты устойчивы к коррозии и не нуждаются в покраске.

Недостатки

До сравнительно недавнего времени на всю страну имелся только один алюминиевый мост. Странно, учитывая все достоинства этого материала и объемы его выработки в РФ.
Но все вполне логично. Ранее считалось, что устойчивость к коррозии – неоспоримое преимущество алюминия. Но успехи современной химической промышленности позволили создать новые типы защитных покрытий для стали, эффективность которых нивелирует все преимущество алюминиевых конструкций.
Не нужно забывать, что все алюминиевые конструкции имеют серьезные ограничения по максимально допустимым пределам нагрузок, плохо сопротивляются к упругим деформациям, в два раза быстрее теряют прочностью из-за «усталости», имея обыкновение быстро при этом прогибаться. По этой причине алюминий и его сплавы обычно используются для строительства лишь небольших пешеходных мостов с короткими пролетами.

Сталь

Нужно отметить, что очень часто под «сталью» понимаются мосты из железобетона или комбинированные конструкции, где непосредственно сталь используется в мостовых фермах.

Достоинства

В современном мостостроении все стальные компоненты конструкции изготавливаются в заводских условиях, с высочайшей степенью стандартизации. Они сразу покрываются защитными составами и полностью готовы к монтажу. Высокотехнологичные сплавы отличаются высокой прочностью, а пролеты, из них изготовленные, можно делать в разы длиннее пролетов из железобетона. Такие конструкции отлично справляются с переменными нагрузками, так как материал одинаково хорошо работает и на сжатие, и на растяжение. Сравнительно небольшой вес стали значительно упрощает процесс монтажа.

Недостатки

Основной недостаток стали – ее подверженность коррозии. Но успехи современной химической промышленности позволили надежно решить этот вопрос. Покрытия с содержанием цинка на эпоксидной или полиуретановой основе надежно защищают металл от действия влаги. Эти составы позволяют забыть о коррозии на десятилетия, делая сталь наиболее предпочтительным материалом для строительства мостов.