Для армирования исследуемых бетонных образцов-балок была выбрана наиболее распространенная на сегодняшний день разновидность арматуры композитной полимерной — арматура стеклокомпозитная (АСК) отечественного производителя ООО «Гален» (г. Чебоксары). Диаметры исследуемой арматуры: Ø 6 мм, Ø 10 мм, Ø 14 мм.
Требования к составу, внешнему виду физико-механическим показателям и методам их определения АСК устанавливаются ГОСТ 31938–2012 [27].
АСК состоит из матрицы полимерного композита, термореактивной эпоксидной смолы с наполнителями, непрерывного армирующего наполнителя из стекловолокна.
Технологически возможно изготовление образцов АСК с номинальными диаметрами от 4 до 32 мм.
Анкеровочный наружный слой у исследуемых образцов арматуры выполнен в виде песчаной посыпки, повышающей прочность сцепления арматуры с бетоном.
Физико-механические показатели АСК по ГОСТ 31938–2012 [27] должны соответствовать значениям в таблице 1.
Таблица 1
Показатели АСК по ГОСТ 31938
|
Показатель |
Нормативноезначение |
|
Предел прочности при растяжении, МПа (не менее) |
800 |
|
Модуль упругости при растяжении, ГПа (не менее) |
50 |
|
Предел прочности при сжатии, МПа (не менее) |
300 |
|
Предел прочности при поперечном срезе, МПа (не менее) |
150 |
|
Предел прочности сцепления с бетоном, МПа (не менее) |
12 |
|
Снижение предела прочности при растяжении после выдержки в щелочной среде, % (не более) |
25 |
|
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде, МПа (не менее) |
10 |
|
Предельная температура эксплуатации, °C (не менее) |
60 |
В результате проведения испытаний по ГОСТ 31938–2012 [27] на сериях образцов АСК были определены следующие фактические физико-механические характеристики, приведенные в таблице 2.2.
Физико-механические показатели арматуры стеклокомпозитной, выбранной для армирования образцов-балок, соответствовали требованиям.
Таблица 2
Характеристики АСК для проведения испытаний
|
№п\п |
Показатель |
Значение для образцов АСК соответствующего диаметра |
||
|
Ø 6 мм |
Ø 10 мм |
Ø 14 мм |
||
|
1 |
Номинальный диаметр, мм |
6,07 |
10,60 |
14,69 |
|
2 |
Предел прочности при растяжении, МПа |
1229,06 |
1145,85 |
1148,11 |
|
3 |
Модуль упругости при растяжении, МПа |
63453,43 |
59106,12 |
52619,05 |
|
4 |
Предельные деформации при растяжении, % |
1,937 |
1,939 |
2,182 |
|
5 |
Предел прочности при сжатии, МПа |
587,92 |
644,45 |
687,89 |
|
6 |
Предел прочности при поперечном срезе, МПа |
163,93 |
180,17 |
196,50 |
|
7 |
Предел прочности сцепления с бетоном, МПа |
18,31 |
16,76 |
16,79 |
|
8 |
Снижение предела прочности при растяжении после выдержки в щелочной среде, % |
63,18 |
17,33 |
12,41 |
|
9 |
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде, МПа |
11,48 |
13,95 |
15,40 |
|
10 |
Предельная температура эксплуатации, °C |
— |
— |
147,55 |
Фотографии образцов АСК Ø 6 мм в процессе подготовки и проведения испытаний приведены на рисунках.
На рисунках 1–3 приведен общий вид и характер разрушения образцов при проведении испытаний на осевое растяжение.
На рисунках 4–6 общий вид и характер разрушения образцов при проведении испытаний на сжатие.
На рисунках 7–9 общий вид и характер разрушения образцов при испытании на поперечный срез.
На рисунке 10 показан общий вид образцов при испытании на вырыв из бетона.
Рис. 1. Образец в испытательной машине до испытания на растяжение
Рис. 2. Образцы до испытания на растяжение
Рис. 3. Образцы после испытания на растяжение
Рис. 4. Образец в испытательной машине после испытания на сжатие
Рис. 5. Образцы до испытаний на сжатие
Рис. 6. Образцы после испытаний на сжатие
Рис. 7. Образец в испытательной машине перед испытанием на поперечный срез
Рис. 8. Образцы до испытаний на поперечный срез
Рис. 9. Образцы после испытаний на поперечный срез
Рис. 10. Образец в испытательной машине до испытания на вырыв из бетона.
Литература:
1. Михайлов, К. В. Исследование особенностей работы изгибаемых элементов со СПА / К. В. Михайлов, Ю. М. Вильдавский // Эффективные виды арматуры для железобетонных конструкций. — М.: Стройиздат, 1970. — C. 181–208.
2. Вильдавский, Ю. М. О ползучести и релаксации напряжений в стеклопластиковой арматуре / Ю. М. Вильдавский // Длительные деформативные процессы в бетонных и железобетонных конструкциях. — М.: Стройиздат, 1970 — C. 179 –187.
