Результаты эксперимента и их обсуждение
Расчеты для полимерной арматуры
Определение плотности (ρ, кг/м3):
;
m1 = 34,6 г;
m2 = 34,5 г;
m3 = 32,6 г;
V - определяли методом погружения полимерной арматуры в мерный цилиндр с водой = 30 мл.
;
;
Разрушающее напряжение при статическом изгибе (σизг, МПа):
;
P1 = 172 кгс; L = 6 см;
P2 = 214 кгс; p = 3,14;
P3 = 195 кгс; r = 0,125 см.
Разрушающее напряжение при статическом растяжении (σр, МПа):
;
F1 = 704 кгс; S = 0,78см2.
F2 = 601 кгс;
F3 = 690 кгс;
Ударная вязкость (ауд, кДж/м2):
;
P1 = 325 кгс·см; S = 0,78см2.
P2 = 318 кгс·см;
P3 = 320 кгс·см;
Твёрдость по Бринеллю (HB, МПа):
;
h = 4,7 мм; F = 39,8 Н;
h = 3,9 мм; p = 3,14;
h = 4,2мм; D = 5мм.
;
;
Суточное водопоглощение (W, %):
;
m1н = 34,6 г; m1к = 35,5 г;
m2н = 34,5 г; m2к = 36,3 г;
m3н = 32,6 г; m3к = 33,5 г.
Таблица 2.
Сравнение физико-механических характеристик полимерной арматуры
| Вид воздействия: термообработка + УФИ | |||||||||||||
| Напол- ни- тель | Кол. нит. | sр, МПа | Δσр, % | sи, МПа | Δσи, % | r, кг/м3 | ауд, кДж/м2 | Δау, % | НВ, МПа | ΔН, % | W, % | ΔW, W, % | |
| СН | 155 | 85 | 12 | 298 | 23 | 1120 | 416 | 5 | 596 | 3 | 2,6 | 2 | |
| Вид воздействия: термообработка | |||||||||||||
| СН | 155 | 76 | - | 242 | - | 1120 | 395 | - | 578 | - | 3,3 | - | |
Применение УФИ приводит к увеличению прочностных характеристик полученных изделий. Наиболее значительное увеличение УФИ оказывает на σи (до Δσи = +23%). На втором месте σр (до Δσр =12%) и в меньшей степени на HБ (до ΔHБ = +3%).
|
|
|
Таблица 3.
Сравнение основных механических характеристик полимерной арматуры с аналогами (над чертой абсолютные значения, под чертой – удельные значения, то есть отнесенные к плотности ρ, г/ см3)
| Материал | sр, МПа | sи, МПа | ауд, кДж/м2 | НВ, МПа |
| СН | 85 | 298 | 416 | 596 |
| 75 | 266 | 371 | 532 | |
| Стальная арматура | 1010 | - | 300 | 2000 |
| 128 | - | 38 | 254 |
Удельные значения ударной вязкости 
у стали значительно ниже, чем у полимерной арматуры наполненной стеклянной нитью.
Аналогичные расчёты были проведены для малых бетонных образцов без арматуры (рис.4) и образцов, армированных модифицированной полимерной арматурой (рис.5).
Рис.4. Не армированный бетонный Рис. 5. Образец, армированный образец полимерной арматурой
Таблица 4.
Сравнение физико-механических характеристик бетонных изделий без арматуры и изделий с арматурой
| Вид изделия | sи, МПа | Δσи, % | r, кг/м3 | Δr, % | ауд, кДж/м2 | Δауд, % | W, % | ΔW, % |
| Без арматуры | 180 | - | 2000 | - | 18 | - | 11 | - |
| Изделие с СН | 260 | 44 | 1900 | 5 | 40 | 122 | 11 | - |
|
|
|
Значения 
изделий, армированных модифицированной стеклонаполненной арматурой увеличивается в 2 раза по сравнению с не армированными изделиями. Применение арматуры приводит также к увеличению прочности бетонных изделий при статическом изгибе на 40%.
Выводы
Опытным путём, определили и сравнили физико-химические и физико-механические характеристики, не модифицированной полимерной арматуры и арматуры модифицированной УФИ, а также бетонных образцов, армированных полимерной арматурой и бетонных образцов без арматуры.
В результате проведённых испытаний выяснили, что применение УФИ приводит к увеличению прочностных характеристик полученных изделий. Наиболее значительное увеличение УФИ оказывает на σи (до Δσи = +23%). На втором месте σр (до Δσр =12%) и в меньшей степени на HБ (до ΔHБ = +3%). Применение УФИ приводит к увеличению прочностных характеристик материалов, армированных нитроном на 5 -50%.,а изделия из армированных материалов отличаются от стандартных образцов ПКМ повышенной прочностью и твердостью и пониженным водопоглощением.
Сравнив основные механические характеристики полимерной арматуры со стальной, можно сделать вывод, что дельные значения ударной вязкости у стали значительно ниже, чем у полимерной арматуры наполненной стеклянной нитью.
|
|
|
Из рассмотренных физико-механических характеристики бетонных изделий без арматуры и изделий с полимерной арматурой видно, что значения 
изделий, армированных модифицированной стеклонаполненной арматурой увеличивается в 2 раза по сравнению с не армированными изделиями. Применение арматуры приводит также к увеличению прочности бетонных изделий при статическом изгибе на 40%.
Заключение
В настоящее время задача увеличения объёмов выпуска долговечных и эффективных материалов композиционного типа, способных длительную и надёжную работу конструкций и сооружений в агрессивных средах, становится чрезвычайно актуальной.
Радикальным способом повышения качества, надёжности и долговечности бетонных конструкций стало применение в строительстве бетонов, армированных химическими волокнами, бетонных блоков с арматурой на основе химических волокон, а также бетонов армированных полимерной арматурой.
Армирование бетонов полимерной арматурой позволяют увеличить прочность бетонов и их качество.
|
|
|
Каркасная технология помогает уменьшить стоимость и трудозатраты при изготовлении изделий, снизить усадку и повысить трещиностойкость бетонных изделий.[9]
Таким образом, бетоны, армированные химическими волокнами и полимерной арматурой, имеют хорошую износостойкость и высокую прочность. В отличие от бетонов, армированных стальной арматурой бетоны, армированные полимерной арматурой, не подвергаются коррозии. Применение каркасной структуры повышает физико-механические показатели, а также приводят к снижению напряжений в конструкциях.
Применение полимерной арматуры позволяет существенно снизить массу конструкций, повысить коррозионную стойкость, устойчивость к агрессивным средам, расширять архитектурные возможности, сократить трудовые затраты, превосходя по многим свойствам традиционные материалы.
Список использованной литературы
1. Овчинников, А.И. Новые материалы и изделия мостостроения: учебное пособие / А.И. Овчинников. – Саратов. : Саратовский гос. техн. ун-т , 2004. –163 с.
2.Энциклопедия полимеров – М.: Советская энциклопедия, 1979. – том 2,3.
3. Асланова, М. С. Стеклянное штапельное волокно / М.: Химия, 1969. – 268с. / М. С. Асланова. – Стеклянные волокна. – М.: Химия, 1979. –
4. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. – Введён 01.01.1973. Взамен ГОСТ 4648-63. – М.: Издательство стандартов, 1971. – 22 с.
5. ГОСТ 22840-90. Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования. – Введён 01.05.90. – М.: Издательство стандартов, 1990. – 29 с.
6. ГОСТ 19109-84. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Изоду. – Введён 01.07.1985. Взамен ГОСТ 19109-73. – М.: Издательство стандартов, 1984. 19 с.
7. ГОСТ 4670-91. Пластмассы. Определение твёрдости. Метод вдавливания шарика. – Введён 01.01.1993. Взамен ГОСТ 4670-77. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 21 с.
8. Болдырев, А.С.Строительные материалы: справочник / А.С. Болдырев, П.А. Золотов, А.Н. Люсов. – М.: Стройиздат, 1989. – 567 с.: ил.
9. Кестельман, Н.Я. Термическая обработка полимерных материалов в машиностроении / Н.Я. Кестельман. – М.: Машиностроение, 1968. – 412 с.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 296; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!