Армирование бетонных монолитных и сборных конструкций стержнями из полимерных композитов позволяет сооружать объекты, способные долго работать в агрессивной и термически нестабильной среде. Однако химической инертности и термической устойчивости недостаточно для обеспечения эксплуатационной долгосрочности сооружения. Полимерная арматура должна сопротивляться стандартным механическим воздействиям, действующим на традиционные стальные варианты.
Для определения прочностных параметров арматуры из полимерных композитов проводят испытания с моделированием типичных усилий на специализированном испытательном оборудовании. Результаты исследований необходимы для расчетов несущей способности сооружаемых конструкций и для подтверждения соответствия арматурных изделий требованиям нормативных стандартов.
Виды тестирования АКП на механическую прочность
Расчет несущей способности конструкций с полимерным композитным армированием требует учета свойств использованных материалов, характера нагрузки, типа рабочей среды. Учитывается влияние атмосферных явлений и совместимость бетона с использованным полимерным композитом. Однако наибольшее значение имеют механические показатели, необходимые для определения пределов прочности и коэффициентов надежности по материалу.
Ключевым нормативным документом, разработанным для контроля производства и использования композитной арматуры, является ГОСТ 31938. В стандарте изложены общие требования к физико-механическим характеристикам продукции. Документ приводит принципы маркировки, классификационные признаки, устанавливает правила приемки АКП и методики контроля.
Технологии исследования механических параметров композитной арматуры детально изложены в ГОСТ 32492. Документ регламентирует методики испытаний с детальным изложением процедур подготовки и реализации. В соответствии с методами стандарта определяют способность композитного полимерного армирования работать в заданных условиях, повышать надежность и эксплуатационные сроки.
Основные механические показатели композитной полимерной арматуры:
- Устойчивость к растяжению. Исследования способности композитных стержней сопротивляться нагрузкам, приложенным в осевом направлении, позволяют получить численные значения предельной прочности, модуля упругости, относительного удлинения, зафиксированного при разрыве.
- Сопротивление сжатию. Технология предполагает приложение усилия в осевом направлении до разрушения исследуемого экземпляра в пределах изучаемого участка. Измеряется нагрузка в момент разрушения.
- Прочность при поперечном срезе. Принцип исследования заключается в воспроизведении срезающего усилия в 2-х плоскостях поперечного сечения АКП. Определяют предельное напряжение делением нагрузки в момент разрушения на удвоенную площадь сечения.
- Степень адгезии с бетоном. Прочность адгезии композитных стержней с бетонным массивом исследуют посредством осевого выдергивания. Метод позволяет получить информацию о сдвиговых нагрузках, возникающих в зоне контакта арматуры и бетонного камня.
- Устойчивость к продольному изгибу. Тестирование проводят факультативно в рамках приемо-сдаточных испытаний для определения модуля упругости, величины относительной деформации, предельной прочности при воспроизведении сдвигающего усилия вдоль волокон.
- Коэффициент теплового расширения. Показатель демонстрирует способность арматуры и бетона совместно работать на линейное расширение при тепловых воздействиях с минимальными напряжениями на границе контакта материалов.
Ключевым показателем для расчетов считается способность армированного бетона противостоять напряжениям при осевом растяжении. Если расчетные значения сопротивления превышают нормативные пределы напряжений, в монолите не образуются трещины. При превышении напряжений производят расчеты ширины раскрытия трещин, величина которых зависит от модуля упругости композитного армирования.
Технические средства для испытаний арматуры из полимерных композитов
Для получения физико-механических показателей арматурных стержней из композиционных материалов понадобятся следующие основные и вспомогательные средства:
Профессиональные менеджеры помогут выбрать испытательное оборудование марки «ГОСТ» для производственных, сертификационных, учебных лабораторий.
