Стеклопластиковая арматура испытание растяжение

Иллюстрация ПКА. Источник — https://festima.ru/

Приветствую вас, читатели!

Речь пойдет об избитой, но всё же теме применения полимеркомпозитной арматуры. Чтобы не быть голословным перед аудиторией, Вашему вниманию предлагаю несколько научных статей, опубликованных в инженерных журналах разных уголков России. Каждая статья подводит итоги экспериментов и проведенного тестирования в части применения композитной арматуры.

Научный труд кандидатов технических наук служит как доказательная база. Все материалы, приведенные в данной публикации — имеются в открытом доступе.

Далее по тексту вы встретите обозначение ПКА — это расшифровывается, как полимеркомпозитная арматура.

Итак, 1-й документ:

Вывод статьи:

В подведении итогов экспериментов в статье говорится, что обнаружен характер разрушения от продёргивания арматуры. Это одна из серьезнейших проблем. Композит имеет гораздо ниже сцепление с бетоном, чем сталь. К тому же, у стальной арматуры есть масса способов усилить анкеровку — согнуть стержень петлей, сделать крюк, сплющить конец в «грибок», приварить поперечины и т.п. У композитной арматуры, кроме плохого сцепления, вообще отсутствуют варианты усиления анкеровки.

2-й документ:

Вывод статьи:

В данном заключении упоминается вторая группа предельных состояний, которая не является определяющей для использования! А II группа предельных состояний — это прогибы и раскрытие трещин. Всё это из-за того, что модуль упругости композитной арматуры очень низок, и конструкции, выполненные с такой арматурой, недостаточно жесткие. Как раз здесь это и сказано, что если жесткость не стоит во главе угла и экономически достигается выгода — то ПКА использовать в конструкциях можно, иначе использование не рекомендуется!

3-й документ: статья, подготовленная к симпозиуму 2011 г. кандидатом технических наук.

Заключение:

В заключении говорится, что можно использовать такую арматуру там, где нужно получить определенные свойства, не достижимые при использовании стали: радиопрозрачность, химическую стойкость, диэлектрические свойства.

И далее упоминается «необходимо разработать строительные нормы, правила, требования и т.д.». Почему это сказано? А потому, что этих документов нет в природе! В итоге, мы покупаем и используем ПКА на свой страх и риск.

4-й документ:

Вывод статьи:

Если вы подробно ознакомитесь с выводом, то этой статьей наносится основной удар композитной арматуре: внезапность разрушения конструкции и разрушение смол при 100°С с небольшим, а соответственно и ограничение применения в несущих конструкциях.

5-я статья:

Выводы статьи:

В заключение хотел бы отметить, что в моей статье представлены далеко не все научные исследовательские труды, есть еще, найденные мною, около 10 материалов и так же в открытом доступе, построенных на исследовании и экспериментах с ПКА.

Поэтому, в ответственные конструкции лучше не закладывать данный вид армирования, а применять при строительстве отмосток, ненесущих стенок септиков, бетонировании заездов во двор и т.п.

Надеюсь, статья оказалась вам полезной. Спасибо за внимание!

Источник материала: «Инженерно-строительный портал о строительных конструкциях». Автор: Антон Вебер

Почему основной типоразмер металлопроката имеет в длину 11,7 м.?

Почему шаровой кран нельзя открывать наполовину?

Источник

В России с каждым днём появляется всё больше и больше производителей композитной арматуры и на первый взгляд это вроде бы хорошо, так как растет конкуренция. Все ли проводят испытания композитной арматуры? Все ли имеют сертификат соответствия ГОСТ 31938 ? Является ли сертификат соответствия ГОСТ 31938 гарантом качества композитной арматуры? На поверку оказывается, что всё неоднозначно, зачастую кажется, что современная Россия идет по пути Китая, где на одного нормального производителя приходится сотня маленьких производств, располагающихся в джунглях, которые делают внешне похожий, очень дешевый, но совершенно некачественный товар. Неискушенному покупателю может показаться, что наличие у производителя стеклопластиковой арматуры сертификата соответствия его продукции требованиям ГОСТ 31938-2012, — является достаточным подтверждением качества выпускаемой им продукции.

К сожалению, можем разочаровать Вас. На сегодняшний день, такой сертификат соответствия ГОСТ 31938 можно купить, потратив на это всего 12 000 рублей. Как Вы понимаете, при этом никаких испытаний композитной арматуры никто не проводит! А теперь приведем ещё один факт. В упомянутом выше ГОСТе подробно расписана методика проведения испытаний композитной арматуры. Там указано, какие испытания композитной арматуры нужно проводить, каким образом их проводить, как часто их проводить и какое количество образцов нужно испытывать. Так, например, для честного получения сертификата соответствия требованиям ГОСТ 31938-2012, необходимо выполнить следующие испытания композитной арматуры:

Внешний вид
Геометрические размеры:
- наружный диаметр
- номинальный диаметр
- длина
Предел прочности при растяжении
Модуль упругости при растяжении
Предел прочности при сжатии
Предел прочности при поперечном срезе
Предел прочности сцепления с бетоном
Снижение предела прочности при растяжении после выдержки в щелочной среде
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде
Предельная температура эксплуатации

Каждое из испытаний стеклопластиковой арматуры производится не на одном, а на 6-ти образцах! Причем в серии испытаний стелопластиковой арматуры есть довольно длительные, например метод ускоренного определения устойчивости к щелочам требует выдерживать образцы в течении 30 суток (!!!) в растворе щелочи при температуре +60°С.

Наверное не стоит уточнять, что вся серия данных испытаний композитной арматуры должна проводиться в сертифицированной лаборатории. Для справки можем сообщить, что полный цикл испытаний стеклопластиковой арматуры на предмет соответствия её характеристик требованиям ГОСТ 31938-2012 стоит от 300 000 рублей (в зависимости от лаборатории и того, за чей счет будут подготавливаться образцы к испытаниям).

Теперь внимание, вопрос: «Как Вы думаете, много ли сегодня в России настоящих сертификатов соответствия ГОСТ 31938-2012?»

«Сертифицированная» стеклопластиковая арматура некоторых производителей

Чтобы не быть голословными мы просто покажем несколько фотографий, на которых изображена арматура некоторых отечественных производителей композитной арматиуры, которые естественно имеют сертификат соответствия ГОСТ 31938 и более того – ещё имеют наглость заявлять, что они производят самую качественную арматуру в России, а всё остальное – контрафакт низкого качества. Все эти фотографии сделаны в Санкт-Петербурге!

Сначала приведем выдержку из ГОСТ 31938:

Наименование дефекта	Норма ограничения
Сколы	Не допускаются
Расслаивание	Не допускаются
Раковины	Не допускаются
Задиры с порывом навивки	Не допускаются
Вмятины от механического воздействия с повреждением волокон	Не допускаются

Почему по-настоящему качественная стеклопластиковая арматура только у нас?

Наше производство было создано в Санкт-Петербурге в 2009 году и является одним из лучших в России, поэтому нами накоплен достаточно большой опыт производства стеклопластиковой арматуры;
Мы дорожим своей репутацией и своими клиентами;
Мы постоянно проводим новые исследования, что позволяет нам разрабатывать и внедрять новые виды композитной арматуры, имеющие улучшенные характеристики по сравнению с уже известными типами. Например нами была разработана стеклопластиковая арматура с особой плоской навивкой, обеспечивающей более высокие показатели сцепления с бетоном, чем у всех, известных на сегодняшний день типов композитной и металлической арматуры. Результаты испытаний описаны в статье: «Стеклопластиковая арматура — исследование сцепления с бетоном»;
Мы тесно сотрудничаем с одним из ведущих Российских R&D центров в области химии и технолгии — ФГУП «СКТБ «Технолог». В тесном сотрудничестве с этой организацией, обладающей современной аналитической и научно технической базой, мы совершенствуем химический состав композитного связующего, совершенствуя физико-механические свойства выпускаемой композитной арматуры.
Мы тесно сотрудничаем с одной из лучших в России механических лабораторий — лабораторией имени профессора Н. А. Белелюбского, основанной в 1854 году и расположенной на базе Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения им. Императора Александра I. Все испытания композитной арматуры мы проводим исключительно в данной лаборатории, которая на сегодняшний день оснащена самым современным оборудованием.

Источник

ФГУП «НИЦ «Строительство» «Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций имени В.А. Кучеренко» филиал ФГУП «НИЦ «Строительство»
ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко Центр исследований сейсмостойкости сооружений
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
по результатам лабораторных испытаний арматурных выпусков из стеклопластика, установленных в монолитный бетон, на действие продольных относительно оси выпуска усилий
по договору №1692/24-4028-09/ск от октября 2009
Этап Т
Руководитель ЦИСС,
к. т. н.
A.M. Мелентьев
Зав. Лабораторией сейсмостойких конструкций, к. т. н.
Зав. Сектором ЛСК
Москва 2009 г.
Методика испытаний анкерных креплений.
Лабораторные испытания арматурных выпусков из стеклопластика диам. 8 мм на вырыв из монолитного бетона проводились по двум методикам:
— по методике ФГУ «ФЦС» [3] с нагружением выпуска непрерывно возрастающей нагрузкой и измерением перемещений анкера на каждом этапе приложения нагрузки. Время нагружения ~1-2 минуты.
— по методике [4] с пошаговым увеличением нагрузки на выпуск выдержкой выпуска при данном уровне нагрузки с последующей разгрузкой образца. По данной методике адаптер (захват головки анкера) крепился к ручному гидравлическому домкрату HYDRAJAWS NH237 (сертификат №24-: от 23.08.2004) мощностью 90 кН. Нагрузка на головку выпусков подавалась ступенями, составляющими N«1/10-1/15 от предполагаемой разрушающей нагрузки (нагрузки, при которой происходило вытягивание выпуска из тел; стены). На каждом шаге нагружения с помощью индикатора часового типа (точность 0.01мм) фиксировались деформации выпуска. В процессе пошагового нагружения производилась разгрузка образцов с целях определения остаточных деформаций выпуска. За разрушающую (предельную) принимается нагрузка, при которой увеличение деформации выпуска происходит без роста усилия на него.
За расчетное усилие вырыва выпуска принималась нагрузка, поел* снятия которой (разгрузка образца) остаточные деформации выпуска н превышали 0.1 мм (точность прибора — 0.01мм).
Преимущества данной методики, включенной в настоящее время в ФП «ФЦС» разработанный Стандарт «Анкерные крепления для фасадных систем Общие положения, основные требования, методы испытаний», пере, принятой в состоят в следующем.
— пошаговое увеличение нагрузки составляет не более 10 % от предполагаемой величины контрольной нагрузки, с выдержкой на каждом этапе нагружения 5-10 мин и последующим повторным измерением деформаций выпуска;
— разгрузка выпуска на каждом этапе нагружения позволяет не только определить величину остаточных деформаций, но и установить реальную область упругой работы выпуска. Т.е. имеется возможность оценить величину расчетной нагрузки на выпуск и определить для дальнейших испытаний коэффициент безопасности для данных выпусков и основания, в которое крепится выпуск.
Результаты испытаний арматурных выпусков из стеклопластика и их анализ.
Был испытано 4 арматурных выпуска из стеклопластика диам. 8 мм, установленных в монолитный бетон.
Анализ лабораторных испытаний указанных выше выпусков в процессе воздействия на них продольных относительно их оси усилий позволяет отметить следующее:
1. Величины предельных разрушающих нагрузок для арматурных выпусков из стеклопластика диам. 8 мм, установленных в монолитный бетон,составили:
-34.0-38.0 кН — при глубине анкеровки 150 мм;
-47.0-44.0 кН — при глубине анкеровки более 180 мм.
2. За расчетное усилие вырыва арматурных выпусков из стеклопластика диам. 8 мм, установленных в монолитный бетон, в соответствии с методикой принятой в ФГУ «ФЦС», следует принимать нагрузку на выпуск, составляющую:
~ Npac4.=0.14x=504 кгс при глубине анкеровки 150 мм;
~ Npac4 =0.14×4550=637 кгс при глубине анкеровки более 180 мм. Как отмечалось выше, данная методика не отражает реальную область упругой работы выпуска, и, как следствие этого имеет место завышенный коэффициент запаса.
3. По результатам лабораторных испытаний арматурных выпусков из стеклопластика диам. 8 мм, установленных в монолитный бетон, рекомендуется за расчетное усилие вырыва выпусков в соответствии с методикой испытаний, разработанной в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко [4], принимать нагрузку на выпуск, составляющую:
— Npac4=1000 кгс — при глубине анкеровки 150 мм.
— Npac4=1500 кгс — при глубине анкеровки более 180 мм.
Выводы и рекомендации.
Анализ результатов лабораторных испытаний на вырыв арматурных выпусков из стеклопластика диаметром 8 мм, установленных в монолитный бетон, позволяет отметить следующее.
1. По результатам лабораторных испытаний за расчетную нагрузку вырыва арматурных выпусков из стеклопластика диам. 8 мм, установленных в монолитный бетон, следует принимать усилие равное:
~ Npac4.=1000 кгс — при глубине анкеровки 150мм.
_ Npac4.=1500 кгс — при глубине анкеровки более 180 мм.
Указанное расчетное усилие может быть принято при соблюдении требований фирмы-изготовителя стеклопластиковой арматуры в части технологии ее установки и глубины анкеровки в соответствии с проектом.

Источник

Фото композитной арматуры

Приложение Б (справочное). Метод испытания на осевое растяжение

Б.1 Общие положения
Настоящий метод устанавливает требования к испытанию на осевое растяжение АКП для определения следующих механических свойств:
— предел прочности;
— модуль упругости;
— относительное удлинение.
Метод устанавливает следующие требования к испытанию на осевое растяжение АКП:
— разрушение опытного образца должно происходить в пределах рабочего участка;
— за рабочий участок принята часть образца, которая находится между испытательными муфтами, предназначенными для зажима образцов захватами испытательной машины;
— влияние на процесс разрушения образца касательных и радиальных растягивающих напряжений, возникающих в переходной зоне от испытательной муфты к стержню, не учитывается.

Б.2 Образцы

Б.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:
— наименование предприятия-изготовителя;
— условное обозначение;
— тип волокна и связующего вещества;
— дату изготовления;
— номер партии;
— число и размеры образцов;
— показатели, для контроля которых отобраны образцы;
— подпись лица, ответственного за отбор.
При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.
Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Б.2.2 Длину испытательных муфт следует принимать из условий, чтобы разрыв образца происходил в пределах длины рабочего участка без проскальзывания в испытательных муфтах.

Б.2.3 Длина образца для испытания определяется длиной рабочего участка и длиной двух испытательных муфт.
Рекомендуемая конструкция и размеры испытательной муфты для проведения испытаний в соответствии с рисунком Б.1, таблицей Б.1.

Вид типового опытного образца арматуры

Рисунок Б.1 — Вид типового опытного образца

Таблица Б.1 — Размеры опытных образцов и испытательных муфт, мм

АКП Номинальный диаметр					Испытательная муфта
					Внешний диаметр	Минимальная длина	Толщина стенки
От	4	до	10	35	300	От 3 до 5
«	12	«	16	42	350
«	18	«	22	48	450
«	22	«	30	60	500

Длину рабочего участка следует принимать не менее 40 стержня.

Б.2.4 Допускается использование более коротких образцов при условии, что разрушение происходит в пределах длины рабочего участка без проскальзывания в испытательной муфте.

Б.2.5 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Б.3 Аппаратура и материалы

Б.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:
— нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;
— измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;
— скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Б.3.2 Система регистрации данных должна обеспечивать непрерывную регистрацию нагрузки, деформации и перемещений. Минимальное регистрируемое значение должно быть:

— для нагрузки	100 Н;
— для деформаций	0,01 мм;
— для перемещений	0,001 мм

Б.3.3 В качестве тензометров применяют экстензометры или линейные датчики перемещений, которые должны записывать удлинение образца во время испытаний с точностью не менее 0,002% длины отрезка между датчиками.

Б.4 Проведение испытаний

Б.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150

Б.4.2 При установке образца на испытательную машину следует контролировать точность совпадения продольной оси образца с линией соединения двух испытательных муфт.

Б.4.3 Экстензометр или линейные датчики перемещений следует устанавливать посредине рабочего участка на расстоянии от испытательных муфт не менее 8 стержня, при этом длина базы для измерения предельной деформации должно быть не менее 8 стержня.

Б.4.4 Предполагаемую максимальную нагрузку, Н, определяют по результатам пробного испытания опытного образца.

Б.4.5 Систему регистрации данных следует включать за несколько секунд до начала нагружения. В ходе испытаний скорость нагружения должна быть постоянной и обеспечивающей разрушение образца за время от 3 до 10 мин.

Б.4.6 Деформации следует регистрировать до уровня нагрузок, составляющих не менее 50% предела прочности при растяжении.
Если разрушение образца произойдет в испытательной муфте или образец выскальзывает из нее, то следует провести дополнительное испытание образца из той же партии.
Диаграмма «нагрузка — деформация» должна быть построена на основании измерений нагрузки и деформаций, регистрируемых экстензометром.

Б.5 Обработка результатов испытаний

Б.5.1 Предел прочности σв, МПа, определяют по формуле

Предел прочности σв, МПа, определяют по формуле

(Б.1)

где Р — разрушающая нагрузка, Н;

A — площадь поперечного сечения стержня A = pd ²²/4, мм².

Б.5.2 Значение начального модуля упругости Еf, МПа, рассчитывают как отношение приращений нагрузок

при растяжении в интервале от 0,2P до 0,5Р и деформаций по формуле

деформаций композитной арматуры по формуле

(Б.2)

где P1— нагрузка, составляющая (50 ± 2) % разрушающей нагрузки, Н;

P2— нагрузка, составляющая (20 ± 2) % разрушающей нагрузки, Н;

ε1— деформация, соответствующая нагрузке P1;

ε2— деформация, соответствующая нагрузке P2.

Б.5.3 Относительное удлинение при разрушающей нагрузке εв, мм/мм, рассчитывают по формуле

Относительное удлинение при разрушающей нагрузке композитной арматуры

(Б.3)

Значения оцениваемой характеристики и величин определяют с точностью до 0,001

Статистическую обработку результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 8.207.

Б.6 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен включать в себя:

— сведения об образцах, приведенные в акте отбора образцов;

— наименование организации, проводившей испытание;

— дату проведения испытаний;

— сведения об условиях, при которых проведены испытания;

— геометрические характеристики каждого образца;

— значения измеряемых характеристик для каждого образца;

— значения определяемых характеристик каждого образца, полученные при обработке результатов ис-

пытания;

— средние значения определяемых характеристик и результаты статистической обработки полученных ре-

зультатов;

— диаграмму «нагрузка — деформация» каждого образца;

— сведения о специалистах, проводивших испытания, и их подписи.

Источник