ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Полезная модель относится к области испытаний строительных конструкций, в частности к определению прочностных параметров композитной арматуры, и может быть использована при испытании композитной арматуры на осевое растяжение, а также для создания предварительного напряжения в композитной арматуре бетонных конструкций.
Известен образец для испытания композитной арматуры на растяжение, содержащий стержень, снабженный утолщениямина концах, выполненными намоткой композитного волокна на полимерном связующем, длиной, соответствующей длине захватного устройства разрывной испытательной машины (см. RU №148118, E04C5/07, 2014). Захват выполнен в виде послойно намотанной вплотную нити из базальтопластикового волокна вокруг испытуемого стержня под углом 45° к его оси. Каждый слой намотки покрыт эпоксидной смолой, направление угла намотки каждого слоя изменяется на 90° (перекрестная намотка), количество слоев намотки зависит от диаметра композитной арматуры.
Недостатки: трудоемкость и энергоемкость изготовления образцов ввиду необходимости намотки одной нитью, высокая материалоемкость изготовления образцов, высокий уровень непроектного разрушения образцов при испытании.
Известен также образец для испытания композитной арматуры на растяжение, содержащий стержень, снабженный утолщениями на концах, выполненными намоткой ленты, изготовленной из композитного волокна, использованного для изготовления стержня, и пропитана связующим, использованным для его формирования (см. RU №165658, МПК E04С5/07, 2017). Захват выполнен послойной намоткой ленты, ширина которой равна длине захватного устройства.
Недостатки: при низкой трудоемкость и энергоемкость изготовления образцов метод имеет достаточно высокий уровень непроектного разрушения образцов при испытании в области контакта утолщения с контактным устройством, а также в связи с продергиванием композитной арматуры в утолщении, что вызвано не всегда достаточными силами сцепления на контакте утолщения и арматуры. Непроектное разрушение образцов составляет около 70 процентов.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, – повышение вероятности проектного разрушения образцов при испытаниях.
Технический результат состоит в исключении проскальзывания стержня через утолщения при проведении испытаний на осевое растяжение, в результате чего достигается высокая вероятность разрыва стержня в области между зажимами (за счет увеличения длины утолщения больше длины захватных устройств уменьшаются касательные напряжения, воспринимаемые в данном случае не только композитной арматурой, а еще и утолщением).
Для решения поставленной задачи предложен образец для испытания композитной арматуры на растяжение, содержащий стержень, снабженный утолщениями на концах, выполненными намоткой ленты изготовленной из композитного волокна, использованного для изготовления стержня и пропитанной связующим, использованным для его формирования, отличающийся тем, что длина утолщения превышает длину захвата захватного устройства разрывной испытательной машины. Кроме того, ширина ленты превышает длину захватного устройства на величину, равную десяти диаметрам испытуемого стержня композитной арматуры.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом совокупность отличительных признаков формулы полезной модели обеспечивает решение поставленной задачи, а именно повышает, фактически до 100%, вероятность проектного разрушения образцов при испытаниях (в области, близкой к середине стержня).
На чертеже показан образец для испытания композитной арматуры на растяжение.
На чертеже показаны стержень композитной арматуры 1, утолщения 2 на его концах, захваты 3 захватного устройства разрывной испытательной машины.
При этом утолщения 2 на концах стержня композитной арматуры 1 имеют длину, превышающую длину захватов 3 захватного устройства разрывной испытательной машины (не показана) на величину, равную 10 (десяти) диаметрам испытуемого образца композитной арматуры и выполнены намоткой ленты, ширина которой превышает длину захватного устройства на величину, равную десяти диаметрам испытуемого стержня 1 композитной арматуры. При этом ткань ленты выполнена из известного композитного волокна (например, стекловолокна или базальтоволокна и т.п.), использованного для изготовления стержня 1, а для ее пропитки использовано полимерное связующее (например, эпоксидная смола), такое же, как использованное для формирования стержня 1. Разрывная машина не отличается от машин аналогичного назначения.
Способ испытаний выглядит следующим образом.
Образец устанавливают в разрывной машине таким образом, чтобы обмотанные концы стержня 1, образующие утолщения 2, были прочно закреплены в захватах 3 захватного устройства разрывной машины для исключения проскальзывания образца. После закрепления образца к нему прикладывается возрастающее растягивающее усилие до полного разрыва, который происходит в области, близкой к середине стержня, из-за того, что уменьшаются касательные напряжения, воспринимаемые в данном случае не только стержнем 1 композитной арматуры, а еще и утолщением 2.