ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АРМАТУРЫ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области испытания строительных изделий и касается образцов для определения физико-механических характеристик арматуры.
Известен образец для определения физико-механических характеристик арматуры, выполненный в виде призмы из бетона и забетонированной в ней продольной арматурой, имеющей выпуск, при этом призма шарнирно закреплена по трем граням - со стороны выпуска арматуры и двум продольным противоположным граням (см. Авторское свидетельство СССР №769400, G 01 N 3/08, 1980 г.).
В случае выполнения арматуры из композитного материала, например, базальтопластика, известный образец не может быть использован для определения физико-механических характеристик арматуры, т.к. захваты устройства для испытания образцов с указанной арматурой не могут обеспечить непосредственную передачу на нее нагрузки. В этом случае выпуск арматуры, зажатый в захватах устройства для испытания, повреждается захватами устройства и разрушение происходит преждевременно в районе захватов, что не позволяет получить точные данные о физико-механических характеристиках арматуры.
Целью полезной модели является определение физико-механических характеристик арматуры: модуля упругости и прочности на растяжение при выполнении ее из композитного материала, например базальтопластика.
Сущность первого варианта полезной модели заключается в том, что образец для определения физико-механических характеристик арматуры,
включающий призму из бетона, размещенную в призме продольную арматуру, имеющую выпуск, и приспособления для передачи нагрузки на образец, снабжен дополнительной призмой из бетона, в которой размещен выпуск арматуры, и трубкой из полимерного материала, например пластмассы, свободно расположенной на арматуре и ее выпуске с образованием полости, заполненной смазкой, например машинным маслом, при этом продольная арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например базальтопластика, призмы примыкают основаниями друг к другу, приспособления для передачи нагрузки на образец размещены на противоположных основаниях призм образца, а трубка расположена в средней части образца и имеет на внешней поверхности смазку, например машинное масло, причем длина трубки равна начальной расчетной длине образца.
Сущность второго варианта полезной модели заключается в том, что образец для определения физико-механических характеристик арматуры, включающий призму из бетона и размещенную в призме продольную арматуру, имеющую выпуск, и приспособления для передачи нагрузки на образец, снабжен дополнительной призмой из бетона, в которой размещен выпуск арматуры, и вставкой из низкомодульного материала, например пенопласта, при этом арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например, базальтопластика, призмы обращены основаниями друг к другу, вставка свободна установлена на арматуре и ее выпуске между указанными основаниями призм и имеет длину, равную начальной расчетной длине образца, а приспособления для передачи нагрузки на образец расположены на противоположных основаниях призм образца.
По сравнению с прототипом (Авторское свидетельство №769400) полезная модель по первому варианту содержит новые признаки, заключающиеся в том,
что образец снабжен дополнительной призмой из бетона, в которой размещен выпуск арматуры, и трубкой из полимерного материала, например пластмассы, свободно расположенной на арматуре и ее выпуске с образованием полости, заполненной смазкой, например машинным маслом, при этом продольная арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например базальтопластика, призмы примыкают основаниями друг к другу, приспособления для передачи нагрузки на образец размещены на противоположных основаниях призм образца, а трубка расположена в средней части образца и имеет на внешней поверхности смазку, например машинное масло, причем длина трубки равна начальной расчетной длине образца.
По сравнению с прототипом (Авторское свидетельство №769400) полезная модель по второму варианту содержит новые признаки, заключающиеся в том, что образец снабжен дополнительной призмой из бетона, в которой размещен выпуск арматуры и вставкой из низкомодульного материала, например пенопласта, при этом продольная арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например базальтопластика, призмы обращены основаниями друг к другу, вставка свободно установлена на арматуре и ее выпуске между указанными основаниями призм и имеет длину, равную начальной расчетной длине образца, а приспособления для передачи нагрузки на образец расположены на противоположных основаниях призм образца.
Такое конструктивное выполнение образцов по первому и второму вариантам исключает сцепление арматуры с бетоном по длине трубки или вставки, равной начальной расчетной длине образца, что позволяет определить физико-механические характеристики арматуры при выполнении ее из композитного материала, например базальтопластика, а именно: прочность на растяжение и модуль упругости материала.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен первый вариант выполнения образца для определения физико-механических характеристик арматуры, продольный разрез.
На фиг.2 изображен второй вариант выполнения образца для определения физико-механических характеристик арматуры, продольный разрез.
база
Образец для определения физико-механических характеристик арматуры по 1 варианту содержит призму 1, выполненную из бетона, расположенную в ней продольную арматуру 2, имеющую выпуск 3, и дополнительную призму 4 из бетона, в которой размещен выпуск 3 арматуры 2. Призмы 1 и 4 примыкают основаниями друг к другу, а продольная арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например базальтопластика. В средней части образца расположена трубка 5 из полимерного материала, например пластмассы, свободно установленная на арматуре 2 и ее выпуске 3 с образованием полости, заполненной смазкой, например машинным маслом. Трубка 5 также имеет на внешней поверхности смазку, например машинное масло, исключающую сцепление трубки с бетоном, причем длина трубки равна начальной расчетной длине образца (I), определяемой по ГОСТу или ТУ.
Приспособления 6 для передачи нагрузки на образец выполнены в виде петель из стали и установлены на противоположных от состыкованных основаниях призм 1 и 4.
По 2 варианту образец для определения физико-механических характеристик арматуры содержит призму 7, выполненную из бетона, продольную арматуру 8 с выпуском 9, дополнительную призму 10, в которой размещен выпуск 9 арматуры, и вставку 11 из низкомодульного материала, например пенопласта. Продольная арматура с выпуском выполнена из композитного материала, например базальтопластика. Призмы 7 и 10 обращены основаниями друг к другу,
база
а вставка 11 свободно установлена на арматуре и ее выпуске между указанными основаниями и имеет длину, равную начальной расчетной длине образца, определяемой по ГОСТу или ТУ. Приспособления для передачи нагрузки на образец (I) расположены на противоположных от обращенных друг к другу основаниях призм 7 и 10 и выполнены в виде петель из стали.
При нагружении образцов продольная арматура из композитного материала свободно деформируется в трубке из полимерного материала за счет исключения сцепления трубки с бетоном и арматуры в трубке (1 вариант) и во вставке из низкомодульного материала, например пенопласта (2 вариант). Это позволяет определить физико-механические характеристики арматуры из композитного материала: прочность на растяжение и модуль упругости арматуры.
Параллельно проводят испытания двух образцов - одного с размещенной на арматуре пластмассовой трубкой или вставкой из пенопласта, другого без указанных элементов.
Устанавливают на образцах на заданной базе приборы 13, например индикаторы часового типа, для измерения перемещений и прикладывают к образцам растягивающие усилия. По нагрузке определяют деформацию на заданной базе и фиксируют кривую «нагрузка - удлинение» для каждого образца. Вычитая полученные данные по удлинению для второго образца из полученных данных по удлинению для первого образца, получаем кривую «нагрузка - удлинение» для арматуры из базальтопластика, по которой в соответствии с ГОСТами и законом Гука определяют модуль деформации:
Е=(ΔP/F)/(ΔU/I база), где
Е - модуль упругости арматуры,
ΔР - приращение нагрузки, действующей на образец,
F - площадь сечения образца,
ΔU - приращение перемещений от приращения нагрузки,
I база - начальная расчетная длина образца.
Прочность арматуры определяется максимальным значением нагрузки, после которой происходит разрушение образца (разрыв арматуры).
Арматура из композитного материала, например базальтопластика обладает такими свойствами как низкая теплопроводность, немагнитность, низкий вес и коррозионная стойкость и может быть использована в трехслойных наружных стеновых панелях для армирования наружных слоев, в тонкостенных пространственных конструкциях для общественных зданий и сооружений в сфере обслуживания, в элементах для прокладки инженерных коммуникаций, в элементах гидротехнических сооружений, в элементах дорожного и аэродромного строительства.