Арматура с поперечной обмоткой была предоставлена производителем ООО "Обнинский Завод Композитных Материалов".
Алевтина Андреевна Дмитриева, заместитель руководителя органа ООО "СПЕКТР", кандидат технических наук, доцент.
121351, город Москва, улица Ивана Франко, дом 18, корпус 1.
Сергей Андреевич Дмитриев, эксперт, инженер.
Аннотация. Проведены экспериментальные исследования сцепления композитной стеклопластиковой арматуры (силовой стержень с поперечной обмоткой) с бетоном, а также сравнительный анализ полученных данных с результатами отечественных и зарубежных исследователей, изучавших сцепление с бетоном других типов арматуры.
Установлено, что композитная арматура имеет улучшенные характеристики сцепления по сравнению со стальной арматурой. Ключевые слова: стеклопластиковая арматура, плоская навивка, рu11-оut тест, сцепление арматуры с бетоном.
Исследовали сцепление бетона со стеклопластиковой арматурой с поперечной обмоткой навивкой стекловолокном производства ООО "Обнинский Завод Композитных Материалов" в соответствии с заявленными испытаниями.
Основные свойства арматуры на растяжение определяли в аккредитованной механической испытательной лаборатории Общества с ограниченной ответственностью "СПЕКТР", аттестат аккредитации №РОСС RU.0001.21АВ92 от 24.06.2014.
Вследствие малой прочности стеклопластиковой арматуры в попереном направлении 150 10406-1 [8] рекомендуют для испытаний на осевое растяжение закреплять концы арматуры в специальных анкерах, предотвращающих ее разрушение из-за обжатия захватами механической машины.
Затем исследовали сцепление стеклопластиковой арматуры с бетоном. Для получения диаграммы сцепления армирующего стрежня и бетона применяли метод выдергивания арматуры из бетонного куба, так называемый Pull-Out тест [8, 9]. В различных публикациях отмечается, что этот метод дает немного завышенный результат из-за наличия заметной гидростатической составляющей в напряженном состоянии бетона вследствие влияния опорной пластины. Однако стандарт на испытания СПА [8] предусматривает именно Pull-Out тест, и, кроме того, большинство исследований выполнено в такой постановке, поэтому авторы статьи использовали методику Pull-Out теста (рис. 2).
Диаграммы сцепления бетона и СПА сравнивали с данными зарубежных исследователей [4] для стальной и стеклопластиковой арматуры другого типа навивки (рис. 3), где также приведены значения максимальных напряжений сцепления СПА с бетоном класса В35 из работы [10].
Результаты испытаний
Результаты испытаний образцов из стеклопластиковой арматуры на растяжение:
Следует отметить, что некоторые исследователи [11] применяют методику четырехточечного изгиба [9]. Прямое сравнение результатов испытаний не совсем корректно, однако отличие максимальных напряжений сцепления для схожих классов бетона и диаметров арматуры не превышает 1 МПа (6 %).
Для оценки возможности использования СПА с плоской навивкой в транспортных конструкциях, работающих в условиях переменного нагружения, в настоящее время проводится третий этап экспериментальных исследований — определение изменений сцепления бетона со стеклопластиковой арматурой при циклических силовых воздействиях.
Выводы
Использование испытательных машин с захватами, регулирующими силу обжатия образцов и специальных губок с фрикционными вкладышами, позволяет проводить испытания стеклопластиковой арматуры (диаметром до 10 мм включительно) на растяжение и определять сцепление без изготовления концевых анкеров.
Стеклопластиковая арматура производства ООО "Обнинский Завод Композитных Материалов" обеспечивает большее сцепление с бетоном, не только по сравнению со стальной арматурой, но и аналогичной СПА с одинарной или двойной навивкой.
Литература
ACI Committee 440. State-of-the-Art Report on Fiber Reinforced Plastic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures. American Concrete Institute. Detroit, Michigan, 1996. 68 p.
Franke L. Behavior and Design of High-Quality Glass-Fiber Composite Rods as Reinforcement for Prestressed Concrete Members. Report, International Symposium. C P/Ricem/iBk, Prague, 1981. 52 p.
Cosenza E., Manfredi G ., Realfonzo R. Behaviour and modeling of bond of FRP rebars to concrete / / Journal of Composites for Construction. 1997. Ns 1(2). P. 40-51.
Experimental study of bond behaviour between concrete and FRP bars using a pull-out test / M . Baena, L. Torres, A. Turon, C. Barris. Composites. Part B. 40, 2009. P. 784-797.
Katz A ., Berman N., Bank L. C. Effect of high temperature on bond strength of FRP rebars / / Journal of Composites for Construction. 1999. No 3(2). P. 73-81.
Effect of cyclic loading in bond behavior of GFRP rods embedded in concrete beams / C. E. Bakis , S. U. Al-Dulaijan, A. Nanni, T. E. Boothby, At. At. Al Zahrani / / Journal Composite Tech. Res., 20(1), 29-37 , 1998.
Alves El-Ragaby A ., El-Salakawy E. Durability of GFRP Bars' Bond to Concrete under Different Loading and Environmental C onditions / / Journal of Composites for Construction. 2011. Ns 15(3). P. 249-262.
ISO 10406-1. Fibre-reinforced polymer (FRP) reinforcement of concrete - Test methods. Part 1: FRP bars and grids, 2008.
RILEM Recommendations for the Testing and Use of Constructions Materials, 1994. 618 p.
С цепление полимеркомпозитной арматуры с цементным бетоном / В. Г. Хозин, А . А . Пискунов, А. Р. Гиздатуллин, А . Н. Куклин / / Известия КГАСУ . 2013. № 1 (23). С. 214-220.
Климов Ю. А., Солдатченко О. С., Орешкин Д. А. Экспериментальные исследования сцепления композитной неметаллической арматуры с бетоном [Электронный ресурс]
