RU2676558C2 - Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement - Google Patents

Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement Download PDF

Info

Publication number
RU2676558C2
RU2676558C2 RU2016136049A RU2016136049A RU2676558C2 RU 2676558 C2 RU2676558 C2 RU 2676558C2 RU 2016136049 A RU2016136049 A RU 2016136049A RU 2016136049 A RU2016136049 A RU 2016136049A RU 2676558 C2 RU2676558 C2 RU 2676558C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diameter
mechanical characteristics
determining
rod
reinforcement
Prior art date
Application number
RU2016136049A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016136049A (en
RU2016136049A3 (en
Inventor
Роман Николаевич Михайлов
Петр Николаевич Михайлов
Сергей Владимирович Неплях
Илья Александрович Болотов
Сергей Александрович Пушкарев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго"
Priority to RU2016136049A priority Critical patent/RU2676558C2/en
Publication of RU2016136049A publication Critical patent/RU2016136049A/en
Publication of RU2016136049A3 publication Critical patent/RU2016136049A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2676558C2 publication Critical patent/RU2676558C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to methods and devices for determining the mechanical characteristics of a construction composite polymer reinforcement of any type: plain, sprinkled, lacing (profiled). Essence: the specimen is loaded with increasing load and the load-displacement values are recorded. On the reinforcement specimen, on one side, a cylindrical portion of the support bar is formed, free from the power coating with a nominal body diameter dn. At least two stepwise grooves with a width along the axis hgi and a diameter determined by the formula dgi=dn-iΔd, where i – ordinal number of the groove, Δd – step of decreasing the nominal diameter of the supporting bar, and at least two collars with a width along the axis hci and a diameter determined by the formula dci=dn-(i-1)Δd, where i – serial number of the collar, Δd – step of decreasing the nominal diameter of the support bar, are successively made on it. Collars are sequentially subjected to shear along the longitudinal axis of the bar. Curve of the maximum forces Fmax i=f(dgi) is recorded, the magnitude of which is used to judge of the strength of adhesion of the power layer to the supporting bar along diameter dgi.EFFECT: increase in the accuracy and speed of control of the mechanical characteristics of the reinforcement produced by determining the adhesion strength of the roving layers of the supporting bar.4 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для определения механических характеристик строительных материалов, конкретно строительной композитной полимерной арматуры любого типа: гладкой, обсыпной, обмоточной (профилированной).The invention relates to methods and devices for determining the mechanical characteristics of building materials, specifically building composite polymer reinforcement of any type: smooth, sprinkling, winding (profiled).

Строительная композитная полимерная арматура (СКПА) представляет собой составную конструкцию, состоящую из скопления тысяч продольно ориентированных стеклонитей в условно цилиндрическом пространстве, скрепленных между собой затвердевшей термореактивной смолой, включающей нескольких жидких компонентов. Как техническое устройство арматура состоит из несущего стержня и силового покрытия, передающего нагрузку от бетона к стержню. Для гладкой арматуры силовым покрытием являются микронеровности на поверхности стержня, для обсыпной арматуры силовым покрытием является шероховатый слой песка, а для обмоточной - жгут продольно ориентированных стеклонитей в условно винтовом пространстве. Во всех случаях несущий стержень и силовое покрытие соединены между собой матрицей (затвердевшей термореактивной смолой). При этом от качества соединения несущего стержня с силовым покрытием зависят основные прочностные характеристики строительной композитной арматуры: сопротивление разрыву (которое определяется прочностными характеристиками несущего стержня) и сила сцепления несущего стержня с бетоном (которая определяется нагрузочной способностью силового покрытия).Construction composite polymer reinforcement (SKPA) is a composite structure consisting of a cluster of thousands of longitudinally oriented glass fibers in a conditionally cylindrical space, bonded together by a hardened thermosetting resin, including several liquid components. As a technical device, reinforcement consists of a supporting rod and a power coating that transfers the load from concrete to the rod. For smooth reinforcement, the power coating is microroughness on the surface of the rod, for bulk reinforcement the power coating is a rough layer of sand, and for winding reinforcement - a bundle of longitudinally oriented glass fibers in a conditionally screw space. In all cases, the supporting rod and the power coating are interconnected by a matrix (hardened thermosetting resin). At the same time, the main strength characteristics of the building composite reinforcement depend on the quality of the connection of the supporting rod with the power coating: tensile strength (which is determined by the strength characteristics of the bearing rod) and the adhesion force of the bearing rod to concrete (which is determined by the load capacity of the power coating).

Для определения механических характеристик СКПА в настоящее время используют методы испытаний, предусмотренные в ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия» (далее - ГОСТ 31938).To determine the mechanical characteristics of SKPA, the test methods currently used are those provided for in GOST 31938-2012 “Composite polymer reinforcement for reinforcing concrete structures. General technical conditions "(hereinafter - GOST 31938).

Известен способ определения механических характеристик СКПА, предусматривающий испытание на осевое растяжение образцов материала. Способ включает подготовительную операцию замоноличивания концов образца в специальных муфтах, нагружение образца путем растягивания за эти муфты и регистрацию прочностных характеристик (нагружение-удлинение) вплоть до разрушения стержня. Этот способ, предусмотренный ГОСТ 31938 (Приложение Б), трудоемок при реализации, продолжителен по времени из-за особенностей закрепления концов образца в испытательных муфтах и не позволяет получить оперативную информацию о прочностных характеристиках стержня непосредственно при производстве.A known method for determining the mechanical characteristics of SKPA, providing for the axial tensile test of material samples. The method includes a preparatory operation of monolinging the ends of the sample in special couplings, loading the specimen by stretching for these couplings and registering the strength characteristics (loading-elongation) up to the destruction of the rod. This method, provided by GOST 31938 (Appendix B), is time-consuming to implement, time-consuming due to the peculiarities of fixing the ends of the sample in test couplings and does not allow to obtain operational information on the strength characteristics of the rod directly in production.

Известен другой способ определения механических характеристик СКПА, предусматривающий испытание образца на определение предельной прочности сцепления с бетоном. Способ включает подготовительные операции замоноличивания испытываемого конца образца в кубе бетона на глубину 5 номинальных диаметров стержня, закрепление другого конца в испытательной муфте, последующее нагружение, вплоть до вырыва из бетонного куба, и регистрацию параметров. Этот способ, предусмотренный ГОСТ 31938 (Приложение Д), также трудоемок, продолжителен и не позволяет получить информацию о прочностных характеристиках стержня непосредственно при производстве.There is another method for determining the mechanical characteristics of SKPA, which involves testing the sample to determine the ultimate bond strength with concrete. The method includes preparatory operations for monoling the test end of the sample in the concrete cube to a depth of 5 nominal diameters of the rod, securing the other end in the test sleeve, subsequent loading, up to breaking out of the concrete cube, and recording parameters. This method, provided for by GOST 31938 (Appendix D), is also laborious, time consuming and does not allow obtaining information on the strength characteristics of the rod directly during production.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ 3, предусматривающий испытание образца СКПА на поперечный срез. Способ включает операцию нагружения образца перерезывающей силой и регистрацию полученных значений (нагрузка - перемещение). Этот способ, предусмотренный ГОСТ 31938 (Приложение Г), менее трудоемок, чем известные аналогичные способы, не включает никаких предварительных операций, кроме отрезки образца и может применяться для контроля качества изготовления СКПА непосредственно в процессе производства. Недостатком способа является его низкая информативность, поскольку основные прочностные характеристики арматуры используются при работе на растяжение, а не на срез поперек оси силового стержня.Closest to the proposed invention is method 3, which involves testing a sample of SKPA for a cross section. The method includes the operation of loading the sample with a shearing force and recording the obtained values (load - movement). This method, provided by GOST 31938 (Appendix D), is less labor-consuming than the known similar methods, it does not include any preliminary operations, except for pieces of the sample and can be used to control the manufacturing quality of SKPA directly in the production process. The disadvantage of this method is its low information content, since the main strength characteristics of the reinforcement are used when working in tension, and not in shear across the axis of the power rod.

Известно устройство для определения механических характеристик СКПА путем испытания на осевое растяжение образцов материала, включающее разрывную машину, переходные муфты для замоноличивания концов образца и регистратор характеристик (нагружение-удлинение). Это устройство реализует способ, предусмотренный ГОСТ 31938 (Приложение Б). Его применение для оперативного контроля качества изготовления арматуры нецелесообразно, поскольку результат возможно получить лишь через несколько дней после отбора образцов. Применение этого устройства недопустимо для оперативного контроля, увеличивает продолжительность получения информации о прочностных характеристиках стержня, кроме того, оно требует дополнительных существенных затрат по изготовлению муфт для каждого образца отдельно.A device for determining the mechanical characteristics of SKPA by axial tensile testing of material samples, including a tensile testing machine, adapter couplings for monolithic ends of the sample and a recorder characteristics (loading-extension). This device implements the method provided by GOST 31938 (Appendix B). Its use for operational control of the quality of production of reinforcement is impractical, since the result can be obtained only a few days after sampling. The use of this device is unacceptable for operational control, increases the duration of obtaining information about the strength characteristics of the rod, in addition, it requires additional significant costs for the manufacture of couplings for each sample separately.

Известно другое устройство для определения механических характеристик СКПА путем определения предельной прочности сцепления с бетоном, включающее испытательную машину, приспособление для замоноличивания испытываемого образца в кубе бетона на глубину 5 номинальных диаметров стержня и испытательную муфту. Это устройство реализует способ, предусмотренный ГОСТ 31938 (Приложение Д). Применение этого устройства недопустимо для оперативного контроля, увеличивает продолжительность получения информацию о прочностных характеристиках стержня, кроме того, оно также требует дополнительных существенных затрат по изготовлению приспособлений для каждого образца отдельно.There is another device for determining the mechanical characteristics of SKPA by determining the ultimate strength of adhesion to concrete, including a testing machine, a device for monoling the test sample in concrete cube to a depth of 5 nominal core diameters and a test coupling. This device implements the method provided by GOST 31938 (Appendix D). The use of this device is unacceptable for operational control, increases the duration of obtaining information about the strength characteristics of the rod, in addition, it also requires additional significant costs for the manufacture of devices for each sample separately.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «устройство 3», описание которого приведено в ГОСТ 31938 (Приложение Г), обеспечивающее испытание образца ОКПА на поперечный срез Устройство включает основание, подвижный силовой толкатель с пуансоном и матрицу, закрепленную на основании. Составными элементами устройства являются основание, подвижный силовой толкатель с зажимом для стержня и тензометрический узел.Closest to the proposed invention is the "device 3", the description of which is given in GOST 31938 (Appendix D), which provides a test of an OKPA sample for a cross-section. The device includes a base, a movable power pusher with a punch and a matrix mounted on the base. The constituent elements of the device are a base, a movable power pusher with a clamp for a rod, and a strain gauge assembly.

Это устройство обеспечивает оперативное проведение испытаний и может применяться для контроля качества изготовления СКПА непосредственно в процессе производства. Однако собственно недостатком способа является его низкая информативность, поскольку основные прочностные характеристики арматуры проявляются именно при работе на растяжение, а не на боковой (поперечный) срез.This device provides an operational test and can be used to control the quality of manufacturing SKPA directly in the production process. However, the actual drawback of the method is its low information content, since the main strength characteristics of the reinforcement are manifested precisely when working in tension, and not on the lateral (transverse) section.

Кроме того, из публикаций в научных журналах известно (см., например, Хозин В.Г. и др. Сцепление полимеркомпозитной арматуры с цементным бетоном. Известия КГАСУ, 2013, №1 (23), стр. 214-220.), что сцепление арматурного стержня с бетоном обеспечивается преимущественно за счет адгезии цементного камня в эпоксидное силовое покрытие. Поскольку стержень представляет собой составную конструкцию, в которой напряжение с наружных слоев передается внутренним через полимерные связи между соприкасающимися слоями ровинга, то существенное значение имеет информация о прочности сцепления этих слоев.In addition, from publications in scientific journals it is known (see, for example, Khozin V.G. et al. Coupling of polymer-composite reinforcement with cement concrete. Izvestiya KGASU, 2013, No. 1 (23), pp. 214-220.) That the adhesion of the reinforcing bar to concrete is ensured mainly due to the adhesion of the cement stone to the epoxy power coating. Since the rod is a composite structure in which the voltage from the outer layers is transmitted to the inner via polymer bonds between the adjacent layers of the roving, information on the adhesion strength of these layers is essential.

Известные способ и устройство не позволяют получить такую информацию, тем более, непосредственно в процессе производства, чтобы можно было вносить коррективы в технологический регламент.The known method and device does not allow to obtain such information, especially, directly in the production process, so that you can make adjustments to the technological regulations.

Техническим результатом предлагаемых способа и устройства является повышение точности и оперативности контроля качества изготовления арматуры за счет определения силы сцепления слоев ровинга несущего стержня.The technical result of the proposed method and device is to increase the accuracy and efficiency of quality control of manufacturing reinforcement by determining the adhesion force of the layers of roving of the bearing rod.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в способе определения механических характеристик строительной композитной полимерной арматуры, включающем нагружение образца возрастающей нагрузкой и регистрацию величин нагрузки-перемещения, на образце арматуры с одной из сторон формируют цилиндрический участок несущего стержня, свободный от силового покрытия с номинальным диаметром тела dн, на нем выполняют последовательно не менее двух ступенчатых проточек шириной вдоль оси hпi и диаметром, определяемым по формуле dпi=dн-iΔd, где i - порядковый номер проточки, Δd - шаг уменьшения номинального диаметра несущего стержня, и не менее двух буртиков шириной вдоль оси hбi и диаметром, определяемым по формуле dбi=dн-(i-1)Δd, где i - порядковый номер буртика, Δd - шаг уменьшения номинального диаметра несущего стержня, затем последовательно подвергают буртики сдвигу вдоль продольной оси стержня, регистрируют кривую изменения максимальных усилий Fmax i=f(dпi), по величине которых судят о прочности сцепления силового слоя с несущим стержнем по диаметру dпi, причем фактические показатели максимальных усилий Fфакт max i сравнивают с прогнозируемыми Fпр.i, рассчитываемыми в относительных единицах по формуле Fпр.i=Fmax i, при этом за базовую величину принимают соотношение Fпр.1/Fфакт max1=1, последующие для i>1 прогнозируемые величины Fпр.i рассчитывают пропорционально площади контакта буртика с несущим стержнем и по соотношению их с фактическими величинами Fmax i судят о прочности внутренних слоев несущего стержня, и все операции выполняются для измененной величины hбi не менее двух раз.The achievement of the specified technical result is ensured by the fact that in the method for determining the mechanical characteristics of building composite polymer reinforcement, including loading the sample with increasing load and recording the magnitude of the load-displacement, a cylindrical section of the bearing rod is formed on one side of the reinforcing bar, free from the power coating with a nominal diameter body dн, at least two stepwise grooves are performed on it sequentially with a width along the hpi axis and a diameter determined by the mule dпi = dн-iΔd, where i is the serial number of the groove, Δd is the step of decreasing the nominal diameter of the bearing rod, and at least two shoulders with a width along the hbi axis and a diameter determined by the formula dбi = dн- (i-1) Δd, where i is the serial number of the collar, Δd is the step of reducing the nominal diameter of the bearing rod, then the collars are subsequently sheared along the longitudinal axis of the rod, the curve of the change in maximum forces Fmax i = f (dпi) is recorded, the value of which judges the strength of adhesion of the force layer with the bearing rod diameter dpi, and actually e indicators of maximum efforts Ffact max i are compared with the predicted Fpr i, calculated in relative units according to the formula F b.i = Fmax i, while the ratio Fpr 1 / Ffact max1 = 1 is taken as the base value, the subsequent predicted values for i> 1 Fpr.i is calculated in proportion to the contact area of the shoulder with the supporting rod and, by their ratio with the actual values of Fmax i, they judge the strength of the inner layers of the supporting rod, and all operations are performed for the changed value of hbi at least two times.

Для осуществления способа определения механических характеристик стержня строительной композитной полимерной арматуры в устройстве, включающем основание, матрицу, закрепленную на основании, и подвижный силовой толкатель с пуансоном, имеющим тензоизмерительный узел, между тензоизмерительным узлом и стержнем установлен фиксирующий хомут в виде двух С-образных пластин толщиной, равной не более ширины проточки hпi, а радиусы охватывающих торцев С-образных пластин имеют размер r=dпi/2.To implement the method for determining the mechanical characteristics of the core of a composite polymer reinforcement in a device including a base, a matrix fixed to the base, and a movable power pusher with a punch having a strain gauge assembly, a clamp clamp is installed between the strain gauge assembly and the rod in the form of two C-shaped plates with a thickness equal to no more than the width of the groove hпi, and the radii of the enclosing ends of the C-shaped plates have a size r = dпi / 2.

Техническое решение устройства, реализующего предлагаемый способ, показано далее на чертежах:The technical solution of the device that implements the proposed method is shown further in the drawings:

- фиг. 1 - вид сбоку хвостовика арматурного стержня обсыпного типа;- FIG. 1 is a side view of a shank of a reinforcing bar of a bulk type;

- фиг. 2- продольный разрез хвостовика арматурного стержня обсыпного типа с подготовленным цилиндрическим участком диаметром dн длиной Lц с удаленным силовым покрытием (обсыпкой);- FIG. 2 - a longitudinal section of the shank of the reinforcing bar of a bulk type with a prepared cylindrical section with a diameter dн of length Lс with a removed power coating (dusting);

- фиг. 3 - вид сбоку хвостовика арматурного стержня обмоточного типа;- FIG. 3 is a side view of the shank of a reinforcing bar of a winding type;

- фиг. 4 - продольный разрез хвостовика арматурного стержня обмоточного типа с подготовленным цилиндрическим участком диаметром dн длиной Lц с удаленным силовым покрытием (обмоточным жгутом);- FIG. 4 - a longitudinal section of the shank of a reinforcing bar of a winding type with a prepared cylindrical section with a diameter dн of length Lс with a removed power coating (winding harness);

- фиг. 5 - вид сбоку хвостовика стержня обсыпного типа со ступенчатыми проточками и буртиками;- FIG. 5 is a side view of a shaft liner of a bulk type with stepped grooves and beads;

- фиг. 6 - Вид I (Фиг. 5) - состояние первого буртика до испытания;- FIG. 6 - View I (Fig. 5) - state of the first flange prior to testing;

- фиг. 7 - Вид I (Фиг. 5) - состояние первого буртика после испытания;- FIG. 7 - Type I (Fig. 5) - state of the first flange after the test;

- фиг. 8 - положение стержня, хомутов и разрывного устройства во время испытания;- FIG. 8 - the position of the rod, clamps and explosive devices during the test;

- фиг. 9 - диаграмма зависимости, определяющая силу сопротивления сдвигу буртика пропорционально площади контакта в сечении сдвига в условных единицах прогнозируемой силы;- FIG. 9 is a dependency diagram that determines the strength of the shear resistance of the shoulder in proportion to the contact area in the shear section in arbitrary units of the predicted force;

- фиг. 10 - общий вид хомута толщиной Lп с выборками С-образной формы радиусом r=dпi/2.- FIG. 10 is a general view of a clamp of thickness Lп with C-shaped samples of radius r = dпi / 2.

Предлагаемое устройство содержит основание 1 (см. фиг. 8), силовой толкатель 2 с зажимом 3 образца 4, тензоопору 5, измеритель хода 6, хомут 7 и блок управления 8. На одном из концов образца выполнены проточки 9 и буртики 10, имеющие диаметр dпi и dбi, высоту вдоль оси стержня hпi и hбi соответственно. Хомут 7 выполнен в виде двух С-образных пластин 11 (см. также фиг. 10), скрепленных между собой винтами 12. Толщина С-образных пластин 11 равна высоте проточек hпi.The proposed device contains a base 1 (see Fig. 8), a power pusher 2 with a clamp 3 of sample 4, a strain gauge 5, a stroke meter 6, a clamp 7 and a control unit 8. At one end of the sample, grooves 9 and shoulder 10 are made having a diameter dpi and dbi, the height along the axis of the rod hpi and hbi, respectively. The clamp 7 is made in the form of two C-shaped plates 11 (see also Fig. 10), fastened together by screws 12. The thickness of the C-shaped plates 11 is equal to the height of the grooves hpi.

Радиусы охватывающих боковин С-образных пластин имеют размер r=dпi/2. Соответственно, испытательный стенд оснащается набором пластин со ступенчато изменяющимся радиусом r.The radii of the surrounding sidewalls of the C-shaped plates are of size r = dpi / 2. Accordingly, the test bench is equipped with a set of plates with stepwise changing radius r.

Устройство при реализации предлагаемого способа испытаний работает следующим образом. Для удобства высоты всех проточек hпi выбирают одинаковыми: hпi=hп=const, тогда пластины 11 хомутов 7 изготавливают из одинакового материала. Также высоты буртиков принимают одинаковыми: hбi=hб=const. Количество пар проточек и буртиков принимают не менее 2-х, чтобы можно было сравнивать результаты испытаний. При таких условиях минимальная длина цилиндрического участка образца 4 рассчитывается по формуле Lц min=2(hп+hб).The device when implementing the proposed test method works as follows. For convenience, the heights of all the grooves hпi are chosen the same: hпi = hп = const, then the plates 11 of the clamps 7 are made of the same material. Also, the heights of the shoulders are assumed to be the same: hbi = hb = const. The number of pairs of grooves and beads take at least 2 so that test results can be compared. Under these conditions, the minimum length of the cylindrical section of sample 4 is calculated by the formula Lс min = 2 (hп + hб).

Перед началом испытаний на заготовленном образце арматуры формируют цилиндрический участок несущего стержня с номинальным диаметром тела dн. Затем на выбранном расстоянии выполняют проточку высотой hп вдоль оси несущего стержня на глубину Δd (dп1=dн-Δd), формируют первый буртик диаметром dб1=dн высотой hб вдоль оси несущего стержня. Далее выполняют проточку высотой hп вдоль оси несущего стержня на глубину 2Δd (dп2=dн-2Δd), формируют буртик диаметром d2=dн-Δd высотой hб вдоль оси несущего стержня и так далее, аналогичным образом формируют необходимое количество буртиков.Before starting the tests, a cylindrical section of the supporting rod with a nominal body diameter dн is formed on the prepared reinforcement sample. Then, at a selected distance, a groove is made with a height of hп along the axis of the supporting rod to a depth Δd (dп1 = dн-Δd), the first flange with a diameter of db1 = dn and a height of hb along the axis of the bearing rod is formed. Next, a groove is made with a height of hп along the axis of the supporting rod to a depth of 2Δd (dп2 = dн-2Δd), a flange with a diameter d2 = dн-Δd of height hb along the axis of the bearing rod is formed, and so on, the required number of beads is formed in a similar way.

В проточку 9 наибольшего диаметра вставляют пластины 11 и скрепляют их винтами 12, собирая из них хомут 7. Собранную конструкцию помещают на тензоопору 5 и, манипулируя силовым толкателем 2, выставляют зажим 3 в положение, когда образец 4 как бы повисает на буртике 10. При этом вертикальный ход равен «0», что и фиксируется на измерителе хода 6.Plates 11 are inserted into the groove 9 of the largest diameter and fastened with screws 12, collecting the clamp 7 from them. The assembled structure is placed on the strain gauge 5 and, manipulating the power pusher 2, set the clamp 3 to the position where the sample 4 hangs on the shoulder 10. this vertical stroke is equal to "0", which is recorded on the measuring instrument 6.

При включении хода толкателя 2 происходит нагружение буртика 10 вплоть до его среза вдоль цилиндрической поверхности проточки. При этом фиксируется максимальная величина усилия Fпр1, соответствующая первому диаметру проточки dп1. На диаграмме (фиг. 9) она соответствует величине фактического усилия толкателя 25 кН. Принимается, что фактическое значение Fфакт равно прогнозируемому (теоретически его рассчитать невозможно) Fотн=1. Для первого испытания принимается допущение, что усилие фактическое совпадает с прогнозируемым, т.е. отношение Fотн=Fф/Fпр=1.0.When the stroke of the pusher 2 is turned on, the shoulder 10 is loaded up to its cut along the cylindrical surface of the groove. In this case, the maximum force Fpr1 corresponding to the first diameter of the groove dp1 is fixed. In the diagram (Fig. 9), it corresponds to the actual force of the pusher 25 kN. It is assumed that the actual value of Fact is equal to the predicted (theoretically impossible to calculate it) Frel = 1. For the first test, the assumption is made that the actual force coincides with the predicted, i.e. the ratio Frel = Ff / Fpr = 1.0.

Затем строят кривую прогнозируемых усилий сдвига других буртиков, величина которых должна быть пропорциональна площади сдвига волокон вдоль стержня. В действительности такую кривую рассчитывает контроллер и автоматически заносит в память после получения фактических значенийThen, a curve of the predicted shear forces of the other beads is constructed, the value of which must be proportional to the shear area of the fibers along the rod. In fact, the controller calculates such a curve and automatically saves it after receiving the actual values

Аналогичным образом меняя хомуты 7, проводят и другие испытания.Similarly changing the clamps 7, conduct other tests.

Для следующих испытаний при меньших диаметрах dбi при полной степени полимеризации кривая прогноза должна совпадать с экспериментальной кривой. В реальности будет наблюдаться некоторое отклонение, тем большее, чем меньше степень полимеризации в более глубоких слоях.For the following tests with smaller diameters dbi at full degree of polymerization, the forecast curve should coincide with the experimental curve. In reality, a certain deviation will be observed, the greater the lower the degree of polymerization in deeper layers.

По величине отклонения ΔF судят об однородности матрицы по степени ее полимеризации. Поскольку предлагаемый способ основан на сравнении прочностных характеристик по силе сцепления волокон ровинга между собой, то проведение испытаний при изменении любого параметра следует проводить не менее двух раз: не менее чем на двух буртиках и не менее чем на двух размерах ширины буртиков hбi.The deviation ΔF is used to judge the uniformity of the matrix by the degree of its polymerization. Since the proposed method is based on a comparison of the strength characteristics of the strength of the roving fiber to adhere to each other, testing when changing any parameter should be carried out at least two times: at least on two flanges and not less than two sizes of the width of the flanges hbi.

По предлагаемому изобретению разрабатывается проект предложений для включения в ГОСТ 31938 в виде раздела «Средства оперативного контроля качества изготовления полимеркомпозитной арматуры», подраздел «Определение силы сцепления слоев композита».According to the invention, a draft proposal is being developed for inclusion in GOST 31938 in the form of a section "Means of operational quality control of the manufacture of polymer composite reinforcement", subsection "Determining the adhesion strength of composite layers".

Claims (4)

1. Способ определения механических характеристик строительной композитной полимерной арматуры, включающий нагружение образца возрастающей нагрузкой и регистрацию величин нагрузки-перемещения, отличающийся тем, что на образце арматуры с одной из сторон формируют цилиндрический участок несущего стержня, свободный от силового покрытия с номинальным диаметром тела dн, на нем выполняют последовательно не менее двух ступенчатых проточек шириной вдоль оси hпi и диаметром, определяемым по формуле dпi=dн-iΔd, где i - порядковый номер проточки, Δd - шаг уменьшения номинального диаметра несущего стержня, и не менее двух буртиков шириной вдоль оси hбi и диаметром, определяемым по формуле dбi=dн-(i-1)Δd, где i - порядковый номер буртика, Δd - шаг уменьшения номинального диаметра несущего стержня, затем последовательно подвергают буртики сдвигу вдоль продольной оси стержня, регистрируют кривую изменения максимальных усилий Fmax i=f(dпi), по величине которых судят о прочности сцепления силового слоя с несущим стержнем по диаметру dпi.1. A method for determining the mechanical characteristics of a building composite polymer reinforcement, including loading the specimen with increasing load and recording load-displacement values, characterized in that a cylindrical section of the supporting rod is formed on one side of the reinforcement specimen, free from the force coating with a nominal body diameter dн, at least two stepwise grooves are successively performed on it with a width along the hpi axis and a diameter determined by the formula dpi = dn-iΔd, where i is the serial number of the groove, Δd is w ag of reducing the nominal diameter of the bearing rod, and at least two flanges with a width along the hbi axis and a diameter determined by the formula dбi = dн- (i-1) Δd, where i is the serial number of the shoulder, Δd is the step of reducing the nominal diameter of the bearing rod, then successively subjected the shoulder beams to shear along the longitudinal axis of the rod, record the curve of the change in maximum forces Fmax i = f (dпi), the magnitude of which is used to judge the strength of adhesion of the force layer with the bearing rod in diameter dpi. 2. Способ определения механических характеристик строительной композитной полимерной арматуры по п. 1, отличающийся тем, что фактические показатели максимальных усилий Fфакт max i сравнивают с прогнозируемыми Fпp.i, рассчитываемыми в относительных единицах по формуле Fпp.i=Fmax i, при этом за базовую величину принимают соотношение Fпp.1/Fфакт max1=l, последующие для i>1 прогнозируемые величины Fпp.i рассчитывают пропорционально площади контакта буртика с несущим стержнем и по соотношению их с фактическими величинами Fmax i судят о прочности внутренних слоев несущего стержня.2. A method for determining the mechanical characteristics of a building composite polymer reinforcement according to claim 1, characterized in that the actual maximum effort Ffax max i is compared with the predicted Fпp.i calculated in relative units using the formula Fп.i = Fmax i, while the value is taken as the ratio Fпp.1 / Фfact max1 = l, the subsequent predicted values of Fпp.i for i> 1 are calculated in proportion to the contact area of the bead with the supporting rod and, by their ratio with the actual values Fmax i, judge the strength of the inner layers ev bearing rod. 3. Способ определения механических характеристик строительной композитной полимерной арматуры по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что все операции выполняются для измененной величины hбi не менее двух раз.3. A method for determining the mechanical characteristics of a building composite polymer reinforcement according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that all operations are performed for the changed value of hbi at least two times. 4. Устройство для осуществления способа определения механических характеристик стержня строительной композитной полимерной арматуры, включающее основание, матрицу, закрепленную на основании, и подвижный силовой толкатель с пуансоном, имеющим тензоизмерительный узел, отличающееся тем, что между тензоизмерительным узлом и стержнем установлен фиксирующий хомут в виде двух С-образных пластин толщиной, равной не более ширины проточки hпi, а радиусы охватывающих торцев С-образных пластин имеют размер r=dпi/2.4. A device for implementing the method for determining the mechanical characteristics of the core of a composite polymer reinforcement, including a base, a matrix fixed to the base, and a movable power pusher with a punch having a strain gauge assembly, characterized in that a fixing clamp is installed between the strain gauge assembly and the rod in the form of two C-shaped plates with a thickness equal to not more than the groove width hпi, and the radii of the enclosing ends of the C-shaped plates have a size r = dпi / 2.
RU2016136049A 2016-09-06 2016-09-06 Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement RU2676558C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136049A RU2676558C2 (en) 2016-09-06 2016-09-06 Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136049A RU2676558C2 (en) 2016-09-06 2016-09-06 Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016136049A RU2016136049A (en) 2018-03-07
RU2016136049A3 RU2016136049A3 (en) 2018-05-11
RU2676558C2 true RU2676558C2 (en) 2019-01-09

Family

ID=61597059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136049A RU2676558C2 (en) 2016-09-06 2016-09-06 Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676558C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199129U1 (en) * 2020-02-27 2020-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго" FIBER CLUTCH STRENGTH METER OF COMPOSITE BAR

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075744C1 (en) * 1993-08-02 1997-03-20 Самарская государственная архитектурно-строительная академия Method of evaluation of mechanical properties of reinforcing-bar steel
CN102841011A (en) * 2011-06-20 2012-12-26 中国科学院理化技术研究所 Test fixture used for testing tensile mechanical properties of fibre reinforced composites at low temperature
RU127922U1 (en) * 2012-12-10 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственнный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) DEVICE FOR TESTING POLYMERIC FITTINGS OF PERIODIC PROFILE
RU143491U1 (en) * 2013-12-17 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Стройтехинновации ТДСК" COMPOSITE REINFORCEMENT TESTING PLANT
RU2565358C1 (en) * 2014-07-17 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Method of determining adhesion strength of fibres in uniaxially oriented fibrous composite materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075744C1 (en) * 1993-08-02 1997-03-20 Самарская государственная архитектурно-строительная академия Method of evaluation of mechanical properties of reinforcing-bar steel
CN102841011A (en) * 2011-06-20 2012-12-26 中国科学院理化技术研究所 Test fixture used for testing tensile mechanical properties of fibre reinforced composites at low temperature
RU127922U1 (en) * 2012-12-10 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственнный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) DEVICE FOR TESTING POLYMERIC FITTINGS OF PERIODIC PROFILE
RU143491U1 (en) * 2013-12-17 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Стройтехинновации ТДСК" COMPOSITE REINFORCEMENT TESTING PLANT
RU2565358C1 (en) * 2014-07-17 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Method of determining adhesion strength of fibres in uniaxially oriented fibrous composite materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199129U1 (en) * 2020-02-27 2020-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго" FIBER CLUTCH STRENGTH METER OF COMPOSITE BAR

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016136049A (en) 2018-03-07
RU2016136049A3 (en) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lim et al. Hoop strains in FRP-confined concrete columns: Experimental observations
Chanvillard et al. Complete characterization of tensile properties of Ductal UHPFRC according to the French recommendations
US10247718B2 (en) Non-destructive apparatus, system and method for determining pull-out capacity of anchor bolts
KR101291504B1 (en) Experimental Device and Method of restrained shrinkage of Concrete
US20170241140A1 (en) Reinforcing members for concrete structures
Graybeal et al. Fiber reinforcement influence on the tensile response of UHPFRC
Al-Zahrani et al. Evaluation of bond using FRP rods with axisymmetric deformations
RU2676558C2 (en) Method and device for determining mechanical characteristics of a construction composite reinforcement
Szczech et al. Beam bond tests of GFRP and steel reinforcement to concrete
Koschemann et al. Bond behaviour of reinforced concrete under high cycle fatigue pull-out loading
JP2017215238A (en) Method for estimating allowable pull-out strength of anchor member buried in short fiber-reinforced cement-based material
Sólyom et al. Effect of surface characteristics of FRP bars on bond behavior in concrete
RU2709597C1 (en) Method of controlling strength of composite reinforcement rod and device for its implementation
Nayar et al. Characterisation of the toughness of fibre reinforced concrete–revisited in the Indian context
Kim et al. Polyvinyl alcohol engineered cementitious composite (PVA-ECC) for the interfacial bond behaviour of glass fibre reinforced polymer bars (GFRP)
RU2410509C1 (en) Device to fix, tighten and temper reinforcement (versions)
Kelpša et al. Empirical calculation method of residual flexural tensile strength fR, 1 of SFRC
Turk et al. Influence of loading condition and reinforcement size on the concrete/reinforcement bond strength
CN106149541B (en) Prestressed tensioning prefabricated box type bridge and construction method
CN110146378B (en) Uniaxial tension measuring device and method for cement-based material
Loflin Bond and material properties of grade 270 and grade 300 prestressing strands
RU2565358C1 (en) Method of determining adhesion strength of fibres in uniaxially oriented fibrous composite materials
CN108571941B (en) Linear detection device and detection method for bridge prestressed corrugated pipe
RU2605386C1 (en) Reinforcement test bench
Hill Material Properties of the Grade 300 and Grade 270 Prestressing Strands and Their Impact on the Design of Bridges

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200907