ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом научно-исследовательской разработки ВГАСУ.

В Воронежском государственное архитектурно-строительном университете созданы на основе каучукового связующего новые материалы - каутоны (каучуковые бетоны). Каутоны - это высокоэффективные композиты на основе олигомера, принадлежащего к классу жидких каучуков. Каутон отверждается при помощи серы в присутствии специаль­ной системы ускорителей и активаторов вулканизации В качестве мелкодисперсного на­полнителя используется зола-унос. Песок и щебень являются заполнителями.

Армирование каутонов производят следующим образом : в растя­нутую зону балки устанавливается продольная рабочая арматура с целью увеличения не­сущей способности и восприятия растягивающих усилий. Предварительно было выявлено, что каутоны имеют высокую адгезию к стали, которая обеспечивает с большой надежно­стью совместность работы в изгибаемых элементах, к тому же коэффициент температур­ного линейного расширения каутона и стали примерно равны.

Экспериментальное исследование прочностных и деформационных свойств каугона при изгибе производится на образцах-баллах размером 6х12х140 см. Балки изготовлены с разным процентом армирования о г 0,75 % до 5.98 %. В качестве арматуры использовали стержни класса А-Ш диаметром от 8 до 22 мм с нормативным сопротивле­нием 470 МПа.

По торцу балки в середине пролета для определения распределения деформаций по высоте сечения наклеены тензорезисторы. Так же тензорезисгоры наклеены в нижней растянутой грани балки в зоне чнсюго изгиба для определения момента трещинообразования. Показания тензорезисторов регистрировались на каждой ступени загружения при помощи тензометрического моста ЦТУ1-5. Прогибы измеряли б середине пролета испытываемых образцов индикаторами часового типа.

Загружение производились двумя равными сосредоточенными силами, приложенными симметрично в средней трети пролета балок при помощи жесткой траверсы, со скоростью 60 МПа в минуту, выдерживая нагрузку 1,5 2 минуты на ступени для снятия отчетов. Ступень нагружения соответствовала 1/10 от расчетной разрушающей нагрузки. Участок между сосредоточенными силами находился в условиях чистого изгиба.

В результате проведенных исследований по показаниям тензорезисторов построены зависимости распределения деформаций по высоте сечения в зависимости от нагружения (рис. 1). С увеличением изгибающего момента сечения, повора­чиваясь вокруг нейтральной оси, остаются плоскими. вплоть до разрушения. Следова­тельно, к каутону применима гипотеза плоских сечений.

В процессе испытания армированных каутоновых балок получены данные об усилиях, при которых образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, а также величина прогибов в середине пролета в момент трещинообразования. В качестве фактического уровня трещиностойкости принималась нагрузка,, при которой тензорезисторами фиксировались разрывы в растянутой грани балок, а в смежных - уменьшение деформаций растяжения.

Нагрузка трещинообразования была приблизительно одинаковой для всех образцов-балок с разлиными значениями площади сечения порименяе арматуры (рис. 2, кривая 1). Это говорит о том, что момент трещинообразования почти не зависит от процента армирования.

В эксперименте уделялось внимание и изучению несущей способности изгибаемых элементов. За величину опытной разрешающей нагрузки принимался изгибающий мо­мент соответствующий усилию, при котором интенсивностьpocта прогибов без увеличения нагрузки резко возрастала, т.е. величина прогибов не ста6илизировалась. Проведенные исследования показывают, что несшая способность образцов-балок возрастает с уве­личением процента армирования (рис. 2 кривая 2).