Тема выпускной квалификационной работы: «Композитная арматура в транспортном строительстве». Основной целью исследования являлось определение толщины защитного слоя бетона для стальной и композитной арматуры и сравнение коэффициентов адгезии для обоих параметров. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ областей применения композитной арматуры в транспортном строительстве; 2. Расчёт равнопрочной замены рабочей стальной арматуры на композитную путём экспериментального сравнения; 3. Оценка экономической эффективности и технико-экономическое обоснование применения композитной арматуры. Работа проведена на базе ООО «Экспертный Центр «ПрофСтройПроект», где собиралась значительная часть фактического материала. Были проведены расчёты защитного слоя композитной арматуры в бетонных конструкциях искусственных сооружений и сравнены коэффициенты адгезии композитной и стальной арматуры к бетону, которые в конечном итоге влияют на прочность и долговечность строительных конструкций. В качестве основной задачи было выбрано определение толщины защитного слоя композитной арматуры в несущих конструкциях искусственных сооружений. Ранее производителями уже проводились испытания на вырыв из бетонных образцов- кубов полимерной композитной арматуры [1, 2]. Было выявлено, что сцепление полимерной композитной арматуры с бетоном обеспечивается за счет адгезии цементного камня с эпоксидным покрытием, а не механическим зацеплением витков в бетонной матрице, в отличие от профилированной металлической арматуры, а адгезия бетона к эпоксидному покрытию превосходит когезионную прочность бетона. Таким образом, гипотеза исследования состояла в следующем: минимально допустимая толщина защитного слоя бетона ограничена лишь достаточной силой сцепления полимерной композитной арматуры с бетоном, а точнее её адгезией. В предыдущих экспериментальных исследованиях [3-5] применялся метод выдергивания стержней композитной арматуры из середины бетонных образцов, что не позволяло выявить оптимальную толщину защитного слоя бетона. Поэтому было принято решение применить метод отрыва со скалыванием. В качестве материала образцов был выбран бетон класса прочности на сжатие В25 в соответствии ГОСТ 26633-2015. В качестве рабочей арматуры выбрана композитная стеклопластиковая арматура периодического профиля с диаметром поперечного сечения 12 мм., по показателям прочности соответствующая металлической арматуре диаметром 16 мм. Стандартной схемой испытания методом отрыва со скалыванием, представленной на рис. 1, предусмотрено применение анкерных устройств типа ОНИКС-1 в соответствии с ГОСТ 17624 Приложения Б, В и ГОСТ 22690 Приложения Е, Ж. Исходя из расстояния между опорами прибора ОНИКС-1.ОС.100 в качестве образцов были выбраны кубы с номинальными размерами (длинами ребер) 250х250х250 мм. Метод состоит в просверливании отверстия в образце бетона между параллельно уложенными стержнями композитной арматуры с заданной толщиной защитного слоя, дальнейшем закреплении в этом отверстии специального анкера и последующего отрыва этого анкера из бетона специальным прибором с оголением стержней композитной арматуры и замером усилия вырыва. При варьировании толщины защитного слоя с замерами усилий вырыва анкера и сравнении этих значений с эталонными была выявлена оптимальная требуемая толщина защитного слоя. При недостаточной толщине защитного слоя бетона (менее 30 мм.) происходило оголение стержней композитной арматуры, что свидетельствовало о недостаточной толщине защитного слоя бетона. Данный факт указывает на приоритетную роль сцепления бетона с поверхностью эпоксидного полимера.

The subject of the graduate qualification work is: "Composite fittings in transport construction". The main purpose of the study was to determine the thickness of the concrete cover for steel and composite reinforcement and compare the adhesion coefficients for both parameters. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Analysis of the areas of application of composite reinforcement in transport construction; 2. Calculation of equal-strength replacement of working steel reinforcement with composite one by means of experimental comparison; 3. Evaluation of economic efficiency and feasibility study for the use of composite reinforcement. The work was carried out on the basis of LLC Expert Center ProfStroyProekt, where a significant part of the factual material was collected. The calculations of the protective layer of composite reinforcement in concrete structures of artificial structures were carried out and the coefficients of adhesion of composite and steel reinforcement to concrete were compared, which ultimately affect the strength and durability of building structures. The main task was to determine the thickness of the protective layer of composite reinforcement in the supporting structures of artificial structures. Previously, manufacturers have already carried out tests for pull-out from concrete samples - cubes of polymer composite reinforcement [1, 2]. It was found that the adhesion of polymer composite reinforcement to concrete is ensured by the adhesion of cement stone with an epoxy coating, and not by mechanical engagement of the turns in the concrete matrix, in contrast to profiled metal reinforcement, and the adhesion of concrete to the epoxy coating exceeds the cohesive strength of concrete. Thus, the hypothesis of the study was as follows: only the sufficient adhesive force of polymer composite reinforcement with concrete limits the minimum allowable thickness of the protective layer of concrete, or rather, by its adhesion.In previous experimental studies [3-5], the method of pulling out composite reinforcement rods from the middle of concrete samples was used, which did not allow identifying the optimal thickness of the concrete protective layer. Therefore, it was decided to apply the method of separation with shearing.Concrete of compressive strength class B25 in accordance with GOST 26633-2015 was chosen as the sample material. Composite fiberglass reinforcement of a periodic profile with a cross-sectional diameter of 12 mm was chosen as the working reinforcement, which, in terms of strength, corresponds to metal reinforcement with a diameter of 16 mm.The standard shear-off test scheme shown in fig. 1, the use of anchor devices of the ONIKS-1 type is provided in accordance with GOST 17624 Annexes B, C and GOST 22690 Annexes F, G. Based on the distance between the supports of the ONIKS-1.OS.100 device, cubes with nominal dimensions ( rib lengths) 250x250x250 mm. The method consists in drilling a hole in a concrete sample between parallel-laid composite reinforcement bars with a given protective layer thickness, further fixing a special anchor in this hole, and then tearing this anchor out of the concrete with a special device, exposing the composite reinforcement bars and measuring the pull-out force. When varying the thickness of the protective layer with measurements of the pull-out forces of the anchor and comparing these values with the reference ones, the optimal required thickness of the protective layer was revealed. With an insufficient thickness of the concrete protective layer (less than 30 mm), the composite reinforcement rods were exposed, which indicated an insufficient thickness of the concrete protective layer. This fact indicates the priority role of the adhesion of concrete to the surface of the epoxy polymer.

• ВКР_Забегалов_АЮ нов
  • ЗАДАНИЕ
  • РЕФЕРАТ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СТАНДАРТОВ И ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ
  • Преимущества стеклопластиковой арматуры:
  • Недостатки:
  • 2.1.2. Программа испытаний бетонных кубиков и образцов-кубов
  • 2.3. Проведение эксперимента и результаты испытаний
  • 2.3.1. Результаты испытаний бетонных кубиков
  • 2.3.2. Результаты испытаний образцов-кубов с армированием композитной арматурой
• ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ исп 2
• ВКР_Забегалов_АЮ нов
• ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ исп 3
• ВКР_Забегалов_АЮ нов
  • 2.4. Обработка полученных результатов
• ВКР_Забегалов_АЮ нов
• ВКР_Забегалов_АЮ нов
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ