Пути повышения модуля упругости композитной арматуры

АННОТАЦИЯ

В современной строительной отрасли остро поднимается вопрос внедрения новых прогрессивных материалов и конструкций, одним из которых является композитная арматура. Она обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с металлической. Выявлен недостаток композитной арматуры – низкий модуль упругости. Данная характеристика сдерживает практическое применение арматуры и не позволяет использовать ее в ответственных высоконагруженных элементах при изготовлении строительных конструкций. Показана необходимость и определены пути повышения прочностных характеристик композитной арматуры, в частности модуля упругости, за счет, например, изменения состава и структуры композитного состава. Вторым направлением предложено использовать оболочковые формы для создания более высоких прочностных характеристик на поверхности арматуры. Оно реализуемо в виде цельной оболочки или многоэлементных структур, расположенных на арматуре в определенном порядке и направлении и придающих арматуре повышенные прочностные характеристики. Другим направлением является создание предварительно напряженного состояния в арматуре, например, кручением, для увеличения показателя модуля упругости. При этом показана необходимость проведения расчетов допускаемых напряжений при кручении, которые бы позволили максимально повысить модуль упругости и в то же время не вызвать разрушение связей в композитной арматуре. Показаны перспективы использования предложенных методов.

ABSTRACT

Modern building sector raises the question of introduction of advanced materials and constructions, one of which is fibre-reinforced plastic rebar (FRP rebar). It has several features and advantages compared with metal rebar. An identified disadvantage of FRP rebar is a low elastic modulus. This characteristic restrains practical application of FRP rebar and does not allow using in high-loaded elements upon a construction manufacturing. First, we show methods of increase of strength characteristics and elastic modulus for FRP rebar at the expense of composite and structural modifications. Second, we offer use investment molds in order to increase strength characteristics on the rebar surface. It can be accomplished as integrally molded or multielement structures on the rebar surface that have a definite sequence and direction which increase strength characteristics. Another method is making a prestress state in rebar, for example, by torsion, to increase elastic modulus. In this case we show a necessity of calculation for allowable stresses in torsion which can be allow elastic modulus to increase as effective as possible, and the same time does not destruct FRP rebar bonds. Besides, we indicate perspectives for use these methods.