НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИСПЫТАНИЙ АРМАТУРЫ КОМПОЗИТНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКАХ И РАЗЛИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИСПЫТАНИЙ АРМАТУРЫ КОМПОЗИТНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКАХ И РАЗЛИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2025-21-4-94-101Ключевые слова:
арматура композитная полимерная, прочность, долговечность, длительная нагрузка, динамическая нагрузка, циклическая нагрузка, щелочная среда бетона, температурное воздействиеАннотация
Физико-механические и реологические свойства арматуры композитной полимерной (АКП) изучены преимущественно в условиях кратковременного статического нагружения. В реальной эксплуатации железобетонные конструкции подвергаются комплексному воздействию различных факторов, в т.ч. длительные нагрузки, циклические динамические (включая знакопеременные) нагрузки, температурные воздействия, воздействия агрессивных сред. Нормативные документы РФ по проектированию армированных бетонных конструкций частично учитывают данные факторы при помощи обобщенных коэффициентов. Стандартные методы испытаний по определению комплексного влияния данных факторов на свойства АКП в настоящее время отсутствуют.
Целью данного исследования является определение ряда особенностей при подготовке и реализации испытаний для оценки комплексного влияния эксплуатационных факторов на прочностные и деформационные характеристики АКП. В работе приведены предпосылки для составления программы испытаний по изучению поведения арматуры при длительном статическом нагружении в условиях повышенной температуры и щелочной среды, а также при многократно повторяющейся динамической нагрузке (включая знакопеременный режим «сжатие-растяжение») с варьируемыми параметрами цикла, с выявлением аналитических зависимостей и диаграмм длительной и усталостной прочности АКП, которые учитывают влияние температуры, агрессивной среды и параметров цикла нагружения.
Полученные результаты являются основной для выполнения комплекса экспериментальных исследований, разработки методов испытаний и прогнозирования поведения АКП в реальных условиях эксплуатации в составе бетонных конструкций и позволяют перейти от использования обобщенных коэффициентов к расчету с учетом конкретных воздействий. Это является ключевым шагом для совершенствования нормативной базы и проектирования надежных, долговечных и безопасных железобетонных конструкций с АКП.
Библиографические ссылки
Plevkov V.S., Baldin I.V., Kudyakov K.L., Nevskii A.V. Strength and deformability of polymer composites under tensile and compressive loads. Journal of Construction and Architecture. 2016; 5(58):91-101. (in Russian).
Plevkov V.S., Tamrazyan A.G., Kudyakov K.L. Strength and crack resistance of bent fiber-reinforced concrete elements with prestressed glass composite reinforcement under static and short-term dynamic loading. Tomsk, Publishing House of Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering; 2021. (in Russian).
Stepanova V.F., Stepanov A.Yu., Zhirkov E.P. Composite polymer reinforcement. Moscow: ASV Publ.; 2013. (In Russian).
Stepanova V.F., Buchkin A.V., Kudyakov K.L., Stepanov A.Yu. Composite polymer fittings and composite poly mer products. Moscow, 2023. (in Russian).
Mamin A.N., Khlebnikov S.K. Use Fiber-Reinforced Polymer Bars in Concrete Structures Subject to Dynamic Loads. Reinforced Concrete Structures. 2025; 1(9):26-34. (In Russian).
Yurin E.Yu., Buchkin A.V., Kudyakov K.L. Effects of alkaline concrete media on glass composite reinforcement under prolonged load action // Results of scientific and dissertation research : Collection of abstracts of the reporting scientific and technical session, Moscow, October 01-31, 2024. Moscow: Science and Research Center of Construction, 2024, pp. 20-21. (In Russian).
Rossini M., Saqan E., Nanni A. Prediction of the creep rupture strength of GFRP bars // Construction and Building Materials, 227, 116620(1-11), 2019. DOI : 10.1016/j.conbuildmat.2019.08.001.
Benmokrane B., Brown V., Khaled M., Nanni A., Rossini M., Shield C. Creep-Rupture Limit for GFRP Bars Subjected to Sustained Loads // Journal of Composites for Construction, 2019. 23. 06019001. 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000971.
Tanks J., Naito K., Ueda H. Characterization of the Static, Creep, and Fatigue Tensile Behavior of Basalt Fiber Polypropylene Composite Rods for Passive Concrete Reinforcement // Polymers, 13, 3136, 2021. https://doi.org/10.3390/ polym13183136.
Ray, B.C., Rathorea D. A review on mechanical behavior of FRP composites at different loading speeds // Critical reviews in solid state and materials sciences. – 2015. – V. 40. – Pp. 119–135. DOI: 10.1080/10408436.2014.940443.
Ocholaa R.O., Marcusa K., Nurickb G.N., Franzc T. Mechanical behavior of glass and carbon fiber reinforced composites at varying strain rates // Composite Structures. – 2004. – V. 63. – Pp. 455–467.
Tarek M.F.E. Strength of prestressed bent beam elements reinforced with fiberglass reinforcement under the action of short-term dynamic loads [dissertation]. Moscow; 1992. (In Russian).
Tu J., Hua X., Kui G. Prediction of the Long-Term Performance and Durability of GFRP Bars under the Combined Effect of a Sustained Load and Severe Environments // Materials, 13, 2020. DOI: 10.3390/ma13102341.
Kornev O., Kakusha V., Zhidkov Y., Lapshinov A., Mikhaldykin E. Durability and structural evaluation of bridge girders prestressed with gfrp ties after 41 years of maintenance // 11th International Conference on Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering (CICE 24-26 July 2023). https://doi.org/10.5281/zenodo.8161100.
GOST 32492-2024. Fibre-reinforced polymer bars for reinforcement of concrete structures. Methods for determining physical and mechanical characteristics, 2025 (In Russian).
ASTM D7337/D7337M-12. Standard Test Method for Tensile Creep Rupture of Fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Bars, 2019.
ACI 440.3R. Guide Test Methods for Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites for Reinforcing or Strengthening Concrete and Masonry Structures, 2012.
CAN/CSA S806-12 (R2017). Design and construction of building structures with fiber-reinforced polymers, 2017.
FIB Bulletin 40: FRP reinforcement in RC structures, 2007.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
