Арматура из пластика для фундамента: Стеклопластиковая арматура для фундамента: правила армирования

Пластиковая арматура для фундамента: отзывы, характеристики, цены

Для армирования конструкций из бетона может использоваться не только традиционный металлопрокат, но и композитные стержни. Производители уверяют, что замена равноценна, а отзывы пестрят сомнениями.

Оглавление:

1. Технические параметры арматуры и цены
2. Преимущества и недостатки изделий из композита
3. Мнения и отзывы застройщиков

Характеристики и особенности

Как известно, металлический каркас помогает бетонной конструкции выдерживать высокие нагрузки, упрочняет и увеличивает срок службы строения. Из минусов такого сочетания все отмечают неустойчивость стали перед окислением любыми жидкими средами. Недолговечную защиту от коррозии обеспечивает цинковое покрытие, но такой метод обработки стержней используется нечасто.

В отличие от металла, пластиковая композитная арматура для фундамента не вступает в реакцию с водой, не боится выделяющегося в процессе застывания смеси бетонного молочка, битумных или других гидроизоляционных составов. Продукция относится к категории неметаллический изделий и производится в соответствии с межгосударственным стандартом 31938-2012, который вступил в действие с 2012 года.

Пластиковую арматуру для фундамента выпускают из смеси:

1. Штапельного стекловолокна, известного своими теплоизолирующими и армирующими свойствами.

2. Полимерного связующего из серии пластических масс. Чаще всего используется термореактивная эпоксидная либо эпоксидно-диановая смола неотверждаемого типа.

3. Специальных добавок, улучшающих качественные характеристики продукции.

Внешне выглядит как металлическая – прут длиной от 6 метров и более, диаметр варьируется от 4 до 18 мм, упаковывается в пачки стержнями или бухтами по 50-100 м. Поверхность имеет периодический профиль, рифление обеспечивается за счет намотки стекловолоконного жгута, который защищен слоем полимера. Некоторые производители предлагают купить гладкие изделия, покрытые песчаной обсыпкой для улучшения адгезии с бетоном.

Технические характеристики стеклопластика по сравнению с композитными аналогами слабее. Например, модуль упругости базальтокомпозитной продукции достигает 78 ГПа, углепластика – почти 150. А у стеклокомпозита – всего лишь 55 Гпа. То же самое и с другими параметрами.

Покупатели могут купить арматуру из пластика практически по той же цене, что и металл. Примерная стоимость приведена в таблице ниже.

Арматура рекомендуется к применению в тех же сферах, что и металлическая. В частности:

• При строительстве септиков, дорог, тротуаров.
• В производстве железобетонных изделий промышленного, частного и декоративного характера.
• При формировании напольных конструкций, ограждений, мостов.
• Возведении фундаментов, свай, многослойных стен, перегородок из ячеистых бетонов, перекрытий.

Технология формирования каркаса из полимерной арматуры практически идентична работе с металлопрокатом и, как рассказывают отзывы, легко осуществляется самостоятельно. Основная задача та же – расположить несущие элементы ближе к поверхностям фундамента или другой конструкции. Горизонтальные сетки располагаются на расстоянии 5 см от края бетона, шаг между уровнями – не менее 50 см, поперечные рамки увязываются с интервалом 30-80 см. Стыки и перекрестия фиксируются при помощи пластиковых хомутов либо вязальной проволоки толщиной не более 1,2 мм.

Нередко пластиковая полимерная арматура используется для замены металлических деталей при строительстве зданий из древесины или листовых материалов (ДСП, ОСП). Причем это легко сделать своими руками, так как укрепляющие нагели или уголки обычно не скрываются под обшивкой.

Плюсы и минусы пластика

Если читать отзывы продавцов и производителей, складывается впечатление, что композитные изделия ничем не уступают металлу, а в некоторых параметрах даже превосходят его. В частности, материал:

1. Не боится воды, кислот и щелочей, не подвержен коррозии, гниению.

2. Обладает небольшой массой. Вес пластиковой арматуры в 7-9 раз меньше стальной.

3. Абсолютно прозрачен для радио- и магнитных излучений, не проводит электричество.

4. Легок в перевозке, прост в монтаже своими руками.

5. Коэффициент теплорасширения сходен с тем же показателем бетона.

Многочисленные отрицательные отзывы рассказывают о недостатках композита, с лихвой перекрывающих плюсы. Самое основное – отсутствие нормативной базы и методик расчета, которые нужны архитекторам, инженерам и всем тем, кто участвует в разработке проектов. Самостоятельно это сделать очень трудно, а предоставляемые заводами таблицы для пересчета не всегда соответствуют действительности.

Кроме того, арматура не является огнестойким материалом, имеет слишком низкий коэффициент прочности на растяжение и изгиб. Последнее негативно сказывается на бетоне, так как в результате могут появиться трещины, разрывы на монолите.

Работники, как правило, выражают недовольство излишней пластичностью. При заливке бетона каркас начинает «плыть», требуя постоянного контроля и выравнивания, что значительно осложняет процесс.

Отзывы людей

«Купил на рынке композитную арматуру в бухтах для армирования бетонной подушки под тротуарную плитку на даче. Внимательно не посмотрел, закинул в машину и уехал. Перед началом работы разматывал и обратил внимание на то, что поверхность неровная, с наплывами и какими-то узелками, со стороны изгиба все было в трещинах. Риск, конечно, благородное дело, но не в моем случае. Завернул все обратно и поехал менять на старый добрый металл».

Анатолий Осипов, Москва.

«В квартире смонтировали водяную систему теплых полов, сверху предполагалась армированная стяжка с применением композита. Конечно, я читал отрицательные отзывы о ней, но почти весь негатив был связан с фундаментом и другими несущими конструкциями. В моем случае стеклопластиковая арматура стала спасением. Быстро собрал из нее сетку самостоятельно, закрепил хомутами и спокойно залил цементно-песчаной смесью».

Инар, Самара.

«Строил со своей бригадой дом из СИП-панелей, изнутри стены и потолок обшивали блок-хаусом. В некоторых местах потребовалась дополнительная анкеровка. Поскольку металл под дерево не есть хорошо, решили поискать заменитель, достаточно прочный, вместе с тем устойчивый к влаге и окислению. Такая арматура подошла идеально, села аккуратно».

Роман, Ленинградская область.

«Нанял рабочих утеплить кирпичный дом под штукатурку, они вместо металлической сетки предложили использовать стеклопластик. Мотивировали тем, что с ней не только легко работать, но она послужит дополнительным скрепом для штукатурного слоя. Согласился и приобрел упаковку тонких стержней. Смонтировали сетки быстро, использовали аккуратно, пока держится, никаких трещин».

Илья Горохов, Уфа.

Композитная арматура для фундамента – ТПК Нано-СК

В настоящее время активно изобретают новые строительные материалы. Интерес к ним возникает как у квалифицированных специалистов, так и у потребителей. Композитная арматура совсем недавно вторглась на рынок, поэтому полномасштабные ее исследования еще не проводились. Однако покупатели должны знать об ее качественных характеристиках. С этой целью они отталкиваются от отзывов профессионалов, которые на практике испытали композитную арматуру для фундамента.

Особенности арматуры

Качественный и прочный фундамент обязательно должен включать каркас на основе металлических стержней. В таком случае этот каркас отвечает  за одинаковое распределение нагрузки, повышает прочность конструкции и бетона. Чаще всего используют стальную арматуру, но сталь имеет существенный недостаток – она окисляется, за счет чего ржавеет. Устойчивость конструкции в итоге уменьшается.

Была разработана альтернатива стальной арматуре – композитная арматура. Ее также называют пластиковой. В ее состав входит основа, полимерные добавки и связующее вещество. Выделяют несколько видов основы:

Производится из расплава неорганического стекла.

Изготавливается из полимерных волокон. Внешне это напоминает всем знакомый капрон.

Получается из вулканических пород, которые прошли термическую обработку. Такую основу также активно используют при производстве минеральной ваты.

Изготавливаются из специализированных веществ. Они практически полностью состоят из углерода без примесей. На заключительных этапах производства они проходят термообработку.

Полимерные добавки и связующее вещество – это дополнительные компоненты. Последующие характеристики будут обуславливаться видом основы. К примеру, из стеклопластика получается самая слабая арматура, монтировать ее в фундамент не рекомендуется. Из представленных видов самой сильной арматурой считается та, что выполнена из углепластика.

Разновидности

Различают две разновидности композитной арматуры:

• С периодическим профилем;
• С песчаной обсыпкой.

Первая разновидность представляет собой обмотку по спирали с помощью тонкого волокна. Поверх обязательно наносится защитная смола. Вторая разновидность подразумевает нанесение на поверхность тонкого слоя песка. Такая технология обеспечивает плотное прилипание бетона к арматуре.

Преимущества и недостатки

Композитная арматура для фундамента: Перечень преимуществ

• Устойчивость к коррозии;
• Устойчивость к процессу гниения;
• Устойчивость к воздействию агрессивных веществ различной природы;
• Устойчивость к воздействию влаги;
• Простота монтажа;
• Отсутствие проводимости электричества;
• Малый вес;
• Легкость транспортировки.

К недостаткам можно отнести:

• Чрезмерная пластичность, в результате во время монтажа арматура может сдвигаться;
• Неустановленные сроки службы;
• Малый показатель прочности на разрыв и растяжение;
• Высокая цена;
• Неэкологичность;
• Нельзя сформировать кривые и угловые конструкции.

Композитная арматура для фундамента рекомендуется специалистами к использованию в следующих областях:

• Возведение несущих элементов;
• Возведение каркасов для небольших пристроек, теплиц;
• Дорожных работах – формировании тротуара, дорог и прочего;
• Для упрочнения стяжки.

Отзывы специалистов

«Мои клиенты часто задают мне вопросы о композитной арматуре. Чаще всего вопросы касаются использования пластиковых стержней для фундамента. Самостоятельно изучив материалы, и даже опробовав их, могу заключить, что все зависит от области и цели использования.

Например, использовать пластиковые стержни в основании здания бесполезно. Могу сделать единый вывод: композитная арматура не рентабельна, в основном приводит к снижению прочности конструкции. Поэтому вы можете использовать представленную продукцию под фундамент теплицы или ангара. А вот упрочнять фундамент частного или высотного дома не стоит».  Андрей, Москва

«У меня есть своя строительная фирма, которая специализируется на возведении домов на основе ячеистых бетонов. Наша компания имеет большой опыт работы с пластиковыми стержнями. Однако мы используем их не для укрепления фундамента, а для армирования стен. С такой арматурой легко работать. Она легкая, просто монтируется, разделывается обычным ножом. Наша технология заключается в том, что через каждые 4 ряда устанавливается армопояс. При этом подкровельный армоблок мы все равно изготавливаем из металла, так прочнее.  Такой схеме мы следуем уже ни один год, пока нареканий не наблюдалось. И все же я советую не использовать композитную арматуру для укрепления фундамента».  Александр, Нижний Новгород

«Расскажу свой опыт использования композитной арматуры. Использовала ее под фундамент небольшой бани. Конкретно использовалась стеклопластиковая арматура. Несмотря на то, что само строение небольшое, уже через полгода стали заметны изменения в нижней части. По самой бетонной ленте появилось большое количество трещин разных размеров. Кроме того, дверь начала с трудом открываться. Полагаю, здание стало проседать.

Арматура для фундамента — в России

Арматура для фундамента — это важный элемент основания дома. На него воздействуют всевозможные нагрузки. Именно поэтому для заливки фундамента используется железобетон (бетон с каркасом из арматуры).

Фундамент — важнейший элемент любого здания. Если фундамент выполнен некачественно, то это может привести к последующему разрушению и повреждению некоторых элементов строения. Для того чтобы усилить основание зданий, используют специальную арматуру для фундамента.

Как и время, наши технологии и изобретения не стоят на месте, раньше, для фундамента было принято использовать стальную арматуру, но сегодня ее место заняла арматура из современных композитных материалов.

Композитные материалы

Композитные материалы — строительный материал, для изготовления которого используют современные технологии.

Именно это можно сказать и про стеклопластиковую арматуру от компании «АльянсКомпозит». Она изготавливается из качественного полимерного стеклопластика, который обладает свойствами:

• Способность выдерживать нагрузки. Стоит отметить, что стеклопластик выдерживает выдерживать нагрузки в несколько раз превышающие усилие на разрыв стальных стержней;
• Продолжительный срок эксплуатации. Стальные стержни постоянно контактируют с бетоном, поэтому материал рано или поздно подвергается коррозии, но арматуре из стеклопластика такие проблемы не грозят;
• Благодаря специальному химическому составу, гарантийный срок материала — 200 лет;
• Легковесность. Арматура стеклопластиковая для фундамента весит в несколько раз меньше, чем стальные стержни;
• Низкая теплопроводность. Использовать стеклопластик вместо стали, это гениальная идея. Благодаря этому можно снизить потерю энергии внутри здания.

Стеклопластиковая арматура

Наша компания производит арматуру наиболее востребованных диаметрах в строительстве: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм. Арматура сматывается в бухты.

Преимущества и недостатки

Строительный материал производят из стекловолокна и базальтового волокна, он имеет множество преимуществ:

• Устойчивость к коррозии и большой срок службы;
• Материал можно применять в соленой воде, поэтому он имеет высокую устойчивость к разным химическим воздействиям;
• Арматура для фундамента не пропускает электричество, по этой причине ее можно использовать при строительстве аэропортов, больниц и так далее;
• На данный момент наша компания может предложить:
• Большой ассортимент арматуры;
• Адекватные цены на стеклопластиковую композитную арматуру;
• Мы можем доставить продукцию во все регионы России.

Свойства стеклопластиковой арматуры

В сравнении с традиционной стальной арматурой, стеклопластиковая арматура имеет ряд преимуществ. Она отличается:

• высокой удельной прочностью;
• устойчивостью к коррозии;
• низкими теплопроводностью и электропроводностью;
• экологичностью;
• радиопрозрачностью;
• диэлектрическими свойствами;
• не требует сварки;
• весом в 3-4 раза меньшим, чем у стальной;
• легкостью в резке до нужной длины;
• хорошей транспортабельностью.

Недостатки

Основной недостаток арматуры из стелопластика — это низкие показатели пластичности, прочности на излом, изгиб, перерезывание могут привести к нарушению целостности арматуры. Ее применение также невозможно в качестве рабочей арматуры фундаментов на неустойчивых грунтах.

Стеклоарматура в устройстве фундаментов

• При всех недостатках стеклопластиковая арматура пригодна для устройства фундаментов. Она с успехом применяется в устройстве ленточных фундаментов, работающих преимущественно на сжатие.
• Ее использование обосновано в устройстве фундаментов малоэтажных строений, на засоленных грунтах, около трансформаторных подстанций и в других местах, где металл подвергается коррозии.
• В угловых зонах фундаментов на арматуру воздействуют изгибающие, растягивающие, перерезывающие нагрузки. Стеклопластиковое армирование здесь применять нельзя даже с учетом высокой прочности.
• Сопротивляться этим нагрузкам может стальная арматура, сочетающая упругость и пластичность.
• Для обеспечения необходимой прочности фундамента в важных узлах, используется комбинированный арматурный каркас, где роль рабочей арматуры играет стальной пруток. В элементах конструкции, не подверженной сильной нагрузке, где согласно СНиП расчет по раскрытию трещин по деформациям допускается не производить, композитная арматура применяется как конструктивная.

Советы по устройству фундамента со стеклопластиковым каркасом

• Для армирования ленточных фундаментов применяется композитная арматура диаметром 8 мм, равнозначная стальной с диаметром 12 мм.
• На внутренней поверхности опалубки, с помощью горизонтального уровня наносится разметка верха заливки для равномерного распределения жидкого бетона по внутреннему объему ленточного фундамента.
• Нижний ряд арматуры должен отступать от поверхности основания не менее, чем на 5 см. Достижения условия добиваются укладкой на дно фундаментной траншеи кирпичей.
• На кирпичах размещаются два ряда цельных прутков, длина которых определяется измерением стороны фундамента.
• После укладки продольных прутков, при помощи пластиковых хомутов к ним прикрепляются поперечные перемычки.
• Верхний контур каркаса повторяет конфигурацию нижнего. Оба контура с ячейками 150 мм соединяются вертикальными перемычками.
• Бетон укладывается после установки каркаса. Для стеклопластиковой арматуры рекомендован жидкий бетон марки М400.

Каталог стеклопластиковой арматуры

Перейти в каталог

Купить арматуру для фундамента от производителя

Каждый человек в нашей компании относится к делу честно и с совестью, потому что реализация арматуры для фундамента это основное звено нашего бизнеса. В России можно встретить множество фирм, занимающихся реализацией арматуры, но их цены могут быть значительно выше, и качество товара сомнительное. Мы предлагаем вам композитную стеклопластиковую арматуру от надежного производителя, в качестве которого не возникает сомнений.

Наша компания предлагает вашему вниманию экологически чистый строительный материал — композитную арматуру для фундамента. Арматура представляет собой сверхпрочные стержни, с ребристым спиралеобразным профилем, диаметр которых от 6 до 12 мм. Арматура реализуется в бухтах по 100 м.

Для того чтобы купить композитную стеклопластиковую арматуру для фундамента в России достаточно связаться с нами по указанному на сайте телефону. Так же на странице товара вы можете заполнить и отправить специальную форму, после того как наш сотрудник получит заявку он свяжется с вами по оставленному номеру телефона и уточнит детали заказа и доставки.

Стеклопластиковая арматура для строительства дома

Бетон, железобетон и стальная арматура

Бетон издавна применяется в строительстве, природную смесь известняка и глины – мергель – начали использовать при возведении различных сооружений еще в древнем Риме около двух тысяч лет назад. Современный бетон – это смесь вяжущего – цемента с заполнителями – песком и щебнем, которая при добавлении воды через некоторое время приобретает свойства неотличимые, а то и превышающие по прочности природный камень.

Однако бетон, который обладает очень высокой прочностью при воздействии сжимающих нагрузок, при растягивающих усилиях работает плохо. В связи с этим из этого материала примерно до середины 19-го столетия сооружались, в основном, фундаменты под зданиями или их стены. Но вот один французский садовник, который делал кадки из глины для деревьев, и которые очень часто ломались, обмазал корзину из прутьев цементным раствором – таким образом, был изобретен железобетон.

В железобетоне арматура воспринимает растягивающие усилия, которые могут возникать при изгибе конструкций. С началом применения железобетона в строительстве появилась возможность изготавливать из него кроме фундаментов и стен практически любые несущие конструкции зданий и сооружений – элементы покрытий и перекрытий, балки, колонны, стеновые панели, элементы лестниц и т. д.

Долгие годы в качестве арматуры использовался стальной прокат – круглая сталь различного диаметра гладкого или периодического профиля. При всех положительных качествах стальная арматура все же имеет ряд недостатков: может быть подвержена коррозии, является проводником холода, проводит электрический ток, создает радиопомехи и т.п.

Тем не менее, в такой отрасли, как строительство, постоянно появляются новые технологии и новые строительные материалы. Технический прогресс в области строительства не обошел и такой консервативный материал, как железобетон. Уже около двадцати лет для армирования бетона используется стеклопластиковая арматура, которая завоевывает все более широкие области для применения.

Что такое стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура представляет собой композитный материал, который изготавливается из стеклопластика, имеющий еще другое название – базальтопластик, и полимерного синтетического связующего. Уникальная технология изготовления стеклопластиковой арматуры заключается в протягивании пучка стеклянных (базальтовых) волокон, пропитанных полимерным связующим с отверждающими добавками, через специальную нагретую до определенной температуры форму – фильеру, которая придает получаемому арматурному стержню нужный профиль и диаметр.

В форме происходит процесс формования и затем отверждения стеклопластикового стержня. Стеклопластиковая арматура, также как и стальная, может изготавливаться с периодическим профилем — обычно это ребристая поверхность спиралеобразного профиля для лучшего сцепления с бетоном в конструкциях.

Полимерное связующее улучшает такие характеристики стеклопластиковой арматуры, как прочность на сдвиг, сопротивляемость к воздействию влаги или химически агрессивных веществ. В качестве синтетических связующих используются полиэфирные или эпоксидные смолы.

Стеклопластиковая арматура выпускается стержнями диаметром от 4-х до 20 мм любой длины по желанию заказчика, которые могут быть скручены в бухты, что очень удобно при транспортировке и хранении. После разворачивания из свернутого положения композитная арматура принимает нужную форму и не требует дополнительных усилий по ее выпрямлению.

Характеристики и преимущества стеклопластиковой арматуры

Если сравнить характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры, то композитная арматура имеет ряд несомненных преимуществ.

• Прочность
  Одна из главных характеристик арматуры – это прочность при воздействии растягивающих усилий. Стеклопластиковая арматура имеет предельную прочность на разрыв около 1100 МПа, в то время как у стальной арматуры этот показатель равен 390 МПа, то есть композитная арматура прочнее стальной более чем в 2, 5 раза.
  Есть еще такая характеристика, как удельная прочность – это отношение прочности к удельной массе. Этот показатель у стеклопластиковой арматуры также значительно лучше, чем у стальной арматуры.
• Легкость при высокой упругости
  Так как плотность стеклопластиковой арматуры намного меньше, чем у стальной, то если заменить каркас из стальной арматуры на каркас из композитной арматуры, его вес уменьшится более чем в 10 раз. При этом упругие свойства стеклопластиковой арматуры намного выше, чем у стальной, так как она легко сворачивается в бухты, а при выпрямлении легко принимает прямолинейную форму.
• Антикоррозийная стойкость и стойкость к химическим воздействиям
  Композитный материал стеклопластиковой арматуры не подвержен коррозии, что позволяет намного продлить срок службы армированных конструкций. При испытаниях было установлено, что композитная арматура имеет на порядок более высокую стойкость при воздействии кислот, в 5 раз более высокую стойкость в растворах солей по сравнению со стальной арматурой. Самой агрессивной по отношению к стеклопластиковой арматуре является щелочная среда, которая может негативно воздействовать на стекловолокно, но современная технология ее изготовления позволяет регулировать свойства полимерных связующих таким образом, чтобы свести до минимума возможность контакта агрессивных химических веществ с базальтовым волокном.
• Низкая теплопроводность
  Теплопроводность стеклопластиковой арматуры намного ниже (более чем в 100 раз), чем у стальной. Ограждающие конструкции из бетона, армированные композитной арматурой лучше сберегают тепло во внутренних помещениях, так как исключается появление «мостиков холода». При этом коэффициент теплового расширения у стеклопластиковой арматуры и бетона примерно равны, что уменьшает возможность образования трещин в результате воздействия перепадов температуры. Кроме того, композитная арматура может использоваться в широком диапазоне температур наружного воздуха – от – 70 до + 100 градусов Цельсия. А при низких и высоких температурах стальная температура может снижать прочностные показатели.
• Инертность к электрическому току, электромагнитным полям и радиопрозрачность
  Стеклопластиковая арматура является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток, а также не изменяет своих свойств под воздействием электромагнитных полей. Композитная арматура также радиопрозрачна – не создает помех. Все эти свойства позволяют применять стеклопластиковую арматуру для конструкций в специальных сооружениях – военного назначения, аэропортах, больницах и т. д., так как при этом исключается появление блуждающих токов и создание радиопомех.

Области применения стеклопластиковой арматуры

Стеклопластиковая арматура в силу своих свойств может применяться взамен стальной арматуры практически в любых бетонных конструкциях с ненапряженным и преднапряженным армированием.
Однако можно выделить области, в которых использование композитной арматуры наиболее предпочтительно:

• Армированные бетонные емкости или хранилища химически активных веществ, сооружения систем водоочистки и канализации, системах мелиорации;
• В конструкциях сооружений, работающих в условиях больших перепадов температур;
• В морских, берегоукрепляющих и припортовых сооружениях, подвергающихся воздействию соленой воды;
• В качестве гибких связей между внутренней стеной и облицовкой при устройстве слоистой кладки наружных стен зданий, так как не создают мостиков холода в отличие от аналогичных стальных связей;
• В дорожном строительстве для укрепления дорожного полотна;
• При возведении зданий с использованием неснимаемой опалубки;
• При ремонте и укреплении железобетонных конструкций со стальной арматурой;

Стеклопластиковая арматура соединяется в сетки и каркасы с помощью специальных пластиковых самозащелкивающихся элементов или вязкой также пластиковыми гибкими связями. Хотя композитная арматура пока еще имеет более высокую стоимость по сравнению со стальной, области ее применения постоянно расширяются из-за многих неоспоримых преимуществ.

Возможно, Вам будет интересно

Строительство доступных и безопасных домов из земляного кирпича и арматуры из переработанного пластика — Инженерно-вычислительный колледж

О растущем спросе на высококачественные и доступные дома свидетельствует Ежегодный отчет Министерства жилищного строительства и городского развития США об оценке бездомных за 2020 год. Согласно отчету, около 580 тыс. человек остались без крова за одну ночь в 2020 году.Недавние стихийные бедствия в США и за рубежом, такие как ураганы, лесные пожары в Калифорнии и землетрясение на Гаити подчеркивают необходимость создания устойчивых к опасностям домов.

Чтобы помочь построить дома, которые более конструктивно устойчивы к стихийным бедствиям, профессор гражданской и экологической инженерии Фабио Матта и его докторант Эрика Ренгифо-Лопес готовятся к испытаниям новых образцов стен. изготовлены из армированных пластиком сжатых глиняных кирпичей, чтобы определить, могут ли они сопротивляться воздействия землетрясений.

«Материалы дешевые и обманчиво воспринимаются как некачественные, несмотря на возможности изоляции и контроля влажности», — говорит Матта. «Красота исследования заключается в том, что с помощью науки и техники мы можем сделать локально доступными, недорогими и низкопрочных материалов в конструкцию, безопасную, удобную и исключительно устойчивый; на уровне или лучше, чем традиционные и более дорогие решения. ”

Текущее исследование является продолжением работы Матты с 2011 по 2015 год при финансировании от Национального научного фонда (NSF) и внутренних программ Университета Южной Каролины. Матта и его исследования команда прототипировала стены, построенные из тех же кирпичей, армированных пластиком, из прессованной глины. Кирпичи были сделаны из местной почвы Южной Каролины, небольшого количества цемента и пластиковые полоски из переработанных бутылок, которые могли противостоять сильному ветру и летать обломки ураганов и торнадо.Бывший докторант Мабель Куэльяр-Аскарате успешно продемонстрировал устойчивость стен к летящим обломкам, испытав их с помощью пушка в лаборатории конструкций и материалов Инженерно-вычислительного колледжа.

«Возможно, это самая захватывающая область моей работы с тех пор, как я поступил в колледж [в 2010].

– Фабио Матта, Гражданское и экологическое строительство

Основываясь на успехе прототипа кирпичей для защиты от ураганов и торнадо, Матта и его аспиранты и ассистенты хотели выяснить, не используемые для строительства малоэтажных зданий, также могут быть сейсмостойкими.«Мы ожидаем, что наши стены, чтобы обеспечить прочность, а также устойчивость к повреждениям, чтобы безопасно выдерживать силы землетрясения. Образуются большие трещины, но стена не рухнет благодаря пластиковые полоски, которые скрепляют кирпичи, — говорит Матта.

Ассистенты бакалавриата отвечают за производство и тестирование кирпичи в лаборатории.Собрав почву из ямы в соседнем Лексингтоне, Южная Каролина, почва просеивается, измельчается и смешивается с небольшим количеством цемента, полоски из воды и пластика перед помещением в гидравлический пресс для завершения производства.

Строятся и испытываются стены с пластиковой арматурой и без нее. В сотрудничестве с командой профессора Микеле Барбато из Калифорнийского университета в Дэвисе была разработана новая вычислительная модель для имитации отклика на сейсмические нагрузки. В конечном итоге это может привести к строительству безопасного и доступного жилья в сейсмоопасных районах. области.

«Строим полноценные стены 3 на 3 метра. Гидравлический домкрат имитирует нагрузка сверху, например, второй этаж или крыша, а другой домкрат имитирует горизонтальную силы, которые представляют движения грунта», — говорит Матта.«Мы разрушим стены до неудачи и посмотреть, как они работают и насколько хорошо мы можем предсказать их поведение. В другом словами, мы проверим, безопасны ли они и достаточно ли мы их понимаем, чтобы разработать их».

Большая часть исследований, разработок и испытаний проводится студентами и дипломированные научные сотрудники. Ренгифо-Лопес в настоящее время наблюдает за подготовкой блоков, а также проектирование и строительство образцов стен, которые запланированы на пробу этой осенью.

«Мы будем продолжать толкать и тянуть стены по горизонтали, постепенно увеличивая силы, которые мы передаем», — говорит Ренхифо. «Мы рассчитываем, что стены не рухнут после растрескивания и достижения максимальной нагрузки, которую они могут нести.Это важная особенность потому что способность нести некоторую нагрузку после сейсмического события без разрушения позволяет людям эвакуироваться или способствовать спасению».

В сотрудничестве с профессором машиностроения Майклом Саттоном команда Матта также будет использовать цифровую корреляцию изображений (DIC) для измерения деформации. по всей поверхности каждой стены.DIC — это метод, который использует цифровые камеры для сфотографировать стены, как они загружаются. Стены будут окрашены в черный цвет точки для создания необходимого контраста.

«Мы будем отслеживать положение каждой точки на стене при различных нагрузках», — говорит Ренгифо. «Затем мы будем использовать данные для точного расчета деформации в любом месте стены. поверхность.У нас есть определенные ожидания, основанные на гипотезах, которые мы проверяем, и мы узнать об эффективности наших материалов и сейсмостойкой конструкции».

Матта взволнован тем, что прототип земляной кладки может не только выдерживать воздействие ураганов, торнадо и, возможно, землетрясений, но как исследования и разработки сочетает в себе все свойства мечты современного инженера: экологичное строительство, доступность, комфорт и устойчивость к экстремальным нагрузкам.

«Студенты могут относиться к этой работе, и поэтому ассистенты бакалавриата, которых мы сотрудники, завербованные на протяжении многих лет, разделяли это волнение», — говорит Матта. «С точки зрения преподавания эта работа драгоценна для меня, потому что она показывает, как инженерные знания и понимание в данном случае имеет значение не только использование высокотехнологичных или дорогих материалов.Вы должны использовать его с умом в первую очередь».

Одноосная пластиковая георешетка для армирования дорожного основания – Купить Un в ru.made-in-china.com в ru.made-in-china.com

Обзор

Информация о продукте

Рекомендуется для вас

0 долларов США. 15-1,5 /Квадратный метр Мин. Заказ: 500 квадратных метров

1 контейнер в день

Пластиковая георешетка

Противоскользящее, усиление

Подпорная стена, крутой откос, плотина, дорожное основание

Краткие сведения

Наименование товара:

Одноосная пластиковая георешетка для армирования дорожного основания

Классификация:

Пластиковая георешетка

Функция:

Противоскользящее, усиление

Заявление:

Подпорная стена, крутой откос, плотина, дорожное основание

Транспортный пакет:

Поддон

Одноосная георешетка изготовлена ​​из полимера в процессе вытягивания, формирования пластин, регулярной перфорации и последующего удлинения в продольном направлении, что позволяет макромолекуле уплотняться в ориентированную линейную, равномерно распределенную однородную эллипсоидальную сетку с интенсивным узлом, которая имеет более высокую прочность на растяжение и модуль растяжения. .
Одноосные георешетки используются для разделения грунтов практически под любым желаемым углом; от 0 до 90 градусов. Георешетки можно комбинировать с широким спектром облицовочных элементов в подпорных стенах и откосах, чтобы создать желаемые структурные или эстетические условия для любого проекта.
 

Применение

Армирование подпорной стены, плотины

3. Повышение несущей способности фундамента, подпорной стены и плотины

4. Продление срока службы проекта, уменьшение площади пола, сокращение периода строительства, снижение стоимости.

Просмотреть больше  

{{ } }} {{ если(продукт. prodRelatedType==’2′){ }} {{ } }}

{{=продукт.название}}

{{=продукт.цена}} {{=product.packageUnit}}

Замена стальной арматуры арматурой из стеклопластика в бетонных конструкциях

https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2018.02.002Получить права и содержание решение как главное развитие в технологии усиленного бетона. Синтез арматуры из стеклопластика с использованием продольных стеклянных волокон (армирующий материал) и ненасыщенной полиэфирной смолы с 1% МЭКП (матричный материал) с помощью ручного процесса. Арматурные стержни из стеклопластика имеют диаметр 12,5 мм (это значение эквивалентно 0,5 дюйма; чаще всего используется для фундаментов). Поверхности из стеклопластика модифицируются за счет включения крупнозернистого песка для повышения прочности сцепления арматуры с бетоном. Затем выполняются механические характеристики железобетона с арматурой из стеклопластика и сравниваются с характеристиками стальной арматуры.Приготовление образцов бетона (неармированный бетон, гладкий стеклопластиковый железобетон, стеклопластиковый железобетон с песчаным покрытием и сталеармированный бетон) с фиксированным соотношением ингредиентов (1:1,5:3) и соотношением В/Ц 0,5 выполняли при двух возрастах твердения (7 и 28) дней при температуре окружающей среды. Величина объемной доли стеклопластика и стальной арматуры в железобетоне (5 об. %) была равномерно распределена с заданными расстояниями в форме. Результаты показывают, что прочность на растяжение арматуры из стеклопластика составляет 593 МПа, а прочность на изгиб — 760 МПа.Прочность на сжатие находилась в разумных пределах для бетона и составляла 25,67 МПа. Прочность на изгиб неармированного бетона составляет 3 МПа, а железобетон с арматурой из стеклопластика, особенно железобетонный стеклопластик с песчаным покрытием, демонстрирует прочность на изгиб 13,5 МПа в результате увеличения сцепления с бетоном, а более высокая деформация составляет 10,5 МПа через 28 дней, чем у сталежелезобетона. за счет модуля изгиба.

Ключевые слова

Арматура стеклопластиковая

Арматура стальная

Железобетон

Механические свойства

Рекомендуемые статьи

© 2018 Авторы.Производство и хостинг Elsevier BV от имени Университета Кербалы.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Влияние армированных волокном полимерных труб, заполненных переработанными материалами и бетоном, на конструктивную несущую способность свайных фундаментов

1.

Введение Одной из основных проблем, связанных с использованием обычных стальных, бетонных или деревянных свай в мостовых конструкциях, является их кратковременный износ, вызывающий конструкционные отказ. В морской среде, где соленая вода ускоряет коррозию, традиционные материалы подвержены коррозии в зонах брызг и приливов.В присутствии влаги и кислорода даже бетонные сваи подвержены коррозии из-за наличия стальных стержней внутри бетона. В прошлом было предложено несколько решений, таких как использование эпоксидной смолы в качестве слоя покрытия или цинкование стального элемента [1]; однако эти подходы дали неудовлетворительные результаты для увеличения срока службы стальных материалов в агрессивной среде [2]. В долгосрочной перспективе чрезмерное использование стальных и железобетонных материалов для строительства свай увеличивает потребность в восстановлении и усилении [3].Короткий срок службы этих обычных материалов может значительно увеличить стоимость обслуживания. Например, замена или ремонт этих свайных систем стоит более одного миллиарда долларов в год в США [4]. Затраты на техническое обслуживание в Великобритании также высоки, поскольку выделенный бюджет на ремонт мостов составляет примерно 500 миллионов евро в год (592 070 000 долларов США) [5]. Напротив, армированный волокном полимер (FRP) устойчив к коррозии по сравнению со сталью и другими традиционными материалами.Кроме того, сваи из стеклопластика могут рассеивать и поглощать энергию удара кораблей и других судов, а также служить точками швартовки. Основываясь на очень приемлемых характеристиках материалов FRP для применения в морской технике, использование материалов FRP в строительстве завоевало репутацию практического решения против коррозии, а также для повышения долговечности элементов конструкции в морской среде. Кроме того, армирование FRP является более надежной заменой стальной арматуры, так как повышает прочность элемента конструкции без значительного увеличения веса конструкции [6].Поэтому сваи из стекловолокна считаются идеальным материалом для строительства в морской среде. При проектировании композитных глубоких фундаментов мостовых конструкций гибридные армированные волокном (FRP) материалы имеют большие преимущества по сравнению с негибридными материалами. Например, в качестве гибридного метода армирования листы из армированного стекловолокном полимера (GFRP) обладают превосходными характеристиками в отношении прочности, коэффициента растяжения и отношения жесткости к весу. Стеклопластик является одновременно немагнитным и непроводящим, что является преимуществом по сравнению с традиционными материалами [7].Кроме того, конструктивные возможности стеклопластика полезны для конструкций сложной формы. Кроме того, эти гибридные полимеры FRP более устойчивы к опасным средам при воздействии соленой воды или даже во время разрушительных ураганов. Таким образом, в особых условиях окружающей среды, таких как прибрежные районы, замена обычных свай композитными сваями из стеклопластика значительно увеличивает срок службы сконструированных элементов против коррозии. Поскольку они увеличивают срок службы сваи, сваи из стеклопластика также считаются экономически эффективной альтернативой традиционным сваям, поскольку они увеличивают цикл ремонта свайных оснований мостов.Анализ поведения усиленного конструктивного элемента, такого как его способность к изгибу, реакция на изгиб, режимы отказа, перераспределение моментов и пластичность, являются важными факторами для разработки точных методов проектирования и практических конструкций. Пластичность является критическим фактором в процессе строительства; например, в статически неопределимых конструкциях он управляет перераспределением момента внутри пластичных шарниров. Перераспределение момента в элементах конструкции обеспечивает полное использование элементов, что является существенным фактором при проектировании экономичных конструкций [8].Стеклопластик считается предпочтительным материалом для повышения прочности свай с использованием таких методов, как армирование вблизи поверхности и с внешней связью [3]. Развитие применения гибридных материалов GFRP для использования в строительстве повышает пластичность собранных элементов конструкции, а также их прочность на изгиб. Использование эпоксидной смолы для наружного склеивания листов стеклопластика увеличивает прочность элементов при нагрузке на изгиб. Преимуществом использования гибридных ламинатов FRP, таких как листы GFRP, является их нелинейное поведение напряжения-деформации [9].Такое поведение приводит к повышению как пластичности, так и прочности элементов [10,11,12]. С другой стороны, в отличие от стали, негибридные листы FRP демонстрируют линейное поведение напряжения; напротив, FRP повышает изгибную способность элемента, но значительно снижает пластичность элемента [8]. Несмотря на растущий спрос на использование материалов FRP в качестве альтернативного метода замены традиционных методов армирования, поведение таких гибридных материалов поскольку стеклопластиковые листы не подвергались обширным исследованиям.Более того, методы проектирования и реализации гибридных материалов не были в достаточной мере установлены в таких руководствах, как EUROCOMP, CUR 96 и BD90/05, по сравнению с материалами FRP. В этом исследовании изучалось поведение гибридных труб из стекловолокна, заполненных переработанным материалом и бетоном, для использования в глубоких фундаментах (сваях). Было проведено множество исследований структурных реакций переработанного бетонного материала [13], [14,15]. В этом исследовании трубы из стекловолокна были заполнены бетоном, содержащим переработанные материалы, такие как измельченные и использованные шины, чтобы определить, приводит ли использование переработанных материалов к снижению затрат на строительство экологически безопасным способом.Таким образом, кажущиеся бесполезными материалы можно было бы использовать в процессе строительства, не жертвуя природными ресурсами и не производя в процессе строительства опасные материалы. При проектировании элементов конструкции, таких как композитные сваи, армированные слоями FRP, следует учитывать важные факторы. Использование подходящего гибридного материала, например стеклопластика, гибридного углерода и полимеров, армированных стекловолокном (HCG), или полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP), является одним из этих важных факторов. В качестве другого армированного гибридного варианта использование листов из полимера, армированного базальтовым волокном (BFRP), почти на 15% дешевле, чем использование материалов GFRP, и с той же прочностью на сжатие, что и GFRP [16]. Более того, расположение, толщина и ширина, а также количество обозначенных слоев и прочность на сжатие гибридного материала влияют на результаты эксперимента. Другим важным параметром является форма армированных материалов, поскольку различное круглое или прямоугольное расположение образцов может привести к различным результатам.Были проведены некоторые экспериментальные исследования по характеристикам круглых труб с использованием материала FRP [17,18,19,20,21,22]. Гибридные материалы FRP, такие как GFRP, состоят из связанных или встроенных волокон в матричном расположении. Этот особый рисунок матрицы передает структурные нагрузки внутри среды и укрепляет волокна против опасностей окружающей среды. При таком расположении волокна в основном предназначены для восприятия структурных нагрузок [23].

Кроме того, направление приложенных нагрузок и жесткость сваи значительно влияют на результаты.В зависимости от расчетных критериев осевой или поперечной нагрузки конструкция труб FRP может быть изменена для повышения прочностных характеристик. Например, трубы могут быть заполнены бетоном для увеличения их прочности и жесткости. Заполненные трубы функционируют как несъемная опалубка, ограничивающая и защищающая бетон. Кроме того, трубы служат для усиления изгиба бетона, предотвращая местное коробление труб. Таким образом, значительная осевая нагрузка и поперечная прочность композитных свай из стеклопластика делают их надежной альтернативой традиционным сваям.

3. Обсуждение и результаты

На основе лабораторных данных и анализа реакции сваи график кривизны контролировался на основе изгибающего момента композитных труб. Реакции элементов трубы после трещин были определены. Измеряется общее скольжение между переработанными материалами и трубами из стеклопластика.

3.1. Проверка материала

Проверка материала контролировалась в соответствии с «купонными» методами испытаний и на основе теории расслоения для расчета максимальной измеренной жесткости и прочности элементов из стеклопластика [25].Первым этапом было испытание образца прямоугольного полосового слоя. Фактическое измерение прочности трубы имело погрешность в самом конце обоих мест крепления из-за концентрации напряжений вокруг этих областей [26]. В следующей процедуре стальные трубы использовались в качестве покрытия вокруг труб из стекловолокна вместе со смолой для заполнения пустых пустот. На этом этапе купоны из стеклопластика имели свободную (нефиксированную) длину 178 мм. После завершения этапа подготовки образцы стеклопластика в фиксированных положениях были испытаны на растяжение.Рисунок 4 иллюстрирует результаты накопленной деформации и напряжения после лабораторных испытаний.

3.2. Оценка отклика стеклопластиковых и предварительно напряженных свай

Как упоминалось ранее, полноразмерные композитные стеклопластиковые сваи оснащены тензодатчиками для измерения прогиба на середине высоты эксцентрично нагруженного образца колонны. Тензорезисторы также используются для регистрации деформаций крайних волокон при растяжении и сжатии на основе приложенных к образцам постоянных изгибающих моментов.Относительный диапазон проскальзывания трубы из стеклопластика, находящейся в контакте с переработанным материалом, измеряется как в верхней, так и в нижней части колонн. Приложение нагрузки осуществляется путем контроля ударов и надлежащего ухода за подушкой. Средняя скорость нагружения составляла 1,5 мм/мин.

Рисунок 5 изображает кривизну-момент реакции стеклопластиковых свай для трех геометрически подобных эксцентрически нагруженных образцов колонны. Момент трещины, 43 кНм, значительно мал по сравнению с пределом прочности образцов на изгиб.Фиксируется немедленное падение изгибающей способности колонн, что является результатом испытания на контроль хода после появления трещины. Аналитическое сравнение проводится между откликами композитных свай из стеклопластика и предварительно напряженных свай, заполненных бетоном. Прогноз реакции кривизны предварительно напряженных свай был рассчитан в соответствии с теорией совместимости деформаций и равновесия. Детали такой аналитической модели доступны в предыдущих исследованиях [27].Уравнение Рамберга-Осгуда использовалось для моделирования взаимосвязи между деформацией и деформационными реакциями предварительно напряженных прядей. Для моделирования нелинейного поведения напряжения-деформации бетона в свае, армированной этими предварительно напряженными стальными материалами, используется обобщенная модель выражения Поповича [28]. Эта прогнозируемая реакция кривизны предварительно напряженной заполненной бетоном сваи показана на рисунке 5 для аналитических целей сравнения. Стандарт ACI 318M-19 и спецификация конструкции моста AASHTO LRFD ограничивают предельную применимую деформацию сжатия до 0.003, для обычного простого бетонщика с ограниченной пластичностью [29,30]. Следуя этим стандартам, при прогнозировании реакции предварительно напряженных свай, заполненных бетонным материалом, используется одна и та же предельная максимальная деформация бетона [31]. Поведение элементов сваи при различных сценариях нагружения определяется типом материалов, используемых для строительства свай. В результате различные композиционные материалы, рассмотренные в этом исследовании, такие как трубы из стеклопластика, переработанные и бетонные материалы, придают элементам сваи различную прочность и реакцию сваи на изгиб.Полноразмерные образцы дают этому исследованию возможность изучить реакцию таких составных элементов сваи. Из-за различной прочности этих материалов в спецификациях по проектированию мостов рекомендуется несколько типов методов проектирования для работы с различными системами армирования свайных элементов [32]. На основе ответов был выполнен анализ свайных элементов путем сравнения графиков момент-кривизна [ 33]. Сначала были проанализированы геометрические характеристики стеклопластика, наполненного переработанными материалами.Заполненную трубу из стеклопластика разрезали в продольном направлении и отбирали образцы. Из данных напряжения-деформации, полученных в результате экспериментального испытания, которое было полулинейным, внутренние силы, действующие на наполненные материалы и стеклопластик, были оценены путем проведения численного анализа, а также с использованием регрессии полученных лабораторных данных. показано на рисунке 5. Во-вторых, чтобы разработать диаграмму момент-кривизна, рассчитанные внутренние силы использовались для прогнозирования внутренних моментов в различных местах в соответствии с расчетными данными деформации.Было проведено три испытания для сравнения поперечной реакции стеклопластиковых свай. Как показано на рисунке 5, когда внутренние моменты достигли точки разрушения, произошло растрескивание. В точке отказа при растрескивании моментная способность стеклопластика значительно снижается из-за нелинейного отклика. Перед растрескиванием жесткость труб из стеклопластика и обычной сваи была практически одинаковой. Поскольку сваи из стеклопластика были заполнены переработанными материалами в качестве замены коррозионностойкой стали для армирования сваи, появление трещин не повлияет на срок службы элементов в долгосрочной перспективе из-за устранения агента коррозии.

3.3. Полевые результаты на сваях из стеклопластика, Paramteric Study

Как упоминалось ранее, использование полномасштабных тестовых свай дает более надежный результат для анализа реакции композитных свай из стеклопластика [25,34,35]. Несущие способности композитных стеклопластиковых свай измерялись при осевой нагрузке. Установленные тензодатчики и акселерометры измеряли смещения элемента как при продольных, так и при поперечных нагрузках. Были измерены и проанализированы боковое отклонение и смещение сваи, а также реакции осевой деформации и смещения сваи.Для дополнительной иллюстрации влияния труб из стеклопластика на осевую и изгибающую способность свай представлено параметрическое исследование, представленное следующим образом: исследуется. Кроме того, изучаются изменения толщины композитных труб из стеклопластика как в продольном, так и в окружном направлениях в зависимости от мощности сваи.

В этом исследовании композитная труба из стеклопластика с внутренним диаметром 250, заполненная бетоном на 30 МПа, изготовлена ​​с использованием эпоксидной смолы на основе стекла E с пределом текучести при растяжении 27 500 фунтов на квадратный дюйм на основе спецификаций ASTM D638.Были выбраны три компоновки многослойной структуры труб из стеклопластика. Реализованное процентное соотношение стекловолоконных трубок в продольном и кольцевом направлениях варьируется в соотношении 1:6, 1:1 и 6:1. Соотношение 1:6 указывает на то, что 60% волокон стеклопластика ориентированы в кольцевом направлении, чтобы увеличить удерживающую способность труб при осевой сжимающей нагрузке. Ламинат 6:1 GFRP имеет 60% этих волокон, ориентированных в продольном направлении, чтобы улучшить способность к изгибу композитных труб.Соотношение 1:1 определяет эквивалентное процентное распределение волокон как в кольцевом, так и в продольном направлениях. Каждое из этих соотношений в конструкциях из ламината испытывается при толщинах стенки (t) 5, 7,5 и 15 мм, которые в отношении равны 8%, 12% и 24%, как коэффициенты армирования сваи (4t/D) . Аналитическая модель используется для построения диаграммы взаимодействия [25]. Было проанализировано сочетание трех различных процентных соотношений пропионата и трех различных значений толщины, всего 9 случаев.На рис. 6 показаны диаграммы кривых взаимодействия нагрузки осевого момента, основанные на переменных толщины и процентного содержания волокна. Осевое сжатие и изгибающий момент труб представлены исходя из диаметра сваи D и прочности бетона на сжатие fc. На каждой диаграмме три кривые показывают пропорциональные соотношения волокон в многослойных структурах из стеклопластика на основе заданных соотношений 4t/D. Диаграммы показывают, что улучшение свойств продольной жесткости сваи, например, с соотношения волокон от 1:6 до 6:1, значительно увеличивает несущую способность труб при различных вариантах толщины.Кроме того, увеличение толщины трубы из стеклопластика приводит к увеличению как осевой, так и изгибающей способности. Однако увеличение кольцевой жесткости, например, с 6:1 до 1:6 соотношения волокон не обязательно увеличивает чистую осевую способность сваи при сжатии для различных значений толщины. Например, для трубы из стеклопластика толщиной 15 мм добавление кольцевой жесткости не увеличивает осевую нагрузку сваи. Хотя для трубы толщиной 5 мм увеличение кольцевой жесткости приводит к увеличению чисто осевой способности сжатия. Эти результаты для откликов сваи можно обосновать с помощью приведенных ниже уравнений [25]. В уравнениях (1)–(3) PAX представляет собой предельную осевую способность при взаимодействии с бетонным ПК и трубой из стеклопластикаPGRP. Площадь поперечного сечения бетона показана как AC и fcc, представляет ограниченную прочность бетона на сжатие. Ef — эффективный модуль упругости, а εff — осевая деформационная способность трубы на обоих концах. Уменьшение кольцевой жесткости показано уменьшением fcc в уравнении (2).Следовательно, PAX уменьшается в уравнении (1). PGFRP увеличивается за счет увеличения продольной жесткости трубы. При небольших изменениях толщины скорость уменьшения PC больше, чем скорость увеличения PGFRP. В результате снижается предельная осевая нагрузка на сжатие PAX. Однако для больших значений толщины PAX становится больше из-за увеличения скорости PGFRP. Снижение скорости кольцевой жесткости не оказывает существенного влияния на PAX при больших значениях толщины.Для медианных значений толщины уменьшение количества PC происходит с той же скоростью, что и приращение PGFRP, и, следовательно, скорость изменения PAX почти постоянна, как показано в зоне I на рисунке 6 для трубы GFRP. толщиной 7,5 мм (D/t = 33). При большей толщине стенки, D/t в пределах 33 и 17, кривые взаимодействия для различных конструкций стеклопластиковых труб не имеют пересечения. Для меньших значений толщины, D/t между 33 и 50, кривые взаимодействия имеют точки пересечения.Эти точки пересечения влияют на эффективность процедуры расчета для различных значений эксцентриситета. Например, как показано на рисунке 6, кривая, относящаяся к соотношению 6:1 и имеющая относительно большой эксцентриситет eA, касается двух других кривых и действует как огибающая семейства кривых.

Таким образом, соотношение 6:1 является наиболее предпочтительным процентным содержанием волокон для процедуры расчета по сравнению с соотношениями 1:6 и 1:1. С другой стороны, кривая взаимодействия, относящаяся к соотношению 1:6 и имеющая относительно небольшой эксцентриситет eC, является огибающей по сравнению с двумя другими кривыми.Таким образом, 1:6 является наиболее желаемой пропорцией для малых значений эксцентриситета. Для медианных значений эксцентриситета, eB, все три кривые, относящиеся к 1:6, 1:1 и 6:1, имеют сопоставимую эффективность, которую следует выбрать для процедуры расчета. В результате предельная осевая и изгибающая способность свай определяется комбинацией процентного содержания стекловолокна и значений толщины трубы для различных диапазонов эксцентриков.

3.4. Значение исследования

В этом исследовании оценивалась реакция полноразмерных свай при экспериментальном анализе.Сваи были армированы тремя различными многослойными конструкциями из стеклопластиковых труб. Испытания проводились для чистого изгиба, комбинации осевой сжимающей нагрузки и изгибающего момента, а также условий чистой осевой сжимающей нагрузки. Композитные трубы из стеклопластика были усилены как по окружности, так и в продольном направлении. В исследовании изучалось использование свай, армированных стеклопластиком, в качестве альтернативы сваям, армированным сваями из стеклопластика. По сравнению с традиционными методами армирования или использованием труб из стеклопластика, применение труб из стеклопластика является более рентабельной практикой в ​​​​крупномасштабных конструкциях, таких как опоры мостов, и оказывает значительное воздействие на окружающую среду.Параметрическое исследование представлено после экспериментальных испытаний как на осевое сжатие, так и на изгибающую нагрузку.

4. Выводы

После анализа экспериментальных данных использование армированного стекловолокном полимера имеет много преимуществ при проектировании и реализации свайных конструкций в крупномасштабных строительных проектах, таких как мостовые конструкции. Использование свай, армированных стеклопластиковым материалом, в конструкции мостов приводит к увеличению долговечности этих глубоких фундаментов и снижению затрат на их строительство.Выделенные расходы на восстановление и ремонт свайных конструкций как в Северной Америке, так и в Европе превышают 1,5 миллиарда долларов. Таким образом, затраты на техническое обслуживание являются важным фактором при проектировании экономически эффективных структур. Использование переработанных материалов в качестве наполнителей в армированных трубах из стеклопластика снижает общую стоимость производства. В последнее десятилетие использование методов армирования сталью увеличило стоимость строительства; однако разработка конструкционных свай с гибридными материалами из стеклопластика привела к сокращению использования стальных материалов в качестве армирующих элементов.Кроме того, гибридные материалы FRP, такие как GFRP, увеличивают ожидаемый срок службы свайных конструкций даже в таких опасных средах, как океаны, где коррозия является одной из основных проблем долговечности этих конструкций. Наконец, эти гибридные материалы значительно увеличивают ожидаемую прочность конструкций.

Результат этого исследования основан на конкретном расположении слоев стеклопластика, включая их диаметр, внешнюю и внутреннюю толщину, а также степень наклона от продольного направления. Корректировка этих спецификаций, а также изменение свойств материала, таких как E _Axial , E _Hoop и коэффициенты Пуассона, оптимизировали результаты. Основываясь на результатах трех натурных образцов, реакции на изгиб были линейными в условиях осевой нагрузки до достижения критериев разрушения. Так как в качестве наполнителя внутри труб использовался вторичный материал, долгосрочный эффект растрескивания был пренебрежимо мал при высоких значениях расчетной прочности, а также при осевых или боковых нагрузках.Некоторые незначительные несоответствия в таких параметрах, как первоначальные измерения или калибровка образцов, могут повлиять на результаты.

Анализ внутренних сил труб из стеклопластика, заполненных переработанным материалом, показал полулинейное поведение элементов сваи, что привело к увеличению общей прочности и пластичности армированных свай. Боковые реакции как стеклопластиковых свай, так и предварительно напряженных свай показали сопоставимые результаты, в том смысле, что эффект растрескивания при осевых и боковых нагрузках был незначительным.

Параметрическое исследование проводится для изучения влияния толщины стенки и процентного содержания волокна в трубах из стеклопластика на осевую и изгибающую способность свай. Структура стеклопластиковых труб, такая как их толщина и соотношение реализованного стеклопластика в свае, значительно влияет на кривые взаимодействия осевого момента свай. Стеклопластиковая труба типа Т-2 с более высоким кольцевым модулем упругости 17,3 ГПа и относительно низким коэффициентом Пуассона 0,085 имеет большую удерживающую способность по сравнению с трубами Т-1 и Т-3 с более низкими значениями кольцевого модуля упругости.Кроме того, осевая пропускная способность трубок изменяется из-за более высоких соотношений волокон стеклопластика в кольцевом направлении для малых значений толщины. Однако способность труб к изгибу определяется как тонкостенными, так и толстостенными конструкциями труб для более высоких соотношений волокон стеклопластика в продольном направлении. Скорость увеличения осевой грузоподъемности для труб из стеклопластика с большей толщиной выше в продольном направлении по сравнению с кольцевым направлением. Кроме того, эффект осевой емкости выше, чем удерживающая способность в трубах с меньшими значениями толщины.Требуемое сопротивление сваям в осевом направлении и изгибу в различных диапазонах эксцентриситета может быть достигнуто за счет сочетания толщины стенки трубы и процентного содержания волокна из стеклопластика в соответствии с диаграммами взаимодействия кривых.

Рекомендуются дальнейшие исследования для изучения разработки более надежных методов с использованием полномасштабных испытательных образцов с различной структурой ламината, различным процентным содержанием материала GFRP, а также с использованием труб в разных направлениях как в продольном, так и в кольцевом направлении.Кроме того, можно изучить влияние использования других материалов, таких как полимер, армированный базальтовым волокном, в качестве альтернативы материалу GFRP для более экономичного проектирования и установки свай.

Устойчивый метод улучшения грунта с использованием переработанных пластиковых штифтов

Аннотация

Выход из строя инженерных инфраструктур из-за недостаточной несущей способности и способности к сдвигу непригодного грунта основания является распространенной проблемой в районе Северного Техаса, что приводит к серьезным проблемам с техническим обслуживанием для Министерства транспорта Техаса (TxDOT). Основные проблемы, связанные со строительством на таком грунте основания, включают чрезмерную общую и неравномерную осадку фундамента, приводящую к снижению несущей способности и разрушению подпорной конструкции из механически стабилизированного грунта (MSE) при скольжении из-за недостаточного сопротивления сдвигу. Наиболее распространенный метод, используемый TxDOT для решения этой проблемы, заключается в удалении и замене существующего грунта соответствующим насыпным материалом. Однако чрезмерная стоимость, связанная с методом удаления и замены, привела к многочисленным исследованиям для разработки устойчивого альтернативного решения.Благородным подходом к улучшению проблемной почвы может быть использование переработанных пластиковых штифтов (RPP). RPP — это легкий материал, произведенный из переработанного пластика и других отходов. Он более устойчив к химическому и биологическому разложению по сравнению с другими альтернативами (например, бетонными сваями или деревянными сваями). Настоящее исследование обобщает разработку альтернативного устойчивого решения проблемы потери несущей способности из-за чрезмерной осадки конструкций и разрушения при скольжении из-за отсутствия достаточного сопротивления сдвигу в основании стены MSE. РПП обеспечивают дополнительную поддержку конструкций (например, насыпей) при забивке в слабый грунт основания в дополнение к слою георешетки. Геосетка выступает в качестве устройства передачи нагрузки, которое обеспечивает передачу нагрузки насыпи на РПП за счет выгиба грунта. Армирование RPP в сочетании с геосинтетикой помогает уменьшить как общую, так и неравномерную осадку конструкции за счет улучшения слабого грунта основания. Три одинаковых 6ft. высота испытательных участков под нагрузкой насыпи 15 футов x 15 футов.построены в фазе – I; одна в качестве контрольной секции (без RPP), в то время как две другие секции были оборудованы RPP длиной 10 футов размером 4 дюйма x 4 дюйма и 6 дюймов x 6 дюймов соответственно. По результатам полевого мониторинга осадка контрольной секции составила около 2,01 дюйма, а за счет использования арматуры RPP размерами 4 дюйма x 4 дюйма и 6 дюймов x 6 дюймов снижение осадки составило около 60% и 70% по сравнению с контрольной секцией были замечены соответственно. В рамках строительства и мониторинга этапа –II одна контрольная секция и одна 4-дюймовая.x 4 дюйма. Была построена усиленная секция RPP, и было обнаружено, что результат хорошо согласуется с наблюдением этапа – I. В исследовании также была предпринята попытка сосредоточиться на повышении сопротивления сдвигу основания стены MSE, построенной на жестком грунте фундамента, против разрушения при скольжении с использованием RPP, аналогичного сдвиговому шпонку. Исследования включали строительство двух идентичных испытательных секций стены MSE длиной 24 фута, загруженных грунтом обратной засыпки высотой 4 фута; у одного был фундамент, усиленный 10 футами.длинной 4 дюйма x 4 дюйма RPP с интервалом 3 фута по центру, в то время как другая секция служила контрольной секцией. Результат мониторинга производительности показал значительное боковое смещение для контрольной секции (3,8 дюйма), в то время как для усиленной секции смещения практически не наблюдалось. Для дальнейшей оценки увеличенная высота загрузки обратной засыпки на 5 футов показала боковое смещение на 1,76 дюйма для контрольной секции, которое уменьшилось примерно на 80% (0,29 дюйма) для усиленной секции RPP. Производительность испытательных секций была дополнительно оценена при численном моделировании с использованием конечно-элементного программного обеспечения PLAXIS 2D, и было проведено параметрическое исследование с использованием откалиброванной модели для оценки влияния размера, длины и интервала RPP для обоих случаев.Параметрическое исследование показало, что как вертикальная, так и боковая деформация уменьшаются с увеличением размера RPP и более узким расстоянием между RPP. Основываясь на результатах полевого мониторинга и анализа конечных элементов, ожидается, что RPP станут эффективным и экономичным армирующим материалом для улучшения грунта.

Пластмассовый смешанный железобетон — поведение

Поведение пластикового смешанного железобетона Колонны при осевом сжатии

Одной из основных экологических проблем на сегодняшний день является утилизация пластиковых отходов.Использование пластмасс в различных местах в качестве упаковочных материалов и продуктов, таких как бутылки, полиэтиленовые листы, контейнеры, упаковочные ленты и т. д., увеличивается с каждым днем. Это приводит к производству пластиковых отходов от всех видов жизни от промышленных производителей до бытовых пользователей. Чтобы обойти этот кризис загрязнения, многие продукты производятся из повторно используемых пластиковых отходов. С другой стороны, индийская строительная отрасль сталкивается с проблемами из-за нехватки и отсутствия строительных материалов.Итак, нам нужно искать новые строительные материалы, а также способ утилизации пластиковых отходов. Чтобы найти решение вышеуказанных проблем, одну из них можно использовать для решения другой. В этом экспериментальном исследовании была предпринята попытка использовать отходы пластика в бетоне, и были проведены исследования, в частности, на поведении сжимаемых элементов с различными пропорциями отходов пластика. Пластмассы, использованные в этом исследовании, представляли собой полиэтиленовые листы, сырой пластик (сырье, используемое для производства соломы), дорожные отходы (пластиковые отходы, собранные с обочин дороги, расплавляются и измельчаются) и пластиковая солома. Вышеупомянутые пластиковые отходы смешивали с цементным бетоном в различных пропорциях (от 0,1% до 2%) и отливали испытательные образцы (кубы и колонны) для изучения поведения пластичного бетона при осевом сжатии.

С. Гоури , старший преподаватель, и Н. Раджкумар , преподаватель кафедры гражданской инженерии, Инженерный колледж Эроде Сенгунтар, Тудупати, Эроде

Введение

Индийская бетонная промышленность сегодня потребляет около 400 миллионов тонн бетона в год, и ожидается, что менее чем за десятилетие этот показатель может достичь миллиарда тонн.Все материалы, необходимые для производства такого огромного количества бетона, поступают из земной коры, что ежегодно истощает ее ресурсы, создавая экологическую нагрузку. С другой стороны, в результате деятельности человека на Земле образуются твердые отходы в значительных количествах, т. е. более 2500 миллионов тонн в год, включая промышленные отходы, сельскохозяйственные отходы и другие отходы сельского и городского населения. Утилизация таких твердых отходов сопряжена с экономическими проблемами, а также экологическими и экологическими соображениями.Основная экологическая нагрузка при удалении твердых отходов может быть связана с наличием в них отходов пластика

Рисунок 1: Фотография, показывающая различные типы пластиковых материалов, использованных в исследовании

Пластик является одним из последних инженерных материалов, которые появились на рынке во всем мире. Некоторые разновидности встречающихся в природе термопластов были известны египтянам и римлянам, которые добывали и использовали эти пластмассы для различных целей. Пластмассы использовались в элементах ванн и раковин, гофрированных и гладких листах, напольной плитке, бесшовных полах, лакокрасочных материалах и настенной плитке.Помимо этого, отечественный пластик использовался в различных формах в качестве сумок, бутылок, банок, а также в различных медицинских целях. Произошел резкий рост производства пластмасс с 30 миллионов кН в 1955 году до 1000 миллионов кН в настоящее время. Подсчитано, что в среднем 25% всего производства пластика в мире используется строительной промышленностью. Потребление пластика на душу населения в развитых странах колеблется от 500 до 1000 н, в то время как в нашей стране оно составляет всего около 2 н.Однако в настоящее время растет осведомленность об использовании пластика в качестве полезного строительного материала в нашей стране. Эти типы использования обычно производят больше отходов, которые необходимо утилизировать надлежащим образом.

Рисунок 2: Фотография, показывающая размещение листа полиэтилена в форме куба

Экологически чувствительные сознательные люди осуждают использование пластмасс из-за большого количества загрязнений, вызванных их утилизацией. Однако это не является серьезной проблемой по сравнению с отходами и загрязнениями, создаваемыми множеством других отраслей промышленности.Небиоразлагаемые пластиковые изделия, используемые для производства бутылок для безалкогольных напитков, бутылок для молока и сока, пакетов для хлеба, бутылок для сиропа, кофейных чашек, пластиковой посуды и т. д., могут быть легко переработаны в ковры, бутылки для моющих средств, дренажные трубы, ограждения, поручни, пакеты для продуктов. , чехлы для автомобильных аккумуляторов, держатели для карандашей, скамейки, столы для пикника, придорожные столбы и т. д. Развивающаяся строительная отрасль потребляет огромное количество бетона, что приводит к истощению природных продуктов и вызывает загрязнение окружающей среды.

Пластмассы обычно стабильны и не поддаются биологическому разложению. Таким образом, их утилизация создает проблемы. Ведутся исследовательские работы по эффективному использованию отходов пластмасс в качестве добавок в битумные смеси для дорожных покрытий. Реконструированные пластмассы в значительной степени используются для решения проблем обращения с твердыми отходами. В этом исследовании делается попытка внести свой вклад в эффективное использование отходов пластмассы в бетоне, чтобы предотвратить вызываемые ими экологические и экологические нагрузки, а также ограничить сильное ухудшение состояния окружающей среды.

В этом исследовании сделана попытка внести свой вклад в эффективное использование бытовых отходов (пластика) в бетоне, чтобы предотвратить вызванное ими воздействие на окружающую среду, а также ограничить потребление большого количества природных ресурсов.

Четыре типа пластиковых материалов были выбраны для смешивания с бетоном: (1) Полиэтиленовый лист (2) Сырой пластик (3) Дорожные отходы (4) Пластиковая солома для изучения их поведения в сочетании с бетоном. Были полностью изучены свойства материалов, используемых в настоящих исследованиях, и найдена оптимальная смесь вышеперечисленных пластиковых материалов на основе их прочности на сжатие, растяжение при раскалывании и изгиб.После нахождения оптимальных процентных соотношений смеси при сжатии были отлиты железобетонные колонны и испытаны на прочность на сжатие. В ходе исследования было установлено, что бетон, смешанный с дорожными отходами, выдерживает большие нагрузки при сжатии. Также было обнаружено, что сырой бетон с пластиковой смесью, а также бетон с пластиковой соломой обеспечивает лучшую прочность, чем эталонная железобетонная колонна.

Обзор литературы

FORTA ECONO-NET производства FORTA Corporation, США представляет собой гомополимерное, полипропиленовое волокнистое армирование в сложенной фибриллированной (сетчатой) форме.Это используется для уменьшения усадки пластика и затвердевшего бетона, улучшения ударной вязкости, повышения сопротивления усталости и ударной вязкости бетона. Этот продукт не вызывает коррозии, немагнитен, химически инертен и на 100% устойчив к щелочам.

Рисунок 3: Фотография, показывающая расположение пластиковой соломинки в призматической форме

Лакшмипати и др. (2003) провели экспериментальные исследования для изучения пригодности использования модернизированных пластиков в качестве волокон для дорожных покрытий. Изучаемые свойства включают прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб при обратной циклической нагрузке, ударопрочность, пластическую усадку, стойкость к истиранию и т. д.Были предприняты попытки сравнить его со стальными волокнами. Результаты показали, что улучшение свойств бетона при меньших затратах достигается с помощью армированного бетона из реконструированного пластикового крошки.

Прабир Дас (2004) предположил, что пластмассы можно использовать в строительной отрасли в различных местах. Правильный выбор материала/марки и подходящие конструктивные соображения могут помочь заменить многие другие области применения. Легкий вес, гибкость конструкции, интеграция деталей, низкая стоимость системы, очень высокая производительность и улучшенный внешний вид продукта — вот основные характеристики использования инженерных пластиков.Инженерные термопласты и введение марок для конкретных применений бросили вызов традиционным материалам в промышленности. В этом документе представлена ​​вся необходимая информация по выбору подходящих инженерных пластиков, процесса и конструкции для преобразования обычного материала в инженерные пластики для повышения производительности и снижения стоимости системы.

Чандракаран (2004) объяснил результаты лабораторного экспериментального исследования, проведенного с целью использования пластиковых отходов (в виде полос), полученных из молочных пакетов, при строительстве дорожного покрытия. Результаты исследования показывают, что при добавлении пластиковых полос в почву повышается прочность на сдвиг, прочность на растяжение и значения CBR почвы. В этом исследовании используются пластиковые или полиэтиленовые листы толщиной 0,5 мм, которые имеют высокую плотность. В этом исследовании в качестве армирующего материала использовались три типа пластиковых полос. Первый был нарезан размером 20 мм x 40 мм, второй — размером 25 мм x 50 мм, а третий — размером 30 мм x 60 мм. Эти пластиковые полоски обладают бесчисленными преимуществами, такими как высокая прочность на растяжение, низкая проницаемость и т. д., Эти пластиковые полоски действуют как хороший барьер для газов и жидкостей и не подвергаются воздействию циклов смачивания и высыхания. Для всех полос, используемых в этой экспериментальной работе, поддерживается соотношение сторон, равное 2.

Рисунок 4: Фотография, показывающая смешивание необработанного пластика с бетоном

Агарвал (2004 г.) провел исследования на пилотном уровне с использованием промышленного лома ПВХ для разработки плит из ПВХ. Были предприняты усилия по разработке инновационного ряда таких альтернативных строительных материалов. Это было бы полезно для эффективного и экономичного сохранения нашего драгоценного леса и окружающей среды при коммерческой эксплуатации.Разработанные материалы в основном представляют собой альтернативы древесине, используемые в конструкции дверных ставней, рам, подвесных потолков, теплоизоляции и подобных приложений. Разработанные устойчивые альтернативные строительные материалы являются хорошей экономической заменой древесине и другим коммерчески доступным реконструированным древесным продуктам и могут быть полезны в экономически эффективных конструкциях.

Васудеван (2004 г.) в своем отчете привел наиболее полезные способы утилизации пластиковых отходов и прокладки дорог, которые были выявлены в ходе исследования, проведенного химическим факультетом инженерного колледжа Тиягараджар.Они сообщили, что отходы пластмассы могут быть использованы в производстве модифицированных легких кровель, мастичных полов и полимерного армированного бетона. Запатентован новый состав смеси отходов полимер-заполнитель. Они предположили, что использование отходов пластика для улучшения связывающих свойств является лучшим вариантом, чем утилизация или введение полного запрета на использование пластика. Сообщалось, что потребление пластика на душу населения в Индии составляет 3,5 кг, а на первичный пластик приходится 3.1 миллион тонн и переработанный пластик, один миллион. Использование в Тамилнаду, где производится более 7000 единиц производственного материала, оценивается в 2,4 миллиона тонн в год. «Культура мусора» сделала утилизацию пластиковых отходов серьезной проблемой для общественных организаций.

Рисунок 5: Фотография, показывающая смешивание дорожных отходов с бетоном

Утилизация использованного пластика путем засыпки земли может быть временным решением, а также влияет на подпитку грунтовых вод и активность почвенных микробов. Сжигание пластикового материала вызовет загрязнение воздуха, глобальное потепление и отсутствие сезона дождей. Проведенные до сих пор исследования показали, что отходы пластмассы могут быть использованы для изготовления блоков из полимерных заполнителей с керамикой и гранитом, которые можно использовать при укладке пешеходных дорожек. Блоки выдерживают нагрузку до 350 тонн и предотвращают проникновение воды. Их также можно использовать для футеровки каналов. Битумную смесь можно использовать в качестве покрытия поверх армированного картона для кровли. Помимо повышения прочности и долговечности кровли, используемой малоимущими, смесь обеспечит лучшую влагостойкость. Смесь пластиковых отходов с компонентами мастики и напольными материалами делает полы более прочными, особенно в промышленных помещениях.Отходы полимеров также придают большую прочность при смешивании с цементом в качестве железобетона. Автор предложил жителям и пользователям разделять пластик на своем участке и объединять раздельный пластик для прокладки дорог при содействии гражданского органа. Неправительственные организации могут участвовать в сборе пластиковых отходов и их сортировке с учетом денег, которые они могут принести.

Материалы и методы

В эксперименте использовали цемент марки 43 с удельным весом 3.15 использовался вместе с доступным на месте песком и заполнителями. Процентная крупность используемого цемента составляла 5%. Использовали песок с удельным весом 2,6 с модулем крупности 3,5, относящимся к зоне III. В эксперименте использовали крупный заполнитель с удельным весом 2,61 с размером пуха 20 мм и размером пуха 15 мм.

Пластмассы, использованные в исследовании

Четыре типа пластмасс, использованных в этом экспериментальном исследовании, представляли собой изделия из термопластов.Они,

Рис. 6: Фотография, показывающая испытательную установку для железобетонной колонны

1. Полиэтиленовый лист
2. Дорожный мусор
3. Сырой пластик
4. Пластиковая соломинка

1. Полиэтиленовые листы: Полиэтиленовые листы представляют собой органические полимеры, содержащие помимо водорода, кислорода и азота углерод. Толщина полиэтиленового листа, использованного в настоящем исследовании, составляла 250 микрон.
2. Дорожные отходы: Это не что иное, как пластиковые отходы, найденные на обочинах дорог, которые были собраны и подогреты.После нагревания продукты охлаждали, а полученный продукт измельчали. Эти измельченные пластиковые изделия были выбраны для смешивания с бетоном. Этот вид пластика упоминался как дорожный мусор.
3. Необработанные пластмассы: Сырье, используемое для производства пластиковых соломинок, называлось необработанными пластмассами. Это были пластиковые гранулы круглой формы белого цвета.
4. Пластиковая соломинка: Это пластиковые трубчатые изделия, используемые в повседневной жизни.Они были смешаны вместе с бетоном после разрезания их по поперечному сечению. Затем на следующий день отлитые образцы были расформованы и подвергнуты отверждению.

Методология испытаний

Рисунок 7: Фотография, показывающая испытанные образцы железобетонных колонн

Полиэтиленовые листы были разрезаны на 1 см на 10 см и уложены слоями между бетоном. Пластиковая соломка была разрезана по поперечному сечению на длину 10 см и уложена слоями между бетоном в соответствии с рассчитанным процентным соотношением.Процент добавления пластика варьировали от 0,1% до 1,5% по массе, и образцы отливали. Отлитые образцы выдерживали в течение 7 дней. Пропорция смеси, используемая в настоящем исследовании, составляла 1:1,5:3 с водоцементным отношением 0,5. Ингредиенты бетона, а именно. цемент, песок и заполнитель взвешивали и смешивали всухую. В эту сухую смесь добавляли расчетное количество дорожных отходов (и необработанных пластиков) и продолжали перемешивание до получения однородной смеси. Затем добавляли расчетное количество воды и снова тщательно перемешивали.Принимая во внимание, что для полиэтиленового листа (и пластиковой соломы) бетон хорошо перемешивали, а затем заливали слоями, вводя расчетное количество полиэтиленового листа (или пластиковой соломы). Отлитые образцы представляли собой кубы, цилиндры и призмы. Литые образцы после отверждения подвергали испытаниям на сжатие, испытание на растяжение при раскалывании и испытание на прочность при изгибе. Полученные результаты испытаний обсуждаются (с помощью графиков) в разделе «Результаты и обсуждение».

Результаты и обсуждения

Отливка образцов для испытаний

Размеры образцов для испытаний

Колонна имеет диаметр 100 мм и высоту 750 мм.Продольные стержни колонны состоят из 6 шт. диаметром 6 мм. Были использованы боковые связи из гладких стержней диаметром 5 мм, расположенных на расстоянии 85 мм по центру.

Используемые материалы

Таблица 1: Процент добавления пластика (для железобетонных колонн)
Серийный номер	Тип пластика	Процент добавки (по весу)	Вес добавленного пластика (г)
1.	Полиэтиленовый лист	0. 20	29,75
2.	Дорожный мусор	1,25	185,94
3.	Необработанные пластмассы	0,25	37,18
4.	Пластиковая соломинка	0,10	14,88

Для приготовления бетона использовались марки ВПК 43, песок речной и гранитный щебень, вода питьевая.Различные типы пластиковых отходов с их оптимальным процентным содержанием, как обсуждалось в предыдущей главе, были смешаны с обычным бетоном, чтобы определить влияние пластика на поведение колонны. Масса добавленных пластиков указана в таблице 1.

Литье

Колонны были отлиты в вертикальном положении. Арматурный каркас вставляется в форму из ПВХ. Нарезанные листы полиэтилена укладывались послойно между слоями бетона. Другие пластиковые материалы, такие как дорожные отходы и необработанный пластик, взвешивались до оптимального процентного содержания, смешивались с бетоном и затем заливались в форму.Пластиковая солома была разрезана по поперечному сечению и уложена слоями между бетоном. Настольный вибратор используется для достижения лучшего уплотнения. На следующий день образцы были извлечены из формы и подвергнуты отверждению в течение заданного количества дней.

После указанного периода отверждения (7 дней) образцы были взяты для испытаний.

Испытательная установка

Образцы колонн, отлитые из бетона с различными пластичными смесями, были испытаны на прочность на сжатие.Перед испытанием колонок были выбраны точки демек (на расстоянии 11,25 см, 26,25 см при длине датчика 15 см) с каждого конца колонки. Стальные гранулы прикрепляли к выбранным точкам demec на колонке для измерения деформации. Шесть стрелочных индикаторов располагались по высоте колонны, три с одной стороны колонны и остальные с противоположной стороны. Циферблатные индикаторы были размещены с интервалом 18,75 см по всей длине колонны.

Точки Demec были зафиксированы по окружности колонны в выбранных местах.Полная тестовая установка для тестирования колонны RC показана на рисунке.

Процедура испытаний

Образцы помещали на универсальную испытательную машину. Циферблатные датчики были размещены в указанных местах. Показания деформации были сняты с помощью датчика demec. Нагрузку на образец прикладывали постепенно. Показания деформации и прогибы были отмечены при заданных уровнях нагрузки. Нагрузку прикладывали непрерывно до разрушения образца. Тип неисправности был тщательно записан.

Результаты испытаний

Расчетные значения деформации для железобетонных колонн приведены в таблице 2.

Таблица 2 Прочность на сжатие различных железобетонных колонн
Серийный номер	Эталонные железобетонные колонны		Полиэтиленовые листы Смешанные железобетонные колонны		Необработанные пластмассовые смешанные железобетонные колонны		Смешанные железобетонные колонны для дорожных отходов		ЖБ-колонны из пластиковой соломы
	Нагрузка (кН)	Штамм x10 -3	Нагрузка (кН)	Штамм x10 -3	Нагрузка (кН)	Штамм x10 -3	Нагрузка (кН)	Штамм x10 -3	Нагрузка (кН)	Штамм x10 -3
1.	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2.	10	—	10	—	10	—	10	—	10	—
3.	20	0,07	20	0,16	20	1,23	20	0,08	20	0,027
4.	30	—	30	—	30	—	30	—	30	—
5.	40	0,12	40	0,19	40	3,80	40	0,09	40	0,16
6.	50	—	50	—	50	—	50	—	50	—
7.	60	0,12	60	0,37	60	5,40	60	0,11	60	1,25
8.	70	—	70	—	70	—	70	—	70	—
9.	80	0,19	80	1,67	80	5,09	80	0,20	80	1,33
10.	90	—	90	—	90	—	90	—	90	—
11.	100*	0,20	100	2,59	100	5.12	100	0,23	91,55*	1,37
12.			105,5*	2,67	108,5*	5. 14	110	—
13.							120	0,24
14.							122,5*	0,25
* Максимальная нагрузка

Несущая способность

Из исследований видно, что железобетонные колонны из полиэтиленовых листов выдерживают среднюю нагрузку 105. 5 кН на сжатие. Это было лучше, чем у эталонных железобетонных колонн, которые выдерживали среднюю нагрузку 100 кН.

Сравнение предельной несущей способности железобетонных колонн с различными пластиками приведено в таблице 3.

Таблица 3 Сравнение предельной и начальной трещинной нагрузки
Тип колонн	Эталонные железобетонные колонны	Полиэтиленовые листы Смешанные железобетонные колонны	Смешанные железобетонные колонны для дорожных отходов	ЖБ-колонны из необработанного пластика	ЖБ-колонны из пластиковой соломы
Максимальная нагрузка (кН)	100	105.5	122,5	108,5	91,55
Начальная нагрузка на трещину (кН)	35	35	102,5	52	45

Профиль деформации

Было обнаружено, что эталонные железобетонные колонны имеют максимальную деформацию 0,2×10 ^-3 при максимальной нагрузке 100 кН. Изменение деформации равномерно с увеличением нагрузки. Было обнаружено, что колонны из смешанных RC из полиэтиленовых листов имеют максимальную деформацию 2.67х10 ^-3 при максимальной нагрузке 105,5кН. Было обнаружено, что деформация увеличивается при незначительном увеличении нагрузки. ЖБ-колонны из смеси дорожных отходов имеют деформацию 0,25×10 ^-3 при максимальной нагрузке 122,5 кН. Было обнаружено, что профиль деформации имеет минимальное изменение в диапазоне нагрузок от 20 до 60 кН. Железобетонные колонны из сырого пластика смешанного бетона имеют максимальную деформацию 5,14×10 ^-3 в диапазоне нагрузок 108,5 кН. Из сделанных наблюдений было обнаружено, что смешанные колонны из необработанного пластика имеют максимальную деформацию по сравнению со всеми другими колоннами RC.ЖБ-колонны из пластиковой соломы имеют равномерную картину изменения деформации вплоть до начальной трещинной нагрузки, а деформация увеличивается с увеличением минимальной нагрузки.

Заключение

Пластиковый смешанный бетон можно использовать в простых бетонных конструкциях, а также в железобетонных конструкциях. В этом экспериментальном исследовании железобетонные колонны были отлиты путем смешивания оптимального процентного содержания пластмасс различных назначений, и была проверена прочность на сжатие.

В результате тщательного анализа были сделаны следующие выводы:

1. Оптимальный процент смеси полиэтиленового листа
   1. равен 0.2%
   2. Сырая пластиковая гранула содержит 0,25%
   3. Дорожные отходы составляют 1,25%
   4. Пластиковая соломка содержит 0,1%
2. Из перечисленных выше четырех материалов дорожные отходы дают лучшие результаты как при сжатии, так и при изгибе (для образцов из простого бетона)
3. Когда пластиковая солома смешивается с бетоном, ее можно использовать для менее важных бетонных работ. Например, бордюры пешеходных дорожек, тротуарные блоки и т. д.,
4. Поведение железобетонных колонн, смешанных с различными пластиковыми материалами, более или менее похоже
5. ЖБ-колонны со смешанным бетоном из дорожных отходов демонстрируют незначительное увеличение предельной несущей способности по сравнению с эталонной ЖБ-колонной
.
6. Железобетонные колонны с бетонной смесью из пластиковой соломы демонстрируют меньший боковой прогиб по сравнению с другими типами пластиковых материалов

Теоретическое исследование показало, что смешанный бетон из дорожных отходов и эталонная колонна дают практически одинаковые значения деформации при предельной нагрузке.Принимая во внимание, что бетонная колонна из полиэтиленового листа, смешанная колонна из необработанного пластика и смешанная колонна из пластиковой соломы демонстрируют широкий разброс деформации по сравнению с экспериментально предсказанным значением деформации. Это может быть связано с неправильным сцеплением между пластиковыми материалами и бетоном.

Ссылки

• Агарвал, 2004 г., «Экологически безопасные альтернативные строительные материалы», CE&CR, стр. 24-28, октябрь.
• Д-р С. Чандракаран, 2004 г., Стабилизация грунтов с использованием пластиковых полос в качестве армирующего материала, CE&CR, стр. 62-66, август
.
• Прабир Дас, 2004 г., «Технические пластмассы: продукты нового поколения для строительства», CE&CR, стр. 38-40.
• М. Лаксмипати и др. 2003 г., «Использование переработанных пластиковых лоскутков в качестве волокон в дорожных покрытиях», Материалы национального семинара «Фуристика в бетоне и строительстве», 3-5 декабря.
• Vasudevan.R, 2004, «Отходы пластика лучше использовать, чем утилизировать», The Hindu, стр. 5, 19 января.
• Индийские стандартные методы физических испытаний гидравлического цемента, IS 4031: 1968, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Спецификация индийского стандарта на обычный и низкотемпературный портландцемент, IS 8112: 1989, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Индийские стандартные методы испытаний заполнителей для бетона, IS 2386 (часть III), Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Индийский стандарт спецификации для крупных и мелких заполнителей из природных источников бетона, IS 383: 1963, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели
• Индийский стандарт по рекомендуемым руководствам по расчетам бетонных смесей, IS 10262: 1982, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Справочник по расчету бетонных смесей, СП: 23-1982.Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Индийский стандарт для отбора проб и анализа бетона, IS 1199: 1959, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Индийский стандарт методов испытаний на прочность бетона, IS 516: 1959, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Индийский стандарт на метод испытаний бетонных цилиндров на растяжение при раскалывании (подтвержден в 1987 г.), IS 5816: 1970, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
• Код индийских стандартов для простого и железобетона, IS 456: 2000, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.

Поставки георешетки для всех уровней строительства фундамента

Георешетка представляет собой тип сетки для стабилизации грунта и армирования земляного полотна, которая широко используется при строительстве дорог, автомагистралей, железных дорог и откосов. Используя георешетку, фундамент будет прочным и долговечным.

Материал георешетки

Георешетка обычно изготавливается из полипропилена или полиэтилена высокой плотности, которые устойчивы к ультрафиолетовому излучению, химически и биологически устойчивы.Кроме того, мы также можем поставить георешетку из стали, пластика, стекловолокна и полиэстера.

GEO-01: Пластиковая георешетка.

GEO-02: Геосетка из стекловолокна.

GEO-03: Полиэфирная георешетка.

GEO-04: Стальная пластиковая георешетка.

Георешетка выдавливается в лист, затем перфорируется в непрерывную сетку и, наконец, растягивается. Георешетка может растягиваться в разных направлениях, поэтому ее можно разделить на одноосную пластиковую георешетку, двухосную пластиковую георешетку, трехосную георешетку и четырехосную георешетку.

Одноосная пластиковая георешетка. Одноосная пластиковая георешетка относится к георешетке, растянутой в поперечном направлении. Это сформирует длинную прямоугольную сетку. Одноосная пластиковая георешетка образует компактную систему блокировки и обладает хорошей жесткостью на изгиб и высокой прочностью. Одноосная пластиковая георешетка дешевле других видов георешетки, подходит для малобюджетных инженерных и геотехнических проектов.

Двухосная пластиковая георешетка. Двухосная пластиковая георешетка изготовлена ​​из полипропилена. По сравнению с одноосной пластиковой георешеткой, которая растягивается в поперечном направлении, двухосная пластиковая георешетка растягивается как в поперечном, так и в продольном направлении. Двухосная пластиковая георешетка образует серию квадратных ячеек. Двухосная пластиковая георешетка имеет лучшую прочность, чем одноосная пластиковая георешетка. Может использоваться в конструкциях отстойных и шахтных тоннелей.

GEO-05: Одноосная георешетка с натяжками в поперечном направлении.

GEO-06: Двухосная георешетка с натяжками в поперечном и продольном направлениях.

Трехосная пластиковая георешетка. Как мы все знаем, треугольник — самая прочная конструкция. Трехосная пластиковая георешетка растягивается в равностороннем направлении, образуя треугольную структуру. Несколько треугольных сеток создают трехосную пластиковую георешетку и делают георешетку более прочной на растяжение, чем одноосная и двухосная пластиковая георешетка. Он широко используется в местах с высокой несущей способностью.

Пластиковая георешетка Quaaxial. Самая устойчивая и прочная конструкция среди всех видов георешетки. Изготовленная из полипропилена пластиковая георешетка quaaxial устойчива к ультрафиолетовому излучению и химическому и биологическому воздействию. Продольное, поперечное и 45-градусное растяжение обеспечивают высочайшую прочность георешетки на растяжение.

GEO-07: Пробная пластиковая георешетка с равносторонними натяжками.

GEO-08: Пластмассовая георешетка Quaaxial имеет продольное, поперечное и 45-градусное растяжение.

Применение георешетки

• Геосетка в основном используется при строительстве фундаментов дорог, автомагистралей, железных дорог и других конструкций дорожного полотна.
• Может использоваться на склоне, чтобы предотвратить стекание почвы на дорогу.
• Может использоваться в конструкциях шахтных тоннелей для усиления.

GEO-09: Пластиковая георешетка для укрепления проезжей части.

GEO-10: Геосетка пластиковая применяется при строительстве фундаментов железных дорог.

GEO-11: Пластиковая георешетка для укрепления шахт.

GEO-12: Георешетка может использоваться на склоне для предотвращения падения почвы.

Полипропиленовая одноосная георешетка технический лист

Товар	ППУГ50	ППУГ60	ППУГ80	ППУГ110	ППУГ150	ППУГ200	ППУГ260
Материал	Полипропилен (ПП)
Предел текучести при растяжении ≥ (кН/м)	50	60	80	110	150	200	260
Прочность на растяжение при 2% деформации ≥ (кН/м)	12	17	26	32	62	85	94
Прочность на растяжение при 5% деформации ≥ (кН/м)	28	35	48	64	110	145	185
Деформация Предел текучести Предел прочности при растяжении ≤ (%)	10
Длина рулона (м)	100			50
Ширина рулона (м)	1-3

Одноосная пластиковая георешетка из полиэтилена высокой плотности Технический лист

Товар	ПЕУГ35	ПЕУГ60	ПЕУГ80	ПЕУГ120	ПЕУГ150	ПЕУГ160	ПЕУГ200
Материал	Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)
Сажа ≥ (%)	2
Предел текучести при растяжении ≥ (кН/м)	35	60	80	120	150	160	200
Прочность на растяжение при 2% деформации ≥ (кН/м)	9	16	23	35	45	47	58
Прочность на растяжение при 5% деформации ≥ (кН/м)	18	31	44	65	92	93	115
Деформация Предел текучести Предел прочности при растяжении ≤ (%)	12
Длина рулона (м)	75			30
Ширина рулона (м)	1 или 2

Технический лист двухосной пластиковой георешетки

Артикул		БПГ-15	БПГ-20	БПГ-30	БПГ-40	БПГ-45
Материал		Полипропилен (ПП)
Минимум технического углерода ≥ (%)		2
Прочность на растяжение при 2% деформации ≥ (кН/М)	МД	5	7	10. 5	14	16
	СМД	5	7	10,5	14	16
Прочность на растяжение при 5% деформации ≥ (кН/м)	МД	7	14	21	28	32
	СМД	7	14	21	28	32
Предел текучести при растяжении ≥ (кН/м)	МД	15	20	30	40	45
	СМД	15	20	30	40	45
Штамм Предел текучести Штамм ≤ (%)	МД	13	13	13	13	13
	СМД	13	13	13	13	13
Размеры	Ширина рулона (м)	3.95	3,95	3,95	3,95	3,95
	Длина рулона (м)	50	50	50	50	50
	Вес рулона (кг)	38	50	68	96	110

Технический лист пластиковой георешетки Quaaxial

Технический паспорт пластиковой георешетки Quaaxial
Свойства индекса	Блок		Значения МД		+45℃ Значения		-45℃ Значения		-й Значения
Полимер	—		ПП		—		—		ПП
Прочность на растяжение при 2% деформации	кн/м		2. 3		1,6		1,6		2,3
Секущий модуль при деформации 2%	кн/м		115		80		80		115
Прочность на растяжение при 5% деформации	кн/м		5,3		3,7		3,7		5,3
Секущий модуль при 5% деформации	кн/м		106		74		74		106
Предел прочности при деформации	%		13		13		13		13
Секущая жесткость в 0.5% Штамм	кн/м		280		—		—		—
Технические характеристики QPG-170
Свойства указателя		Блок		Значения МД		+45℃ Значения		-45℃ Значения		-й Значения
Полимер		—		ПП		—		—		ПП
Прочность на растяжение при 2% деформации		кн/м		3. 4		2,4		2,4		3,4
Секущий модуль при деформации 2%		кн/м		170		120		120		170
Прочность на растяжение при 5% деформации		кн/м		8,0		5,6		5,6		8,0
Секущий модуль при 5% деформации		кн/м		160		112		112		160
Предел прочности при деформации		%		13		13		13		13
Секущая жесткость в 0.5% Штамм		кн/м		480		—		—		—
Технические характеристики QPG-230
Свойства индекса	Блок		Значения МД		+45℃ Значения		-45℃ Значения		-й Значения
Полимер	—		ПП		—		—		ПП
Прочность на растяжение при 2% деформации	кн/м		4. 6		3,2		3,2		4,6
Секущий модуль при деформации 2%	кн/м		230		160		160		230
Прочность на растяжение при 5% деформации	кн/м		10,6		7,4		7,4		10,6
Секущий модуль при 5% деформации	кн/м		210		148		148		210
Предел прочности при деформации	%		13		13		13		13
Секущая жесткость в 0.5% Штамм	кн/м		530		—		—		—

.