Федеральне Агентство з освіти Російської Федерації
Державний Технічний Університет
Технологічний Інститут
Кафедра хімічної технології
Науково-практична робота
На тему:
«Розробка технології зразків бетону, з використанням модифікованої полімерної арматури».
Виконав:
Перевірив:
2008

Зміст
1. Введення
2. Характеристика вихідної сировини
3. Об'єкти дослідження
4. Методи та методики дослідження
5. Результати експерименту та їх обговорення
6. Висновки
7. Висновок
8. Список використаної літератури

1. Введення
Як відомо, сталь є дуже міцним, вигідним у використанні, але дуже дорогим матеріалом. Тому вже давно вчені та фахівці всього світу намагаються знайти аналог сталі, який володів би подібними властивостями, але, разом з тим, витрати на нього були б мінімальні. Сьогодні серед прогресивних будівельних матеріалів, все більш широко застосовуються в будівництві, можна назвати групу полімерних і цементосодержащіх матеріалів, армованих волокном. З цих матеріалів уже будують мости та будівлі, їх використовують при реконструкції та посиленні існуючих споруд. Володіючи такими позитивними властивостями, як велика міцність, підвищена стійкість проти корозії, низька теплопровідність, ці матеріали дозволяють створювати нові конструкції і технології для будівництва мостів та інших штучних споруд. Використання текстильних матеріалів для армування бетону - це нова тенденція останніх років [1].
Широке використання полімерних матеріалів в сучасній техніці пов'язане з розробкою нових методів модифікації полімерів або окремих компонентів композиції. Основна тенденція промисловості пластмас в даний час полягає не стільки в розробці нових полімерів, скільки в модифікації відомих матеріалів.
Мета роботи: дослідним шляхом вивчити міцнісні характеристики, не модифікованої і модифікованої полімерної арматури, а також характеристики міцності бетонних зразків, неармованих і армованих модифікованої полімерної арматурою.

2. Характеристика вихідної сировини
Епоксидний олігомер діановая ряду, ЕД-20. Вибір епоксидного сполучного пояснюється широким температурним інтервалом затвердіння від 5 до 150 ⁰ С, відсутністю летючих продуктів при затвердінні, малою усадкою у процесі твердіння, високими електроізоляційними і механічними властивостями отриманих сітчастих полімерів. (ГОСТ 10587-93):
CH ₃
CH ₂ CH-CH _2-O - - C --O-[-CH ₂ -

CH ₃

CH ₂ CH ₃
-CH-CH2-O--C--O-] _{n-CH 2-CH} CH ₂
CH ₃
O
Властивості ЕД-20:

Зовнішній вигляд в'язка, прозора, жовтого

кольору рідина

Масова частка іона хлору,% 0,005

Масова частка епоксидних груп,% 20-25
Масова частка гідроксильних груп,% не більше 0,8
Масова частка летючих речовин,% не більше 0,8
Динамічна в'язкість, Па ∙ с (при 25 ± 0,1 ⁰ С) 12-25
Час желтінізаціі, ч 4
Зміст епоксидних груп,% 21,4
Середня молекулярна маса, кг / моль 0,4-0,6
Поліетиленполіамін (ПЕПа ТУ6-02-594-85) - суміш різних амінів. Даний затверджувач є ефективним і порівняно дешевим, що і пояснює вибір саме ПЕПа в якості затверджувача для епоксидної смоли.
H ₂ N (CH ₂ CH ₂ NH) _n H; n = 1-4
Це в'язка масляниста рідина від світлого до темно-бурого кольору з щільністю в межах 1000-1040 кг / м ^3, з вмістом аміноазота до 22%, загального азоту-29-34%, мінеральних домішок-0, 2% і хлору-0, 4%. У ПЕПа зміст низькокиплячих фракцій при залишковому тиску 10 мм рт. ст. і температурі до 240К становить близько 1% і кубового залишку, киплячого при температурі вище 473К не менше 55%.
ПЕПа розчиняється у воді, бензолі, етанолі, чотирихлористому вуглеці, слабо розчиняється в бензині, токсичний, викликає сильну корозію обладнання [2].
Скляні нитки (СН) (ГОСТ 17139-2000).
Характеризуються високою міцністю, тепло і хемостойкостью, не сорбують вологу, характеризуються низькою теплопровідністю, негорючі. СН термостійкі: температурний інтервал експлуатації від - 60 до +450 ⁰ С. питома міцність (відношення міцності при розтягуванні до щільності) вище, ніж у сталевий дроту.
Висока міцність при розтягуванні: скляні нитки мають дуже високу межу міцності при розтягуванні, що перевищує міцність інших текстильних волокон. Питома міцність перевищує аналогічну характеристику сталевого дроту.
Природа СН неорганічна, вони не горять і не підтримують горіння. Висока температура плавлення, дозволяє їх використовувати в області високих температур.
СН не впливають на більшість хімікатів і не руйнуються під їх впливом. Стійкі до дії грибків, бактерій і комах, не сорбують вологу, отже, не набухають, не розчиняються і не руйнуються під її впливом, вони мають низький коефіцієнт лінійного розширення та великий коефіцієнт теплопровідності. Ці властивості дозволяють експлуатувати їх при підвищених температурах [3].
Таким чином, властивості ниток залежать від умов одержання та умов їх експлуатації (табл.1).
Таблиця 1.
Основні властивості скляних ниток

Показники	Одиниці виміру	СН
Щільність	кг / м 3	1600-1800
Лінійна щільність	текс	0,012-0,014
Початковий модуль (модуль еластичності)	МПа	793
Напруга при розриві	МПа	17-34

3. Об'єкти дослідження
Полімерна арматура. При отриманні ПКМ, в якості сполучного, використовували епоксидну смолу ЕД-20, отверждающиеся поліетиленполіамін, а в якості армуючих наповнювачів - скляну нитку. Арматуру отримуємо шляхом просочення технічної нитки - розчином термореактивного пов'язує (епоксидного). Епоксидне сполучна отримуємо шляхом змішування смоли ЕД-20, затверджувача (ПЕПа) і ацетону в наступному масовому співвідношенні - 9,0:1,0:0,9. Беремо котушку з ниткою. Встановлюємо її на подаючий пристрій. Пропускаємо нитку через фіксують і направляючі елементи установки. Приготований розчин сполучного заливають у просочувальних ванну. Включивши установку, необхідно стежити за стабільністю подачі нитки в просочувальних ванну. Після проходження просочувальної ванни нитка, пройшовши через направляючі кільця, намотується на мотовило. У рух мотовило призводить двигун змінного струму. Передача обертального моменту від двигуна до мотовилом здійснюється за допомогою ремінної передачі. Кількість зроблених мотовилом оборотів реєструється лічильником нитки.
Після закінчення намотування витягаємо отриманий матеріал, попередньо зробивши надрізи вздовж осі мотовила. Пропусканням через кільце препреги надають форму циліндра, після чого зразок додатково обмотують одиночної просоченої ниткою. Далі отримані циліндри певної довжини піддають термостатування при певній температурі в інтервалі 30-70 градусів протягом 8-12 хв. Для остаточного затвердіння далі зразки витримують при кімнатній температурі протягом доби. Для вивчення впливу УФ випромінювання на кінетику твердіння і властивості одержуваного матеріалу в термостаті знаходиться джерело УФ випромінювання, який включається під час термостатування.
Таким чином, за пропонованою технологією обробка УФ опроміненням проводиться одночасно з термостатування.
Далі визначаємо характеристики матеріалу в отриманому виробі. Для цього з сценарий циліндрів випилюють зразки стандартних розмірів передбачених ГОСТом. Результати випробувань і розрахунків заносять в таблиці.
Експериментальна установка. При розробці технології модифікації полімерної арматури виникла необхідність створення установки для вивчення впливу ультрафіолетового випромінювання (УФІ) на фізико-механічні характеристики одержуваного нами матеріалу. Так як організація безперервного процесу виготовлення та модифікації матеріалу в лабораторних умовах не є можливою, нами було прийнято рішення про поділ стадій просочення, модифікації та формування. Таким чином, нами були виготовлені три функціонально незалежних пристрою.
Пристрій для просочення волокон і ниток сполучною (рис.1). Волокно або нитку з пакування 1 надходить на вхід просочувальної ванни 2. Ванна являє собою ємність, у якій відбувається просочення наповнювача розчином термореактивного пов'язує (епоксидного). Для забезпечення стабільного натягу і рівномірного просочення у ванні були встановлені направляючі елементи. Після проходження просочувальної ванни просочена нитка намотується на обертове мотовило 4. Передача обертального руху від електродвигуна 6 до мотовилом здійснюється за допомогою ремінної передачі 5. Рівномірність намотування забезпечується укладальником 3. За допомогою нього можна регулювати крок намотування. У рух укладальник наводиться електродвигуном постійного струму 8. Управління роботою укладальника здійснюється з пульта 7.

6

5

8

7

4

3

2

1

Рис.1. Схема пристрою для просочення СН сполучною:
1 - пакування з технічної ниткою; 2 - просочувальна ванна, 3 - укладальник;
4 - мотовило, 5 - ремінна передача; 6-електродвигун; 7-блок управління; 8 - електродвигун постійного струму.
Пристрій для обробки УФ випромінюванням (рис.2). Отриманий матеріал 1 у вигляді циліндрів певної довжини укладають на дротяний каркас 2 (мотовило), яке поміщали в робочу камеру 3. Внутрішня поверхня робочої камери покрита алюмінієвою фольгою, з метою рівномірного розподілу випромінювання в робочому об'ємі. У робочій камері встановлюється необхідна температура, яка регулюється і підтримується постійною протягом досвіду за допомогою нагрівача 6, включення якого здійснюється з контрольного термометра 9 через терморегулятор 8, контрольованого термометром 10. Після виходу на стабільний температурний режим включають опромінювач 4.
Як джерело УФІ використовується опромінювач бактерицидний настінний ОБН - 150 з лампою ДБ - 30 при довжині хвилі λ = 253,7 нм, яка забезпечує опромінення не менше 0,75 Вт / м ^3, на відстані до 1 м . Відстань від циліндричного УФІ до препреги становить 15 - 25 см .
Для досягнення рівномірного розподілу зв'язуючого, і для всебічного опромінення матеріалу дротове мотовило рекомендується обертати за допомогою приводу від електродвигуна 9.
Пристрій для формування (рис.3). Отриманий препреги укладається в нижню полуформу 1.1 і накривається верхній полуформой 1.1.Стягівающіе гайки 2 накручуються з обох сторін форми. У них вкручуються болти-ущільнювачі.

1.1

1.2

2

3

2

3

Рис.3. Схема пристрою для виготовлення зразків вироби:
1.1 - нижня полуформ; 1.2-верхня полуформ, 2 - стяжні гайки, 3 - болти-ущільнювачі.
Бетонні зразки. Основними технологічними операціями приготування бетонної суміші є дозування вихідних матеріалів та їх перемішування.
Найважливішою умовою приготування бетонної суміші із заданими показниками властивостей, а також забезпечення сталості цих показників від замісу до замісу є точність дозування складових матеріалів відповідно до робочого складом бетону. Дозування матеріалів виробляють дозаторами (мірниками) періодичного або безперервної дії. Перші можуть мати ручне, напівавтоматичне або автоматичне керування. Найбільш досконалі автоматичні дозатори за масою, що володіють високою точністю дозування, малою тривалістю циклу зважування (35-45 с) і легкістю управління.
У напівавтоматичних дозаторів завантажувальні затвори відкриваються і закриваються автоматично після наповнення мірника. Вивантажувальні отвір управляється вручну. Автоматичні дозатори управляються з центрального пульта. Відважування необхідної кількості матеріалу здійснюється автоматично в два етапи, спочатку приблизно на 90%. А потім - залишкове довешіваніе матеріалу. Управління автоматичними дозаторами може здійснюватися також за допомогою перфорованих карт, що представляють зашифрований код, відповідний заданій кількості дозованих матеріалів. Ця система дозволяє дозувати необмежену кількість складів суміші і повторювати заданий режим дозування будь-яке число разів. За існуючими нормами допускається відхилення в дозуванні повинно бути не більше ± 1% по масі для цементу і води, і не більше ± 2% для заповнювачів. Така точність може бути забезпечена тільки при дозуванні за масою.
Перемішування бетонної суміші виробляється у бетонозмішувачах періодичної і безперервної дії. У бетонозмішувачах періодичної дії робочі цикли машини протікають з перервами, тобто в них періодично завантажуються Зважена порції матеріалів, перемішуються і далі бетонна суміш вивантажується. У бетонозмішувачах безперервної дії всі три операції проводяться безперервно
Ємність бетонозмішувача визначається не виходом готового бетону, а сумою обсягів завантажуються матеріалів (без води). Перемішування повинно забезпечити суцільне обволікання зерен заповнювача та рівномірний розподіл розчину в масі крупно заповнювача.
Тривалість перемішування бетонної суміші залежить від рухливості бетонної суміші і ємності бетонозмішувача. Чим менше рухливість бетонної суміші і чим більше робоча ємність бетонозмішувача, тим більше оптимальний час перемішування.
Після ретельного перемішування, отриману бетонну суміш заливають у форми з наперед встановленими в них полімерними каркасами, після застигання бетонної суміші отримуємо бетонні зразки, армовані полімерної арматурою.
4. Методи та методики дослідження
Фізичні, фізико-хімічні та фізико-механічні властивості визначаються у відповідності зі стандартними методиками:
Щільність (ρ, кг / м ³⁾ ГОСТ 4620-84
Руйнівна напруга при статичному вигині (σ _виг, МПа)
ГОСТ 4648-71
Руйнівна напруга при статичному розтягуванні (σ _р, МПа)
Ударна в'язкість (а _уд, кДж / м ²⁾ ГОСТ 4647-80
Твердість за Бринеллю (H _B, МПа) ГОСТ 4670-91
Добове водопоглинання (W,%) ГОСТ 4650-80
Визначення лінійної щільності ниток і волокон (Т, текс)
Обробка УФІ препрегів для отримання полімерної арматури
Визначення щільності (ρ, кг / м ^3). Щільність зразків визначається з формули:
(1),
де m - маса зразка, м; V - об'єм зразка, см ^3.
Обсяг зразків з круглим перетином, визначається за формулою:
(2),
де h - висота зразка, см; S _окр - площа кола, см ^2.
Площа окружності знаходимо за формулою:
(3),
де r - радіус кола, див.
Обсяг зразків з прямокутним перетином визначаємо як:
(4),
де l - довжина зразка, см; b - ширина зразка, см; h - висота зразка, див.
Руйнівна напруга при статичному вигині (σ _виг, МПа). Випробування на статичний вигин проводять на спеціальних установках, а також на універсальних розривних машинах з використанням спеціальних пристосувань.
Для випробувань на статичний вигин використовуються зразки, які мають такі розміри: довжина L - не менше 80 мм , Ширина b = 10 0,5 мм, товщина h = 4 0,2 мм.
Для проведення випробування, зразок встановлюють на опори. Навантаження зразків проводять посередині, плавно, без поштовхів, з певною швидкістю, для стандартних зразків рівної 2 0,5 мм / хв, а для зразків інших розмірів рівної h / 2.
У процесі навантаження зразка, прогин і навантаження заміряє безперервно або в момент досягнення визначеного показника [4].
Руйнівна напруга при статичному вигині визначають за формулою:

(5),
де W _сили - момент сили, кгс · см; W _сопр - момент опору, см ^3.
Момент сили визначають за формулою:
(6),
де P - сила, кгс; L - відстань між опорами, див.
Момент опору розраховують за формулами:
для зразків мають прямокутну форму поперечного перерізу формула має вигляд:
(7),
де b - ширина зразка, см; h - висота зразка, см;
для зразків мають круглу форму поперечного перерізу момент опору розраховується як:
(8),
де r - радіус кола, див.
Таким чином:
(9),
для зразка з прямокутним перетином;
(10),
для зразка з круглим перетином.
Руйнівна напруга при статичному розтягуванні (σ _р, МПа). Статичні (квазистатическим) випробування полімерних матеріалів на розтяг, проводять на універсальних розривних машинах, призначених, для випробування полімерних матеріалів.
Для стандартних і додаткових механічних випробувань пластмас на розтяг використовуються зразки, що мають форму «подвійний лопатки». У зразках такої форми дуже мала концентрація напруги в місцях затиску, і зразок руйнується в межах робочої частини, а не на кінцях.
Для кріплення полімерних зразків до захоплень випробувальної машини застосовуються: клинові затискачі з гладкими, рифленими і зубчастими губками, важільні затискачі, одно-і двоступінчасті затискачі цангового типу, гвинтові затискачі з постійним підтисканням зразка.
При проведенні додаткових випробувань полімерних матеріалів на розтяг, зручно застосовувати зразки у формі «подвійний лопатки» з додатковими потовщеннями для кріплення вимірювальної апаратури. Перевага такої форми зразка перед стандартною «подвійний лопаткою» полягає в тому, що деформації вимірюються безпосередньо на базі зразка, і погрішності, внесені деформаціями розтягування, зрушення і зминання у затискачах, не впливають на вимірювану величину деформації робочої частини зразка.
При виборі швидкості розсування захоплень слід керуватися тим, щоб час від моменту прикладання навантаження до зразка до моменту його руйнування було не менше 1 хв. при випробуваннях матеріалів, що мають границю плинності, і не менше 30 сек. при випробуваннях матеріалів, що не мають межі текучості. Рекомендовані швидкості розсування захоплень: 1 0,5; 5 1,0; 25 2,5; 50 5,0; 100 10,0; 500 50,0 мм / хв. У процесі навантаження навантаження і подовження заміряють безперервно або в момент досягнення визначеного показника [5].
Руйнівна напруга при статичному розтягуванні визначають за формулою:
(11),
де F - поздовжня сила, Н; S - площа поперечного перерізу робочої зони зразка, м ^2.
Ударна в'язкість (а _уд, кДж / м ^2). Для того, щоб виявити здатність матеріалу чинити опір навантаженням, прикладеним з великою швидкістю, виробляють ударні випробування в режимах одноразового та багаторазового ударів. Висока швидкість деформації при ударі сприяє крихкому руйнуванню матеріалу. Крім того, відомо, що концентратори напружень у зразках, що піддаються удару, створюють у ряді випадків напружений стан, близький до всебічного розтягування, що сприяє крихкому руйнуванню. Тому найбільш небезпечними по відношенню до крихкого руйнування умовами роботи деталей конструкцій є ударні навантаження при наявності концентратора напружень. Деякою умовної постійної, що характеризує опір матеріалу крихкому руйнуванню є ударна в'язкість матеріалу - відношення величини роботи витраченої на руйнування зразка до найменшої площі поперечного перерізу зразка. Ударна в'язкість не має нічого спільного з фізичної в'язкістю і належить до порівняльних характеристик матеріалу.
Метод випробування полягає у руйнуванні зразка, встановленого горизонтально на двох опорах, ударом поперек зразка.
Випробування проводиться на маятникових копрах марок КДМ - 10, КМР - 01, КМІ - 025, КМ - 3. Удар за зразком проводиться посередині зразка.
Швидкості руху маятника при ударі повинні бути рівні: 2,9 +0,1 м / сек при максимальній енергії удару, що дорівнює від 0,5 до 5 Дж; 3,8 +0,2 м / сек при максимальній енергії удару більше 5 Дж.
Удар за зразком проводиться один раз. У тих випадках, коли зразок не руйнується, він повинен бути замінений іншим для випробування на копрі з великою енергією при збереженні тієї ж швидкості [6].
Ударна в'язкість розраховується за формулою:
(12),
де P - сила, кгс; S - площа поперечного перерізу зразка, м ^2.
Твердість за Бринеллю (H _B, МПа). Під твердістю розуміється здатність матеріалу протистояти впровадження у нього сторонніх предметів. При випробуваннях на твердість у поверхневий шар матеріалу вдавлюється індентор у вигляді кульки або конуса.
Твердість за Бринеллю H _B визначається за формулою:
(13),
де F - максимальне навантаження, Н; D - діаметр кульки, мм; h - глибина впровадження, мм.
Випробування проводять на твердомере, він представляє собою загартований сталевий кулька діаметром 5 мм . У ході випробувань зразок розташовують на опорній плиті приладу так, щоб поверхня зразка була перпендикулярна напрямку прикладання навантаження. Прикладають попередню навантаження, яке дорівнює 9,81 Н та встановлюють індикатор, який вимірює глибину вдавлювання, на нуль. Потім протягом 2-3 секунд прикладають основне навантаження. Випробувальна навантаження з урахуванням попереднього навантаження повинна бути дорівнює 49,1 Н; 132 Н; 358 Н; 961 Н. Навантаження вибирається таким чином, щоб глибина вдавлювання лежала в межах від 0,15 до 0,35 мм . Проводять не менше 10 вимірів [7].
Добове водопоглинання (W,%). Суть методу полягає в тому, що зразки поміщають у дистильовану воду, попередньо визначивши їх масу. Тривалість процесу складає 24 години. Після вилучення зразків з води їх знову зважують [8]. Водопоглинання визначають за формулою:
(14),
де m _н, m _к - початкова та кінцева маси зразка, м.
Визначення лінійної щільності нитки (Т, текс) Лінійну щільність мікропластіков визначаємо наступним чином. Беремо вихідну або просочену нитку і нарізаємо з неї зразки довгої 10 см. Потім зважуємо кожен зразок і записуємо результати. Розрахунки проводимо за формулою:
(15), де m - маса зразка, м; l - довжина зразка, м.
Обробка УФІ препрегів для отримання полімерної арматури. Мікропластік отримуємо шляхом просочення технічної нитки - (СН) - розчином термореактивного пов'язує (епоксидного). Епоксидне сполучна отримуємо шляхом змішування смоли ЕД-20, затверджувача (ПЕПа) і ацетону в наступному масовому співвідношенні -9,0:1,0:0,9. У результаті мікропластік у вигляді просоченої нитки намотуємо з великим кроком на дротяний обертається каркас (мотовило), яке поміщаємо в робочу камеру. Внутрішня поверхня робочої камери покрита алюмінієвою фольгою, з метою рівномірного розподілу випромінювання в робочому об'ємі. У робочій камері встановлюємо необхідну температуру, яку регулюємо і підтримуємо постійною протягом досвіду за допомогою нагрівача, що включається автоматично за допомогою контактного термометра і терморегулятора, контрольованого термометром. Після встановлення стабільного температурного режиму включаємо опромінювач.
Як джерело УФІ використовуємо опромінювач бактерицидний настінний ОБН - 150 з лампою ДБ - 30 при довжині хвилі λ = 253,7 нм, яка забезпечує опромінення не менше 0,75 Вт / м ^3, на відстані до 1 м . Відстань від циліндричного УФІ до препреги становить 15 - 25 см .
Для досягнення рівномірного розподілу зв'язуючого і для всебічного опромінення препреги дротове мотовило рекомендується обертати за допомогою приводу від електродвигуна.
Кінетику твердіння препрегів вивчали в інтервалі 20 - 80 ⁰ С і тривалості твердіння в інтервалі 3 - 45 хвилин (рис. 4), при цьому оптимальними умовами, що забезпечують досить швидке затвердіння, є t = 50 ⁰ С, τ - 10 хвилин.
5. Результати експерименту та їх обговорення
Розрахунки для полімерної арматури
Визначення щільності (ρ, кг / м ^3):
;
m ₁ = 34,6 г ;
m ₂ = 34,5 г ;
m ₃ = 32,6 г ;
V - визначали методом занурення полімерної арматури в мірний циліндр з водою = 30 мл.
;
;


Руйнівна напруга при статичному вигині (σ _виг, МПа):
;
P ₁ = 172 кгс; L = 6 см ;
P ₂ = 214 кгс; p = 3,14;
P ₃ = 195 кгс; r = 0,125 см .




Руйнівна напруга при статичному розтягуванні (σ _р, МПа):
;
F ₁ = 704 кгс; S = 0,78 см ^2.
F ₂ = 601 кгс;
F ₃ = 690 кгс;




Ударна в'язкість (а _уд, кДж / м ^2):
;
  P ₁ = 325 кгс · см; S = 0,78 см ^2.
P ₂ = 318 кгс · см;
P ₃ = 320 кгс · см;




Твердість за Бринеллю (H _B, МПа):
;
h = 4,7 мм ; F = 39,8 Н;
h = 3,9 мм ; P = 3,14;
h = 4,2 мм; D = 5мм.
;
;


Добове водопоглинання (W,%):
;
m _1н = 34,6 г ; M _1к = 35,5 г ;
m _2н = 34,5 г ; M _2к = 36,3 г ;
m _3н = 32,6 г ; M _3к = 33,5 г .



 
Таблиця 2.
Порівняння фізико-механічних характеристик полімерної арматури

Вид впливу: термообробка + УФІ
Напов- ні- тель	Кол. ніт.	s р, МПа	Δσ р, %	s і,   МПа	Δσ і, %	r, кг / м 3	а уд, кДж / м 2	Δа у, %	Н В, МПа	ΔН, %	W, %	ΔW, W, %
СН	155	85	12	298	23	1120	416	5	596	3	2,6	2
Вид впливу: термообробка
СН	155	76	-	242	-	1120	395	-	578	-	3,3	-

Застосування УФІ призводить до збільшення міцності отриманих виробів. Найбільш значне збільшення УФІ надає на σ _і (до Δσ _і = +23%). На другому місці σ _р (до Δσ _р = 12%) і у меншій мірі на H _Б (до ΔH _Б = +3%).
Таблиця 3.
Порівняння основних механічних характеристик полімерної арматури з аналогами (над рискою абсолютні значення, під рискою - питомі значення, тобто віднесені до щільності ρ, г / см ³⁾

Матеріал	s р, МПа	s і, МПа	а уд, кДж / м 2	Н В, МПа
СН	85	298	416	596
	75	266	371	532
Сталева арматура	1010	-	300	2000
	128	-	38	254

Питомі значення ударної в'язкості у сталі значно нижче, ніж у полімерній арматури наповненою скляних ниток.
Аналогічні розрахунки були проведені для малих бетонних зразків без арматури (рис.4) та зразків, армованих модифікованої полімерної арматурою (мал. 5).
SHAPE \ * MERGEFORMAT

40мм

40мм x 160мм

40мм

40мм x 160мм

Рис.4. Чи не армований бетонний Рис. 5. Зразок, армований зразок полімерної арматурою
Таблиця 4.
Порівняння фізико-механічних характеристик бетонних виробів без арматури і виробів з арматурою

Вид вироби	s і,   МПа	Δσ і, %	r, кг / м 3	Δr, %	а уд, кДж / м 2	Δа уд, %	W, %	ΔW, %
Без арматури	180	-	2000	-	18	-	11	-
Виріб з СН	260	44	1900	5	40	122	11	-

Значення виробів, армованих модифікованої стеклонаполненного арматурою збільшується в 2 рази в порівнянні з не армованими виробами. Застосування арматури призводить також до збільшення міцності бетонних виробів при статичному згині на 40%.

6. Висновки
Досвідченим шляхом, визначили і порівняли фізико-хімічні та фізико-механічні характеристики, не модифікованої полімерної арматури та арматури модифікованої УФІ, а також бетонних зразків, армованих полімерної арматурою і бетонних зразків без арматури.
У результаті проведених випробувань з'ясували, що застосування УФІ призводить до збільшення міцності отриманих виробів. Найбільш значне збільшення УФІ надає на σ _і (до Δσ _і = +23%). На другому місці σ _р (до Δσ _р = 12%) і у меншій мірі на H _Б (до ΔH _Б = +3%). Застосування УФІ призводить до збільшення міцності матеріалів, армованих нітронів на 5 -50%., А вироби з армованих матеріалів відрізняються від стандартних зразків ПКМ підвищеною міцністю і твердістю і зниженим водопоглинанням.
Порівнявши основні механічні характеристики полімерної арматури зі сталевою, можна зробити висновок, що слушні значення ударної в'язкості у сталі значно нижче, ніж у полімерній арматури наповненою скляних ниток.
З розглянутих фізико-механічних характеристики бетонних виробів без арматури та виробів з полімерної арматурою видно, що значення виробів, армованих модифікованої стеклонаполненного арматурою збільшується в 2 рази в порівнянні з не армованими виробами. Застосування арматури призводить також до збільшення міцності бетонних виробів при статичному згині на 40%.

7. Висновок
В даний час завдання збільшення обсягів випуску довговічних і ефективних матеріалів композиційного типу, здатних тривалу і надійну роботу конструкцій і споруд в агресивних середовищах, стає надзвичайно актуальною.
Радикальним способом підвищення якості, надійності і довговічності бетонних конструкцій стало застосування в будівництві бетонів, армованих хімічними волокнами, бетонних блоків з арматурою на основі хімічних волокон, а також бетонів армованих полімерної арматурою.
Армування бетонів полімерної арматурою дозволяють збільшити міцність бетонів та їх якість.
Каркасна технологія допомагає зменшити вартість і трудовитрати при виготовленні виробів, знизити усадку і підвищити тріщиностійкість бетонних виробів. [9]
Таким чином, бетони, армовані хімічними волокнами і полімерної арматурою, мають хорошу зносостійкість і високу міцність. На відміну від бетонів, армованих сталевою арматурою бетони, армовані полімерної арматурою, не піддаються корозії. Застосування каркасної структури підвищує фізико-механічні показники, а також призводять до зниження напружень у конструкціях.
Застосування полімерної арматури дозволяє істотно знизити масу конструкцій, підвищити корозійну стійкість, стійкість до агресивних середовищ, розширювати архітектурні можливості, скоротити трудові витрати, перевершуючи за багатьма властивостями традиційні матеріали.

8. Список використаної літератури
1. Овчинников, А.І. Нові матеріали та вироби мостобудування: навчальний посібник / А.І. Овчинников. - Саратов. : Саратовський держ. техн. ун-т, 2004. -163 С.
2.Енціклопедія полімерів - М.: Радянська енциклопедія, 1979. - Тому 2,3.
3. Асланова, М. С. Скляне штапельне волокно / М.: Хімія, 1969. - 268с. / М. С. Асланова. - Скляні волокна. - М.: Хімія, 1979. -
4. ГОСТ 4648-71. Пластмаси. Метод випробування на статичний вигин. - Введено 01.01.1973. На заміну ГОСТ 4648-63. - М.: Видавництво стандартів, 1971. - 22 с.
5. ГОСТ 22840-90. Машини для випробування матеріалів на розтяг, стиск і вигин. Загальні технічні вимоги. - Введено 01.05.90. - М.: Видавництво стандартів, 1990. - 29 с.
6. ГОСТ 19109-84. Пластмаси. Метод визначення ударної в'язкості по Изодом. - Введено 01.07.1985. На заміну ГОСТ 19109-73. - М.: Видавництво стандартів, 1984. 19 с.
7. ГОСТ 4670-91. Пластмаси. Визначення твердості. Метод вдавлювання кульки. - Введено 01.01.1993. На заміну ГОСТ 4670-77. - М.: Видавництво стандартів, 1991. - 21 с.
8. Болдирєв, А. С. Будівельні матеріали: довідник / А.С. Болдирєв, П.А. Золотов, О.М. Люсов. - М.: Стройиздат, 1989. - 567 с.: Іл.
9. Кестельман, Н.Я. Термічна обробка полімерних матеріалів у машинобудуванні / Н.Я. Кестельман. - М.: Машинобудування, 1968. - 412 с.