ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия

1 Под "армирующим наполнителем" в настоящем стандарте понимается армирующий наполнитель, изготовленный из непрерывного волокна. Данный термин не является синонимом термина "наполнитель".

2 Для изготовления АКП используют непрерывные армирующие наполнители из стекловолокна, базальтоволокна, углеволокна и арамидного волокна.

1 К поперечным размерам относится толщина или диаметр волокна.

2 В зависимости от технологии производства различают непрерывное или штапельное волокно.

1 К прекурсорам относятся, например, полиакрилонитрильные или гидратцеллюлозные волокна.

2 В зависимости от предела прочности и модуля упругости углеродные волокна подразделяются на волокна общего назначения, высокопрочные, среднемодульные, высокомодульные и сверхвысокомодульные.

5.1.1 АКП должна изготовляться по технологической документации, утвержденной в установленном порядке, и соответствовать требованиям настоящего стандарта.

5.1.2 АКП должна изготовляться из термореактивной смолы и содержать обязательный непрерывный армирующий наполнитель в количестве не менее 75% по массе.

5.1.3 По физико-механическим показателям АКП должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3

5.1.4 Физико-механические характеристики АКП различных видов должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 4.

Таблица 4

5.1.5 Предел прочности при растяжении и модуль упругости при растяжении АКП должны быть не менее значений, указанных в документах изготовителя. Если в документах изготовителя приведены более высокие значения предела прочности и модуля упругости, то следует руководствоваться требованиями документации изготовителя.

5.1.6 Климатическое исполнение АКП - УХЛ2 по ГОСТ 15150.

5.2.1 Идентификационные признаки АКП, характеризующие торговую марку, геометрические показатели и параметры периодического профиля, должны быть указаны в документации изготовителя.

5.2.2 По показателям внешнего вида (дефектам) АКП должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 5.

Таблица 5

5.3.1 Материалы, применяемые для изготовления АКП, должны соответствовать требованиям нормативных документов и технической документации, иметь сопроводительную документацию, подтверждающую их соответствие требованиям данных нормативных документов и технической документации, включая протоколы испытаний.

5.4.1 Упаковка продукции должна иметь четкую, легко читаемую маркировку.

5.4.2 Маркировку осуществляют с помощью этикеток.

5.4.3 Маркировку наносят на этикетку печатным способом.

5.4.4 К каждой упаковке должна быть прикреплена этикетка. Способ и место крепления этикетки должны быть указаны в документах изготовителя.

5.4.5 Расположение этикетки должно обеспечивать однозначную визуальную идентификацию продукции без нарушения ее упаковки.

5.4.6 Маркировка должна сохраняться в течение всего срока годности при хранении, транспортировании и погрузочно-разгрузочных работах.

5.4.7 Маркировка АКП должна содержать следующие данные:

- наименование;

- наименование страны-изготовителя;

- наименование предприятия-изготовителя;

- юридический адрес предприятия-изготовителя;

- товарный знак (товарная марка) предприятия-изготовителя;

- основные потребительские свойства и/или характеристики;

- информацию о сертификации;

- номер партии и дату изготовления;

- состав (комплектность);

- условное обозначение;

- число изделий в упаковочной единице;

- общая длина в упаковочной единице;

- штамп контролера ОТК и подпись упаковщика;

- обозначение стандарта и/или технических условий, по которым изготовляется и идентифицируется;

- штриховой код;

- транспортная маркировка по ГОСТ 14192 с нанесением манипуляционного знака "Беречь от влаги".

Примечание - При маркировке АКП должны быть соблюдены нормы законодательства, действующего в каждом из государств - участников Соглашения и устанавливающего порядок маркирования продукции информацией на государственном языке.

5.5.1 Упаковка должна обеспечивать целостность АКП при погрузочно-разгрузочных операциях, транспортировании и хранении.

5.5.2 АКП одной партии мерной длины упаковывают в связки, по согласованию с потребителем допускается упаковывать в мотки или барабаны по 4.8.

5.5.3 АКП мерной длины должны быть плотно уложены и прочно обвязаны в поперечном направлении через каждые 1-1,5 м, при этом расстояние крайних мест перевязки от торцов должно быть 10-20 см.

5.5.4 Мотки должны быть обвязаны двумя диаметрально расположенными обвязками, а связки мотков прочно скреплены двумя-тремя обвязками.

5.5.5 Обвязку осуществляют шпагатами по ГОСТ 17308 или лентами по ГОСТ 3560.

5.5.6 При ручной погрузке и разгрузке масса связки, мотка или барабана, а также масса неупакованных стержней АКП не должны превышать 80 кг.

5.5.7 При механизированной погрузке и разгрузке масса связки, мотка или барабана регламентируется видом и техническими характеристиками подъемных механизмов на предприятии-изготовителе и у потребителей. Ручную разгрузку оговаривают в заказе.

А.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

А.2.2 При отборе и подготовке образцов АКП для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

А.2.3 Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

А.2.4 В качестве образцов для испытаний используют мерные отрезки, длиной , мм, которую определяют по формуле

,                                                   (A.1)

где - длина шага периодического профиля, мм.

А.2.5 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

А.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

А.4.2 Измеряют длину каждого образца три раза, поворачивая его на угол 120° после каждого измерения. Среднее значение трех измерений округляют до 0,1 мм. Длина образца должна быть измерена с погрешностью не более 0,1 мм.

А.4.3 В емкость для гидростатического взвешивания заливают дистиллированную воду, выдержанную при комнатной температуре в течение 2 ч.

А.4.4 Захват без образца погружают в емкость с водой, обнуляют или регистрируют показания весов.

А.4.5 На захвате крепят образец и фиксируют показание весов , затем образец погружают вместе с захватом в воду и фиксируют показание весов .

Б.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Б.2.2 Длину испытательных муфт следует принимать из условий, чтобы разрыв образца происходил в пределах длины рабочего участка без проскальзывания в испытательных муфтах.

Б.2.3 Длина образца для испытания определяется длиной рабочего участка и длиной двух испытательных муфт.

Рекомендуемая конструкция и размеры испытательной муфты для проведения испытаний в соответствии с рисунком Б.1, таблицей Б.1.

Б.2.4 Допускается использование более коротких образцов при условии, что разрушение происходит в пределах длины рабочего участка без проскальзывания в испытательной муфте.

Б.2.5 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Б.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Б.3.2 Система регистрации данных должна обеспечивать непрерывную регистрацию нагрузки, деформации и перемещений. Минимальное регистрируемое значение должно быть:

Б.3.3 В качестве тензометров применяют экстензометры или линейные датчики перемещений, которые должны записывать удлинение образца во время испытаний с точностью не менее 0,002% длины отрезка между датчиками.

Б.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

Б.4.2 При установке образца на испытательную машину следует контролировать точность совпадения продольной оси образца с линией соединения двух испытательных муфт.

Б.4.3 Экстензометр или линейные датчики перемещений следует устанавливать посредине рабочего участка на расстоянии от испытательных муфт не менее 8 стержня, при этом длина базы для измерения предельной деформации должно быть не менее 8 стержня.

Б.4.4 Предполагаемую максимальную нагрузку, Н, определяют по результатам пробного испытания опытного образца.

Б.4.5 Систему регистрации данных следует включать за несколько секунд до начала нагружения. В ходе испытаний скорость нагружения должна быть постоянной и обеспечивающей разрушение образца за время от 3 до 10 мин.

Б.4.6 Деформации следует регистрировать до уровня нагрузок, составляющих не менее 50% предела прочности при растяжении.

Если разрушение образца произойдет в испытательной муфте или образец выскальзывает из нее, то следует провести дополнительное испытание образца из той же партии.

Диаграмма "нагрузка - деформация" должна быть построена на основании измерений нагрузки и деформаций, регистрируемых экстензометром.

Б.5.1 Предел прочности , МПа, определяют по формуле

,                                                       (Б.1)

где - разрушающая нагрузка, Н;     

- площадь поперечного сечения стержня , мм.

Б.5.2 Значение начального модуля упругости , МПа, рассчитывают как отношение приращений нагрузок при растяжении в интервале от 0,2 до 0,5 и деформаций по формуле

,                                               (Б.2)

где - нагрузка, составляющая (50±2)% разрушающей нагрузки, Н;     

- нагрузка, составляющая (20±2)% разрушающей нагрузки, Н;     

- деформация, соответствующая нагрузке;

- деформация, соответствующая нагрузке .     

Б.5.3 Относительное удлинение при разрушающей нагрузке , мм/мм, рассчитывают по формуле

.                                                (Б.3)

Значения оцениваемой характеристики и величин определяют с точностью до 0,001.

Статистическую обработку результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 8.207.

В.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

В.2.2 Образец для испытаний (см. рисунок В.1) состоит из отрезка стержня, на концах которого на клеевом слое установлены испытательные муфты.

В.2.3 Общая длина образца определяется конструкцией втулок.

В.2.4 Длина рабочего участка стержня, расположенного между втулками, должна быть 6.

В.2.5 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

В.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

В.3.2 Приспособление для испытания образцов на сжатие (см. рисунок В.2) состоит из направляющей втулки, обеспечивающей возможность приложения нагрузки строго вдоль оси стержня, и двух испытательных муфт, установленных на концах и обеспечивающих разрушение образца на рабочем участке.

В.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

В.4.2 Образец устанавливают в испытательную машину.

В.4.3 Включают измерительный комплекс и привод испытательной машины в режим испытания. Рекомендуемое значение скорости от 5 до 15 мм/мин. Нагрузка должна прилагаться постепенно, не подвергая образец ударам.

В.4.4 Нагружение следует продолжать до разрушения образца. Если разрушение образца произойдет вне рабочей зоны, то следует провести дополнительное испытание образца из той же партии.

В.4.5 Разрушающую нагрузку определяют с точностью до 0,001.

Г.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Г.2.2 Образец для испытаний представляет собой стержень, длина которого определяется конструкцией приспособления для испытания, но не менее 250 мм независимо от диаметра.

Г.2.3 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Г.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Г.3.2 Приспособление для испытаний должно состоять из держателя опытного образца с продольной V-образной выемкой (см. рисунок Г.1), прямоугольной выемки для фиксации верхнего и нижних ножей с U-образными выемками или проходными отверстиями (см. рисунок Г.2) для установки образцов, калиброванными под их диаметр.

Г.3.3 Сумма двух промежутков между одним верхним и двумя нижними ножами должна быть не менее 0,25 мм.

Г.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

Г.4.2 Образец вставляют в центре приспособления для испытаний и устанавливают на испытательной машине.

Г.4.3 Поверхность верхнего ножа должна соприкасаться с нагружающим устройством испытательной машины, зазор не допускается.

Г.4.4 Включают измерительный комплекс и привод испытательной машины в режим испытания. Скорость увеличения касательных напряжений должна составлять от 5 до 15 мм/мин. Нагрузка должна прилагаться постепенно, не подвергая образец ударам.

Г.4.5 Образец должен срезаться кромками ножей одновременно в двух плоскостях, сближаясь вдоль граней, перпендикулярных к его оси.

Г.4.6 Для уменьшения трения граней ножей их поверхность разрешается шлифовать, полировать или покрывать тонким слоем смазки.

Г.4.7 Нагружение следует продолжать до разрушения образца.

Г.4.8 Разрушающую нагрузку определяют с точностью до 0,001.

Г.4.9 В процессе испытаний с помощью электронного датчика перемещений плит гидравлического пресса измеряют вертикальные перемещения стержня с точностью 0,01 мм.

Д.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Д.2.2 Образцы для испытаний осевым выдергиванием из куба состоят из бетонных кубов, по центру которых вертикально устанавливают стержень АКП с испытательной муфтой перпендикулярно или параллельно направлению укладки бетона (см. рисунок Д.1). Размеры бетонных кубов в зависимости от диаметра АКП указаны в таблице Д.1.

Д.2.3 Вне зоны сцепления заделанный в бетон стержень должен быть защищен поливинилхлоридным вкладышем или трубкой.

Д.2.4 Поверхность образца с вертикально заделанным стержнем следует закрыть стальной квадратной плитой с длиной стороны не менее 200 мм и толщиной 20 мм, которая используется как несущая поверхность при испытаниях и исключает силовое воздействие на бетонный куб. В центре плиты должно быть отверстие для стержня необходимого диаметра.

Д.2.5 Образцы для испытаний балки на изгиб (см. рисунок Д.2) состоят из двух половинок, соединенных между собой в растянутой зоне испытуемым стержнем АКП, а в сжатой зоне шарниром в виде двух закладных деталей и стальным цилиндром между ними. АКП на середине каждой из половинок имеет зону сцепления с бетоном, равную 10, а вне зоны сцепления - расположенную в поливинилхлоридной трубке.

Д.2.6 Рекомендуется следующий метод укладки бетона в форму:

- бетонную смесь укладывают четырьмя слоями примерно одинаковой толщины и штыкуют каждый слой 25 раз металлическим стержнем диаметром 16 мм;

- после уплотнения верхнего слоя заглаживают поверхность и защищают от испарения влаги, в т.ч. и в зоне примыкания вертикально установленного стержня с бетоном.

Д.2.7 К бетону предъявляют следующие требования:

- размер заполнителя 20-25 мм;

- марка подвижности бетонной смеси П3;

- класс бетона по прочности на сжатие В25.

Д.2.8 Прочность бетона на сжатие определяют по кубам с размером ребра 100 мм числом не менее 3 шт. Распалубку образцов проводят не ранее 24 ч после изготовления. Образцы хранят в нормальных условиях. Возраст образцов при испытаниях - 28 сут.

Д.2.9 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Д.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Д.3.2 Для измерения проскальзывания АКП в бетоне используют тензометры, линейные датчики перемещений, аналоговые или цифровые индикаторы с точностью показаний до 0,01 мм (измерители проскальзывания).

Д.3.3 Для изготовления образцов для испытаний требуются:

- металлические формы для изготовления бетонных кубов и балок с отверстиями для установки стержня АКП необходимого диаметра, которые должны быть водонепроницаемыми и легко демонтироваться без повреждений стержней;

- испытательные муфты в соответствии с таблицей Б.1 приложения Б.

Д.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

Д.4.2 Образец для испытаний осевым выдергиванием из куба устанавливают так, чтобы опорная плита бетонного куба, из которой выступает свободный конец стержня, соприкасалась через мягкую прокладку с подвижной траверсой испытательной машины (см. рисунок Д.3).

Д.4.3 Несущий блок должен находиться на опоре, которая передает реакцию на силоизмерительное устройство испытательной машины.

Д.4.4 Выступающий стержень должен проходить через узел несущего блока и опорную пластину, а испытательная муфта должна быть установлена через неподвижную траверсу или в зажимах испытательной машины.

Д.4.5 На свободном конце стержня устанавливают измеритель проскальзывания.

Д.4.6 Расстояние между верхней поверхностью неподвижной траверсы или зажимов испытательной машины до поверхности, где установлен измеритель проскальзывания, измеряют с точностью до ±0,01 мм.

Д.4.7 Если стержень разрушился или проскользнул в испытательной муфте раньше, чем произошло его проскальзывание в бетоне, или вследствие растрескивания бетона значительно снизилась прилагаемая нагрузка, то данные измерений не принимают, а испытания повторяют на дополнительном образце из той же партии.

Д.4.8 Если в результате испытаний произошло раскалывание бетона, то требуется увеличить размер ребра бетонных кубов или использовать для испытаний балки.

Д.4.9 Испытания балки на изгиб проводят по схеме испытания, приведенной на рисунке Д.4. На торцах балки, на конце стержня устанавливают измеритель проскальзывания.

Д.4.10 Регистрацию прилагаемой нагрузки, показания измерителя проскальзывания проводят с равным шагом, который составляет 10% предполагаемой нагрузки проскальзывания стержня на значение 0,25 мм. На каждом шаге нагрузки образцы для испытаний выдерживают 15 с и в это время снимают показания измерителей проскальзывания. Затем образец нагружают до разрыва стержня или разрушения бетона, или проскальзывания стержня на 2,5 мм, регистрируют нагрузку и значение проскальзывания с точностью ±0,01 мм.

Д.4.11 Нагружение образца проводят со скоростью не более 20 кН/мин.

Д.5.1 Строятся диаграммы "напряжение сцепления - проскальзывание" для каждого образца.

Д.5.2 Определяют средние напряжения сцепления, вызывающие проскальзывание свободного конца стержня 0,05; 0,10 и 0,25 мм и максимальное напряжения сцепления.

Д.5.3 Напряжение сцепления с бетоном , МПа, для испытаний осевым выдергиванием из куба вычисляют по формуле

,                                                (Д.1)

где - прилагаемая нагрузка, Н;

- номинальная длина окружности стержня, , мм;

- длина заделки стержня в бетон, мм.

Д.5.4 На каждом шаге прилагаемой нагрузки значение проскальзывания на свободном конце стержня вычисляют как разность показания измерителя проскальзывания и упругого удлинения стержня.

Д.5.5 Упругое удлинение , мм, определяют по формуле

,                                                   (Д.2)

где - нагрузка, Н;

- длина от верхней поверхности неподвижной траверсы или зажимов испытательной машины до места установки измерителя проскальзывания на свободном конце стержня, мм;

- модуль упругости, МПа;

- площадь поперечного сечения, , мм.

Д.5.6 Напряжение сцепления с бетоном , МПа, для испытаний балки на изгиб вычисляют по формуле

.                                                  (Д.3)

Д.5.7 Осевое усилие в стержне , Н, в середине балки вычисляют по формуле

,                                                   (Д.4)

где - общий момент в сечении, который разделяет балку на половинки, Н·мм;

- плечо внутренней пары в сечении, разделяющее балку на две половины, равное расстоянию от оси стержня до оси стального цилиндра в сжатой зоне, мм.

Е.3.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Е.3.2 Общая длина образцов по схеме А в соответствии с Б.2.3 приложения Б.

Е.3.3 Образцы для испытаний по схеме Б в соответствии с Д.2.2 приложения Д.

Е.3.4 Бетонную смесь укладывают в соответствии с Д.2.6 приложения Д.

Е.3.5 Требования к бетону в соответствии с Д.2.7, Д.2.8 приложения Д.

Е.3.6 Торцевые поверхности образцов по схеме А и Б необходимо покрыть тонким слоем эпоксидной смолы, чтобы избежать проникания щелочного раствора в массив стержня.

Е.3.7 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Е.4.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Е.4.2 Щелочной раствор должен моделировать жидкую фазу бетона и иметь состав: 8,0 г и 22,4 г на 1 л дистиллированной воды.

Е.4.3 Значение рН щелочного раствора должно находиться в пределах от 12,6 до 13. До и во время испытаний щелочной раствор следует держать в закрытой емкости, чтобы исключить взаимодействие с воздуха и испарение.

Е.4.4 Испытательные муфты в соответствии с таблицей Б.1 приложения Б.

Е.5.1 Испытания образцов по схеме А проводят в такой последовательности:

- перед погружением в щелочной раствор образец следует высушить до постоянной массы при температуре (100±2) °С;

- образцы помещают в щелочной раствор с постоянной температурой (60±3) °С на 30 сут, при этом допускается выдерживать в щелочном растворе не весь образец, а рабочий участок между испытательными муфтами;

- после выдержки образец вынимают из щелочного раствора, промывают в дистиллированной воде, высушивают при температуре (100±2) °С не менее 4 ч, а затем взвешивают ();

- на стержни устанавливают испытательные муфты и испытывают на растяжение до полного разрушения в соответствии с приложением Б.

Е.5.2 Испытания образцов по схеме Б проводят в такой последовательности:

- образцы погружают в щелочной раствор с постоянной температурой (60±3) °С на 30 сут, при этом допускается выдерживать в щелочном растворе не весь образец, а часть образца, сцепляемую с бетоном;

- после выдержки образец вынимают из щелочного раствора;

- на один конец образца устанавливают испытательную муфту, предназначенную для крепления его с испытательной машиной, второй конец образца (выдержанный в щелочном растворе) устанавливают в бетон в соответствии с Д.2.3, Д.2.4 приложения Д;

- после 28 сут твердения бетона образец устанавливают в испытательную машину по схеме, показанной на рисунке Д.3;

- проводят испытания по Д.4.2, Д.4.3, Д.4.4, Д.4.6, Д.4.8, Д.4.10 приложения Д и определяют предел прочности сцепления с бетоном.

Е.5.3 Величину рН щелочного раствора по вариантам А и Б измеряют до испытания и после.

Е.5.4 Внешний вид образца (цвет, изменение поверхности и геометрических размеров) контролируют до и после выдержки в щелочном растворе в соответствии с 8.1 и 8.8.

Е.5.5 При испытаниях на растяжение нагружение образца проводят со скоростью от 5 до 15 мм/мин.

Е.5.6 При испытаниях выдергиванием из куба нагружение образца проводят со скоростью не более 20 Н/мин или 1 мм/мин.

Е.5.7 Свойства материалов стержней оценивают только тогда, когда образцы разрушаются на рабочем участке. В тех случаях, когда разрушение или проскальзывание происходит в зоне испытательной муфты, данные не принимают и проводят дополнительные испытания на образцах той же серии.

Е.6.1 Изменение массы стержня , %, рассчитывают по формуле

,                                          (Е.1)

где - масса образца после выдержки в щелочном растворе, г;     

- масса образца в исходном состоянии, г.

Е.6.2 Предел прочности при растяжении рассчитывают по формуле (Б.1).

Е.6.3 Изменение предела прочности при растяжении, *, % рассчитывают по формуле

,                                             (Е.2)

_______________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

где - предел прочности после выдержки, МПа;     

- предел прочности в исходном состоянии, МПа.

Е.6.4 Предел прочности сцепления стержня с бетоном рассчитывают по формуле (Д.3) приложения Д.

Е.6.5 Изменение предела прочности сцепления с бетоном, , % рассчитывают по формуле

,                                             (E.3)

где - предел прочности сцепления после выдержки, МПа;

- предел прочности сцепления в исходном состоянии, МПа.

Статистическую обработку результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 8.207.

Ж.3.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя;

- условное обозначение;

- тип волокна и связующего вещества;

- дату изготовления;

- номер партии;

- число и размеры образцов;

- показатели, для контроля которых отобраны образцы;

- подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Ж.3.2 Длина образцов для испытаний должна быть 12. Длина рабочего участка этих образцов должна находиться в пределах 9±2 мм.

Ж.3.3 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Ж.4.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

- нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

- измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5%;

- скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 м/мин*.

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Ж.4.2 Для испытания образцов должно применяться устройство, схема которого приведена на рисунке Ж.1.

Ж.4.3 Устройство состоит из:

- смонтированной на станине нагревательной камеры, обеспечивающей возможность нагрева образца до температуры 200 °C;

- нагружающего механизма;

- датчика силы с погрешностью измерения не более 0,5%;

- датчика температуры с погрешностью измерения не более 1%.

Устройство должно быть оснащено средствами управления скорости нагрева, которые обеспечивают рост температуры в нагревательной камере в пределах (1,0±0,2) °C/мин, и программно-измерительным комплексом для регистрации и обработки результатов испытаний.

Ж.4.4 Схема испытания образца при определении температуры начала размягчения опытного образца (см. рисунок Ж.2):

- образец 3 с опорами 8 помещают в предварительно охлажденную до комнатной температуры нагревательную камеру 2 ;

- образец изгибают через нажимной наконечник нагружающего механизма 5 до заданного значения прогиба;

- фиксируют значения температуры в нагревательной камере и соответствующие ей значения силы сопротивления образца изгибу датчиками 6 и 7 в течение всего периода испытаний;

- включают нагревательную камеру в рабочий режим, обеспечивающий скорость нагрева 1 °C/мин, и постепенно нагревают до заданной температуры, превышающей значение температуры во второй точке -перехода;

- в процессе нагрева камеры с заданной частотой регистрируют значения температуры в камере и соответствующие им значения сопротивления образца поперечному изгибу.

Ж.5.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

Ж.5.2 Нагрузка, действующая на образец, должна составлять 10% значения разрушающей нагрузки при заданной испытательной базе (расстояние между опорами). Предполагаемое значение разрушающей нагрузки, Н, определяют по формуле

,                                                   (Ж.1)

где - длина рабочего участка образца, мм.

Для образцов круглого сечения значение , мм, находят по формуле

.                                                    (Ж.2)

Ж.5.3 Устройство для испытаний настраивают на значение испытательной базы, соответствующее значению .

Ж.5.4 Настраивают датчики измерения силы и температуры.

Ж.5.5 Образец устанавливают в устройство, чтобы нажимной наконечник прибора воздействовал на середину рабочего участка образца, находящегося между опорами.

Ж.5.6 С помощью нагружающего механизма изгибают образец до тех пор, пока приложенная к нему нагрузка не станет равной нагрузке в соответствии с Ж.5.2. Нагрузку контролируют по показаниям силоизмерительного датчика.

Ж.5.7 Выдерживают образец при заданном положении не менее 5 мин. После этого включают нагревательную камеру в рабочий режим и следят за изменением температуры в ней.

Ж.5.8 При повышении температуры в камере на 1 °С начинают запись термомеханической диаграммы - массива значений температуры и силы (, ).

Ж.5.9 Массив записывают с дискретностью изменения температуры не более 2 °С.

Ж.5.10 После завершения испытания образец извлекают из камеры, а камеру охлаждают до комнатной температуры.

Ж.6.1 В процессе обработки результатов испытаний должны быть проанализированы термомеханические диаграммы каждого испытанного образца.

Ж.6.2 Строят график термомеханической диаграммы образца в координатах , используя массив (, ), с помощью программы обработки экспериментальных данных, например "Microsoft Excel".

Ж.6.3 На графике визуально оценивают приближенное положение границ начального и рабочего участков диаграммы. При необходимости на повторном этапе обработки данных положение границ начального и рабочего участков диаграммы может быть уточнено.

Ж.6.4 Начальный участок термомеханической кривой (предшествующий началу размягчения полимерной матрицы) аппроксимируют линейной функцией и с помощью программы обработки данных находят константы и этой функции.

Ж.6.5 Для каждого значения массива находят приведенную нагрузку по формуле

,                                                (Ж.3)

где - значение температуры в массиве, °С;

- значение усилия в массиве, Н;

и - значения эмпирических констант прямой, аппроксимирующей начальный участок зависимости нагрузки , с которой образец сопротивляется изгибу от температуры в нагревательной камере.

Ж.6.6 Строят новый массив данных (, ), рабочий участок которого аппроксимируют сигмоидом по формуле

,                                      (Ж.4)

где , , , - эмпирические константы сигмоида, аппроксимирующего экспериментальные данные.

Для нахождения констант рекомендуется использовать функцию под номером 8011 программного продукта "Table Curve Windows v.1.10".

Ж.6.7 С помощью программного продукта "Table Curve Windows v.1.10" находят значения первой и второй производной температуры от математической функции [], с помощью которой аппроксимируют рабочий участок зависимости приведенных значений нагрузки , приложенной к образцу во время испытаний, от значений температуры в нагревательной камере.

Ж.6.8 Значение температуры, при которой вторая производная от функции [] имеет минимальное значение, принимают за температуру , для которой на термомеханических диаграммах находят численные значения функции и ее первой производной .

Ж.6.9 Значение температуры, при которой вторая производная от функции [] имеет максимальное значение, принимают за температуру .

Ж.6.10 Значение температуры, при которой первая производная от функции [] имеет минимальное значение, принимают за температуру , °С.

Ж.6.11 По полученным значениям , и оценивают правильность предварительной оценки границ начального и рабочего участков диаграммы термомеханической кривой и принимают решение о необходимости повторной обработки диаграммы.

Ж.6.12 Предельную температуру эксплуатации , °С, рассчитывают по формуле

,                                  (Ж.5)

     
.                                       (Ж.6)

Ж.7.1 Температура в испытательной камере должна быть измерена с погрешностью не более 2 °C.

Ж.7.2 Сопротивление образца поперечному изгибу должна быть измерена с погрешностью не более 0,5% максимального значения силы, полученного во время испытаний.

Ж.7.3 Значения определяемых характеристики, констант и других величин, которые используются в промежуточных расчетах, должны быть определены с точностью до 0,001.