Отчет по практике: Разработка технологии образцов бетона с использованием модифицированной полимерной арматуры
(12),
где P – сила, кгс; S – площадь поперечного сечения образца, м2 .
Твёрдость по Бринеллю (HB , МПа). Под твёрдостью понимается способность материала противостоять внедрению в него посторонних предметов. При испытаниях на твёрдость в поверхностный слой материала вдавливается индентор в виде шарика или конуса.
Твёрдость по Бринеллю HB определяется по формуле:
(13),
где F – максимальная нагрузка, Н; D – диаметр шарика, мм; h – глубина внедрения, мм.
Испытания проводят на твердомере, он представляет собой закалённый стальной шарик диаметром 5 мм. В ходе испытаний образец располагают на опорной плите прибора так, чтобы поверхность образца была перпендикулярна направлению приложения нагрузки. Прикладывают предварительную нагрузку, равную 9,81 Н и устанавливают индикатор, измеряющий глубину вдавливания, на ноль. Затем в течение 2-3 секунд прикладывают основную нагрузку. Испытательная нагрузка с учётом предварительной нагрузки должна быть равна 49,1 Н; 132 Н; 358 Н; 961 Н. Нагрузка выбирается таким образом, чтобы глубина вдавливания лежала в пределах от 0,15 до 0,35 мм. Проводят не менее 10 измерений[7].
Суточное водопоглощение (W, %). Суть метода заключается в том, что образцы помещают в дистиллированную воду, предварительно определив их массу. Продолжительность процесса составляет 24 часа. После извлечения образцов из воды их снова взвешивают[8]. Водопоглощение определяют по формуле:
(14),
где mн , mк - начальная и конечная массы образца, г.
Определение линейной плотности нити (Т, текс) Линейную плотность микропластиков определяем следующим образом. Берем исходную или пропитанную нить и нарезаем из нее образцы длинной 10 см. Затем взвешиваем каждый образец и записываем результаты. Расчеты проводим по формуле:
(15), где m – масса образца, г; l – длина образца, м.
Обработка УФИ препрегов для получения полимерной арматуры. Микропластик получаем путем пропитки технической нити – (СН) – раствором термореактивного связующего (эпоксидного). Эпоксидное связующее получаем путем смешивания смолы ЭД-20, отвердителя (ПЭПА) и ацетона в следующем массовом соотношении -9,0:1,0:0,9. В результате микропластик в виде пропитанной нити наматываем с большим шагом на проволочный вращающийся каркас (мотовило), которое помещаем в рабочую камеру. Внутренняя поверхность рабочей камеры покрыта алюминиевой фольгой, с целью равномерного распределения излучения в рабочем объеме. В рабочей камере устанавливаем необходимую температуру, которую регулируем и поддерживаем постоянной в течение опыта при помощи нагревателя, включаемого автоматически с помощью контактного термометра и терморегулятора, контролируемого термометром. После установления стабильного температурного режима включаем облучатель.
В качестве источника УФИ используем облучатель бактерицидный настенный ОБН – 150 с лампой ДБ – 30 при длине волны λ=253,7 нм, которая обеспечивает облученность не менее 0,75 Вт/м3 , на расстоянии до 1 м. Расстояние от цилиндрического УФИ до препрега составляет 15 – 25 см.
Для достижения равномерного распределения связующего и для всестороннего облучения препрега проволочное мотовило рекомендуется вращать при помощи привода от электродвигателя.
Кинетику отверждения препрегов изучали в интервале 20 – 80 0 С и продолжительности отверждения в интервале 3- 45 минут (рис. 4), при этом оптимальными условиями, обеспечивающими достаточно быстрое отверждение, являются t = 50 0 С, τ – 10 минут.
5. Результаты эксперимента и их обсуждение
Расчеты для полимерной арматуры
Определение плотности(ρ, кг/м3 ):
;
m1 = 34,6 г;
m2 = 34,5 г;
m3 = 32,6 г;
V- определяли методом погружения полимерной арматуры в мерный цилиндр с водой = 30 мл.
;
;
Разрушающее напряжение при статическом изгибе (σизг, МПа):
;