Дослідження взаємозв’язку між межею міцності і тривалою втомленістю сталевої арматури залізобетонних конструкцій тривалого терміну експлуатації в агресивних середовищах
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.14.2024.125-135Ключові слова:
Тріщиностійкість, наводнення, втомленість, циклічність, арматураАнотація
Відомо, що процес втомленості починається з пластичної деформації поверхневих шарів металу арматури. Причому, переміщення дислокацій в умовах повторно-змінних навантажень спостерігається при навантаженнях нижче границі пружності металу. Швидкість локальної пластичної деформації при циклічному деформуванні на декілька порядків перевищує швидкість деформування при статичному навантаженні.
Ковзання дислокацій починається в зернах із сприятливою орієнтацією поблизу концентраторів напружень. Зі збільшенням числа циклів в поверхневих шарах зростає щільність дислокацій і кількість вакансій.
При досягненні базової кількості циклів NR формується поверхневий зміцнений шар металу з великою кількістю зародкових тріщин, розмір яких не досягає критичного значення.
Підвищення числа циклів не може спричинити подальший розвиток руйнування в такому шарі. Тільки, коли напруження перевищують границю витривалості тріщини досягають критичної довжини, після чого починається процес їх зливу в магістральну тріщину з розповсюдженням останньої.
Результати експериментальних досліджень свідчать про сильний вплив дифузійного водню на статичні і циклічні параметри тріщиностійкості.
Встановлено, що з ростом наводнення, особливо, коли вміст водню перевищує 5 см3100г, різко знижується як статична міцність, так і тривала міцність (втомленість).
Причому, для цих областей розчину водню в арматурній сталі характерні в’язкий характер руйнування, в той час як для сильно наводненої арматури (від 5 до 12 см3100г притаманне крихке руйнування по механізму мікровідколу в загартованій (мартенситній чи трооститній структурі).
Аналіз отриманих експериментальних результатів дозволив визначити оптимальний вміст водню в арматурній сталі ( 3-5 см3 100г), перевищення якого спричинить зниження тріщиностійкості арматури в процесі тривалої експлуатації, особливо в корозійно-агресивних середовищах.
Питання втомленості арматурних сталей на сьогоднішній день, дуже актуальне.
Посилання
Gots V.I., Lastivka O.V., Berdnyk O.Yu., Tomin O.O., Shilyuk P.S. Corrosion resistance of polyester powder coatings using fillers of var-ious chemical nature. – Key Engineering Mate-rials.–Vol.864.115-121 (Scopus) DOI: https://doi.org/10.4028/www.sci-enific.net/KEM.864.115
https://www.scintific.net/KEM.864.115
Berdnyk O Yu, Lastivka O V, Maystrenko A A, Amelina N O. Processes of structure formation and neoformation of basalt fiber in an al-kaline environment. – IOP Conf. Series: Mate-rials Science and Engineering. – Innovative Technology in Architecture and Design (ITAD 020). – Vol. 907. – 012036. (Scopus)
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/907/1/012036/pdf
Lipatov Y. V., Gutnikov S. I., Manylov M. S., Zhukovskaya E. S., Lazoryak B. I. High alkali-resistant basalt fiber for reinforcing concrete // Materials & Design. – 2015. – V. 73. – P. 60–66
Jun Z. Application and research status of concrete canvas and its application prospect in emergency engineering. - Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 2020. 15 р.
Xu J., Design of functional cotton fabric via modified carbon nanotubes. - Pigment and Resin Technology. 2020. Vol. 49 (1). рр. 71-78.
Kundu C.K. Sol-gel coatings from DOPO-alkoxysilanes: Efficacy in fire protection of polyamide 66 textiles. - 2020. Vol. 125. 109483.
Malucelli G. Sol-Gel and layer-by-layer coatings for flame-retardant cotton fabrics: Recent advances. - Coatings. 2020. Vol. 10 (4). pp. 333.
Vachnina T.N. Improvement of fire protection of wood board and textile materials for premises with a massive stay of people. - IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 962 (2). 022008.
Dietzel Y. Development of a environmentally friendly, halogen-free flame-retardant coating on the basis of high-performance submicron metal hydroxides. - Gummi, Fasern, Kunststoffe. 2015. Vol. 68 (7). рр. 490-496.
Makarenko, V. D., & Morgun, I. D. (1991). Special features of the effect of barium on the mechanical properties of metal deposited in welding with calcium fluoride electrodes. Weld-ing International, 5(9), 726-728.
Gots V.I., Lastivka O.V., Berdnyk O.Yu., Tomin O.O., Shilyuk P.S. Corrosion resistance of polyester powder coatings using fillers of var-ious chemical nature. – Key Engineering Mate-rials.–Vol.864.115-121 (Scopus)
DOI:https://doi.org/10.4028/www.scien-tific.net/KEM.864.115
https://www.scintific.net/KEM.864.115
Berdnyk O Yu, Lastivka O V, Maystrenko A A, Amelina N O. Processes of structure for-mation and neoformation of basalt fiber in an al-kaline environment. – IOP Conf. Series: Mate-rials Science and Engineering. – Innovative Technology in Architecture and Design (ITAD 020). – Vol. 907. – 012036. (Scopus)
Pokhodnya, I. K., Ponomarev, V. E., Mili-chenko, S. S., Skorina, N. V., Makarenko, V. D., Marchenko, A. E., & Gorpenyuk, V. N. (1987). Effects of type of binder and its composition on the welding and properties of elec-trodes with basic coatings. Welding Interna-tional, 1(2), p.116-118.
Jun Z. Application and research status of con-crete canvas and its application prospect in emer-gency engineering. /Wei X., Xingzhong W., Lihai S., Jiang W. //Journal of Engineered Fi-bers and Fabrics. 2020. 15 р.
Makarenko V. Hydrate Formations Model-ing for the Oil and Gas Facilities Reconstruc-tion. / Makarenko V.,Vynnykov Y., Liashenko A., Pet-rash O //Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innova-tions. ICBI 2019. Lecture Hydrate Formations Modeling for the Oil and Gas Facilities Reconstruction Notes in Civil Engineering, vol 73. Springer, Cham. – p. 651-658.
Xu J. Synthesis and properties of cotton fabric functionalized by dimethyl phosphite and per-fluorohexyl group grafted graphene oxide. /Zhang J., Xu J., Zhang Z., Zhang H. //Pigment and Resin Technology. 2020. Vol. 48 (6). рр. 515-522.
Shi F. Study on UV-protection and hydrophobic properties of cotton fabric functionalized by gra-phene oxide and silane coupling agent. /Xu J., Zhang Z. //Pigment and Resin Technology. 2019. Vol. 48 (3). рр. 237-242.
Choi K. Fire protection behavior of layer-by-layer assembled starch-clay multilayers on cot-ton fabric. /Seo S., Kwon H., Kim D., Park Y.T. //Journal of Materials Science. 2018. Vol. 53 (16). рр. 11433-11443.
Dolez P.I. A quantitative method to compare the effect of thermal aging on the mechanical perfor-mance of fire protective fabrics. /Tomer N.S., Malajati Y. //Journal of Applied Polymer Sci-ence. 2019. Vol. 136 (6). 47045. 7 р.
Zhou S. Flame Retardancy and Mechanism of Cotton Fabric Finished by Phosphorus Contain-ing SiO2 Hybrid Sol. /Huangfu W., You F., Li D., Fan D. //9th International Conference on Fire Science and Fire Protection Engineering. 2019. 9055847. 7 р.
Kundu C.K. Sol-gel coatings from DOPO-alkoxysilanes: Efficacy in fire protection of pol-yamide 66 textiles. /Song L., Hu Y. //European Polymer Journal. 2020. Vol. 125. 109483.
Malucelli G. Sol-Gel and layer-by-layer coatings for flame-retardant cotton fabrics: Recent advances. //Coatings. 2020. Vol. 10 (4). pp. 333.
Vachnina T.N. Improvement of fire protection of wood board and textile materials for premises with a massive stay of people. /Susoeva I.V., Ti-tunin A.A. //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 962 (2). 022008.
Dietzel Y. Development of a environmentally friendly, halogen-free flame-retardant coating on the basis of high-performance submicron metal hydroxides. //Gummi, Fasern, Kunststof-fe. 2015. Vol. 68 (7). рр. 490-496.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).