СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ ПОЛИМЕРБЕТОНОВ МАЛОЦИКЛОВЫМ И МНОГОКРАТНО ПРИЛОЖЕННЫМ НАГРУЗКАМ

Бондарев Б.А., Немцев В.Ф. (ЛГТУ, г. Липецк, РФ),

Подгорный В.М. (администрация г. Липецка, РФ)

The results of studying the polymer concrete components т bridge construction to cyclic loads.

При обследованиях автомобильно-дорожных мостов и путепроводов установлено, что одним из наиболее уязвимых элементов в конструкции проезжей части является система «гидроизоляция-водоотвод», выполненная в ряде случаев со значительными отступлениями от проекта, с нарушением технологии производства работ и т.д.

Для создания прочных, долговечных дорожных покрытий, обладающих повышенной износоустойчивостью и стойкостью к различным агрессивным реагентам (вода. соли, масла и т.д.), исследованы полимербетона на основе полиэфирных, фурфуролацетоновых, эпоксидных и карбамидных смол и смолы ФАЭД.

В процессе эксплуатации элементов конструкций проезжей части испытывают малоцикловые (до 10⁵ циклов) и многократно повторные (до 2 х 10⁶ и выше циклов) загружения. Для изучения работы полимербетонов на основе смолы ФАМ и ФАЭД под действием кратковременных повторных нагрузок были проведены испытания образцов эталонной нагрузкой и построены диаграммы «напряжение-деформация». Разгружение и повторное нагружение велось при значениях длительной прочности полимербетона ФАМ 32,4 МПа и фиксированных напряжениях, равных 18 и 25 МПа. Полученные в результате   значения составных частей деформации ползучести удовлетворительно совпали с их теоретическими значениями, подсчитанными с использованием параметрической теории ползучести.

Испытания на выносливость полиэфирного полимербетона ПН-609-21М проводили на образцах в виде призм сечением 100 х 100 х 400 мм на машине ГРМ-2А с частотой приложения нагрузки 670 циклов в минуту и коэффициентами асимметрии цикла р=0,1; 0,3; 0,6. Образцы в каждой серии испытывали при разных уровнях загружения, составляющих определенную долю от разрушающей, при постоянном для всей серии коэффициенте асимметрии цикла. Предел выносливости для каждой серии определяли по кривым зависимости максимальной продольной деформации от количества циклов. Нагрузка, соответствующая пределу выносливости, находилась по образцу с наибольшим загруженном, полностью прекратившим деформирование. Превышением этой нагрузки приводило к незатухающему деформированию.

Предел выносливости у образцов, испытанных с коэффициентом асимметрии цикла r=0,1, оказался равным 0,34R_b, а корреляционное уравнение в области ограниченной выносливости имеет вид

                     (1)

Предел выносливости полимербетона при r=0,3  s_N= 0,39R_b, а уравнение

имеет вид

                   (2)

При r = 0,6 s_N=0,45 R_b, а уравнение запишется так

                    (3)

Для расчетов элементов конструкций из полимербетонов на выносливость и простые малоцикловые нагружения разработаны соответствующие методики.