Основы теории расчета армополимербетонных конструкций
Все численные методы представляют объект расчета, составленный из конечных элементов. Самыми простыми являются конечные элементы, подвергаемые осевому сжатию и растяжению. Для них нетрудно с требуемой обеспеченностью установить и обосновать феноменологические характеристики как результат взаимодействия и взаимосвязи между разнообразными внешними воздействиями и внутренними факторами, обусловливающие реакцию структуры (макроструктуры) композита. Анализ обширных экспериментально-теоретических исследовании по конструкционным полимербетонам и армополимербетонам дал возможность представлять модель реакции матрицы структуры сжатых и растянутых конечных элементов на внешние воздействия в виде диаграммы (рис. 1). В параметрической теории ползучести они называются объемлющими или структурными [1—3]. Полученные для каждого регламентированного состава конструкционного полимербетона, они всесторонне оценивают механические и реологические свойства материала. Главными характеристиками структурной диаграммы для сжатого конечного элемента являются:
Rr и Rd = idRK — кратковременное (время 0) и длительное сопротивлеине сжатию полимербетона; Д —силовой параметр (предельно минимальное его значение равно RdlRn); EO—RKEK — начальный модуль упругости полимербетона; Ек—максимальная величина упругой деформации; предельно максимальное укорочение полимербетона (предельная сжимаемость); va — деформационный параметр.
Завод (цех), построенный по этой технологии, может выпускать 2—10 тыс. м3 изделий в год в зависимости от количества и производительности оборудования. Общий годовой экономический эффект от внедрения полимербетонных конструкций, изготовленных в цехе производительностью-5 тыс. м3, составляет 1,4 млн. р.
Промышленная технология позволяет изготовлять строительные конструкции, различные технологические емкости, аппараты и трубы из армополимербетона, а также кислотостойкие (в том числе декоративные) плиты из полимербетона на основе метилметакрилата, полиэфирной смолы и других связующих. Такую технологию широко применяют на предприятиях Усть-Каменогорска, Москвы и др.
Трестом Казцветметремонт в Лениногорске освоена промышленная технология производства конструкций и изделий из полимерсилнкатного бетона широкого ассортимента.
Для армирования химически стойких конструкций из армополимербетона и полимерсилнкатбетона применяют не только стальную, но и стеклопластиковую арматуру.
Основными технико-экономическими критериями применения полимербетонных, армополимербетонных и полимерсиликатбетонных технологических и строительных конструкций являются: долговечность, прочность и надежность во времени; экономия основных строительных материалов (металла, цемента, леса и др.); снижение трудоемкости изготовления и монтажа, затрат на ремонтно- восстановительные работы, расхода электроэнергии; повышение качества выпускаемой продукции; экономическая эффективность, учитывающая влияние всех вышеупомянутых факторов.
Накопленный опыт разработки, создания и внедрения полимербетонных конструкций в цветной металлургии и других отраслях промышленности, экономическая целесообразность, значительное снижение трудоемкости и затрат на ремонтно- восстановнтельные работы, выполнение целевых комплексных программ на 1981— 1985 гг. по внедрению конструкций из полимербетонов и других кислотостойких бетонов позволят перейти на применение нх в широких масштабах в различных отраслях промышленности. На это и направлены усилия советских специалистов в настоящее время.