Новый способ упрочнения арматуры запатентовал ИрГТУ

Роспатент зарегистрировал способ упрочнения арматуры, разработанный сотрудниками ИрГТУ Анатолием и Анастасией Федоровыми. Технология позволяет увеличить потенциал прочности интенсивно деформируемого материала – арматурных стержней, используемых для изготовления железобетонных элементов: панелей, блоков, тротуарной плитки и фибробетона.

Как отмечают авторы разработки, этот способ упрочнения арматурного стержня может быть использован для таких материалов, как сталь, дюраль, медь.

По словам ученых, традиционно при изготовлении железобетонных элементов любого вида изделий используют арматурные стержни из стали разных марок. Для получения арматурных стержней заводы железобетонных изделий применяют станки для выпрямления арматуры и гильотиновые ножницы для резки листовой стали.

Скручивание арматурного стержня вокруг своей продольной оси с превышением предела текучести на растяжение материала наружных волокон производят с использованием оборудования для выпрямления или применяют специальные дрели, токарные станки. Для малосерийного производства арматурных стержней их упрочнение таким способом можно производить при помощи слесарного и токарного оборудования. Контроль прочностных характеристик арматурных стержней в заводских лабораториях заводов осуществляют с использованием стандартных прессов.

Для достижения технического результата арматурный стержень, выполненный из материала, обладающего площадкой текучести, подвергают упрочнению путем скручивания его вокруг продольной оси. При этом один конец арматурного стержня закреплен, а скручивание арматурного стержня производят с другого конца до образования нераскручивающейся винтовой формы по всей длине стержня. Повышение потенциала материала достигается за счет создания запаса прочности, который складывается из упрочненных вытяжкой от скручивания периферийных волокон и погашения сжимающих напряжений в центральной области поперечного сечения арматурного стержня, уточняют авторы изобретения.

Длина арматурного стержня после упрочнения скручиванием становится меньше исходной на величину сжатия средних волокон. Крайние волокна в поперечном сечении будут длиннее в результате спиральной линии за счет пластических деформаций. При этом полученная форма не раскручивается. Таким образом, за счет скручивания стержня вокруг своей продольной оси происходит взаимное перераспределение напряженного состояния.

Например, арматурный стержень, полученный из листовой стали 3 длиной 400 мм, шириной 2 мм, толщиной 0,2 мм, зажимали в слесарных тисах с одного конца, другой его конец закрепляли в дрели. Арматурный стержень скручивали дрелью до образования устойчивого нераскручивающегося винта по всей длине стержня.

Образцы, упрочненные таким способом, в лабораторных условиях были подвергнуты испытанию на растяжение до разрыва на разрывном прессе с усилием 500 кг. Испытания подтвердили повышение прочности стержней. В качестве эталонов были использованы образцы, не подвергнутые упрочнению заявляемым способом. Установлено увеличение разрывного усилия у образцов, упрочненных заявляемым способом, до 35-40%.

По инф. Телеинформа