- показатели материала длиной 1 метр с помощью таблицы ГОСТ
- Вес прута арматуры 12 мм. Вес арматуры. ArmaturaSila.ru
- Удельный вес арматуры
- Удельный вес арматуры всех диаметров. Вес погонного метра арматуры
- Далее Вы выбираете размер продукции.
- Затем в одно из полей вносятся данные в метрах или тоннах
- Вы можете записать и распечатать полученные результаты
- 1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров
- 2 Расчет по нормативному весу
- Характеристики металлических стержней А12
- Сфера применения арматурных стержней
- Вес погонного метра
- Сколько метров двенадцатимиллиметровой арматуры в одной тонне
- Достоинства арматуры 12 мм
- Классы арматуры
- Онлайн калькулятор расчёта веса арматуры. Удельный вес арматуры всех диаметров
- Сколько весит арматура
- Таблица веса арматуры
- Зачем нужно знать вес?
- Классы арматуры
- Метраж арматуры в тонне: пример расчета, таблица
- Количество штук арматуры в тонне: пример расчета, таблица
- Самостоятельный расчет
- Что нужно знать об A12 арматуре
- 1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров
- 2 Расчет по нормативному весу
- Сколько кг в 1 метре арматуры. Удельный вес арматуры всех диаметров
- Далее Вы выбираете размер продукции.
- Затем в одно из полей вносятся данные в метрах или тоннах
- Вы можете записать и распечатать полученные результаты
- Характеристики металлических стержней А12
- Сфера применения арматурных стержней
- Вес погонного метра
- Сколько метров двенадцатимиллиметровой арматуры в одной тонне
- Достоинства арматуры 12 мм
- Классы арматуры
- Вес арматуры, рекомендации при покупке металлической арматуры
- Практические задачи: плотность и удельный вес
- Как рассчитать удельный вес стальных стержней?
- Влияние совокупных свойств на бетон
- относительное сравнение со стальной арматурой с использованием метода шарнирных балок
- 1 Введение
- 2 Материалы, метод шарнирной балки и подготовка образцов
- 2.1 Материалы
- Рисунок 2:
- 2,2 Шарнирная балка Испытание на балку – одно из испытаний на изгиб для определения характеристик сцепления бетона и арматуры. Принцип метода испытания заключается в нагружении испытательной балки путем простого изгиба до полного разрушения сцепления арматурной стали в одной из полубалок или до разрушения самой арматурной стали.Во время нагружения измеряется скольжение двух концов арматурного стержня. Балка, используемая для испытания, состоит из двух параллелепипедных блоков RC, соединенных внизу арматурным стержнем, связь которого должна быть проверена, и вверху стальным шарниром [16]. Стальной шарнир помещается в середину балки, чтобы более точно определить растягивающие усилия. На рисунке 3 показана испытательная установка, использованная в этом исследовании.
- Рисунок 3:
- Рисунок 4:
- Рисунок 5:
- Рисунок 6:
- Рисунок 7:
- 3 Результаты и обсуждения
- 4 Выводы
- Международный журнал научных и технологических исследований
- Границы | Механические свойства бамбука путем измерения физических свойств пломбы для изготовления композитных материалов для армирования конструкционного бетона
показатели материала длиной 1 метр с помощью таблицы ГОСТ
Масса арматуры имеет огромное значение при возведении различных сооружений, жилых зданий, теплиц, фундамента. Особенность расчета заключается в том, что данный показатель влияет на различные технические характеристики будущих сооружений. В решении поставленной задачи помогает таблица веса арматуры, разработанная инженерами. Существуют определённые нюансы, касающиеся типа металла, диаметра и других важных особенностей.
Технические особенности
Для удобства строительных и металлургических компаний была разработана таблица. В нее входят несколько основных технических показателей, позволяющих определять вес. Стандартная масса арматуры в таблице ГОСТ представлена под номером 5781−82. Также здесь представлены удельный вес арматуры и количество метров в одной тонне стержней: удобная и простая в использовании таблица.
Арматура — один из самых распространённых строительных материалов. Использовать бетон без нее невозможно. Хотя в последнее время появляется огромное количество новых типов армирующих изделий, все же металлические прутья наиболее эффективны. При покупке пользователи очень часто сталкиваются с проблемами расчетов. Именно поэтому появилось
- таблица ГОСТ;
- онлайн-калькуляторы;
- расчет по удельному весу.
В настоящее время есть специальные онлайн-калькуляторы, с помощью которых также можно все рассчитать. Достаточно ввести полученные данные из расчетов строительных объектов. Программное обеспечение за секунды все просчитает и предоставит правильный результат. Современные технологии прекрасно помогают и гарантируют максимально точный показатель.
Использование нормативов
Для расчета веса одного погонного метра материалов достаточно воспользоваться нормативной документацией. Министерствами уже давно разработаны таблицы с точными данными. Чтобы узнать вес арматуры 12 мм за метр, нужно осуществить такие действия:
- Составить план будущего сооружения, чтобы понять объемы арматурной сетки.
- Выбрать диаметр прутьев, в данном случае 12 миллиметров.
- Рассчитать метраж требуемых стержней.
- Умножить вес одного метра арматурных прутьев на количество метров.
Узнать вес арматуры этого размера можно через таблицу ГОСТ, которая находится в открытом доступе. Многие строители пользуются именно такими рекомендациями. Результат впечатляет, и по затратам времени это самый быстрый способ.
Расчет по удельной массе
Такая методика используется в крайне редких случаях, когда нет калькулятора или стандартов ГОСТ. В данном случае потребуется знать удельный вес используемой арматуры и объем материалов. Обычно для расчетов берутся пруты диаметром 10 мм, но если, например, необходимо рассчитать показатели прутьев 16 мм в диаметре, нужно просто подставить число в формулу. Для решения задачи будет достаточно школьных знаний из курса физики.
Зная плотность стали — 7850 кг/м3, достаточно умножить этот показатель на объем каждого прута. Вычислить его легко, так как это цилиндр. Таким нехитрым способом можно получить требуемые данные в считаные секунды. Чаще всего прибегают к такой методике в научных исследованиях. Узнать, сколько будет весить любой строительный материал, можно именно таким способом, достаточно знать плотность вещества.
Чтобы убедиться в точности полученных данных, следует сравнить их с таблицей ГОСТ. После проведенных расчетов показатели должны быть идентичными. То же самое можно проделать с арматурой диаметром 8 мм.
Проверка полученных данных
Технические расчеты всегда должны проверяться через специальные нормативы. Если компания занимается строительством зданий, то небольшой избыток не будет лишним, так как в последующем прутья могут пригодиться. А вот недостача может привести к определённым проблемам, так как при оптовой закупке совершенно иные цены. Поэтому рекомендуется крайне ответственно подходить к расчетам и проверять все через таблицы и нормативы. Чаще всего потребность в получении данных возникает у простых пользователей, которые строят частные дома, бани или сараи. В этом вопросе формируются уже другие потребности:- Экономия.
- Расчет арматуры с различными диаметрами и выбор оптимальных.
- Удобство в доставке.
Каждый фактор имеет огромное значение, и нужно ответственно подходить к проведению расчетов. Только таким образом удастся получить точные данные. В настоящий момент существует масса технических документов, через которые можно провести расчеты. Достаточно просто подставить цифры из проекта. Особенность такой работы сложностью не отличается, но выполняться она должна в точном соответствии с принятыми стандартами.
Вес прута арматуры 12 мм. Вес арматуры. ArmaturaSila.ru
Сколько весит арматура 12 мм
Я длительное время собирался с духом, чтобы начать строительство собственного загородного дома. Для проведения работ по заливке фундамента требовалось использовать большое количество арматурного прутка имеющего диаметр 12 миллиметров. Сразу же возник у меня вопрос, сколько весят арматуры 12 мм, но об этом я напишу ниже.
Арматура и бетон #8212; неразлучны
Знакомясь в интернете с различными проектами загородного домостроительства, я увидел, что большое количество элементов домов изготавливается из монолитного бетона. Именно эти конструкции требуют затрат материалов на проведение армирования.
Масса арматурного проката необходимого для армирования конструкции рассчитывают при помощи перемножения суммарной длины всего арматурного проката на вес одного погонного метра арматуры.
Вес одного погонного метра арматурного проката является единицей постоянной. Вес погонного метра арматурного проката зависит от состава стали используемой при изготовлении арматуры, а также от ее поперечного сечения.
Зная массу арматурного проката можно оценить степень армирования конструкции, которая зависит от соотношения массы арматурного проката, к объему используемого при заливке конструкции бетона. кстати по фундаменту можно просто онлайн калькулятор использовать .
Важно! Степень армирования позволяет подсчитать стоимость конструкции.
Сколько весит арматура
Вес метра арматурного проката при одинаковом составе стального сплава полностью зависит от диаметра арматурного проката и поперечного сечения арматурного проката.
При диаметре арматурного проката равным трем миллиметрам и площади поперечного сечения, равным 0,071 квадратных сантиметра, удельный вес такой арматуры составляет 0,055 килограмма на один погонный метр.
При увеличении диаметра на один миллиметр площадь поперечного сечения составляет 0,126 квадратных сантиметров, а вес одного метра такой арматуры равен приблизительно 0.098 килограмма на метр.
При диаметре металлического прутка арматуры в пять миллиметров площадь поперечного сечения возрастает до значения, равного 0,196 квадратных сантиметров при этом вес возрастает до значения равного 0,154 килограмма на метр.
При использовании арматуры с диаметром равным шести миллиметрам, площади поперечного сечения 0,385 квадратных сантиметров, при этом масса одного метра равна 0,222 килограмма на метр. В принципе это можно узнать и из таблицы веса арматуры .
При диаметре арматурного прутка равному восьми миллиметрам и площади поперечного сечения равного 0,503 квадратных сантиметра масса одного метра такого прутка составляет 0,395 килограммов на один метр. 9-ти миллиметровый пруток в диаметре имеет площадь поперечного сечения равную 0,636 квадратных сантиметров, имеет массу 0,499 килограмма на метр погонный.
Арматурный пруток, который имеет диаметр в 10 миллиметров, имеет поперечное сечение 0,785 квадратных сантиметров, а массу один метр такого прутка имеет равную 0,617 килограмма.
Арматура, имеющая 16 миллиметров в диаметре и площадь поперечного сечения 2,011 квадратных сантиметров, имеет массу одного погонного метра равную 1,578 килограмма. Часто именно она подходит для армирования фундамента .
Самая популярная арматура
Наиболее популярной в частном строительстве является арматурный прокат имеющий диаметр 12 миллиметров . Эта разновидность арматурного проката является легкой и удобной в работе. Одновременно с этими свойствами двенадцатый арматурный прокат обладает достаточной степенью жесткости при осуществлении вязки сетки и каркаса.
Эта арматура широкое применение нашла при армировании стен с использованием опалубки. Эту арматуру широко применяют при армировании фундаментов ленточного типа .
Так как при строительстве я, как и большинство людей, ведущих частное строительство, заинтересовался, сколько весит арматура 12 мм? Оказалось, что арматура с 12 миллиметрами диаметра весит около 0,888 килограмма на один погонный метр.
Также на моём сайте вы можете узнать технические характеристики арматуры а500с. А видео покажет, как вязать эту арматуру под фундамент.
расчет арматуры вес-длина
Добавил: а кто то видел что бы арматуру возили вагонами? прикинем: обьемный вес стали -7,8т/м3, длина 11,7м, ширина вагона (условно) 3м, грузоподьемность 100т. итого:100/7,8/3/11,7=36см (условно арм. сплошное сечение).19 ноября 2010
Прутки изготавливаются длиной 6-12 м. или же НДЛ – то есть различная длина прутов. – Вес погонного метра гладкой Арматуры АI, в кг
Арматура небольшого диаметра, к которой относятся прутья 6 и 8 мм в сечении имеет довольно широкую сферу применения. Такая арматура может быть представлена на рынке в двух основных видах – с гладким стержнем или с рифленой поверхностью. Как правило, основные характеристики конкретной арматуры зависят от марки стали, которая была использована при производстве. Вес арматуры 6 мм (0,222 кг) и 8 мм (0,395 кг) также может несущественно меняться в зависимости от марки использованной стали, однако в большей степени он зависит именно от диаметра сечения стального стержня.
Вес арматуры 8 мм и 6 мм необходимо знать специалистам при расчете точной стоимости проекта. Несмотря на небольшой диаметр, прокат отличается достаточно высокой прочностью и надежностью при сравнительно небольшом весе. Стальные прутья небольшого диаметра применяются сегодня довольно широко в самых разных сегментах строительства. В первую очередь их использование обусловлено в промышленном и гражданском строительстве. Также тонкая арматура применяется в сварных сетках и конструкция, при изготовлении металлических каркасов, в процессе армирования железобетонных изделий и бетонных конструкций. Более подробно о сферах применения данной арматуры вы можете узнать у специалистов компании «КА-РЭЗ» по телефонам, указанным на нашем сайте. Для чего необходимо знать вес арматуры?
Сколько кг в метре арматуры. Количетсво метров арматуры в тонне, м. 6. 0,222.
При проектировании различных объектах, а также непосредственно при строительстве домов из бетонных и железобетонных конструкций специалистам необходимо знать, сколько весит арматура 8 мм и 6 мм. Проектировщикам и сметчикам данная информация необходима для расчета бюджета, а также для определения необходимого количества используемого проката.
Длина арматуры 12. Арматура диаметром 12 мм класса А400 и А500С изготавливается в бухтах и прутках Но отпускается арматурный прокат по весам.
Вес арматуры можно рассчитать тремя способами:
вручную, используя специальные таблицы и формулы;
с помощью калькулятора и аналогичных программ;
с помощью специалистов компании «КА-РЭЗ».
При расчете веса арматуры с помощью таблиц необходимо учитывать суммарную длину стержней. При этом длина умножается па вес погонного метра, который берется из специализированной таблицы.
Вес арматуры необходимо учитывать на всех этапах строительства конструкции. Благодаря точной информации о весе арматуры, проектировщики могут оценить процент армирования конструкции.
Самостоятельно рассчитывать вес арматуры придется только в случаях, когда у вас отсутствует проект будущего строения, а также в тех случаях, когда в проект вносятся изменения, касающиеся диаметра арматуры, например, более тонкие стержни заменяются стержнями большего диаметра и пр.
За подробной информацией по весу изделий и их стоимости обращайтесь к менеджерам компании «КА-РЭЗ». В нашем каталоге представлена не только арматура 6 мм и 8 мм, но и другие диаметры от 10 до 40 мм.
Арматура. № профиля арматуры или диаметр (мм). Вес арматуры в одном метре (кг). Вес одного хлыста арматуры 11,75 м (кг). Количество метров в тонне арматуры.
Арматуру с диаметром стержней 12 мм. поставщик отпускает: в мерной форме — это стандартная арматура с длиной стержня 11,7 м, поставляемая с Вес 1 м. прутка.
длины прутьев и их диаметра где Д – диаметр арматуры. Полученную цифру нужно умножить на удельный вес арматурной стали, который равен 7850 кг/м3.
Если Вы будете вводить значения в поле «метры» («кв. метры», чтобы узнать вес листа), тогда вы узнаете общую массу всей длины (например, вес арматуры).
Арматура А3 немерной длины включает всебя арматуру любой длинны до 11.7 метра. В таблице указан теоретический вес арматуры А3 стержневой рифленой
Строительная арматура: виды, сортамент, вес и ориентировочные цены. Стандартная длина арматурных стержней составляет от 6 до 12м.
Вес арматуры. Арматура представляет собой соединенные друг с другом элементы Количество метров в одной тонне Вес одного метра Длину из массы Массу из длины.
Таблица веса арматуры (сортамент). Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Длина, м.
Расчет веса, длины, цены черной и цветной металлопродукции по ГОСТам. Калькулятор металлопродукции – Арматура (сталь арматурная).
Вес погонного метра арматуры. Уже на этапе проектирования объекта требуется Кстати, не стоит забывать, что чем тоньше арматура, тем больше ее по длине
Сколько метров арматуры в тонне. Количество прутков приведено приблизительно из расчета, что длина прутка составляет 12 метров. Диаметр Длина: Вес: Кол-во
Вес погонного метра арматуры. При расчете арматуры для фундамента ее количество Для определения веса арматуры по ее длине, нужно знать ее диаметр.
Узнать сколько весит арматура можно следующим образом: суммируем длину всей стержней арматуры в конструкции и Скачать файл вес сеток арматурных.xls.
Вес арматуры зависит не только от вида материала, из которого она изготовлена (например, марки стали), но и от диаметра стержня.
Рассчитает общий вес арматуры, ее общий объем, вес одного метра и одного стержня арматуры. По известным диаметру и длине арматуры.
Расчет массы металлопроката (вес металлопроката) по его длине или площади. Например, допуски по отклонению фактического от теоретического веса арматуры
суммировать длину всей стержней арматуры конструкции и умножить на все Массу погонного метра можно узнать, сверившись с таблицей весов арматуры.
Погонный метр арматуры – отдельные арматурные стержни гладкого и периодического профиля длиной 1 метр, вес которых зависит от диаметра арматурной стали ГОСТ
Другие новости по теме: арматура таблица вес длина. горячекатаная арматурная сталь гладкая гост.
Длина арматуры
В строительных работах арматура так же востребована, как бетон. Ее обязательно используют при возведении фундамента, разных бетонных массивных конструкций. Когда составляется документация на стадии проектирования, обязательно необходимо провести предварительный расчет расхода материалов. Для арматуры это определение параметров длины и веса, потому как на фундамент или другую конструкцию расчеты ведутся в метрах, а продается материал на вес. Потому ключевой параметр – длина арматуры, от которого надо отталкиваться в дальнейших расчетах.
Самая часто встречающаяся у арматуры длина прута (хлыста) – 11,7 м. Она удобна тем, что внахлест вязанная арматура обычно идет метражом по 10 м. Остаток используется для связки с другим прутом рядом. Тогда, имея ленточный 50-метровый фундамент, хватит 20 хлыстов той длины, что часто задана производителем. Только немного остатков придется подпилить, а также некоторые прутья попилить для горизонтальных и вертикальных стержней.
Пластиковая арматура длину стержня имеет практически ту же. Ходовой размер на диаметр 8-14 мм выпускают стержнями по 12 м. предлагают такую арматуру иногда и в бухтах, когда объемы поставок крупные. Это удобно для застройщиков, потому что на крупном объекте целесообразнее раскатать бухту, поставить на фиксаторы – и все.
Длина арматуры: таблицы
Для того, чтобы точно рассчитать необходимое количество материала и не переплатить, надо знать такие параметры арматуры: вес, длину. Для определения веса арматуры длина всех стержней суммируется и умножается на вес 1 погонного метра. Где взять эту величину? Для этого специально построили таблицы для расчетов. В ней приведены соотношения диаметра арматуры и вес за метр.
Таким образом, если мы знаем, что нам надо 1000 м той же 12-миллиметровой арматуры, то покупая тонну, мы имеем ее с запасом 126 м (в 1 т арматуры 12 мм 1126 м прутьев).
С помощью таких таблиц очень удобно проводить прямые и обратные расчеты. Когда делается прикидка по метражу на фундамент, то потом этот показатель по первой таблице переводим в кг. Если покупаем оптом тоннами, то видим, хватает ли на всю конструкцию арматуры.
Длина мерной арматуры #8212; 11.7м, у немерной разная, обычно это от 5 до 7 и от 7 до 11 (метров). Данные в таблице #8212; теоретическая длина, может варьироваться в зависимости от производителя до 5-7%.
8 (499) 39I 26 18
8 (926) 786 14 04
Режим работы:
Ежедневно с 9:00 до 21:00
г. Москва, Строительная
ярмарка 41 км МКАД
Источники: http://dom-fundament.ru/skolko-vesit-armatura-12-mm.html, http://gidserials.ru/armatura_ves_dlina.html, http://a-12.ru/spravochnik/dlina-armatury
Комментариев пока нет!
Удельный вес арматуры
Удельный вес арматуры всех диаметров. Вес погонного метра арматуры.
Очень часто как заказчику, так и прорабу, нужно узнать точный вес арматуры, которую используют для проведения каких-либо работ. Формула расчета веса арматуры очень простая – длина арматуры, умноженная на вес погонного метра арматуры. Тут все довольно просто. Для наглядности, ниже представлена краткая таблица удельного веса арматуры с различным диаметром, которая поможет Вам определиться с таким парметром, как вес погонного метра арматуры.
Диаметр арматуры (мм) | Вес кг/метр | Метров в 1 тонне |
5.5 | 0.187 | 5347 |
6 | 0.222 | 4504 |
8 | 0.395 | 2531 |
10 | 0.617 | 1620 |
12 | 0.888 | 1126 |
14 | 1.210 | 826 |
16 | 1.580 | 633 |
18 | 2.000 | 500 |
20 | 2.470 | 405 |
22 | 2.980 | 335 |
25 | 3.850 | 260 |
28 | 4.830 | 207 |
32 | 6.310 | 158 |
36 | 7.990 | 125 |
40 | 9.870 | 101 |
45 | 12.480 | 80 |
50 | 15.410 | 65 |
Подробная таблица веса 1 метра арматуры.
Вес арматуры 5 мм ~ 0,186 кг/м
Вес арматуры 6 мм ~ 0,222 кг/м
Вес арматуры 8 мм ~ 0,395 кг/м
Вес арматуры 10 мм ~ 0,617 кг/м
Вес арматуры 12 мм ~ 0,888 кг/м
Вес арматуры 14 мм ~ 1,210кг/м
Вес арматуры 16 мм ~ 1,580 кг/м
Вес арматуры 18 мм ~ 2,000 кг/м
Вес арматуры 20 мм ~ 2,470 кг/м
Вес арматуры 22 мм ~ 2,980 кг/м
Вес арматуры 25 мм ~ 3,850 кг/м
Вес арматуры 28 мм ~ 4,830 кг/м
Вес арматуры 32 мм ~ 6,310 кг/м
Вес арматуры 36 мм ~ 7,990 кг/м
Вес арматуры 40 мм ~ 9,870 кг/м
Вес арматуры 45 мм ~ 12,480 кг/м
Вес арматуры 50 мм ~ 15,410 кг/м
Пример расчета веса погонного мета арматуры
Формула вычисления количества метров арматуры в 1 тонне тоже очень простая. Достаточно поделить 1т (1000 кг) на вес 1 метра арматуры. Ниже приведем несколько примеров вычисления количества метров в 1 тонне арматуры.
1000 кг / 0,222 кг/м = 4504 м в одной тонне арматуры диаметром 6 мм. Точно так же вы можете выяснить количество метров в тонне арматуры для любого другого диаметра.
В статье вес метра арматуры указан приблизительно для каждого производителя. Для более точных расчетов веса арматуры запрашивайте у продавца документы и спецификацию на продукцию.
Зная примерные цифры, вы уже можете спокойно определить пытается ли продавец вас обмануть на весе или длине арматуры.
Вся информация взята из госта Государственного стандарта Союза ССР – вес арматуры ГОСТ 5781 82
Можно скачать прямо по этой ссылке гост вес арматуры 5781 82
Вес арматуры, вес погонного метра арматуры – таблица
При строительстве элементов загородных домов из монолитного бетона, значительных затрат требует армирование конструкции. Вес арматуры в конструкции рассчитывают умножением суммарной длинны всех стержней на вес погонного метра арматуры. Вес метра арматуры берут из таблицы. Зная вес арматуры можно оценить процент армирования конструкции (отношение массы арматуры к объему бетона) и подсчитать рыночную стоимость арматуры, так как цена металлопроката рассчитывается на кг.
Вес погонного метра арматуры зависит от диаметра
Диаметр арматуры, мм | Площадь сечения, см2 | Вес арматуры, кг/м | Класс стали |
3 | 0,071 | 0,055 (0,051) | Обыкновенная и высокопрочная проволока |
4 | 0,126 | 0,098 (0,090) | Обыкновенная и высокопрочная проволока |
5 | 0,196 | 0,154 (0,139) | Обыкновенная и высокопрочная проволока |
6 | 0,283 | 0,222 | A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока |
7 | 0,385 | 0,302 | A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока |
8 | 0,503 | 0,395 | A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока |
9 | 0,636 | 0,499 | A-III |
10 | 0,785 | 0,617 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
12 | 1,131 | 0,888 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
14 | 1,539 | 1,208 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
16 | 2,011 | 1,578 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
18 | 2,545 | 1,998 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
20 | 3,142 | 2,466 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
22 | 3,801 | 2,984 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
25 | 4,909 | 3,853 | A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI |
28 | 6,158 | 4,834 | A-II, A-III, A-IV |
32 | 8,042 | 6,313 | A-II, A-III, A-IV |
36 | 10,18 | 7,99 | A-II, A-III |
40 | 12,56 | 9,87 | A-II, A-III |
Примечание: в скобках приведена масса проволоки класса Вр-I.
При отсутствии таблицы, вес погонного метра арматуры можно рассчитать самостоятельно. Объем 1 метра арматуры равен 1 м x (0,785 x D x D). В скобках геометрическая площадь круга диаметром D. Вес получается умножением объема на удельный вес арматуры который равен 7850 кг/м3.
Найдем вес 1 м арматуры диаметром 12 мм. Объем — 1 м x (0,785 x 0,012 м x 0,012 м) = 0,00011304 м3,
Вес — 0,00011304 м3 x 7850 кг/м3 = 0,887 кг. Примерно равен значению в таблице.
Арматура диаметром 12 мм одна из самых востребованных в строительстве. Она достаточно легкая и удобная в работе. В то-же время 12 арматура обладает достаточной жесткостью при вязке сеток и каркасов. Также она применяется при армировании стен из несъемной опалубки. А при строительстве загородных домов и дач из кирпича, единственным бетонным элементом дома является ленточный фундамент. Обычно, фундамент дома армируют из конструктивных соображений сеткой из стержней минимально-допустимого диаметра. Этот минимально-допустимый диаметр равен 12 мм.
Вес арматуры нужно знать при оценке стоимости строительства дома на различных этапах. Впрочем, считать эту величину прийдется лишь при отсутствии проекта или при изменении диаметра арматуры в зависимости от ее наличия. В общем случае, вес арматуры рассчитывается для каждой конструкции и указывается проектировщиком в чертежах проекта дома.
Вес арматуры калькулятор и таблицы теоретической массы
Вес арматуры калькулятор и таблицы теоретической массы
Вес стальной арматуры — величина справочная, точные значения лучше всего брать из соответствующих справочников ГОСТ. Чаще всего нужной таблицы веса арматуры, например 12, под рукой не оказывается, в таком случае вам поможет наш калькулятор. Масса 1 метра равна теоретической массе круга того же диаметра, и высчитывается по простой формуле m = D * D * Pi / 4 * ro, где ro — плотность материала, в данном случае 7850 кг/м3, D — номинальный диаметр. Вычисленный по данной формуле вес арматуры совпадает с номинальными значениями ГОСТ, но, если вы выберите в калькуляторе соответствующий класс и стандарт интересующий арматуры, то величина будет взята из таблицы.
В реальных расчетах металлический конструкций, стоит учитывать что при производстве арматуры допустимы отклонения геометрических размеров от номинальной. Предельные отклонения удельного веса арматуры указываются в справочниках того ГОСТ, по которому она была выпущена. Точную информацию узнавайте у производителей.
Классы и обозначения арматуры:
А300С, А400С, А500С, А600С, А600, А800К, А800, А1000.
Таблицы веса арматуры стальной по различным ГОСТ
Арматура 6 | 5,75 | 0.222 | 4504.5 |
Арматура 8 | 7,5 | 0.395 | 2531.65 |
Арматура 10 | 9,3 | 0.617 | 1620.75 |
Арматура 12 | 11 | 0.888 | 1126.13 |
Арматура 14 | 13 | 1.210 | 826.45 |
Арматура 16 | 15 | 1.580 | 632.91 |
Арматура 18 | 17 | 2.000 | 500 |
Арматура 20 | 19 | 2.470 | 404.86 |
Арматура 22 | 21 | 2.980 | 335.57 |
Арматура 25 | 24 | 3.850 | 259.74 |
Арматура 28 | 26,5 | 4.830 | 207.04 |
Арматура 32 | 30,5 | 6.310 | 158.48 |
Арматура 36 | 34,5 | 7.990 | 125.16 |
Арматура 40 | 38,5 | 9.870 | 101.32 |
Арматура 45 | 43 | 12.480 | 80.13 |
Арматура 50 | 48 | 15.410 | 64.89 |
Арматура 55 | 53 | 18.650 | 53.62 |
Арматура 60 | 58 | 22.190 | 45.07 |
Арматура 70 | 68 | 30.210 | 33.1 |
Арматура 80 | 77,5 | 39.460 | 25.34 |
23 мар. 2017 г.
Вес арматуры: таблица удельной массы 1 погонного метра в зависимости от диаметра
20.05.2017
Железобетон сегодня является самым распространенным материалом, используемым при строительстве многоэтажных зданий, дорог, тоннелей, мостов и любых других объектов. Арматура является важной составляющей таких конструкций – не армированный бетон, хотя и выдерживает значительные нагрузки на сжатие, практически не работает на изгиб и растяжение, разрушаясь при сравнительно небольших нагрузках. Но использование металлических прутов – обычных или предварительно напряженных – позволяет устранить этот недостаток. Нередко строители оказываются в ситуациях, когда им нужно узнать вес арматуры, для произведения расчетов необходимого количества материала для строительства. В этом им поможет таблица весов арматуры. Её вы найдете ниже в статье, в арматурной таблице, представлены значение массы металлических прутов всех диаметров.
От чего зависит масса прутов
Разумеется, в первую очередь масса прута зависит от толщины. Чем больше диаметр, тем больше будет и вес. Сегодня при строительстве чаще всего применяются металлические пруты диаметром от 6 до 80 миллиметров. Масса 1 м арматуры, самой тонкой, весит всего 222 грамма, в то время как для самой толстой этот показатель составляет 39,46 килограмма. Как видите – разница огромна. Поэтому знание веса арматуры также не будет лишним при расчете давления конструкции на основание – несколько неучтенных тонн нагрузки может губительно сказаться на надежности и долговечности любой постройки.
Сколько весит арматура
Для того чтобы узнать арматурный вес, проще и удобнее всего воспользоваться специальной таблицей, представленной ниже.
Таблица веса арматуры
6 | 0,222 | 4504,5 |
8 | 0,395 | 2531,65 |
10 | 0,617 | 1620,75 |
12 | 0,888 | 1126,13 |
14 | 1,21 | 826,45 |
16 | 1,58 | 632,91 |
18 | 2 | 500 |
20 | 2,47 | 404,86 |
22 | 2,98 | 335,57 |
25 | 3,85 | 259,74 |
28 | 4,83 | 207,04 |
32 | 6,31 | 158,48 |
36 | 7,99 | 125,16 |
40 | 9,87 | 101,32 |
45 | 12,48 | 80,13 |
50 | 15,41 | 64,89 |
55 | 18,65 | 53,62 |
60 | 22,19 | 45,07 |
70 | 30,21 | 33,1 |
80 | 39,46 | 25,34 |
Все данные, указанные в этой таблице, в полной мере соответствуют действующему ГОСТу. Погрешность может составлять максимум несколько процентов – подобные ошибки не доставят значительных хлопот и точно не станут причиной повреждения конструкции.
Имея таблицу под рукой, можно быстро рассчитать вес арматуры, например, диаметром 32 мм. Найдите соответствующий диаметр в первом столбце и тут же узнаете, что её масса составляет 6,32 кг на 1м, а тонна включает в себя 158,48 метра.
Зачем нужно знать вес?
Часто у профессиональных строителей возникает вопрос – каков вес погонного метра арматуры. Зачем им это нужно? Дело в том, что при закупке прутов для возведения крупных сооружений, она покупается не поштучно, как при индивидуальном строительстве, а тоннами. Но сложно рассчитать, на сколько хватит определенной массы материала, если не знать, сколько весит метр арматуры. Знание же общей массы и удельного веса арматуры, 1 метра, можно за считанные секунды произвести простейшие расчеты, получив общую протяженность металлических стержней. Для этого, берём всю массу необходимых прутов, и делим на вес 1 погонного метра.
Пример расчета
Для армирования балок необходимо 2,5 тонны прутов 25 диаметра. Берем из таблицы величину массы 1 метра, равно 3,85 кг. Далее переводим тонны в килограммы, умножаем на 1000, будет 2500 кг, и делим на 3,85, получаем 649 метров материала. Стандартная длинна металлического прута 11,7 м, чтобы узнать необходимое количество стержней, делим 649 на 11,7, получаем 55,5 шт. Таким образом можно посчитать количество стержней с любым сечением. Это поможет, особенно в частном строительстве, для проверки, правильное ли количество материала вам доставили.
Также может иметь место обратная ситуация. Специалист знает, какое количество материала ему нужно, а также знает оптимальный диаметр. Узнав теоретический вес метра арматуры, ему достаточно умножить это число на общую длину необходимых металлических прутов, чтобы определить, какое количество материала нужно для строительства.
Удельный вес арматуры всех диаметров. Вес погонного метра арматуры
Если Вам нужно узнать вес погонного метра трубы, арматуры или другого проката, то наиболее удобным и простым решением является наш калькулятор металла.
Сначала Вы выбираете номенклатуру, по которой хотите произвести расчет метров в тонны.
Далее Вы выбираете размер продукции.
Для удобства использования калькулятора мы разработали интерактивную строку поиска, которая облегчит выбор размера продукции
Если это круглый прокат, то в списке представлены диаметры (арматура 10,12 и т.д., круг).
В случае если Вы хотите узнать вес трубы, то обратите внимание на толщину стенки.
Чтобы узнать вес листа, нужно выбрать толщину, и далее расчет массы будет происходить на квадратные метры.
Затем в одно из полей вносятся данные в метрах или тоннах
Если Вы будете вводить значения в поле «метры» («кв. метры», чтобы узнать вес листа), тогда вы узнаете общую массу всей длины (например, вес арматуры).
В случае если Вас интересует расчет длины по массе, то ввод данных нужно производить в поле «тонны».
Вы можете записать и распечатать полученные результаты
Наш калькулятор позволяет записывать полученные расчеты в специальном поле, чтобы Вы легко могли видеть свои последние вычисления. Для этого Вам необходимо нажать на кнопку «Записать», и в специальном поле появится результат Ваших расчетов.
Также, после того как Вы рассчитали все необходимые данные, можно нажать на кнопку «Печать» и в удобной форме получить распечатку полученных результатов.
Вы можете сравнить цены на выбранные позиции у всех поставщиков.
Для этого нужно записать Ваши вычисления. Обратите внимание, чтобы в поле с записанными результатами были позиции, которые Вам интересны. Далее, нажимаете «Рассчитать всю заявку онлайн», и система переведет Вас на страницу, где будут показаны результаты обработки цен поставщиков.
В основном арматурные стержни используют для укрепление бетона. С них вяжут сетку, так она принимает силу растяжения, которая идет на бетон. В строительном секторе, очень часто используют прокат именно с размером сечения 10 миллиметров. И, что бы создать армокаркас или же сетку, нужно знать точный вес арматуры 10 мм. за метр. В этой статье ми поговорим именно об этом стальном продукте.
Вес арматуры всегда обусловлен стандартом ГОСТ5781-82, он говорит какая должна бить масса и другие параметры. Арматура выпускается в двух видах:
- горячекатанным;
- холодночекатанным.
Сам же прокат создается в виде металлических стержней или прутьев.
Арматура 10 мм вес 1 метраДля оценки стоимости строительства, или же готовых объектов, нужно знать точную массу армированных конструкций. Узнать сколько весит арматура 10 мм. можно простым способом: суммируем длину и умножаем на погонный вес нашего металлопроката.
Для того что бы узнать массу погонного м, нужно свериться с таблицей, в которой выведены все размеры их вес и количество метров в тонне.
Таблица веса и количества метров в тонне арматуры диаметром 10 мм.Вес 1 метра арматуры размером десять миллиметров представлен в таблице соотношения диаметра и массы одного м. Зная вес арматурной стали согласно ГОСТ 5781-82 можно оценить коэффициент проката (отношение массы арматуры к объему бетона) и вычислить, сколько на понадобиться металлических прутьев (на куб бетона).
Сколько весит арматура 10 мм? Таблица.
Имея под рукой выше изложенную таблицу, Вы всегда будете знать точное количество и массу этого стального продукта с нужным диаметром сечения. Что, не составит большого труда рассчитать стоимость, перед покупкой, тем самим уберечь себя от лишних затрат.
Как произвести самостоятельный расчет?Без табличных данных общий вес арматурной сетки или вес одного погонного м. можно рассчитать на онлайн калькуляторе, или сделать это самостоятельно. Для этого длину армирующих прутьев сетки, например, площадью 1м2, умножают на удельную массу одного погонного метра армостержней. Объем стали для 1 м. исследуемого металлического цилиндра равняется 1 метр x (∏ x D2 x / 4).
Вес арматурного стержня будет равен производному от полученного объема и удельной массы арматуры, которая равняется 7850 кг/м3. Эта упрощенная методика позволяет рассчитать массу в килограммах одного метра арматурных стержней, а также перевести вес в единицы длины (метры).
Вес арматуры – очень важный параметр и для возведения , и для строительства различных построек (к примеру — ). Масса металлических элементов должна учитываться при планировке строительства самого здания. От нее зависит стержней в свободных и напряженных зонах, расстояние между прутьями и т.д.
Кроме этого, от веса погонного метра металлических стерней будет зависеть стоимость строительства. Дешевле приобрести металлические стержни на оптовых базах, где цена указывается за тонну. Расчет же в строительстве производится в погонных метрах. Поэтому важно уметь посчитать, сколько метров прута в одной тонне.
1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров
Стандартная масса арматуры того или иного диаметра регламентируется стандартами ГОСТ 5781-82. Таблица стандартных расчетов величин выглядит так:
Данная таблица абсолютно проста в применении. В первой колонке выбираем диаметр стержня в мм, которая будет использоваться, во второй колонке сразу видим вес одного погонного метра стержня данного типа.
Третья колонка показывает нам количество погонных метров арматуры в одной тонне.
1.1 Расчет веса арматуры
Первый и самый простой способ, позволяющий узнать, сколько весит метр арматуры – использование электронного калькулятора для аналогичных расчетов.
Для работы с ним необходимо знать лишь диаметр стержня, с которым мы будем работать. Все остальные параметры расчетов уже заложены в программе.
Два других способа, позволяющих узнать насколько тяжелый метр арматуры , несколько сложнее. Рассмотрим их в порядке возрастания сложности.
Поскольку в частном строительстве чаще всего используется арматура диаметром 12 мм и 14 мм, возьмем именно такие стержни за основу для проведения расчетов.
1.2 Пример расчета веса арматуры (видео)
2 Расчет по нормативному весу
Рассчитаем количество арматуры, нужное для строительства (при условии, что таблица есть у нас под рукой).
- Составить план строительства здания с учетом создания .
- Определиться с диаметром стержней.
- Просчитать количество используемой арматуры в метрах.
- Умножить массу одного метра арматуры нужного диаметра на количество используемых прутьев.
Пример: Для строительства будет использоваться 2322 метра арматурных прутьев диаметром 14 мм. Вес погонного метра таких стержней 1,21 кг. Умножаем 2322*1,21 получаем 2809 килограмм 62 грамма (граммами можно пренебречь). Для строительства нам понадобится 2 тонны 809 килограмм металлических стержней.
2.1 Расчет по удельной массе
Такой способ расчета требует определенных знаний, навыков и труда. Он основывается на формуле расчета массы, в которой используются такие величины, как объем фигуры и ее удельный вес. Прибегать к такому способу расчета погонного метра арматуры стоит лишь в том случае, если под рукой нет ни электронного калькулятора, ни таблицы с нормами ГОСТ.
Сферой применения арматуры является строительная индустрия. Данный вид металлоизделий производится в форме прутьев, используемых в качестве основной детали, служащей усилению железобетонных конструкций. Металл принимает на себя основную нагрузку на растяжение и изгиб, позволяя придавать сооружению из железобетона прочность, надёжность и долговечность.
Характеристики металлических стержней А12
Наибольшей востребованностью обладает арматура сечением 12 мм, благодаря удобству и лёгкости. А при вязке каркасов проявляется необходимая жесткость изделия. При строительстве загородных кирпичных домов применяется ленточный фундамент, технология возведения которого требует использования арматуры с малым диаметром. В подобных случаях наиболее пригодны двенадцатимиллиметровые стержни.
В процессе производства арматурных стержней с маркировкой «А12» выполняется ГОСТ 5781-82. Характеристики арматуры А12 по назначению подразделяются на напрягаемые и не подлежащие напряжению. В зависимости от специфики технологического процесса, изделия классифицируются на следующие виды:
Виды арматуры в зависимости от технологии изготовления
- холоднотянутый – арматурная проволока, предназначенная для изготовления армированной сетки;
- горячекатанный – стальные стержни с округлым сечением, применяемые для армирования конструкций.
Такая продукция изготавливается из разных видов стали, выбор которых зависит от требований и области применения будущего изделия. Арматура с диаметром 12 мм встречается с гладким профилем, что соответствует классу А1 и с рифлёной поверхностью, соответствующей маркировке А3. Металлопрокат поставляется производителями в прутах или бухтах.
Сфера применения арматурных стержней
Двенадцатимиллиметровая арматура широко используется в следующих областях:
Применение арматуры 12 мм в строительстве
- каркасно-монолитное строительство;
- монтаж опорных каркасов;
- армирование бетонных конструкций;
- устройство навесов и лестниц.
Также металлические прутья могут использоваться в качестве анкера при заливке фундамента столбчатого типа. Металлопрокат 12 мм применяют с целью преодоления деформации, формирования основы каркаса, связки отдельных элементов, в том числе и с поперечным расположением.
Вес погонного метра
На вес арматурных изделий влияют различные факторы, среди которых наиболее существенными являются следующие:
- диаметр металлического стержня;
- разновидность поверхности – гладкая либо с поперечным рифлением;
- класс металла.
Российские специалисты для расчёта веса металлических изделий применяют специально разработанные таблицы, основа которых – ГОСТ Р-52544. В соответствии с данным Госстандартом, вес погонного метра арматуры 12 составляет 0,888 кг.
Без применения специальных таблиц рассчитать вес арматуры не составит большого труда. Вес равен объёму тела, умноженному на средний удельный вес. Объём рассчитывается по формуле: площадь сечения, умноженная на длину. Согласно стандартам, за единицу измерения принимается метр.
Таким образом, площадь сечения = Пи * радиус в квадрате (радиус равен половине диаметра). S = 3.14х0,006 2 = 0,00011304. Соответственно вес = 0,00011304х7850 = 0,8874 , где 7850 – стандартный показатель среднего удельного веса двенадцатимиллиметровой арматуры.
Если под рукой имеется доступ к интернету, то рассчитать массу 1 метра 12 мм арматуры ещё проще, с помощью специальных калькуляторов, позволяющих произвести вычисления армирующих изделий любой марки и толщины.
Сколько метров двенадцатимиллиметровой арматуры в одной тонне
В таблицах, разработанных с учётом ГОСТа для арматуры, приведены следующие данные количества метров, содержащихся в тонне металлопроката:
- диаметр 5 миллиметров – 5347 метров;
- 6 мм – 4504 м;
- 8 – 2531;
- 10 – 1620;
- 12 – 1126;
- 14 – 826;
- 16 – 633.
Из выдержки табличных значений видно, что в одной тонне содержится 1126 метров арматуры с сечением 12 мм. Стандартизированные показатели направлены на облегчение процесса расчёта количества арматурных прутьев, необходимых для создания различных видов фундамента или иных конструкций.
Достоинства арматуры 12 мм
Двенадцатимиллиметровые металлические изделия обладают рядом достоинств, проявляющихся в следующих областях:
- высокий уровень прочности каркасов, выполненных с применением арматурных прутьев;
- достаточная пластичность материала;
- минимальный риск формирования коррозийных повреждений;
- высокая степень устойчивости к таким воздействиям, как химические, термические, механические;
- широкие возможности выполнения различных конфигураций каркасов;
- использование в напряженных железобетонных сооружениях.
Результаты расчётов, осуществляемых с помощью таблиц, формул и калькуляторов, являются усредненными значениями, так как в действительности арматурные прутья обладают не идеально круглым сечением. Для определения необходимого количества металлопроката полученных данных будет достаточно.
Важным моментом при расчётах является тот факт, что расчётный и фактический вес арматуры 12 мм могут отличаться друг от друга. Несмотря на тщательный контроль ГОСТ, металлические прутья изготавливаются из различных типов стали и с разными поверхностями, в связи с чем отклонение значений варьируется в диапазоне 0,2–3%.
Все сведения о том сколько весит арматурный прокат содержит таблица весов арматуры. Вес арматуры определяют, исходя из веса 1 метра. Вес арматуры, таблица определяет не только вес одного погонного метра, но и указывает на количество метров в тонне данного металлопроката. Масса арматуры зависит от диаметра проката, имеющего рифления или без рифлений.
Классы арматуры
Арматурный прокат подразделяют на:
Свариваемый, обозначающеюся индексом С;
Стойкий против коррозионного растрескивания под напряжением, обозначающуюся индексом К;
Не свариваемый, не имеющую индекса С;
Нестойкий против коррозионного растрескивания, не имеющую индекса К.
Вес арматурного проката зависит от диаметра, классификация не влияет на вес погонного метра арматуры.
В настоящее время промышленность выпускает арматурный прокат без индекса «С». Такой прокат сваривается плохо, в месте сварки он становится хрупким, что может снижать прочность каркаса. Обычно его соединяют при помощи проволоки. Для частного строительства чаще всего используют следующие классы: поперечную с гладкой поверхностью с обозначением А240 (Аl) ; продольную и поперечную – А400С (Аlll), А500С (Аlll).
Поставку арматурной стали, диаметра до 12 мм могут осуществляют в мотках. Вес арматуры, таблица дает сведения как для прутков, так и для мотков. Все диаметры арматуры: маленькие и большие изготавливают прутками, имеющими длину от 6 до 12 м мерной длины или немерной. Также часто применяют сварные сетки, предназначенные для армирования плит перекрытия, фундаментов, стен и др.
Подразделяют в зависимости от условий применения на:
Горячекатаную, которую после производства не подвергают дальнейшему упрочнению, механические свойства обеспечиваются химическим составом стали;
Термически упрочненную, которую подвергают термической обработке для увеличения прочностных качеств (повышение прочностных характеристик арматурной стали достигают путем закалки).
Вес упрочненной, а также неупрочненной арматуры зависит от диаметра.
Свойства связаны с:
Величиной напряжения;
Пластическими свойствами материала;
Стабильностью структуры.
Арматурный прокат обладает:
Прочностью и надежностью;
Способностью выдерживать различные температуры;
Устойчивостью к коррозии.
Ее изготавливают из стали 3, Ст5, Ст10ГТ, Ст25Г2С, Ст35ГС, Ст30ХГ2С, Ст60ГС, Ст80С, Ст20ХГ2Ц, Ст23Х2Г2Ц, Ст20ХГСТ, Ст23Х2Г2Т и др. с диаметрами от 6 до 40 мм. 1 метр арматуры диаметра 6 мм весит 0,222, и в тонне металлопроката помещается 4504, 5 метра. Арматура 12, вес погонного метра составляет 0,888 кг, а тонна 12мм проката содержит 1126,13 метров. 1 метр арматуры 40-го размера весит 9,87 кг, а 1 тонна арматуры содержит чуть больше 101-го метра сорокового арматурного проката.
Самым главным предназначением данного типа металлопроката является использование ее для армирования перекрытий, стен, плит, блоков, затяжек, электрических столбов. Самой «ходовой» является прокат с диаметрами 8-12 мм. Применение его более эффективно, так как тонна арматуры меньшего диаметра имеет большую длину. Широко применяют в быту и сельском хозяйстве. Из нее делают столбики для ограждений, каркасы, накрытия, арки для теплиц. Кроме того, такой прокат применяют в качестве запасных частей и комплектующих в машиностроении и станкостроении, горнодобывающей промышленности.
Главная » Фундамент » Удельный вес арматуры всех диаметров. Вес погонного метра арматуры
Онлайн калькулятор расчёта веса арматуры. Удельный вес арматуры всех диаметров
Железобетон сегодня является самым распространенным материалом, используемым при строительстве многоэтажных зданий, дорог, тоннелей, мостов и любых других объектов. Арматура является важной составляющей таких конструкций – не армированный бетон, хотя и выдерживает значительные нагрузки на сжатие, практически не работает на изгиб и растяжение, разрушаясь при сравнительно небольших нагрузках. Но использование металлических прутов – обычных или предварительно напряженных – позволяет устранить этот недостаток. Нередко строители оказываются в ситуациях, когда им нужно узнать вес арматуры, для произведения расчетов необходимого количества материала для строительства. В этом им поможет таблица весов арматуры. Её вы найдете ниже в статье, в арматурной таблице, представлены значение массы металлических прутов всех диаметров.
Разумеется, в первую очередь масса прута зависит от толщины. Чем больше диаметр, тем больше будет и вес. Сегодня при строительстве чаще всего применяются металлические пруты диаметром от 6 до 80 миллиметров. Масса 1 м арматуры, самой тонкой, весит всего 222 грамма, в то время как для самой толстой этот показатель составляет 39,46 килограмма. Как видите – разница огромна. Поэтому знание веса арматуры также не будет лишним при расчете давления конструкции на основание – несколько неучтенных тонн нагрузки может губительно сказаться на надежности и долговечности любой постройки.
Сколько весит арматура
Для того чтобы узнать арматурный вес, проще и удобнее всего воспользоваться специальной таблицей, представленной ниже.
Таблица веса арматуры
Диаметр, мм | Вес 1 метра арматуры, кг | Погонных метров в тонне |
---|---|---|
6 | 0,222 | 4504,5 |
8 | 0,395 | 2531,65 |
10 | 0,617 | 1620,75 |
12 | 0,888 | 1126,13 |
14 | 1,21 | 826,45 |
16 | 1,58 | 632,91 |
18 | 2 | 500 |
20 | 2,47 | 404,86 |
22 | 2,98 | 335,57 |
25 | 3,85 | 259,74 |
28 | 4,83 | 207,04 |
32 | 6,31 | 158,48 |
36 | 7,99 | 125,16 |
40 | 9,87 | 101,32 |
45 | 12,48 | 80,13 |
50 | 15,41 | 64,89 |
55 | 18,65 | 53,62 |
60 | 22,19 | 45,07 |
70 | 30,21 | 33,1 |
80 | 39,46 | 25,34 |
Все данные, указанные в этой таблице, в полной мере соответствуют действующему ГОСТу. Погрешность может составлять максимум несколько процентов – подобные ошибки не доставят значительных хлопот и точно не станут причиной повреждения конструкции.
Имея таблицу под рукой, можно быстро рассчитать вес арматуры, например, диаметром 32 мм. Найдите соответствующий диаметр в первом столбце и тут же узнаете, что её масса составляет 6,32 кг на 1м, а тонна включает в себя 158,48 метра.
Зачем нужно знать вес?
Часто у профессиональных строителей возникает вопрос – каков вес погонного метра арматуры. Зачем им это нужно? Дело в том, что при закупке прутов для возведения крупных сооружений, она покупается не поштучно, как при индивидуальном строительстве, а тоннами. Но сложно рассчитать, на сколько хватит определенной массы материала, если не знать, сколько весит метр арматуры. Знание же общей массы и удельного веса арматуры, 1 метра, можно за считанные секунды произвести простейшие расчеты, получив общую протяженность металлических стержней. Для этого, берём всю массу необходимых прутов, и делим на вес 1 погонного метра.
Пример расчета
Для армирования балок необходимо 2,5 тонны прутов 25 диаметра. Берем из таблицы величину массы 1 метра, равно 3,85 кг. Далее переводим тонны в килограммы, умножаем на 1000, будет 2500 кг, и делим на 3,85, получаем 649 метров материала. Стандартная длинна металлического прута 11,7 м, чтобы узнать необходимое количество стержней, делим 649 на 11,7, получаем 55,5 шт. Таким образом можно посчитать количество стержней с любым сечением. Это поможет, особенно в частном строительстве, для проверки, правильное ли количество материала вам доставили.
Также может иметь место обратная ситуация. Специалист знает, какое количество материала ему нужно, а также знает оптимальный диаметр. Узнав теоретический вес метра арматуры, ему достаточно умножить это число на общую длину необходимых металлических прутов, чтобы определить, какое количество материала нужно для строительства.
Все сведения о том сколько весит арматурный прокат содержит таблица весов арматуры. Вес арматуры определяют, исходя из веса 1 метра. Вес арматуры, таблица определяет не только вес одного погонного метра, но и указывает на количество метров в тонне данного металлопроката. Масса арматуры зависит от диаметра проката, имеющего рифления или без рифлений.
Классы арматуры
Арматурный прокат подразделяют на:
Свариваемый, обозначающеюся индексом С;
Стойкий против коррозионного растрескивания под напряжением, обозначающуюся индексом К;
Не свариваемый, не имеющую индекса С;
Нестойкий против коррозионного растрескивания, не имеющую индекса К.
Вес арматурного проката зависит от диаметра, классификация не влияет на вес погонного метра арматуры.
В настоящее время промышленность выпускает арматурный прокат без индекса «С». Такой прокат сваривается плохо, в месте сварки он становится хрупким, что может снижать прочность каркаса. Обычно его соединяют при помощи проволоки. Для частного строительства чаще всего используют следующие классы: поперечную с гладкой поверхностью с обозначением А240 (Аl) ; продольную и поперечную – А400С (Аlll), А500С (Аlll).
Поставку арматурной стали, диаметра до 12 мм могут осуществляют в мотках. Вес арматуры, таблица дает сведения как для прутков, так и для мотков. Все диаметры арматуры: маленькие и большие изготавливают прутками, имеющими длину от 6 до 12 м мерной длины или немерной. Также часто применяют сварные сетки, предназначенные для армирования плит перекрытия, фундаментов, стен и др.
Подразделяют в зависимости от условий применения на:
Горячекатаную, которую после производства не подвергают дальнейшему упрочнению, механические свойства обеспечиваются химическим составом стали;
Термически упрочненную, которую подвергают термической обработке для увеличения прочностных качеств (повышение прочностных характеристик арматурной стали достигают путем закалки).
Вес упрочненной, а также неупрочненной арматуры зависит от диаметра.
Свойства связаны с:
Величиной напряжения;
Пластическими свойствами материала;
Стабильностью структуры.
Арматурный прокат обладает:
Прочностью и надежностью;
Способностью выдерживать различные температуры;
Устойчивостью к коррозии.
Ее изготавливают из стали 3, Ст5, Ст10ГТ, Ст25Г2С, Ст35ГС, Ст30ХГ2С, Ст60ГС, Ст80С, Ст20ХГ2Ц, Ст23Х2Г2Ц, Ст20ХГСТ, Ст23Х2Г2Т и др. с диаметрами от 6 до 40 мм. 1 метр арматуры диаметра 6 мм весит 0,222, и в тонне металлопроката помещается 4504, 5 метра. Арматура 12, вес погонного метра составляет 0,888 кг, а тонна 12мм проката содержит 1126,13 метров. 1 метр арматуры 40-го размера весит 9,87 кг, а 1 тонна арматуры содержит чуть больше 101-го метра сорокового арматурного проката.
Самым главным предназначением данного типа металлопроката является использование ее для армирования перекрытий, стен, плит, блоков, затяжек, электрических столбов. Самой «ходовой» является прокат с диаметрами 8-12 мм. Применение его более эффективно, так как тонна арматуры меньшего диаметра имеет большую длину. Широко применяют в быту и сельском хозяйстве. Из нее делают столбики для ограждений, каркасы, накрытия, арки для теплиц. Кроме того, такой прокат применяют в качестве запасных частей и комплектующих в машиностроении и станкостроении, горнодобывающей промышленности.
Количество метров и штук арматуры в 1 тонне зависит от диаметра используемого прута. Знать это необходимо при закупке материала, чтобы самостоятельно можно было проверить количество поставленного товара, а так же рассчитать объём арматуры для армирования монолитных конструкций.
Метраж арматуры в тонне: пример расчета, таблица
Разберем на примере, как производится подсчет, узнаем, сколько метров арматуры диаметром 12 мм в 1 тонне.
Для расчета нам необходимо знать массу 1 метра, смотрим , он равен 0,888 кг. Теперь 1000 кг делим на 0,888 кг, получаем 1126,13 м. Для удобства, ниже представлена таблица, в которой сразу указан метраж самых популярных в строительстве стальных стержней.
Диаметр прутка, мм. | Количество метров в 1 тонне |
6 | 4504,5 |
8 | 2531,65 |
10 | 1620,75 |
12 | 1126,13 |
14 | 826,45 |
16 | 632,91 |
18 | 500 |
20 | 404,86 |
22 | 335,57 |
25 | 259,74 |
28 | 207,04 |
32 | 158,48 |
36 | 125,16 |
40 | 101,32 |
45 | 80,13 |
Зная сколько метров в 1 т., можно без труда перевести арматуру из метров в тонны. Например: выполним перевод 8956 м., прутов диаметром 12 мм., в тонны. Для этого 8956/1126,13=7,953 (т). Таким способом можно перевести хлысты любого размера, просто деля общую длину на длину в 1000 кг.
Количество штук арматуры в тонне: пример расчета, таблица
Зная метраж стержней в 1000 кг., можно произвести расчет по штучно. Как это делать, тоже разберем на примере, подсчитаем, сколько штук арматуры 12 мм в 1 тонне, длиной 12 м и 11,7 м (самые распространённые длинномеры выпускаемые заводами).
Для подсчета количества штук, берем общий метраж в одной тонне, для прутов 12 мм., он равен 1126,13 м, и делим на длину прута 12 м, получаем 93,84 штуки, для прута длиной 11.7 м, результат 96,25 шт. В таблице ниже представлено количество хлыстов самых распространённых размеров (расчетные значения округлены до десятых).
Диаметр арматуры, мм. | Кол-во штук в тонне стержней длиной 11,7 м. | Кол-во при длине стержня 12 м. |
6 | 385 | 375,4 |
8 | 216,4 | 211 |
10 | 138,5 | 135 |
12 | 96,2 | 93,8 |
14 | 70,6 | 68,9 |
16 | 54,1 | 52,7 |
18 | 42,7 | 41,7 |
20 | 34,6 | 33,7 |
22 | 28,7 | 28 |
25 | 22,2 | 21,6 |
28 | 17,7 | 17,2 |
32 | 13,5 | 13,2 |
36 | 10,7 | 10,4 |
40 | 8,6 | 8,4 |
45 | 6,8 | 6,7 |
Пример расчета с помощью таблицы: допустим для и армопояса надо 600 кг арматуры 10 мм. Для того чтобы её было удобно транспортировать, 12 метровые пруты порезали по 6 м. Чтобы узнать их количество берем табличное значение 135 (штук в тонне) и умножаем на 0,6, равно 81 шт. Так как их поделили пополам, 81 умножаем на 2, получаем 162 прута по 6 метров.
Не забывайте, что при резки арматуры на короткие пруты, её расход для армирования конструкции увеличивается, так как придется делать большее количество нахлестов. Стоит это учесть при подсчете и покупке материала для строительства.
По данным таблицам, вы сможете рассчитать необходимый тоннаж прутков для , монолитного пояса и других армирующих конструкций, исходя из метража строения. А так же, сможете сами подсчитать, правильно ли вам привезли материал, пересчитав его количество.
При вязке каркасов, сеток, а также при возведении фундамента основным элементом является арматура. Что касается частного строительства, то здесь одним из самых востребованных является металлопрокат с диаметром 12 миллиметров. Выгодное соотношение прочности и доступной цены позволяет использовать арматуру 12 мм при строительстве частного дома.
Для чего нужно знать вес металлопроката? Понадобиться это величина для оценки стоимости строительных работ на разных этапах. Обычно вес уже рассчитан в проекте для каждой конструкции, где используется металлопрокат А12, А3 или любая другая марка. Если же в планах сделать расчет постройки самостоятельно или же просто хочется подробно разобраться в этом моменте, то этот материал ответит на все вопросы. Изучив статью, читатель сможет самостоятельно провести расчет и узнать вес арматуры 12 мм, А3 или другой марки.
Расчет выполняется в погонных метрах – специальных величинах, используемых обычно в строительных работах. В таблице также указанна масса одного погонного метра. При этом продается арматура по массе, а не по длине. Задача у строителя довольно простая: узнать, сколько метров потребуется для всех конструкций, а затем перевести их в единицы массы. Ниже указана подробная и простая таблица, которая поможет узнать вес одного погонного метра.
В этой таблице необходимо найти нужный диаметр (D), в данном случае это 12 мм. Во второй графе указан D – эти данные не особо нужны, да и перевести 12 мм довольно просто (необходимо поделить 12 мм на 100, в итоге получится 0,12 м). Третья графа таблицы является наиболее важной – здесь указана масса м на кг. Метр металлопроката 12 миллиметров вести 0,888 килограмм. Также для примера можно взять прутья 10 мм, вес которых составляет 0,617 кг. Последняя графа показывает, сколько в одной тонне метров.
Калькулятор
Самостоятельный расчет
Теперь читатель знает, сколько весит один метр. Но чтобы лучше разобраться в работе, нужно понимать, по какой схеме проводится расчет. Поняв суть, строитель сможет вычислять вес одного погонного метра прутьев с диаметром 12 или 10 мм. Чтобы выполнить расчет, необходимо действовать по следующей схеме:
Объем одного погонного метра можно получить по следующей формуле: 1м х (0,785 х D х D). Здесь буква « D» обозначает диаметр круга. Общая масса перемножается с удельным весом прутьев, он во всех случаях будет 7850 кг/м3. Чтобы узнать, сколько весит метр, нужно знать объем.
Для примера можно самостоятельно высчитать массу одного метра арматуры 10 мм. Первым делом необходимо получить объем – 1м х (0,785 х 0,010 х 0,010) = 0, 00010124 м3. Масса прутьев 10 мм – 00010124 м3 х 7850 = 0,616 кг. Если посмотреть таблицу, то один метр арматуры 10 весит 0, 617 кг. Сколько весит метр прутьев 14 или 16 можно узнать по такой же схеме.
Количество метров в одной тонне
Выше показан расчет для 10 мм. Количество метров в тонне также можно высчитать без использования специализированных таблиц. Здесь стоит обратиться к строительным нормативам, в которых сказано, что в ленточном основании должно быть не менее 0,1% прутьев по отношению к железобетонной конструкции. Выглядит такая формулировка довольно сложно. Чтобы понять, как это работает, стоит разобрать пример:
- Берется ленточное основание, площадь которого составляет 2400 квадратных см.
- Далее понадобится коэффициент, для этой формулы это 0, 001.
- Полученный объем перемножается с коэффициентом – 2400 х 0,001 = 2,4 см2.
- На следующих этапах без справочной информации уже обойтись не получится. Здесь понадобится пособие, в котором указано необходимое количество стержней. Для арматуры с диаметром 10 и 12 мм достаточно два стержня.
Что нужно знать об A12 арматуре
Изготавливаются прутья из стали, марка которой зависит от требований к прочности, износу и другим параметрам. Обычно строители выбирают прутья из низколегированного металла. Нельзя сказать, что это самая надежная и долговечная сталь, но при этом она обладает важным преимуществом – низколегированный металл можно обрабатывать с помощью дуговой сварки.
Марка A12, как и арматура с диаметром 10 мм, обычно используется для придания прочности конструкции, сделанной из железобетона. Также эти прутья являются основным элементом в строительстве каркасных конструкций. Помимо этого параметра также нужно обращать внимание на прокат, он различается по классам:
- Периодический профиль – А3. Арматура класса А3 имеет поперечное рифление.
- Гладкий профиль – А1. В отличии от А3, арматура класса А1 идет без рифления.
Приобрести арматуру, независимо от диаметра или класса А3, можно в бухтах или прутах.
Вес арматуры – очень важный параметр и для возведения , и для строительства различных построек (к примеру — ). Масса металлических элементов должна учитываться при планировке строительства самого здания. От нее зависит стержней в свободных и напряженных зонах, расстояние между прутьями и т.д.
Кроме этого, от веса погонного метра металлических стерней будет зависеть стоимость строительства. Дешевле приобрести металлические стержни на оптовых базах, где цена указывается за тонну. Расчет же в строительстве производится в погонных метрах. Поэтому важно уметь посчитать, сколько метров прута в одной тонне.
1 Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров
Стандартная масса арматуры того или иного диаметра регламентируется стандартами ГОСТ 5781-82. Таблица стандартных расчетов величин выглядит так:
Данная таблица абсолютно проста в применении. В первой колонке выбираем диаметр стержня в мм, которая будет использоваться, во второй колонке сразу видим вес одного погонного метра стержня данного типа.
Третья колонка показывает нам количество погонных метров арматуры в одной тонне.
1.1 Расчет веса арматуры
Первый и самый простой способ, позволяющий узнать, сколько весит метр арматуры – использование электронного калькулятора для аналогичных расчетов.
Для работы с ним необходимо знать лишь диаметр стержня, с которым мы будем работать. Все остальные параметры расчетов уже заложены в программе.
Два других способа, позволяющих узнать насколько тяжелый метр арматуры , несколько сложнее. Рассмотрим их в порядке возрастания сложности.
Поскольку в частном строительстве чаще всего используется арматура диаметром 12 мм и 14 мм, возьмем именно такие стержни за основу для проведения расчетов.
1.2 Пример расчета веса арматуры (видео)
2 Расчет по нормативному весу
Рассчитаем количество арматуры, нужное для строительства (при условии, что таблица есть у нас под рукой).
- Составить план строительства здания с учетом создания .
- Определиться с диаметром стержней.
- Просчитать количество используемой арматуры в метрах.
- Умножить массу одного метра арматуры нужного диаметра на количество используемых прутьев.
Пример: Для строительства будет использоваться 2322 метра арматурных прутьев диаметром 14 мм. Вес погонного метра таких стержней 1,21 кг. Умножаем 2322*1,21 получаем 2809 килограмм 62 грамма (граммами можно пренебречь). Для строительства нам понадобится 2 тонны 809 килограмм металлических стержней.
2.1 Расчет по удельной массе
Такой способ расчета требует определенных знаний, навыков и труда. Он основывается на формуле расчета массы, в которой используются такие величины, как объем фигуры и ее удельный вес. Прибегать к такому способу расчета погонного метра арматуры стоит лишь в том случае, если под рукой нет ни электронного калькулятора, ни таблицы с нормами ГОСТ.
Сколько кг в 1 метре арматуры. Удельный вес арматуры всех диаметров
Если Вам нужно узнать вес погонного метра трубы, арматуры или другого проката, то наиболее удобным и простым решением является наш калькулятор металла.
Сначала Вы выбираете номенклатуру, по которой хотите произвести расчет метров в тонны.
Далее Вы выбираете размер продукции.
Для удобства использования калькулятора мы разработали интерактивную строку поиска, которая облегчит выбор размера продукции
Если это круглый прокат, то в списке представлены диаметры (арматура 10,12 и т.д., круг).
В случае если Вы хотите узнать вес трубы, то обратите внимание на толщину стенки.
Чтобы узнать вес листа, нужно выбрать толщину, и далее расчет массы будет происходить на квадратные метры.
Затем в одно из полей вносятся данные в метрах или тоннах
Если Вы будете вводить значения в поле «метры» («кв. метры», чтобы узнать вес листа), тогда вы узнаете общую массу всей длины (например, вес арматуры).
В случае если Вас интересует расчет длины по массе, то ввод данных нужно производить в поле «тонны».
Вы можете записать и распечатать полученные результаты
Наш калькулятор позволяет записывать полученные расчеты в специальном поле, чтобы Вы легко могли видеть свои последние вычисления. Для этого Вам необходимо нажать на кнопку «Записать», и в специальном поле появится результат Ваших расчетов.
Также, после того как Вы рассчитали все необходимые данные, можно нажать на кнопку «Печать» и в удобной форме получить распечатку полученных результатов.
Вы можете сравнить цены на выбранные позиции у всех поставщиков.
Для этого нужно записать Ваши вычисления. Обратите внимание, чтобы в поле с записанными результатами были позиции, которые Вам интересны. Далее, нажимаете «Рассчитать всю заявку онлайн», и система переведет Вас на страницу, где будут показаны результаты обработки цен поставщиков.
Сферой применения арматуры является строительная индустрия. Данный вид металлоизделий производится в форме прутьев, используемых в качестве основной детали, служащей усилению железобетонных конструкций. Металл принимает на себя основную нагрузку на растяжение и изгиб, позволяя придавать сооружению из железобетона прочность, надёжность и долговечность.
Характеристики металлических стержней А12
Наибольшей востребованностью обладает арматура сечением 12 мм, благодаря удобству и лёгкости. А при вязке каркасов проявляется необходимая жесткость изделия. При строительстве загородных кирпичных домов применяется ленточный фундамент, технология возведения которого требует использования арматуры с малым диаметром. В подобных случаях наиболее пригодны двенадцатимиллиметровые стержни.
В процессе производства арматурных стержней с маркировкой «А12» выполняется ГОСТ 5781-82. Характеристики арматуры А12 по назначению подразделяются на напрягаемые и не подлежащие напряжению. В зависимости от специфики технологического процесса, изделия классифицируются на следующие виды:
Виды арматуры в зависимости от технологии изготовления
- холоднотянутый – арматурная проволока, предназначенная для изготовления армированной сетки;
- горячекатанный – стальные стержни с округлым сечением, применяемые для армирования конструкций.
Такая продукция изготавливается из разных видов стали, выбор которых зависит от требований и области применения будущего изделия. Арматура с диаметром 12 мм встречается с гладким профилем, что соответствует классу А1 и с рифлёной поверхностью, соответствующей маркировке А3. Металлопрокат поставляется производителями в прутах или бухтах.
Сфера применения арматурных стержней
Двенадцатимиллиметровая арматура широко используется в следующих областях:
Применение арматуры 12 мм в строительстве
- каркасно-монолитное строительство;
- монтаж опорных каркасов;
- армирование бетонных конструкций;
- устройство навесов и лестниц.
Также металлические прутья могут использоваться в качестве анкера при заливке фундамента столбчатого типа. Металлопрокат 12 мм применяют с целью преодоления деформации, формирования основы каркаса, связки отдельных элементов, в том числе и с поперечным расположением.
Вес погонного метра
На вес арматурных изделий влияют различные факторы, среди которых наиболее существенными являются следующие:
- диаметр металлического стержня;
- разновидность поверхности – гладкая либо с поперечным рифлением;
- класс металла.
Российские специалисты для расчёта веса металлических изделий применяют специально разработанные таблицы, основа которых – ГОСТ Р-52544. В соответствии с данным Госстандартом, вес погонного метра арматуры 12 составляет 0,888 кг.
Без применения специальных таблиц рассчитать вес арматуры не составит большого труда. Вес равен объёму тела, умноженному на средний удельный вес. Объём рассчитывается по формуле: площадь сечения, умноженная на длину. Согласно стандартам, за единицу измерения принимается метр.
Таким образом, площадь сечения = Пи * радиус в квадрате (радиус равен половине диаметра). S = 3.14х0,006 2 = 0,00011304. Соответственно вес = 0,00011304х7850 = 0,8874 , где 7850 – стандартный показатель среднего удельного веса двенадцатимиллиметровой арматуры.
Если под рукой имеется доступ к интернету, то рассчитать массу 1 метра 12 мм арматуры ещё проще, с помощью специальных калькуляторов, позволяющих произвести вычисления армирующих изделий любой марки и толщины.
Сколько метров двенадцатимиллиметровой арматуры в одной тонне
В таблицах, разработанных с учётом ГОСТа для арматуры, приведены следующие данные количества метров, содержащихся в тонне металлопроката:
- диаметр 5 миллиметров – 5347 метров;
- 6 мм – 4504 м;
- 8 – 2531;
- 10 – 1620;
- 12 – 1126;
- 14 – 826;
- 16 – 633.
Из выдержки табличных значений видно, что в одной тонне содержится 1126 метров арматуры с сечением 12 мм. Стандартизированные показатели направлены на облегчение процесса расчёта количества арматурных прутьев, необходимых для создания различных видов фундамента или иных конструкций.
Достоинства арматуры 12 мм
Двенадцатимиллиметровые металлические изделия обладают рядом достоинств, проявляющихся в следующих областях:
- высокий уровень прочности каркасов, выполненных с применением арматурных прутьев;
- достаточная пластичность материала;
- минимальный риск формирования коррозийных повреждений;
- высокая степень устойчивости к таким воздействиям, как химические, термические, механические;
- широкие возможности выполнения различных конфигураций каркасов;
- использование в напряженных железобетонных сооружениях.
Результаты расчётов, осуществляемых с помощью таблиц, формул и калькуляторов, являются усредненными значениями, так как в действительности арматурные прутья обладают не идеально круглым сечением. Для определения необходимого количества металлопроката полученных данных будет достаточно.
Важным моментом при расчётах является тот факт, что расчётный и фактический вес арматуры 12 мм могут отличаться друг от друга. Несмотря на тщательный контроль ГОСТ, металлические прутья изготавливаются из различных типов стали и с разными поверхностями, в связи с чем отклонение значений варьируется в диапазоне 0,2–3%.
Сегодня зайдет речь о том сколько весит арматура, и об максимальной длине металлического прута. По большей части об том сколько метров в тонне арматуры, но и о другие диаметры тоже будут рассмотрены.
Вес арматуры, сколько метров в 1 тонне?При строительстве необходимо иметь точное представление о том, какой вес имеет вся армированная конструкция в целом. На это есть ряд причин:
- Это позволяет выдерживать технологию армирования.
- Гарантирует необходимую надежность конструкции.
- Удобнее высчитать общую стоимость сооружения.
Наибольшее внимание уделено стержню с диаметром в 12 мм, потому что это минимальное значение диаметра, который допускается к использованию при создании конструкций для ленточного фундамента. Ну и конечно же, не стоит забывать о том значимом факторе, что при постройке, очень важно в точности знать, сколько метров арматуры потребуется для одной тонны планируемой продукции.
Сколько весит арматура а также количество арматуры в тонне, таблица:Вес метра арматуры представлен в таблице соотношения диаметра и массы 1 м. Зная вес арматурной стали по ГОСТ 5781-82 можно оценить коэффициент армирования конструкции (отношение массы арматуры к объему бетона) и определить сколько материала нужно на фундамент (на куб бетона)
Погонный метр арматуры — отдельные арматурные стержни гладкого и периодического профиля длиной 1 метр, вес которых зависит от диаметра арматурной стали ГОСТ 5781-82 (из ряда размеров диаметра периодической стали — 6, 8,10, 12, 14, 16, 18,20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80 мм).
Размер арматуры (номинальный диаметр стержня) | Вес 1 м арматуры, теоретическая, кг | Кол-во метров арматуры в 1 тонне, м. |
4 | 0,099 | 10101,010 |
5 | 0,154 | 6493,506 |
6 | 0,222 | 4504,504 |
8 | 0,395 | 2531,645 |
10 | 0,617 | 1620,745 |
12 | 0,888 | 1126,126 |
14 | 1,210 | 826,446 |
16 | 1,580 | 632,911 |
18 | 2,000 | 500,000 |
20 | 2,470 | 404,858 |
22 | 2,980 | 335,570 |
25 | 3,850 | 259,740 |
28 | 4,830 | 207,037 |
32 | 6,310 | 158,478 |
36 | 7,990 | 125,156 |
40 | 9,870 | 101,317 |
45 | 12,480 | 80,128 |
50 | 15,410 | 64,892 |
55 | 18,650 | 53,619 |
60 | 22,190 | 45,065 |
70 | 30,210 | 33,101 |
80 | 39,460 | 25,342 |
Судя по этой таблице, 1126 метров арматуры с диаметром 12 мм составляют одну тонну изделия.
По данной таблице также можно узнать, длину арматуры в одном килограмме и ее массу в одном метре всех размеров.
Эти значения пригодятся вам при непосредственном использовании металлического стержня, если вам, к примеру, необходимо узнать, какова масса всей арматуры, используемой при постройке здания. Для этого вам нужно лишь сложить все длины арматурных стержней и затем сумму умножить на вес 1 п/м.
Следует отметить, что арматура 10 мм все же существует и применяется при заливке фундаментов. Но это встречается только в поперечном, то есть во вспомогательном армировании. Помимо этих факторов не стоит забывать и то, что сварке подлежат лишь те стержни, которые имеют в своей маркировке символ «С».
Весь этот длинный процесс необходим, так как при строительстве необходимо знать длину арматуры, а при ее закупке важна масса (вес).
Диаметры арматуры по ГОСТ 5781-82
Не стоит забывать и о том, что число стержней в тонне может варьироваться, потому как это напрямую зависит от их длины. К примеру, стержней длиной 10 метров понадобится гораздо меньше, чем стержней с таким же диаметром, но длинной в 2 м.
Все сведения о том сколько весит арматурный прокат содержит таблица весов арматуры. Вес арматуры определяют, исходя из веса 1 метра. Вес арматуры, таблица определяет не только вес одного погонного метра, но и указывает на количество метров в тонне данного металлопроката. Масса арматуры зависит от диаметра проката, имеющего рифления или без рифлений.
Классы арматуры
Арматурный прокат подразделяют на:
Свариваемый, обозначающеюся индексом С;
Стойкий против коррозионного растрескивания под напряжением, обозначающуюся индексом К;
Не свариваемый, не имеющую индекса С;
Нестойкий против коррозионного растрескивания, не имеющую индекса К.
Вес арматурного проката зависит от диаметра, классификация не влияет на вес погонного метра арматуры.
В настоящее время промышленность выпускает арматурный прокат без индекса «С». Такой прокат сваривается плохо, в месте сварки он становится хрупким, что может снижать прочность каркаса. Обычно его соединяют при помощи проволоки. Для частного строительства чаще всего используют следующие классы: поперечную с гладкой поверхностью с обозначением А240 (Аl) ; продольную и поперечную – А400С (Аlll), А500С (Аlll).
Поставку арматурной стали, диаметра до 12 мм могут осуществляют в мотках. Вес арматуры, таблица дает сведения как для прутков, так и для мотков. Все диаметры арматуры: маленькие и большие изготавливают прутками, имеющими длину от 6 до 12 м мерной длины или немерной. Также часто применяют сварные сетки, предназначенные для армирования плит перекрытия, фундаментов, стен и др.
Подразделяют в зависимости от условий применения на:
Горячекатаную, которую после производства не подвергают дальнейшему упрочнению, механические свойства обеспечиваются химическим составом стали;
Термически упрочненную, которую подвергают термической обработке для увеличения прочностных качеств (повышение прочностных характеристик арматурной стали достигают путем закалки).
Вес упрочненной, а также неупрочненной арматуры зависит от диаметра.
Свойства связаны с:
Величиной напряжения;
Пластическими свойствами материала;
Стабильностью структуры.
Арматурный прокат обладает:
Прочностью и надежностью;
Способностью выдерживать различные температуры;
Устойчивостью к коррозии.
Ее изготавливают из стали 3, Ст5, Ст10ГТ, Ст25Г2С, Ст35ГС, Ст30ХГ2С, Ст60ГС, Ст80С, Ст20ХГ2Ц, Ст23Х2Г2Ц, Ст20ХГСТ, Ст23Х2Г2Т и др. с диаметрами от 6 до 40 мм. 1 метр арматуры диаметра 6 мм весит 0,222, и в тонне металлопроката помещается 4504, 5 метра. Арматура 12, вес погонного метра составляет 0,888 кг, а тонна 12мм проката содержит 1126,13 метров. 1 метр арматуры 40-го размера весит 9,87 кг, а 1 тонна арматуры содержит чуть больше 101-го метра сорокового арматурного проката.
Самым главным предназначением данного типа металлопроката является использование ее для армирования перекрытий, стен, плит, блоков, затяжек, электрических столбов. Самой «ходовой» является прокат с диаметрами 8-12 мм. Применение его более эффективно, так как тонна арматуры меньшего диаметра имеет большую длину. Широко применяют в быту и сельском хозяйстве. Из нее делают столбики для ограждений, каркасы, накрытия, арки для теплиц. Кроме того, такой прокат применяют в качестве запасных частей и комплектующих в машиностроении и станкостроении, горнодобывающей промышленности.
В основном арматурные стержни используют для укрепление бетона. С них вяжут сетку, так она принимает силу растяжения, которая идет на бетон. В строительном секторе, очень часто используют прокат именно с размером сечения 10 миллиметров. И, что бы создать армокаркас или же сетку, нужно знать точный вес арматуры 10 мм. за метр. В этой статье ми поговорим именно об этом стальном продукте.
Вес арматуры всегда обусловлен стандартом ГОСТ5781-82, он говорит какая должна бить масса и другие параметры. Арматура выпускается в двух видах:
- горячекатанным;
- холодночекатанным.
Сам же прокат создается в виде металлических стержней или прутьев.
Арматура 10 мм вес 1 метраДля оценки стоимости строительства, или же готовых объектов, нужно знать точную массу армированных конструкций. Узнать сколько весит арматура 10 мм. можно простым способом: суммируем длину и умножаем на погонный вес нашего металлопроката.
Для того что бы узнать массу погонного м, нужно свериться с таблицей, в которой выведены все размеры их вес и количество метров в тонне.
Таблица веса и количества метров в тонне арматуры диаметром 10 мм.Вес 1 метра арматуры размером десять миллиметров представлен в таблице соотношения диаметра и массы одного м. Зная вес арматурной стали согласно ГОСТ 5781-82 можно оценить коэффициент проката (отношение массы арматуры к объему бетона) и вычислить, сколько на понадобиться металлических прутьев (на куб бетона).
Сколько весит арматура 10 мм? Таблица.
Имея под рукой выше изложенную таблицу, Вы всегда будете знать точное количество и массу этого стального продукта с нужным диаметром сечения. Что, не составит большого труда рассчитать стоимость, перед покупкой, тем самим уберечь себя от лишних затрат.
Как произвести самостоятельный расчет?Без табличных данных общий вес арматурной сетки или вес одного погонного м. можно рассчитать на онлайн калькуляторе, или сделать это самостоятельно. Для этого длину армирующих прутьев сетки, например, площадью 1м2, умножают на удельную массу одного погонного метра армостержней. Объем стали для 1 м. исследуемого металлического цилиндра равняется 1 метр x (∏ x D2 x / 4).
Вес арматурного стержня будет равен производному от полученного объема и удельной массы арматуры, которая равняется 7850 кг/м3. Эта упрощенная методика позволяет рассчитать массу в килограммах одного метра арматурных стержней, а также перевести вес в единицы длины (метры).
Вес арматуры, рекомендации при покупке металлической арматуры
В этой статьи мы разберем какой же на самом деле удельный вес одного метра арматуры разного диаметра, и как влияет это на цену арматуры.
При строительстве дома или других строительных работах – используется арматура строительная (металлическая) для основы фундамента, на перекрытия, между окон, или на отмостку вокруг дома.
Металлическая арматура украинского производства
В этой статье речь будет вестись об арматуре металлической украинского производства, а не стеклопластиковой арматуре или базальтовой – данный вид арматуры мы не продаем.
Количество арматуры которое Вам задает прораб или при самостоятельном подсчете на дом, как правило исчисляется метрами. Это легко считается, поскольку предположим у Вас дом 10 м на 15 м, в зависимости от типа фундамента и его высоты Вы можете просчитать сколько метров Вам надо арматуры. Опытные строители могут говорить Вам уже четкий вес поскольку они знают вес арматуры, но бывает что и они преувеличивают количество необходимого металла с целью наживы, чего там таить.
Как рассчитать теоретический вес арматуры?
А теперь конкретно по весу арматуры каждого диаметра. Существует формула с помощью которой легко можно высчитать теоретический вес арматуры, но здесь следует подчеркнуть теоретический, но не практический: m= d2/162,272, где m – это масса одного метра, d2 – это диаметр арматуры в квадрате, и число 162,272 – это постоянное число в арматуре. Но, к сожалению со справочником этот вес сходится, но это тоже теория.
Вот что на практике происходит :
– арматура диаметром 8 мм – как бы по теория должен метр весить по формуле 8х8/162.272 = 395 грамм, но на самом деле вес одного метра 450 грамм, некоторые торговые фирмы считают вес метра и 450 грамм. Здесь следует отметить, что редко но бывает и такой вес, но очень редко в остальных случаях – это просто дополнительный заработок для металлобаз или торгующих организаций;
– арматура диаметром 10 мм – здесь по теории 617 грамм, в природе 650 – 660 грамм.
– арматура диаметром 12 мм – вес погонного метра по справочнику 888 грамм, при взвешивании 930 грамм – арматура диаметром 14 мм – вес погонного метра в теории 1 кг 200 грамм – реальность 1.24 кг. Производители делают отгрузку в тоннаже и им выгодно продать больше количество по весу, соответственно каким то образом увеличивают в составе металла какой то элемент. Хотя как то пришла арматура которая произведена в Молдавии, то тогда вес арматуры 8 мм совпадал с теорией – ровно 417 грамм.
– арматура 16 мм – вес по теории 1 кг 570 грамм, вес на практике 1 кг 600 грамм;
– арматура 18 мм – вес погонного метра 2 кг – сходится теория и практика;
– арматура 20 мм – вес одного метра 2 кг 47 грамм – сходится теория и практика.
Ну на этом диаметре и закончим, поскольку более толстые диаметры арматуры не используются при строительстве до 5 этажей.
Вот такой получился ответ на вопрос: какой вес арматуры?
Рекомендации при покупке арматуры
Следует Вас предостеречь, что если вес арматуры завышают в сравнение от того веса который был здесь Вам предоставлен, опасайтесь таких продавцов. Поскольку они просто Вас дурят. Цены на металлопрокат взлетели вверх, а каждый пытается купить по дешевле и может попасть на не честных продавцов, которые под видом заниженной цены привезут Вам не 1 тонну, а 900кг, но Вы заплатите за тонну на 300 грн меньше чем среднерыночная стоимость, но и получите на 100 кг меньше. Поэтому строго спрашивайте при покупке: ,, А в одной тонне арматуры 12 мм – 1075 метров? – если да, продавец соглашается то все нормально, а если начинает – ,, юзить,, значит что то не то – Вас хотят обмануть.
Источник Металлобаза Рибер
Практические задачи: плотность и удельный вес
Практика:
Вот практика с расчетами плотности и удельного веса. Показать все формулы и расчеты.
Плотность и удельный вес задачи 1:
Прямоугольный блок имеет размеры 2,3 х 5,1 х 7,8 сантиметра. Имеет массу 66 граммы. Определите его плотность и удельный вес.
Нажмите вот для расчетов и ответа.
Плотность и удельный вес задачи 2:
Цилиндр из пластика длиной 100 мм и диаметром 50 мм. Имеет массу 1 кг. Определить его удельный вес и указать, будет ли он плавать или тонуть в воде.
Нажмите здесь для расчетов и ответ.
Плотность и удельный вес задачи 3:
Размер доски 2 “x 6” x 5 футов.Он весит 15 фунтов, 4 унции. Определите его вес плотность и удельный сила тяжести.
Нажмите вот для расчетов и ответа.
Плотность и удельный вес задачи 4:
Размер стержня 12 мм x 20 мм x 1 м. Он имеет удельный вес 2,78. Определять его масса.
Нажмите вот для расчетов и ответа.
Плотность и удельный вес задачи 5:
Кусок неизвестного материала сложной формы.Имеет массу 126 г. Ты погрузить его в он вытесняет 422 мл воды. Каков удельный вес изделия?
Нажмите здесь для расчеты и ответ.
Как рассчитать удельный вес стальных стержней?
Что такое сталь? Сталь– наиболее универсальный конструкционный материал. Основными элементами стали являются металлическое железо и неметаллический углерод с небольшими количествами других элементов, таких как кремний, никель, марганец, хром и медь.
Таким образом, это сплав. Хотя сталь обычно более чем на 90% состоит из железа, а другие элементы присутствуют в небольших количествах, эти другие элементы оказывают заметное влияние на свойства стали.
Удельный вес сталиУдельный вес стали или весовая плотность стали – это отношение веса стали к единице ее объема. Обычно выражается в килограммах на кубический метр (кг / м 3 ) . Удельный вес стали 7850 кг / м 3 или 7.85 г / см 3 или 78,5 кН / м 3 или 489,84 фунт / фут 3 .
Виды сталиВ зависимости от химического состава разные типы сталей классифицируются как:
- Низкоуглеродистая сталь
- Среднеуглеродистая сталь
- Высокоуглеродистая сталь.
- Низколегированная сталь
- Высоколегированная сталь
Из них первые три типа стали известны как конструкционная сталь, обычно используемая в стальных конструкциях.
В индийском стандарте IS: 800-1984 (Свод правил для строительных конструкций из стали) применяются типы конструкционных сталей, подпадающих под действие следующего индийского стандарта:
1. IS: 226-1975 Конструкционная сталь (стандартное качество)
2. IS: 1977-1975 Конструкционная сталь (обычного качества)
3. IS: 2062-1984 Свариваемая конструкционная сталь
4. IS: 961-1975 Конструкционная сталь (высокопрочная)
5. IS: 8500-1977 Свариваемая конструкционная сталь (средней и высокой прочности)
Сталь, соответствующая стандарту IS: 226-1975 , подходит для всех типов конструкций, подверженных статическим, динамическим и циклическим нагрузкам, и подходит для сварки толщиной до 20 мм. Физические свойства низкоуглеродистой стали:
.1. Плотность или удельный вес стали – 7850 кг / м 3
2. Модуль упругости Юнга (E) – 2,04 x 10 5 МПа (или Н / мм 2 )
3.Модуль жесткости (G) – 0,785 x 10 5 МПа (или Н / мм 2 )
4. Коэффициент Пуассона (µ) – 0,3 (неупругий диапазон)
5. Коэффициент теплового расширения или сжатия – 12 x 10 -6 на ° C или 6,7 x 10 -6 на ° F
Также прочтите – Разница между мягкой сталью и нержавеющей сталью
Расчет веса стального стержня на длину 1 метрВес = Плотность × Объем (Объем = Площадь x Длина)
Пример : – Диаметр стержня = 10 мм и длина = 1 метр
Площадь круглого стержня = π / 4 × d 2
= 3.14/4 × 10 2
= 78,5 мм 2
Объем = Площадь × Длина
= 78,5 × 1000 (1 метр = 1000 мм)
= 78500 мм 3
Удельный вес стального прутка для 10 мм = (7850/1000 × 1000 × 1000) × 78500
= 0,616 кг / м (1 кг / м 3 = 0.000000001 кг / мм 3 )
Аналогичным образом можно рассчитать удельный вес квадратного и прямоугольного бруска.
Также прочтите – Как рассчитать длину резки хомутов для балок и колонн
Вывод формулы для Расчет удельного веса сталиКак известно плотность стали = 7850 кг / м 3
Вес стали на метр = Объем × Плотность [Объем = Площадь × Длина]
= π / 4 x d 2 × 1000 × 7850 кг / м 3 (длина = 1000 мм)
= 0.785 × d 2 × 1000 × 7850 кг / (1000 × 1000 × 1000) [1 метр = 1000 мм]
= 785 x d 2 × 0,00000785
= d 2 /1 × 0,00616225 / 1
= d 2 / 1/0.00616225
= d 2 / 162,27 ≈
= d 2 /162 кг / м (скажем)
Единица Вес стального стержня на фут = d 2 /(162,27 x 3,28084) (1 метр = 3.28084 футов)
= d 2 / 532,38 ≈
= d 2 /533 (скажем)
= d 2 /533 кг / фут
Также прочтите – Что такое длина развертки? – Полное руководство
Удельный вес стальных прутков на метр длиныС.№ | Диаметр стержня | Вес стержня на метр длины (D 2 /162) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 8 | 0,395 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 12 | 0,888 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 16 | 1,58 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 20 | 2.469 | 388 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | 28 | 4,839 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 | 32 | 6,32 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 | 40 | 9,87 |
S. No. | Диаметр стержня | Вес стержня на длину стопы (D 2 /533) |
1 | 8 | 0.120 |
2 | 10 | 0,187 |
3 | 12 | 0,27 |
4 | 16 | 0,48 | 25 | 0,422 |
7 | 28 | 1,471 |
8 | 32 | 1.921 |
9 | 40 | 3,00 |
Удельный вес или весовая плотность стали = 7850 кг / м 3
Как рассчитать вес стали?Вес = Плотность × Объем (Объем = Площадь x Длина)
Пример : – Диаметр стержня = 10 мм и длина = 1 метр
Площадь круглого стержня = π / 4 × d 2
= 3.14/4 × 10 2
= 78,5 мм 2
Объем = Площадь × Длина
= 78,5 × 1000 (1 метр = 1000 мм)
= 78500 мм 3
Удельный вес стального стержня для 10 мм = (7850/1000 × 1000 × 1000) × 78500
= 0,616 кг / м (1 кг / м 3 = 0,000000001 кг / мм 3 )
Формула для расчета веса стальных стержней = d 2 /162 кг / м
Каков вес 12-миллиметрового стального стержня? 8 мм = 0.396 кг / м
10 мм = 0,619 кг / м
12 мм = 0,888 кг / м
16 мм = 1,58 кг / м
Спасибо, что прочитали эту статью. Если вы найдете эту статью полезной, не забудьте поделиться ею.
Также прочтите
Что такое BBS (график гибки стержней)?
Как рассчитать количество материала для штукатурки
Удельный вес строительных материалов, используемых в строительстве
Разница между длиной нахлеста и длиной развертки
Что такое смета? – Важность, оценка строительства в Excel
Что такое BOQ? – Цель, значение, преимущества и недостатки
Влияние совокупных свойств на бетон
Влияние совокупных свойств на бетон Эффект агрегата Недвижимость на бетоне
Бетон представляет собой смесь цементного материала, заполнителя и воды.Агрегат обычно считается инертным наполнителем, на долю которого приходится от 60 до 80 процентов объема и от 70 до 85 процентов веса бетона. Хотя заполнитель считается инертным наполнителем, он является необходимым компонентом что определяет термические и упругие свойства бетона и стабильность размеров. Агрегат классифицируется как два разных типы, грубые и мелкие. Крупный заполнитель обычно больше 4,75 мм. (остается на сите № 4), а мелкий заполнитель – менее 4.75 мм (проходя через сито № 4). Прочность заполнителя на сжатие является важным фактор при выборе агрегата. При определении силы обычный бетон, большинство заполнителей бетона в несколько раз прочнее, чем другие компоненты в бетоне и, следовательно, не являются фактором прочности из бетона нормальной прочности. Бетон на легком заполнителе может быть больше зависит от прочности агрегатов на сжатие.
Необходимо знать другие физические и минералогические свойства заполнителя. перед замешиванием бетона, чтобы получить желаемую смесь.Эти свойства включают форму и текстуру, градацию размера, содержание влаги, удельный вес, реакционная способность, прочность и насыпной вес. Эти свойства вместе с соотношением вода / вяжущий материал определяют прочность, удобоукладываемость и долговечность из бетона.
Форма и текстура заполнителя влияют на свойства свежего бетона. больше, чем затвердевший бетон. Бетон лучше поддается обработке, если он гладкий и округлый заполнитель используется вместо грубого угловатого или удлиненного заполнителя.Большинство природных песков и гравия с русел рек или берегов моря гладкие и округлые и являются отличными агрегатами. Щебень дает гораздо больше угловатые и удлиненные агрегаты, которые имеют большую площадь поверхности к объему соотношение, лучшие характеристики сцепления, но требуется больше цементного теста для производства работоспособная смесь.
Фактура поверхности заполнителя может быть как гладкой, так и шероховатой. Гладкий поверхность может улучшить обрабатываемость, но более грубая поверхность создает более прочную связь между пастой и заполнителем, создающая более высокую прочность.
Гранулометрия или гранулометрический состав заполнителя является важной характеристикой потому что он определяет потребность в пасте для обрабатываемого бетона. Этот потребность в пасте является фактором, контролирующим стоимость, так как цемент – это самый дорогой компонент. Поэтому желательно минимизировать количество пасты, подходящей для производства бетона, который можно обрабатывать, уплотненный и законченный, обеспечивая необходимую прочность и долговечность. Требуемое количество цементного теста зависит от количества пустот. пространство, которое необходимо заполнить, и общая площадь поверхности, которую необходимо покрыть.Когда частицы имеют одинаковый размер, интервал наибольший, но когда используется диапазон размеров, пустоты заполняются и паста требование снижено. Чем больше заполнены эти пустоты, тем менее работоспособны бетон становится компромиссом между удобоукладываемостью и экономичностью. это необходимо.
Влажность заполнителя является важным фактором при разработке правильного водно-вяжущего материала. соотношение. Все агрегаты содержат некоторую влагу в зависимости от пористости частицы и влажность складского помещения.Влажность содержание может варьироваться от менее одного процента в гравии до 40 процентов в очень пористом песчанике и вспученном сланце. Агрегат можно найти в четыре различных состояния влажности, включая сушку в печи (OD), сушку на воздухе (AD), насыщенная поверхность, сухая (SSD) и влажная. Из этих четырех состояний только OD и SSD соответствует определенному состоянию влажности и может использоваться в качестве эталона. состояния для расчета влажности. Чтобы рассчитать количество воды, которую агрегат будет либо добавлять, либо вычитать из пасты, следующие необходимо рассчитать три величины: абсорбционная способность, эффективное всасывание, и поверхностная влажность.
Большая часть складируемого грубого заполнителя находится в состоянии AD с абсорбцией. менее одного процента, но наиболее мелкий заполнитель часто находится во влажном состоянии с поверхностной влажностью до пяти процентов. Эта поверхностная влага на мелкозернистый заполнитель образует толстую пленку на поверхности толкающих частиц их врозь и увеличивая кажущийся объем. Это широко известно как набухание и может вызвать значительные ошибки при дозировании объема.
Плотность заполнителей требуется в смеси в пропорции установить соотношение веса и объема.Удельный вес легко рассчитывается путем определения плотности по вытеснению воды. Все агрегаты содержат некоторую пористость, а значение удельного веса зависит от того, эти поры учитываются при измерении. Есть два термина, которые используется для различения этого измерения; абсолютный удельный вес и объем удельный вес. Абсолютный удельный вес (ASG) относится к твердому материалу. исключая поры, и насыпной удельный вес (BSG), иногда называемый кажущийся удельный вес, включает объем пор.С целью дозирования смеси важно знать пространство, занимаемое агрегатные частицы, включая поры внутри частиц. В BSG заполнителя не имеет прямого отношения к его характеристикам в бетоне, хотя спецификация BSG часто делается для соответствия минимальной плотности требования.
Для дозирования смеси, насыпной вес единицы (также известный как насыпная плотность) требуется для. Насыпная плотность измеряет объем отсортированного заполнителя. займет в бетоне, включая твердые частицы заполнителя и пустоты между ними.Поскольку вес агрегата зависит от влажность заполнителя, требуется постоянная влажность. Это достигается за счет использования агрегата OD. Дополнительно насыпная плотность требуется для объемного метода дозирования смеси.
Самая распространенная классификация агрегатов по насыпному удельному весу легкий, нормальные и тяжеловесные агрегаты. В обычном бетоне заполнитель весит 1520 1680 кг / м 3 , но иногда конструкции требуют легкий или тяжелый бетон.Легкий бетон содержит натуральный или синтетический заполнитель с массой менее 1100 кг / м 3 и тяжелый бетон содержит натуральные или синтетические заполнители которые весят более 2080 кг / м 3 .
Хотя заполнители чаще всего считаются инертным наполнителем в бетоне,
различные свойства заполнителя имеют большое влияние на прочность,
долговечность, удобоукладываемость и экономичность бетона. Эти разные свойства
совокупности позволяют проектировщикам и подрядчикам максимально гибко выполнять
их требования к дизайну и конструкции.
- Миндесс и Янг (1981) Concrete , Prentice-Hall, Inc., Энглвуд Скалы, штат Нью-Джерси,
- Косматка и Панарезе (1994) Проектирование и контроль бетонных смесей , Портлендская цементная ассоциация, Скоки, Иллинойс,
относительное сравнение со стальной арматурой с использованием метода шарнирных балок
В этой статье представлены результаты экспериментального исследования, проведенного для оценки поведения связующего напряжения стержня из базальтового полимера (BFRP) и стальной арматуры (SR) в обычных условиях. Бетон типа С30.Экспериментальная программа проводилась по испытаниям 16 образцов шарнирных балок, подготовленных в соответствии со стандартом BS 4449: 2005 + A2: 2009. Для изготовления навесных балок использовался обычный бетон типа С30. При испытаниях балки в качестве экспериментальных переменных использовались диаметр стержня и длина заделки. Характеристики сцепления стержня из BFRP и SR сравнивались с помощью результатов испытаний на изгиб шарнирной балки, проведенных на полученных образцах балки после 28 дней отверждения. Результаты показали, что для стержней из BFRP были получены гораздо более высокие значения напряжения сцепления по сравнению с стержнями SR для стержней диаметром 12 и 8 мм.Кроме того, значения максимального напряжения сцепления уменьшались с увеличением диаметра стержня и длины заделки как для стержня из BFRP, так и для SR.
1 Введение
Железобетонные (ЖБИ) конструкции, наиболее важный и популярный структурный тип во всем мире, были построены в огромных масштабах во всем мире за последние несколько десятилетий (например, суперплотины, длиннопролетные мосты и небоскребы) [ 1]. Стальная арматура (SR) широко используется в железобетонных конструкциях благодаря своей эффективности и экономической выгоде.Эти стержни пластичные и прочные, что делает их подходящими для армирования бетона [2]. К сожалению, по сравнению с другими факторами, включая замораживание-оттаивание и воздействие физических и химических факторов окружающей среды, коррозия арматурной стали была одним из наиболее важных факторов, которые серьезно ухудшали долговечность конструкций из ЖБИ [1, 3]. Коррозия SR в железобетонных конструкциях приводит к растрескиванию и отслаиванию бетона, что приводит к дорогостоящему обслуживанию и ремонту. Инновационный подход к решению проблем, вызванных SR, может быть обеспечен с использованием армированного волокном полимера (FRP) в качестве альтернативы [4].
За последние два десятилетия лабораторные испытания показали, что стержни из стеклопластика могут успешно и практически использоваться в качестве внутренней арматуры в бетонных конструкциях [5].
В настоящее время стеклопластик широко используется в железобетонных конструкциях из-за его превосходных свойств материала, таких как высокая прочность на растяжение, отличная стойкость к электрохимической коррозии и рентабельность изготовления, по сравнению с традиционными SR [6]. Таким образом, в последние годы стержни из стеклопластика были представлены как компетентная альтернатива традиционным арматурным SR для различных железобетонных конструкций, подвергающихся суровым условиям окружающей среды, таких как очистка сточных вод и химические заводы, плавучие палубы, морские стены и водные сооружения [ 7, 8].Бар FRP состоит из двух основных фаз. Эти фазы представляют собой матрицы и волокна. Обычно используемые матрицы представляют собой термореактивные полимерные смолы, а армирующие элементы – стеклянные, углеродные, арамидные и базальтовые волокна. Бар из стеклопластика анизотропен и может быть изготовлен с использованием различных технологий, таких как пултрузия, плетение и ткачество. Стеклянные, углеродные, арамидные и базальтовые волокна обычно используются для производства стержней из стеклопластика. Стекловолокно обеспечивает экономичный баланс между стоимостью и конкретными прочностными характеристиками; это делает их предпочтительнее углерода и арамида в приложениях большинства RC-структур [5].
В последнее время стержни из базальтового стеклопластика (BFRP) стали многообещающей альтернативой обычным стеклопластиковым материалам (GFRP). На сегодняшний день проведено несколько исследований, посвященных стержням из BFRP. Altalmas et al. исследовали прочность сцепления брусков из BFRP с песчаным покрытием при прямой растягивающей нагрузке после воздействия условий ускоренного кондиционирования (кислотных, солевых и щелочных). Результаты показали, что кондиционирование снижает прочность соединения стержней из BFRP на 14–25% от их первоначальной прочности [9]. El Refai et al.исследовали влияние различных ускоренных сред на реакцию сцепления на напряжение-проскальзывание, адгезию к бетону и прочность сцепления двух типов стержней из стеклопластика и одного типа стержней из стеклопластика. Результаты исследования показали, что влажная среда вызвала повышенную адгезию на ранних этапах нагрузки для всех стержней из стеклопластика. На более поздних стадиях они обнаружили, что такая среда оказывает пагубное влияние на прочность сцепления в зависимости от поглощения влаги материалом стержня. Другой вывод исследования заключается в том, что воздействие повышенных температур оказало незначительное влияние на прочность сцепления всех испытанных образцов [10].В другой статье El Refai et al. представил результаты тестирования поведения облигаций слитков BFRP. В ходе экспериментов были проведены испытания на прямое вытягивание цилиндрических образцов. Результаты исследования демонстрируют перспективность использования стержней из стеклопластика в качестве альтернативы стержням из стеклопластика при армировании бетонных элементов [11].
Согласно Bi et al. Результаты экспериментов показывают, что средняя прочность соединения уменьшилась, тогда как длина соединения увеличилась и стала слабее, тогда как диаметр BFRP был больше [12].В исследовании Mahroug et al. Были представлены результаты испытаний и прогнозы кода для четырех бетонных плит с непрерывной опорой и двух бетонных плит с простой опорой, армированных стержнями из BFRP. Одна непрерывно поддерживаемая стальная железобетонная плита также была испытана в целях сравнения. Были исследованы различные комбинации армирования под и над BFRP в верхнем и нижнем слоях плит. Ж / б плиты из BFRP с непрерывной опорой демонстрируют большие прогибы и более широкие трещины, чем аналог, армированный сталью.Кроме того, чрезмерно армированная плита из BFRP RC в верхнем и нижнем слоях показала самую высокую нагрузочную способность и наименьший прогиб из всех протестированных плит BFRP [13].
В этом исследовании были исследованы характеристики сцепления стержней из BFRP с обычным бетоном с использованием метода шарнирных балок.
2 Материалы, метод шарнирной балки и подготовка образцов
2.1 Материалы
Для этого исследования была подготовлена стандартная бетонная смесь типа C30, которая использовалась для создания образцов шарнирной балки.Материалы, выбранные для производства бетона, были легко доступны на рынке. Цемент, используемый в качестве связующего при производстве бетона, представлял собой обычный портландцемент (ПК) типа CEM I 42.5R, соответствующий стандарту EN 197-1 [14]. Напротив, летучая зола с низким содержанием извести [LLFA; летучая зола с содержанием извести 1,81% (CaO <10%)] использовалась для увеличения текучести бетона. Химические и физические свойства ПК и LLFA приведены в таблице 1.
Таблица 1Химический состав и физические свойства ПК и LLFA.
Химический состав (%) | PC | LLFA |
---|---|---|
SiO 2 | 18.95 | 58,56 |
9033 9033 907 907 907 907 907 907 2 O27 O27 2 | ||
TiO 2 | – | 1,21 |
Al 2 O 3 | 5,32 | 23,39 |
CaO 90.72 | 1,81 | |
MgO | 1,35 | 2,02 |
Na 2 O | 0,16 | 0,53 |
K | 2,9 | 0,0013 |
P 2 O 5 | – | 0,14 |
Потери при зажигании | 3,83 1 | 25|
Физические свойства | ||
Удельный вес | 3,18 | 2,09 |
Для изготовления образцов бетона использовались мелкие и крупные агрегаты известнякового щебня. Максимальный размер заполнителя составлял 12,5 мм (мелкий 0–4,75 мм и крупный 4,75–12,5 мм). Крупные и мелкие агрегаты имели удельный вес 2,72 и 2,70, а водопоглощение агрегатов составляло 0,55% и 2,3% соответственно. Для определения механических свойств (прочности на сжатие и растяжение при раскалывании) бетона были приготовлены кубические (150 × 150 × 150 мм) и цилиндрические (диаметр 150 мм и высота 300 мм) образцы.
Состав бетонной смеси приведен в таблице 2. Чтобы бетон легко помещался в формы, была подготовлена смесь класса осадки S4 (160–210 мм), как указано в стандарте BS EN 12350-2 [15 ]. LLFA использовался в смесях для улучшения текучести бетона для получения класса консистенции S4. LLFA может улучшить сыпучесть бетона с помощью его гладких сферических частиц. Изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), приведенное на рисунке 1, показывает структуру частиц LLFA.
Таблица 2Материалы, смешанные в 1 м бетона 3 .
Материалы | Объем (дм³) | Удельный вес | Количество (кг / м³) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Цемент | 95 | 3,17 | 9025 9025 | LL 2,2 | 50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вода | 196 | 1 | 196 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дробленый песок (0–5) | 403 | 2.66 | 1073 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Щебень (5–15) | 269 | 2,68 | 721 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Суперпластификатор S | 4,25 | 1.07 | 4,25 | 1,07 | 9034EM | 900 0004,25 | LLFA, использованных в этом исследовании.
Свойства | Значения |
---|---|
Предел прочности (МПа) | 1100 |
Модуль упругости (МПа) | 70,000 | 1,9 |
Коэффициент теплопроводности (Вт / мК) | 0.35–0,59 |
Коэффициент линейного расширения | 1 |
Относительное удлинение (%) | 2,2 |
Коррозионная стойкость | Отсутствие ржавчины |
2,2 Шарнирная балка Испытание на балку – одно из испытаний на изгиб для определения характеристик сцепления бетона и арматуры. Принцип метода испытания заключается в нагружении испытательной балки путем простого изгиба до полного разрушения сцепления арматурной стали в одной из полубалок или до разрушения самой арматурной стали.Во время нагружения измеряется скольжение двух концов арматурного стержня. Балка, используемая для испытания, состоит из двух параллелепипедных блоков RC, соединенных внизу арматурным стержнем, связь которого должна быть проверена, и вверху стальным шарниром [16]. Стальной шарнир помещается в середину балки, чтобы более точно определить растягивающие усилия. На рисунке 3 показана испытательная установка, использованная в этом исследовании.
Рисунок 3:
Испытательная установка на шарнирной балке, использованная в этом исследовании [21].
Шарнирная балка позволяет измерять скольжение арматурных стержней, нагружая балку в средней точке. Этот метод испытаний был выбран для данного исследования, потому что испытание на балку, безусловно, дает лучшую оценку прочности сцепления из-за его сходства с реальными конструктивными элементами (особенно изгибными элементами) [17]. На рисунке 3 показаны детали экспериментальной установки, использованной в этом исследовании. Во время проведения испытания датчик нагрузки и потенциометрические линейки использовались для измерения вертикально приложенных нагрузок и скольжения путем нагружения балки в средней точке, как показано на рисунке 4.Здесь следует отметить важность проведения экспериментов без трещин сдвига. Стремена были использованы для обеспечения сопротивления сдвигу образцов балки. Расположение арматуры шарнирных блоков балок показано на рисунке 5.
Рисунок 4:
Подробная информация об экспериментальной установке, используемой в этом исследовании.
Рисунок 5:
Схема усиления шарнирных блоков балок, использованных в данном исследовании [20].
При производстве образцов шарнирных балок пластиковые оболочки были помещены в соответствующие места армирования с использованием горячего силикона, чтобы обеспечить длину заделки 10 и 20 Φ (рис. 6A).Усиления, имеющие ограниченную длину заделки, были пропущены через хомуты и помещены в специальные формы вместе со хомутами (рис. 6A – C). Образцы шарнирных балок, готовые к испытанию на изгиб после отверждения, показаны на рисунке 7.
Рисунок 6:
Этапы подготовки образцов шарнирных балок: (A) процесс ограничения длины заделки, (B) подготовленная арматура хомутов и ( В) образцы балок, готовые к бетонированию.
Рисунок 7:
Вид шарнирных балок, подготовленных для испытания на сцепление.
3 Результаты и обсуждения
Испытание на оседание свежего бетона было проведено для определения соответствия бетона типа C30, подготовленного для производства шарнирных балок, требованиям класса осадки S4. Кроме того, были проведены испытания прочности на сжатие, прочности на разрыв и водопоглощения для определения механических и физических характеристик затвердевшего бетона. Средние результаты всех испытаний, примененных к бетону, приведены в Таблице 4.
Таблица 4Свойства обычного бетона типа C30, полученного в ходе данного исследования.
Свойства бетона | Результаты | |
---|---|---|
Осадка (мм) | 190 | |
fc куб (МПа), 7 дней | 25.92 | MPa ), 28 дней37,9 |
Предел прочности при раскалывании (МПа), 28 дней | 3,84 | |
Водопоглощение (%) | 3.41 |
Как видно из таблицы 4, средняя величина осадки в изготовленных бетонах составила 190 мм. Этот результат находится в пределах значений (160–210 мм), указанных в стандарте BS EN 12350-2 для класса осадки S4. Кроме того, было установлено, что прочность на сжатие кубического образца бетона за 28 дней составляет 37,9 МПа, прочность на разрыв цилиндрического образца бетона при раскалывании составляет 3,84 МПа, а водопоглощение бетона составляет 3,41% (37,9 МПа). Образец куба означает образец цилиндра 30 МПа (C30) в соответствии с BS EN 206-1 [18]).
Предел текучести, предельное напряжение и разрывное напряжение SR составили 490, 570 и 478 МПа соответственно при испытании на одноосное растяжение. Для стержня из BFRP разрывное напряжение составило 1021 МПа. Поскольку стержень из BFRP является хрупким материалом, невозможно получить предел текучести. Эти результаты означают, что предел прочности базальтовой арматуры, который был обнаружен экспериментально в рамках данного исследования, в 2,08 раза больше, чем предел текучести SR, и в 1,79 раза больше, чем предел прочности на разрыв SR.
При испытании шарнирной балки, чтобы определить напряжение связи стержней арматуры с использованием образцов балки, сначала были определены нагрузки в стержнях арматуры. На основании геометрии образцов балки и расположения приложенных нагрузок и опор (рисунок 3), нагрузки в стержнях арматуры ( P ) были определены по следующему уравнению:
(1) P = 1,25F ( 1)
, где F – приложенная нагрузка, определяемая датчиком веса.
После определения нагрузок в стержнях арматуры было вычислено напряжение связи между стержнями арматуры и бетоном.Согласно Технической Рекомендации RILEM, напряжение сцепления ( τ u ) между стержнями арматуры и бетоном можно рассчитать с помощью уравнения (2). В этом уравнении P – это приложенная предельная нагрузка (UL; Н), d – диаметр стержня (мм), а l d – длина заделки (мм) [19].
(2) τu = P / (πdld) (2)
В данном исследовании стиль кодирования использовался для обозначения образцов с шарнирной балкой. При кодировании балки были закодированы в форме BXYZ или SXYZ, где B представляет базальт, S представляет сталь, «X» представляет длину заделки (10 означает 10 Ø и 20 означает 20 Ø), «Y» представляет диаметры стержня (08 означает Ø8 и 12 означает Ø12), а «Z» представляет номер образца.
Все результаты испытаний на изгиб, найденные в этом исследовании, приведены в таблице 5. Эти результаты включают UL, предельное напряжение на арматурный стержень (USR), предельное напряжение сцепления ( τ u ), скольжение при UL (SUL), среднее проскальзывание при UL (ASUL) и режим отказа (FM). Обычно два значения скольжения берутся из каждого образца шарнирной балки путем нагружения балок (от потенциометрических линейок с правой и левой сторон балки). Значения, приведенные в таблице 5, представляют собой максимальные значения скольжения каждой нагруженной балки.
Таблица 5Результаты испытаний сцепления в условиях шарнирной балки.
Код образца | UL (кН) | USR (МПа) | τ u (МПа) | τ u среднее значение | SUL (мм) | SUL (мм) ) | FM | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
B-20-12-1 | 113,92 | 1007.77 | 12.60 | 12.75 | 0.129042 | 0.119665 | 27 9025-2 9025-бар116.65 | 1031,96 | 12,90 | 0,110288 | Разрыв стержня | |||||||||
B-20-08-1 | 56,35 | 1121,56 | 14,02 | |||||||||||||||||
B-20-08-2 | 54.06 | 1075,88 | 13,45 | 0,9448952 | Разрыв стержня | |||||||||||||||
S-20-12-1 | 6425 | .277,17 | 7,31 | 0,249281 | 0,250858 | Разрыв стержня | ||||||||||||||
S-20-12-2 | 67,25 | 594,9 7,44 | | S-20-08-131,17 | 620,49 | 7,76 | 7,75 | 0,548395 | 0,597364 | Разрыв стержня | ||||||||||
S-20-08-2 | 3125 31123 | 7,74 | 0,646332 | Разрыв стержня | ||||||||||||||||
B-10-12-1 | 83,84 | 741,7 | 18,54 | 18,19 | 51 | 52 | 52 5 | B-10-12-2 | 80,62 | 713,17 | 17,83 | 2,61367 | Выдвижной | | ||||||
B-10-08-1 | 44,92 | ,02 | 89425,0235 | 22,15 | 2, | 2,740845 | Вытяжной | |||||||||||||
B-10-08-2 | 44,11 | 877,92 | 21,95 | 7 25825 | -10-12-160,13 | 531,94 | 13,30 | 13,13 | 1,68856 | 1,50903 | Вытяжной | |||||||||
S-10-12-2 | 587,59 | 12331 | 961,3295 | Вытяжной | ||||||||||||||||
S-10-08-1 | 27,49 | 547,27 | 13,68 | 13,51 | 1,19529 | -10-08-2 | 26,81 | 533,71 | 13,34 | 1,84166 | Вытягивание |
Согласно результатам таблицы 5, при средних значениях τ 27 u Были исследованы образцы с длиной заделки 20 Φ и диаметром стержня 12 мм, среднее значение τ и , полученное в SR, равно 7.31 МПа (S-20-12-среднее) увеличилось на 73,9% в арматуре BFRP до 12,75 МПа (B-20-12-среднее). Аналогичным образом, в образцах с длиной заделки 20 Φ и диаметром стержня 8 мм среднее значение τ u , полученное в SR как 7,75 МПа (S-20-08-среднее), увеличилось на 77,3% в арматурном стержне из BFRP до 13,74 МПа (Б-20-08-средний). По результатам, полученным для образцов с длиной заделки 10 Φ, аналогичных образцам с длиной заделки 20 Φ, было обнаружено, что средние значения τ и арматурного стержня из BFRP выше, чем SR.(Среднее значение B-10-12 было на 38,5% выше, чем среднее значение S-10-12, а среднее значение B-10-08 было на 63% выше, чем среднее значение S-10-08). из важных результатов в Таблице 5 было то, что FM во всех сериях с длиной заделки 20 Φ относились к типу разрыва стержня и что все значения ASUL были ниже 1 мм. Эти результаты показывают, что арматурные стержни SR и BFRP не теряют сцепления до серии обкатки с длиной заделки 20 Φ. Однако, как упоминалось выше, намного более высокие значения τ и были получены для арматурных стержней из BFRP по сравнению с SR для стержней диаметром 12 и 8 мм.
Согласно полученным результатам, если сделать общую оценку влияния диаметра стержня на напряжение сцепления, можно сказать, что значения напряжения сцепления уменьшаются при увеличении диаметра стержня. Подобный вывод уже был продемонстрирован в предыдущих исследованиях [17, 20–22].
Как видно из таблицы 5, во всех случаях скольжение при τ u уменьшается с увеличением диаметра стержня, как уже было продемонстрировано в предыдущих исследованиях Pop et al. [17] и Сонеби и Бартос [23].Эволюция максимального среднего напряжения сцепления с уменьшением длины заделки показана на рисунке 8. Как видно из рисунка 8, если стержень из BFRP и SR использовались как для стержня диаметром 8, так и 12 мм, значения напряжения сцепления уменьшались при увеличении длины заделки. . В дополнение к результатам, приведенным в таблице 5, показатели проскальзывания нагрузки были созданы с использованием данных, полученных в результате испытаний на изгиб (рисунки 9–12). На этих рисунках нагрузка, необходимая для достижения предела текучести обычной стальной арматуры (LRYS-S-Conventional), нагрузка, необходимая для достижения предела текучести стальной арматуры, используемой в этом исследовании (LRYS-This research), нагрузка, необходимая для достижения растягивающего напряжения стальной арматуры, использованной в этом исследовании (LRTS-This research), и нагрузки, необходимой для достижения растягивающего напряжения базальтовой арматуры, использованной в этом исследовании [LRTS-B-VM (для значения, полученного от производителя)]. чтобы помочь четко сравнить характеристики сцепления стержня из BFRP и SR.
Рисунок 8:
Максимальные средние значения напряжения сцепления, соответствующие длине заделки.
Рис. 9:
Взаимосвязь нагрузки и скольжения на свободном конце арматурных стержней 12 мм и бетона (длина заделки 20 Φ).
Рис. 10:
Взаимосвязь нагрузки и скольжения на свободном конце арматурных стержней 8 мм и бетона (длина заделки 20 Φ).
Рис. 11:
Взаимосвязь нагрузки и скольжения на свободном конце арматурных стержней 12 мм и бетона (длина заделки 10 Φ).
Рис. 12:
Зависимость нагрузки и проскальзывания на свободном конце арматурных стержней 8 мм и бетона (длина заделки 10 Φ).
Используя результаты, показанные на рисунках 9–12, значения скольжения стержней из BFRP, соответствующие нагрузкам, необходимым для достижения предела текучести и прочности на разрыв SR, используемого в этом исследовании, приведены в таблице 6 как краткая интерпретация характеристик сцепления стержня из BFRP. .
Таблица 6Значения скольжения стержней из BFRP при нагрузках, необходимых для достижения предела текучести и предела прочности SR.
Код образца | Значения скольжения стержней из BFRP при достижении предела текучести стали (мм) | Значения скольжения стержней из BFRP при достижении предела текучести стали (мм) |
---|---|---|
B -20-12-1 | 0 | 0 |
B-20-12-2 | 0 | 0 |
B-20-08-1 | 0 | 0 |
В-20-08-2 | 0 | 0 |
S-20-12-1 | 0.111799 | 0,24777 |
S-20-12-2 | 0,159184 | 0,234537 |
S-20-08-1 | 0,186332 | 0,300535 |
0,045924 | 0,446332 | |
B-10-12-1 | 0,587755 | 0,3 |
B-10-12-2 | 0,539354 | 1,13158 10341 | 0,597174 | 0.83642 |
B-10-08-2 | 0,397339 | 0,587699 |
S-10-12-1 | 0.602615 | PO до достижения предела прочности стали на разрыв |
S- -12-2 | 1.49115 | PO до достижения предела прочности стали на разрыв |
S-10-08-1 | 0.527472 | PO до достижения предела прочности стали на растяжение |
S-10 -08-2 | 0.317267 | PO до достижения предела прочности стали на разрыв |
Наиболее значимый результат в таблице 6 состоит в том, что отсутствуют какие-либо значения скольжения, полученные для стержней из BFRP при нагрузках, соответствующих пределу текучести и пределу прочности SR. Другой важный результат в Таблице 6 заключается в том, что в серии, где длина заделки составляет 10 Φ, хотя стержень из BFRP сохраняет свое сцепление до тех пор, пока нагрузка, соответствующая пределу прочности на разрыв SR, теряет свое сцепление до достижения прочности на разрыв в серии, где используется арматурный стержень диаметром 8 и 12 мм, демонстрирующий нарушение прилипания по типу РО.
4 Выводы
Поведение при напряжении сцепления стержня из BFRP и SR в обычном бетоне типа C30 было экспериментально исследовано на образцах для испытаний шарнирной балки. На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:
Предел прочности на разрыв стержня из BFRP в 2,08 раза больше, чем предел текучести SR, и в 1,79 раза больше, чем предел прочности на разрыв SR.
Максимальные значения напряжения сцепления имеют тенденцию к уменьшению при увеличении длины заделки как для стержня из BFRP, так и для SR.
Максимальные значения напряжения сцепления уменьшаются с увеличением диаметра стержня как для стержня из BFRP, так и для SR.
В серии с длиной заделки 20 Φ и диаметром стержня 12 мм максимальное напряжение сцепления стержня из BFRP было на 73,9% выше по сравнению с SR, а при диаметре стержня 8 мм максимальное напряжение сцепления стержня из BFRP составляло 77,3 % выше по сравнению с SR.
Принимая во внимание результаты, в случае необходимости, если в проекте используется стержень из BFRP, требования к длине заделки могут быть уменьшены по сравнению с SR.
Когда были достигнуты значения нагрузки, соответствующие пределу текучести SR с диаметром 12 мм, величина скольжения, возникающая на стержне из BFRP диаметром 8 мм, была получена как 0,6174232 мм. Когда были достигнуты значения нагрузки, соответствующие 72% предела текучести SR диаметром 12 мм, на стержне из BFRP диаметром 8 мм не произошло скольжения. Эти результаты показывают, что исследования применимости стержней из BFRP меньшего диаметра, чем SR, в проектах, содержащих бетон типа C30 или более прочный и с длиной заделки 20 Φ, будут полезны.Кроме того, этот предмет может быть оценен в будущих исследованиях с точки зрения стоимости.
Автор, ответственный за переписку: Ахмет Бейджоглу, факультет гражданского строительства технологического факультета, Университет Дюздже, 81620 Сентрал-Дузче, Турция, электронная почта: [email protected]
Ссылки
[1] Qiao G, Hong Y, Ou J. Measurement 2015, 67, 78–83.10.1016 / j.measurement.2014.12.018 Поиск в Google Scholar
[2] Вон Дж., Пак К., Ким Х., Ли С., Джанг К. Compos. Pt. B Eng. 2008, 39, 747–755. Искать в Google Scholar
[3] Qiao G, Hong Y, Ou J, Guan X. Measurement 2015, 67, 84–91.10.1016 / j.measurement.2014.12.048 Искать в Google Scholar
[4] Metwally IM. HBRC J. В печати. http://dx.doi.org/10.1016/j.hbrcj.2015.02.006. Искать в Google Scholar
[5] Nanni A, De Luca A, Zadeh HJ. Железобетон со стержнями из стеклопластика: механика и дизайн. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014.Искать в Google Scholar
[6] Lin X, Zhang YX. Compos. Struct. 2014, 107, 131–141.10.1016 / j.compstruct.2013.07.037 Искать в Google Scholar
[7] Islam S, Afefy HM, Sennah K, Azimi H. Constr. Строить. Матер. 2015, 83, 283–298.10.1016 / j.conbuildmat.2015.03.025 Поиск в Google Scholar
[8] Алвес Дж., Эль-Рагаби А., Эль-Салакави Э. Дж. Компос. Констр. 2011, 15, 249–62.10.1061 / (ASCE) CC.1943-5614.0000161 Искать в Google Scholar
[9] Altalmas A, El Refai A, Abed F. Констр. Строить. Матер. 2015, 81, 162–171.10.1016 / j.conbuildmat.2015.02.036 Поиск в Google Scholar
[10] Эль Рефаи А., Абед Ф., Алталмас А. Дж. Компос. Констр. 2015, 19, 5, 04014078-1-11. Искать в Google Scholar
[11] Эль Рефаи А., Аммар М., Масмуди Р. Дж. Компос. Констр. 2015, 19, 3, 04014050-1-12. Искать в Google Scholar
[12] Bi Q, Wang Q, Wang H. Adv. Матер. Res. 2011, 163, 1251–1256. Искать в Google Scholar
[13] Mahroug MEM, Ashour AF, Lam D. Compos. Struct. 2014, 107, 664–674.10.1016 / j.compstruct.2013.08.029 Поиск в Google Scholar
[14] Британский институт стандартов. BS EN 197-1: 2000, Цемент. Часть 1: Состав, спецификации и критерии соответствия для обычных цементов. Поиск в Google Scholar
[15] Британский институт стандартов. BS EN 12350-2: 2009, Тестирование свежего бетона. Тест на спад. Поиск в Google Scholar
[16] Британский институт стандартов. BS 4449: 2005 + A2: 2009. Искать в Google Scholar
[17] Pop I, De Schutter G, Desnerck P, Onet T. Constr. Строить. Матер. 2013, 41, 824–833.10.1016 / j.conbuildmat.2012.12.029 Поиск в Google Scholar
[18] Британский институт стандартов. BS EN 206: 2013. Искать в Google Scholar
[19] RILEM. Технические рекомендации по испытаниям и использованию строительных материалов. RILEM, 1992. Искать в Google Scholar
[20] Sonebi M, Davidson R, Cleland D. 12DBMC. Международная конференция по долговечности строительных материалов и компонентов, Португалия , 2011. Поиск в Google Scholar
[21] Desnerck P, De Schutter G, Taerwe L. Mater. Struct. 2010, 43, 53–62.10.1617 / s11527-010-9596-6 Поиск в Google Scholar
[22] Бамонте П., Коронелли Д., Гамбарова П.Г. Механика разрушения бетона и бетонных конструкций, FraMCos 5 , Вейл, Колорадо, США, 2004. Искать в Google Scholar
[23] Сонеби М., Бартос П.Дж.М.In Proceedings of the RILEM Symposium on Self-Compact Concrete , Skarendahl A, Petersson O, Eds., Stockholm, 1999, 275–289. Искать в Google Scholar
Получено: 2015-5-22
Принято: 2015-11-6
Опубликовано в Интернете: 2015-12-18
Опубликовано в печати: 2017-11- 27
© 2017 Walter de Gruyter GmbH, Берлин / Бостон
Эта статья распространяется на условиях Некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитирована.
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В IJSTR (ISSN 2277-8616) –
|
Границы | Механические свойства бамбука путем измерения физических свойств пломбы для изготовления композитных материалов для армирования конструкционного бетона
Введение
Спрос на строительные материалы во всем мире растет по мере роста населения и его стремлений.Развивающиеся страны Африки и Азии изо всех сил пытаются удовлетворить этот спрос из-за отсутствия инфраструктуры и отраслей. Чтобы удовлетворить потребности в жилье и инфраструктуре для растущего населения в новых городах, такие страны, как Индонезия, Таиланд, Вьетнам и Мьянма, должны полагаться в основном на импортные строительные материалы, например песок, цемент, сталь, а также древесину для строительства. Однако в долгосрочной перспективе это может быть проблематичным, поскольку эти строительные материалы либо ограничены для местных поставок (песок или древесина), либо доступны только за счет импорта (медь, железная руда, сталь или другие металлы).Без альтернатив многие страны, возможно, больше не смогут удовлетворить растущий спрос на строительные материалы. К счастью, появляются предложения о замене древесины и стали возобновляемыми, недорогими и экологически безопасными формами строительных материалов, которые можно найти на местном уровне в развивающихся регионах.
Композитные материалы, армированные волокном, сделали возможным множество промышленных инноваций. В настоящее время композиты, армированные стекловолокном и углеродными волокнами, широко используются во многих конструкционных приложениях.Однако есть экономические и экологические проблемы. Большинство синтетических волокон трудно перерабатывать, и они производятся из химикатов из очищенной нефти. Кроме того, их производство требует значительных затрат энергии. Композиционные материалы на основе синтетических неорганических волокон, таким образом, дороги и экологически непригодны. Перспективной альтернативой является использование натуральных волокон вместо синтетических неорганических волокон. Преимуществами по сравнению с синтетическими волокнами являются их обилие, возобновляемость, биоразлагаемость и более низкая стоимость.Среди различных натуральных волокон бамбук оказался устойчивой, но доступной альтернативой.
Бамбук – один из доступных на местном рынке натуральных материалов, который в последние годы привлек внимание при создании новой категории устойчивых композитных материалов, армированных бамбуковыми волокнами. Бамбук – это быстрорастущий, недорогой и доступный природный ресурс в большинстве развивающихся стран, обладающий выдающимися качествами материала. Выращивание и промышленная переработка бамбука открывает огромный потенциал для нового поколения строительных материалов, производимых путем встраивания натуральных бамбуковых волокон в матрицу из смолы для применения в архитектуре и строительстве (Faruk et al., 2014; Hebel et al., 2014; Ю. и др., 2014; Джавадиан и др., 2016; Джавадиан, 2017; Рахман и др., 2017; Archila et al., 2018).
Бамбук – это естественный иерархический ячеистый материал, обладающий хорошими механическими свойствами, включая прочность на растяжение и изгиб вдоль направления волокон. Поскольку бамбук представляет собой функционально различающийся природный композит, границы раздела между его различными ингредиентами, включая волокна, клетки паренхимы и лигниновую матрицу, могут оказывать значительное влияние на его механические свойства (Wegst and Ashby, 2004).Иерархическая микроструктура бамбука возникает из-за того, что сосудистые пучки в матриксе паренхимы окружены поддерживающими волокнами целлюлозы. Эти волокна обеспечивают основные механические свойства бамбука. Кроме того, волокна целлюлозы действуют как армирующие, укрепляя лигниновую матрицу, подобно композитам с полимерной матрицей, армированным волокном. Эта структура создает кристаллические и аморфные области в микроструктуре бамбука, где линейные цепи глюкозы с водородными связями образуют кристаллические области, а нерегулярные водородные связи создают аморфные области (Gibson, 2012; Youssefian and Rahbar, 2015).
Бамбук имеет более высокие механические свойства вдоль направления волокон, чем поперек. Уникальные микроструктурные свойства натурального бамбука в отношении его механических свойств делают его подходящим возобновляемым материалом для композитов с высокими эксплуатационными характеристиками.
Обычно плотность бамбука выше на внешней поверхности и уменьшается по направлению к внутренним слоям поперечного сечения стены (Lakkad, Patel, 1981; Murphy, Alvin, 1992; Ray et al., 2004; Zou et al., 2009). ; Вахаб и др., 2010; Каур и др., 2016). Следовательно, предполагается, что внешние слои бамбуковых стеблей обладают лучшими механическими свойствами (Liese, 1985; Lo et al., 2008; Yu et al., 2008). Однако на сегодняшний день не было обнаружено всесторонних и систематических исследований свойств бамбука с точки зрения плотности и геометрии стебля, включая толщину стенки, диаметр и высоту стебля. Идентификация участков с более высокой плотностью волокон и, следовательно, с возможным превосходным качеством с точки зрения физических и механических свойств, может оказать значительное влияние на характеристики изготовленных композитных материалов.
Предыдущие исследования бамбука Guadua angustifolia из Колумбии показали, что верхняя часть стебля имеет наивысшую прочность и модуль упругости по сравнению с более низкими частями, поскольку верхняя часть стебля имеет более высокую плотность (Correal et al., 2010) . Тем не менее, это исследование не включало верхние срезы стебля, и, таким образом, корреляция положения стебля с механическими и физическими свойствами не изучалась.
Аналогичные исследования были проведены в Бангладеш по механическим свойствам, содержанию влаги и плотности четырех местных видов бамбука в зависимости от соответствующей высоты стебля (Kamruzzaman et al., 2008). В этом исследовании были протестированы Bambusa balcooa, Bambusa tulda, Bambusa salarkhanii и Melocanna baccifera для определения модуля упругости и модуля разрыва. Однако никакой корреляции между высотой стебля и механическими свойствами обнаружено не было.
Bamboo Gigantochloa levis (buluh beting) из Малайзии был изучен на предмет изменения плотности, модуля разрыва и модуля упругости в зависимости от высоты и возраста стебля (Nordahlia et al., 2012). Исследование показало, что, хотя модуль разрыва существенно не менялся с высотой стебля, модуль упругости увеличивался с увеличением высоты стебля. Однако не было предоставлено никакой информации о значениях прочности на разрыв и модуля упругости при изгибе, а также их влиянии на толщину стенки или высоту стебля.
Вакчауре и Куте изучали содержание влаги, удельный вес, водопоглощение, размерные изменения, прочность на растяжение и сжатие бамбука Dendrocalamus strictus из Индии на нескольких высотах (Wakchaure and Kute, 2012).Они не обнаружили значительной разницы между нижней и средней частями в отношении прочности на растяжение, сжатие и модуля упругости. Влагосодержание снизилось от нижней части к верхней, а удельная плотность увеличилась. К сожалению, влияние толщины стенки и диаметра стебля на физико-механические свойства не изучено.
Влагосодержание (MC) – важное свойство сырого бамбука, особенно в строительстве и строительстве, а также для изготовления композитов.MC может отрицательно влиять на прочность сцепления бамбуковых волокон в композитных изделиях и бамбуковых ламинатах, как показали исследования, проведенные Okubo et al. (2004), Chen et al. (2009), Кушваха и Кумар (2009). Таким образом, ожидается, что MC будет иметь большое влияние на характеристики и срок службы новых бамбуковых композитных материалов.
Помимо влияния MC на механические свойства необработанного бамбука, такие как прочность на разрыв и прочность на изгиб, он также влияет на геометрические свойства необработанного бамбука, такие как стабильность размеров.Хотя несколько исследований включали влияние водопоглощения на стабильность размеров сырых бамбуковых и бамбуковых композитных образцов, они не изучали корреляцию между водопоглощением зеленого бамбука и его механическими свойствами (Роуэл и Норимото, 1988; Нугрохо и Андо, 2000, с. 2001). Быстрые изменения влажности могут привести к сильной усадке или расширению бамбуковых слоев, что может, особенно в ламинатах или композитах, привести к нарушению сцепления слоев (Lee et al., 1996; Zaidon et al., 2004; Маланит и др., 2011). Поэтому важно определить MC различных секций необработанного бамбука и классифицировать MC в соответствии с расположением в пределах длины стебля перед переработкой необработанных бамбуковых волокон в композиты или ламинаты.
Удельная плотность (SD) – это сухой вес данного объема сырого бамбука, деленный на вес равного объема воды. Значения SD тесно связаны со значениями MC. Стандартный метод измерения SD и MC необходим для обеспечения сопоставимости результатов с другими исследованиями.SD необработанного бамбука является потенциальным индикатором свойств продуктов на основе бамбука, таких как ламинат и бамбуковые композитные материалы, и поэтому важно измерить значения SD и MC и связать их с механическими свойствами необработанного бамбука.
Поскольку плотность волокна изменяется по толщине стенки, значения SD будут отличаться от внешнего к внутреннему сечению поперечного сечения стенки. Поэтому для любого применения сырого бамбука важно знать, какая часть поперечного сечения стены обрабатывается и каковы соответствующие MC и SD этой части.Измерение значений MC и SD для их корреляции со значениями толщины стенок и механических свойств обеспечивает доступный и ценный метод выбора лучших бамбуковых секций для производства изделий на основе бамбука с заранее определенными качествами.
Исследование механических свойств иерархических структур сырого бамбука должно привести к лучшему контролю производства и качества новых композитов на основе бамбука. Поскольку бамбук – это трава, которая достигает своей полной высоты в 20–30 м за чрезвычайно короткий период, всего несколько месяцев, механические свойства по длине стебля могут существенно различаться (Liese, 1998).
Подобные вариации свойств могут встречаться во всех трех основных направлениях, например, в продольном, радиальном и тангенциальном (Liese, 1987). Были проведены исследования различных видов бамбука с целью изучения различий в механических свойствах (Limaye, 1952; Liese and Jackson, 1985; Rao et al., 1988; Hidalgo-Lopez, 2003; Janssen, 2012). Однако ни влияние толщины стенки, ни геометрии стебля на механические свойства не исследовалось и не соотносилось с естественной иерархической структурой бамбука.
В некоторых исследованиях изучались механические свойства ламинатов и композитов, изготовленных из Dendrocalamus asper (Malanit et al., 2009, 2011; Febrianto et al., 2012). Результаты показывают, что композиты и плиты, изготовленные из Dendrocalamus asper , обладают высокими механическими свойствами по сравнению с коммерческими изделиями из дерева. Однако в этих исследованиях также не учитывались вариации механических свойств различных срезов Dendrocalamus asper и различных диаметров стеблей.
В этой статье проводится комплексное и систематическое исследование влагосодержания (MC), удельной плотности (SD), прочности на разрыв (TS) в направлении волокна, модуля упругости при растяжении (E t ), прочности на изгиб или модуля упругости. Представлен разрыв (MOR) и модуль упругости при изгибе (E f ). Затем эти свойства коррелируют с соответствующей геометрией стебля бамбука, чтобы лучше понять его иерархическую структуру, которая затем может быть рассмотрена для синтеза новых композитных материалов, армированных бамбуковыми волокнами, изготовленных из бамбука Dendrocalamus asper .Наконец, использование этих соотношений исследуется в тематическом исследовании, включающем разработку бамбукового композита для использования в железобетоне. Затем результаты механических испытаний используются для проверки этого нового подхода.
Материалы и методы
Виды бамбука
Бамбук Dendrocalamus asper или Petung Putih был отобран из бамбукового леса на острове Ява в Индонезии. Этот бамбук широко доступен на Яве и в основном используется для строительства небольших домов в местных деревнях.У Dendrocalamus asper с Явы средняя длина стебля составляла 15 м. Внешний диаметр выбранных стеблей составлял от 80 до 150 мм. Выбранные стебли имели толщину стенок от 6 до 20 мм. Начальная MC солей колеблется от 12 до 15%. Стебли были разрезаны на три части и помечены как верхняя, средняя и нижняя. Каждая секция имела длину 5 м. Образцы для этого исследования были получены только из средней и нижней частей, так как верхняя часть стеблей не была доступна для этого исследования.
Подготовка проб
Для исследования было выбрано пятнадцать стеблей длиной 15 м. В итоге нижняя и средняя секции были разделены на пять частей длиной 1 м. Затем участок длиной 1 м был разрезан по длине, и образцы различной толщины были произвольно вырезаны для физических и механических испытаний. Подразделы были разделены на семь групп в зависимости от диаметра стебля и толщины стенки, как показано в Таблице 1.
Таблица 1 . Классификация образцов, использованных в данном исследовании, по диаметру стебля и толщине стенки.
Секции большего диаметра обычно имеют большую толщину стенки по сравнению с секциями меньшего диаметра. Для классов 6 и 7 образцы с большей толщиной стенки до 20 мм использовались для испытаний, чтобы оценить влияние сечения стенки толщиной более 15 мм на свойства стебля.
Содержание влаги
MC был измерен для образцов, взятых с 1-метровых участков. Из каждого подраздела было приготовлено по 10 образцов. Применялся стандартный метод испытаний ASTM D4442-07 для прямого определения содержания влаги в древесине и древесных материалах (ASTM International, 2015).Размер образца составлял (10) мм × (10) мм × (толщина сечения). После того, как образцы были вырезаны из стеблей, они были взвешены на весах Shimadzu BL320H с точностью до 0,001 г. Затем образцы сушили в конвекционной печи, которая могла поддерживать температуру 103 ° C в течение 24 часов. MC рассчитывалась по формуле (1):
. MC,% = A-BB × 100 (1)где A – исходный вес в граммах, а B – высушенный вес в граммах.
Удельная плотность
Образцы для измерения SD были приготовлены в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D2395-14 для определения плотности и удельного веса древесины и древесных материалов (ASTM International, 2014a).Из каждого подраздела случайным образом были приготовлены 10 образцов. Для каждого образца определялись ширина, длина и толщина для расчета объема ( V ). Начальная масса ( м ) каждого образца измерялась весами Shimadzu BL320H с точностью до 0,001 г. Плотность (ρ) и SD рассчитывались по формулам:
, где K = 1000 мм 3 / г, ( м ) в граммах и ( V ) в мм 3 .
Предел прочности при растяжении вдоль волокна
Предел прочности образцов был измерен в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D143-09 для небольших прозрачных деревянных образцов с использованием испытательной машины на растяжение Shimadzu AG-IC 100 кН (ASTM International, 2014b). Образцы были вырезаны из 1-метровых секций бамбуковых стеблей и были выбраны из различных радиальных местоположений вдоль секций, а затем приготовлены в форме собачьей кости. Средняя ширина и длина захвата образцов составляли 25 и 50 мм соответственно.Средняя колея 130 мм.
Образцы, приготовленные из толстых стеблей, сначала разделяли на секции одинаковой толщины по длине. Впоследствии каждый участок был оклеен обоями в соответствии с ASTM D143-09 в форме собачьей кости и испытан.
Затем для анализа и оценки были использованы средние значения испытаний на растяжение двух секций. Пять образцов были взяты из междоузлий 1-метровой подсекции. Скорость нагружения была установлена на 1 мм / мин. Все испытания проводились при комнатной температуре и относительной влажности 65%.Предел прочности на разрыв (σ t ) был рассчитан путем измерения предельной нагрузки при разрыве испытания ( F ult ) и последующего деления его на поперечное сечение образца по измерительной длине ( А ). Следующая формула была использована для определения прочности на разрыв.
Модуль упругости при растяжении (E
t )Модуль упругости при растяжении был измерен с использованием машины Shimadzu AG-IC 100 кН в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D143-09 для небольших прозрачных образцов древесины (ASTM International, 2014b).Для этого испытания использовались образцы прочности на разрыв в форме собачьей кости. Длину манометра отрегулировали для модуля упругости при испытании на 80 мм, а ширина и длина захвата остались неизменными. Осевой экстензометр Epsilon с измерительной длиной 80 мм использовался для измерения деформации образца во время испытания. Скорость нагружения была установлена на 1 мм / мин. Кривые нагрузки-деформации были получены из каждого испытания для измерения модуля упругости при растяжении. Модуль упругости был рассчитан по наклону начального линейного участка кривой напряжения-деформации, полученного из кривых нагрузки-деформации.
Модуль упругости при разрыве (MOR)
MOR или прочность на изгиб был измерен в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D3043-00 (2011) для структурных панелей на изгиб (ASTM International, 2011). В этом исследовании было проведено испытание на изгиб по двум точкам. Преимущество испытания на двухточечный изгиб по сравнению с испытанием на изгиб в центральной точке состоит в том, что большая площадь образца подвергается пиковому напряжению – в отличие от испытания на изгиб в центральной точке, где пиковое напряжение прикладывается к изолированному месту. Следовательно, вероятность того, что между двумя опорами для нагружения существует какая-либо трещина или дефект, будет выше, а результаты будут более надежными при испытании на двухточечный изгиб.Пять образцов без узлов были приготовлены из 1 м частей каждого стебля. Скорость нагружения рассчитывалась согласно ASTM D3043 в зависимости от толщины и ширины образца.
Модуль упругости при изгибе (E
f )Модуль упругости при изгибе был измерен путем получения кривой нагрузка-деформация в испытании на прочность при изгибе. Экстензометр Epsilon с шагомером 25 мм использовался для измерения прогиба образцов в середине пролета во время испытания прочности на изгиб.Измерение и расчет модуля упругости проводились согласно ASTM D3043-00 (2011) при комнатной температуре и относительной влажности 65%. В этом исследовании были проведены множественные сравнения между несколькими толщинами стенок и диаметрами стеблей.
Статистический анализ
Статистический анализ данных, полученных в этом исследовании, был выполнен с использованием SPSS версии 22 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс). Коэффициенты корреляции Пирсона ( r ) были рассчитаны, чтобы найти взаимосвязь между геометрией стебля, SD, MC и механическими свойствами бамбука.Были определены три уровня корреляции (т.е. сильная, r > 0,5; умеренно сильная, 0,3 < r <0,5; и слабая, r <0,3). Для дальнейшего изучения взаимосвязи между геометрией стебля и механическими свойствами иерархической структуры натурального бамбука были выполнены пошаговые множественные линейные регрессии. Производительность модели оценивалась с помощью скорректированного значения r 2 , которое представляет собой процент вариаций, описываемых независимыми переменными. r 2 в целом является статистическим параметром, демонстрирующим, что результаты исследования близки к модели, полученной с помощью множественного регрессионного анализа. Значения r 2 обычно находятся в диапазоне от 0 до 1; однако, если значения r 2 ближе к 1, это означает, что полученная модель может представлять большее количество точек данных.
Результаты и обсуждение
Содержание влаги (MC)
Содержание влаги было измерено при двух условиях относительной влажности: при 20 ° C и относительной влажности 65% и при 45 ° C при относительной влажности 80%.Результаты для образцов из различных категорий бамбука Dendrocalamus asper показаны в таблице 2.
Таблица 2 . Содержание влаги в бамбуковом петунге при двух условиях относительной влажности для разных классов.
При относительной влажности 80% MC увеличивается для всех классов одинаково. Это условие было достигнуто через 6 дней при толщине стенки более 13 мм и всего через 3 дня при толщине стенки <13 мм. Прирост MC для всех классов находится в пределах 25–35%.Изменение MC для классов 4–7 незначительно при относительной влажности 80%. На рисунке 1 показано сравнение средних значений MC вместе с планками ошибок для каждого класса.
Рисунок 1 . Сравнение среднего MC для всех классов бамбукового петунга в двух условиях относительной влажности с планками погрешностей, равными двум стандартным отклонениям.
Хотя среднее значение MC при обоих условиях относительной влажности для классов 4–7 существенно не меняется, для классов 1–3 оно увеличивается с увеличением диаметра стебля.Стебли диаметром 100 мм или менее и с более тонкими стенками имеют более низкий процент лигниновой матрицы и большее присутствие целлюлозных волокон по сравнению со стеблями диаметром более 100 мм, как показано в других исследованиях (Alvin and Murphy, 1988; Murphy and Alvin , 1992; Mohmod et al., 1993).
Поскольку бамбук имеет иерархическую структуру, его лигниновая матрица устанавливает водородные связи с водой, поэтому крупные стебли более устойчивы при изменении относительной влажности по сравнению с небольшими стеблями с более тонкими стенками.Секция с более тонкими стенками в стеблях меньшего диаметра имеет более высокую плотность волокон и, следовательно, более низкий процент лигниновой матрицы по сравнению с крупными стеблями (Zou et al., 2009). В результате изменение относительной влажности будет иметь большее влияние на MC небольших стеблей с тонкостенными секциями по сравнению с большими стеблями с толстостенными секциями. Несмотря на наблюдаемую тенденцию изменения MC в зависимости от диаметра стебля и толщины стенки стебля, различия в значениях MC для различных классов бамбукового петунга для каждого условия относительной влажности несущественны.
Для переработки сырых бамбуковых стеблей на секции, пригодные для изготовления композитных материалов на основе бамбука, необходимо было тщательно проанализировать иерархическую структуру натурального бамбука в отношении изменения MC при различных диаметрах стеблей и толщине стенок. Средняя MC необработанных бамбуковых стеблей, выбранных для обработки, должна быть ниже 10%, чтобы уменьшить эффект чрезмерного расслоения или долгосрочного воздействия на окружающую среду из-за разложения конечного композитного продукта.Путем измерения содержания влаги в выбранных бамбуковых стеблях для производства композитов стала возможной предварительная оценка времени, необходимого для достижения определенного процентного содержания MC, подходящего для обработки необработанного бамбука и изготовления композитного материала.
Удельная плотность (SD)
Результаты измерения SD представлены в таблице 3 для различных классов бамбуковых стеблей.
Таблица 3 . SD для сушки в печи для различных диаметров стеблей и толщины стенок бамбукового петунга.
Односторонний тест ANOVA (дисперсионный анализ) показывает, что нет существенной разницы между SD значениями толщины стенок в пределах класса 1–3. SD для классов 5–7 уменьшается с увеличением диаметра стебля. Общая категория толщины стенок между классами 5, 6 и 7 составляет 11–12 мм. SD для этой категории толщины стенки и для классов 5, 6 и 7 составляло 0,741, 0,738 и 0,735 соответственно. С увеличением диаметра стебля для стеблей диаметром 120–150 мм SD уменьшается.
Уменьшение SD более крупных стеблей объясняется характеристиками плотности волокна.Лемя большего диаметра с более толстыми стенками обычно находится на дне стебля, где плотность волокон ниже. Как правило, бамбуковые стебли имеют более высокую плотность волокон в верхних частях, где волокна плотно упакованы, как показали другие исследования микроструктуры бамбуковых стеблей различных видов (Alvin and Murphy, 1988; Ray et al., 2004). В результате SD будет ниже в нижней части, где диаметр стебля и толщина стенки намного больше, чем в средней и верхней частях.
Предел прочности при растяжении вдоль волокна
Результаты испытаний образцов бамбукового петунга на разрыв вдоль направления волокон представлены в таблице 4. Максимальный предел прочности на разрыв для образцов класса 1 составляет 295 МПа при толщине стенки 7–8 мм. Категории толщины стенок 6–7 мм и 8–9 мм того же класса имеют одинаковую прочность на разрыв. Во 2 классе образцы с толщиной стенки 7–8 мм имеют наивысший предел прочности на разрыв 298 МПа. Другие категории толщины стенки имеют аналогичные свойства при растяжении, и между значениями нет значительной разницы.
Таблица 4 . Прочность на разрыв бамбукового петунга для различных диаметров стеблей и толщины стенок.
Как показано на Рисунке 2, нет существенной разницы между средней прочностью на разрыв для образцов класса 1–3. Однако средняя прочность на разрыв для классов 4–7 уменьшается с увеличением диаметра стебля. Взаимосвязь между диаметром стебля, удельной плотностью и пределом прочности выявляется при сравнении результатов измерения SD и прочности на разрыв.Для классов 1–3 не наблюдается значительного изменения SD и прочности на разрыв при увеличении диаметра стебля. Для классов 4–7 при увеличении диаметра стебля уменьшается как прочность на разрыв, так и SD.
Рисунок 2 . Средняя прочность на разрыв бамбукового петунга с ошибками двух стандартных отклонений.
Для стеблей диаметром более 110 мм на прочность на разрыв влияет плотность волокна бамбука. Более крупные стебли, вероятно, будут иметь меньшее количество целлюлозных волокон и более высокое содержание лигнина.Следовательно, прочность на разрыв сырого бамбука, которая в основном обусловлена растягивающей способностью волокон целлюлозы, значительно снижается. Это соответствует тенденции, наблюдаемой для SD бамбукового Петунга. Как упоминалось ранее, SD в основном зависит от плотности волокна, поэтому уменьшение плотности волокна приводит к более низкому SD, как показано также в предыдущем исследовании (Ray et al., 2004). Корреляция между SD, прочностью на разрыв и плотностью волокна важна при выборе бамбуковых стеблей для обработки композитов.Возможность различать стебли с различной прочностью на разрыв путем измерения только их стандартного отклонения является ценным методом выбора наиболее подходящих стеблей для бамбуковых композитных материалов.
Модуль упругости при растяжении (E
t )Модуль упругости при растяжении бамбукового петунга был измерен для различных классов бамбукового петунга с различными диаметрами стеблей и толщиной стенок в соответствии с ASTM D143-14. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5 .Модуль упругости при растяжении бамбукового петунга для различных диаметров стебля и толщины стенок.
Модуль упругости бамбука является мерой жесткости бамбуковой матрицы и ее устойчивости к упругой деформации. Самый высокий модуль упругости наблюдается для образцов класса 4 с толщиной стенки от 9 мм до 10 мм и при давлении 28 230 МПа, а самый низкий модуль упругости обнаружен для образцов класса 7 с толщиной стенки от 19 мм до 20 мм при давлении 18 140 МПа.
Односторонний тест ANOVA не показал существенной разницы между модулями упругости стенок различной толщины в образцах класса 1.Модуль упругости образцов класса 4 увеличился по сравнению с образцами класса 1, 2 и 3. В классе 4 модуль упругости увеличивается с увеличением толщины стенки.
Среди семи классов бамбука петунг класс 4 показывает самый высокий средний модуль упругости. В классах 5-7 модуль упругости уменьшается с увеличением толщины стенки. Аналогичные тенденции наблюдаются для образцов 6 и 7 классов. Это соответствует тенденции, наблюдаемой в отношении прочности на разрыв образцов от класса 5 до класса 7, где увеличение толщины стенки снижает предел прочности на разрыв.Сравнение таблицы 5 с таблицей 4 показывает, что для классов 5, 6 и 7 как предел прочности на разрыв, так и модуль упругости уменьшаются с увеличением толщины стенки.
Как упоминалось ранее, на высокую прочность на разрыв бамбука в значительной степени влияет прочность на разрыв целлюлозных волокон в естественной иерархической структуре бамбука. Это также верно для модуля упругости бамбука. Модуль упругости может быть оценен путем суммирования модуля целлюлозных волокон и модуля лигниновой матрицы, взвешенных по их объемным долям.Кульмы диаметром менее 110 мм имеют почти одинаковое объемное соотношение целлюлозных волокон и лигнина, поэтому они показали одинаковый модуль упругости во всех категориях толщины стенок.
При увеличении диаметра стебля увеличивается и толщина стенки. С увеличением толщины стенок в более крупных стеблях объемное отношение целлюлозных волокон к лигнину также уменьшается, как это наблюдалось в других исследованиях (Alvin and Murphy, 1988; Murphy and Alvin, 1992). В результате ожидается более высокий процент лигнина по сравнению с целлюлозными волокнами в секциях с более толстыми стенками.Это приводит к более низкому модулю упругости более крупных бамбуковых стеблей по сравнению с более мелкими стеблями, в которых объемное отношение целлюлозных волокон к лигнину выше.
Модуль упругости при разрыве (MOR)
В таблице 6 приведены результаты испытаний MOR для различной толщины стенок и диаметров стеблей бамбукового петунга. Образцы класса 1 имеют самую высокую MOR – 209 МПа, а образцы класса 7 – самую низкую MOR – 121 МПа. Для образцов класса 1 увеличение толщины стенки с 6 до 9 мм приводит к снижению MOR с 209 до 198 МПа.Для образцов классов 2 и 3 не обнаружено существенной зависимости между толщиной стенки и MOR. В образцах класса 4 увеличение толщины стенки с 6 до 10 мм снижает MOR со 166 до 155 МПа, что соответствует снижению на 6,7%. Для класса 5 MOR для толщины стенки 10–11 мм является самым низким и составляет 149 МПа. MOR в классе 5 находится в том же диапазоне, что и для толщины стенки 9–12 мм со стандартным отклонением 5%. Для образцов класса 6 наблюдается аналогичная тенденция по сравнению с классами 1, 4 и 5 бамбукового петунга.
Таблица 6 . MOR бамбукового петунга для семи классов.
Стандартное отклонение этих образцов в классе 6 было <4%. MOR для образцов класса 7 уменьшается с увеличением толщины стенки. Толщина стенок от 19 до 20 мм имела наименьшее значение MOR 121 МПа. На рис. 3 показаны средние значения MOR для семи классов бамбуковых петунг.
Рисунок 3 . Средняя СОХ бамбукового Петунга.
Лопаты большего диаметра имеют более толстые стенки, особенно в нижних частях.Более толстая толщина стенки приводит к более высокому процентному содержанию лигнина и более низкому содержанию целлюлозных волокон. Как отмечалось ранее в отношении прочности на разрыв и ее взаимосвязи с плотностью волокна, аналогичные выводы можно сделать в отношении MOR. Волокна целлюлозы плотно упакованы в верхних частях иерархической структуры бамбуковых стеблей, где преобладает меньший диаметр. MOR увеличивается с уменьшением диаметра стебля. За исключением образцов класса 2, MOR уменьшается с увеличением толщины стенки в пределах класса.Это подчеркивает важность плотности волокна для механических свойств сырого бамбука. Волокна целлюлозы способствуют высоким механическим свойствам натурального бамбука. Плотность целлюлозного волокна выше в наружном слое секций стенки и в верхних частях стеблей. Следовательно, MOR увеличивается с увеличением содержания волокна и уменьшением содержания лигнина в окружении волокон.
Модуль упругости при изгибе (E
f )Модуль упругости при изгибе берется из кривой прогиба под нагрузкой, полученной с помощью экстензометра.Влияние толщины стенки и диаметра стебля на модуль упругости при изгибе изучается для всех семи классов бамбуковых петунг.
В таблице 7 представлены результаты этого испытания для диапазона толщин стенок и диаметров стебля, которые были испытаны в соответствии с ASTM D3043-00 (2011).
Таблица 7 . Модуль упругости при изгибе для бамбука Петунг.
Наибольший модуль упругости 14 279 МПа наблюдался для образцов класса 2 с толщиной стенки в диапазоне 9–10 мм.Самый низкий модуль упругости 9375 МПа наблюдался у образцов класса 7 с толщиной стенки от 19 до 20 мм. Этот результат сопоставим с результатами испытаний MOR, где образцы класса 7 показывают самый низкий MOR из всех образцов. При сравнении результатов для различной толщины стенки наблюдались случайные изменения модуля упругости с увеличением толщины стенки. Однако, как показано в Таблице 7, бамбук Петунг показывает снижение среднего модуля упругости при изгибе с увеличением диаметра стебля с 80 до 150 мм.Образцы с диаметром стебля <120 мм показывают менее значительные изменения модуля упругости при изменении диаметра стебля. Тем не менее для образцов с диаметром стебля 120 мм и более модуль упругости падает с увеличением диаметра стебля.
Влияние диаметра стебля на модуль упругости при изгибе аналогично MOR. С увеличением диаметра стебля средний модуль упругости уменьшается. Это наблюдение может быть связано с иерархической микроструктурой кульминации.С увеличением диаметра стебля, в основном в нижней и средней частях бамбука, плотность волокна уменьшается из-за более высокого содержания лигнина по сравнению с содержанием волокна.
Как описано ранее, верхние секции стебля имеют более высокую плотность волокон по сравнению с нижними секциями. Такая высокая плотность волокна является причиной сильных механических свойств бамбуковой стебли, особенно модуля упругости, MOR и прочности на разрыв.
В пределах одного класса бамбука изменение модуля упругости при различной толщине стенки не является линейным для всех образцов.Это связано с пространственно изменяющейся микроструктурой стенок бамбуковой стебли. Образцы, протестированные в этом исследовании, были собраны случайным образом в разных поперечных сечениях и на разной высоте. Таким образом, изменение модуля упругости в зависимости от толщины стенки ожидалось от корки к соломе.
Сравнение механических свойств бамбука Петунг с доступными местными породами древесины, которые обычно используются в строительстве в Индонезии, демонстрирует превосходные свойства, которые предлагает бамбук Петунг по сравнению с древесиной.В таблице 8 представлен диапазон удельной плотности, прочности на растяжение вдоль волокна, модуля упругости при растяжении и MOR древесных пород, обычно используемых в конструкциях, а также в композитных изделиях (Green et al., 1999). Обычно в Индонезии используются такие породы древесины, как балау, суматранская сосна и индонезийский палисандр.
Таблица 8 . Сравнение свойств обычных древесных пород в Индонезии и бамбука Петунг (Green et al., 1999).
Средняя прочность на разрыв бамбука петунг выше, чем у балау, суматранской сосны и индонезийского розового дерева.С точки зрения модуля упругости бамбук Петунг жестче, чем все породы древесины, указанные в Таблице 8, за исключением верхнего диапазона Балау, который по модулю упругости близок к модулю упругости бамбукового Петунга. Индонезийский палисандр имеет низкий модуль упругости по сравнению с бамбуком петунг и другими распространенными в Индонезии породами древесины. У Балау самый высокий диапазон MOR среди обычных древесных пород. Однако бамбук Петунг имеет более высокие значения MOR по сравнению со всеми породами древесины. Секции бамбукового петунга с самыми низкими механическими свойствами по-прежнему превосходят некоторые из наиболее распространенных структурных пород древесины, встречающихся в Индонезии, как показано в Таблице 8.
Корреляционные исследования и статистическое моделирование физико-механических свойств
Для измерения силы любой возможной взаимосвязи между механическими свойствами, диаметром стебля, толщиной стенки, удельной плотностью и содержанием влаги рассчитываются коэффициенты корреляции Пирсона ( r ). В таблице 9 приведены коэффициенты корреляции только для статистически значимых корреляций со значением p <0,05 по двустороннему тесту t между механическими и физическими свойствами, измеренными в этом исследовании.Как показано в Таблице 9, толщина стенок стеблей и удельная плотность (SD) имеют умеренную или сильную отрицательную и положительную корреляцию со всеми механическими свойствами, соответственно. Диаметр кульма показывает сильную отрицательную корреляцию со всеми механическими свойствами, кроме модуля упругости при растяжении (E t ). Этот вывод согласуется с результатами испытаний модуля упругости, представленными в Таблице 5. Содержание влаги (MC) имеет только умеренно отрицательную корреляцию с модулем разрыва (MOR) в этом исследовании.Следовательно, невозможно оценить механические свойства, включая предел прочности на разрыв и модуль упругости, только путем измерения MC секций бамбуковой стебли. Самый высокий коэффициент корреляции Пирсона наблюдается между пределом прочности на разрыв и толщиной стенки ( r = -0,742) бамбука Dendrocalamus asper . Следовательно, больший диаметр стебля показал бы меньшую прочность на разрыв.
Таблица 9 . Корреляция Пирсона между механическими и физическими свойствами.
Среди всех механических свойств, измеренных в этом исследовании, только модуль разрыва (MOR) показал сильную корреляцию с изучаемыми физическими свойствами [геометрия стебля, содержание влаги (MC) и удельная плотность (SD)]. Коэффициенты корреляции Пирсона показывают, что при увеличении диаметра стебля, толщины стенки и MC MOR уменьшается, а увеличение удельной плотности (SD) будет иметь положительное влияние на MOR. Как и ожидалось, удельная плотность (SD) положительно коррелирует со всеми механическими свойствами.Это согласуется с предыдущими исследованиями, проведенными на других видах бамбука в отношении влияния плотности на механические свойства (Lakkad and Patel, 1981; Lo et al., 2004). SD представляет собой плотность волокон в поперечных сечениях стебля. Следовательно, чем выше плотность волокон в поперечных сечениях бамбука, тем больше SD, и, как следствие, эти участки демонстрируют лучшие механические свойства. Кроме того, были предложены математические модели и уравнения для оценки механических свойств бамбукового петунга путем измерения только диаметра стебля и толщины стенки.В таблице 10 показаны значения параметров линейной модели, созданные на основе данных, полученных в этом исследовании. В таблице 14 все механические свойства указаны в МПа, в то время как D и t указаны в мм, а MC – в процентах. Здесь разработаны и обобщены эмпирические зависимости между MOR, Ef, Et, CS, TS и физическими свойствами соломы. Эти уравнения следует рассматривать как предварительную оценку механических свойств бамбука Dendrocalamus asper. Для других видов бамбука и бамбука из других регионов мира коэффициенты и константы модели могут отличаться.
MOR = -0,78D + 250 (5) Et = -362t + 25300 (7a) Et = 18550SD + 6874 (7b) Et = 33600SD + 70,4D + 13075 (7c) Et = 27200SD + 95.1D-364.6t-7180 (7d)Таблица 10 . Модели множественной линейной регрессии для механических свойств бамбука Dendrocalamus asper (bamboo Petung).
Кроме того, стандартное отклонение бамбуковых стеблей также можно оценить путем измерения только диаметра стеблей и толщины стенок с помощью уравнения 9.
SD = -0,002D-0,009t + 1,075 (9)Применение бамбука для изготовления композитов для железобетона
Бетон в настоящее время широко используется во всем мире для крупных проектов в строительстве.Однако у бетона есть серьезный недостаток; имеет низкую прочность на разрыв. Следовательно, когда он используется в приложениях, где он должен выдерживать растягивающие усилия, большие трещины и преждевременный выход из строя неизбежны.
Чтобы преодолеть это ограничение, в конструкционном бетоне используются арматурные стержни с высокой прочностью на разрыв. В настоящее время стальная арматура используется в широком спектре конструкционных бетонных зданий и объектов инфраструктуры. Однако проблемой, связанной с использованием стальной арматуры в бетоне, является коррозия и связанное с ней разрушение железобетонного элемента.Коррозия стальной арматуры в бетоне вызывается карбонизацией бетона или воздействием на бетонный элемент хлорид-ионов, как это обсуждается в различных работах (Slater, 1983; Macias and Andrade, 1987). Следовательно, в присутствии кислорода и влаги коррозия арматуры приводит к растворению железа в форме гидроксида железа [Fe (OH 2 )], который впоследствии образует слой ржавчины, окружающий арматурный стержень. В результате того, что ржавчина занимает объем, превышающий объем арматурного стержня, в бетоне возникают большие растягивающие усилия в виде растягивающего напряжения.Силы растяжения инициируют растрескивание бетонных слоев вокруг стальных стержней в виде отслоения бетона или отслоения арматурных стержней от бетона (Bertolini et al., 2013).
Альтернативные армирующие материалы, включая армированные волокном полимеры (FRP), которые не подвержены коррозии, поскольку полимерная матрица защищает волокна. Они имеют механические свойства, сопоставимые со стальной арматурой. Большой интерес вызывает применение натуральных волокон в производстве композитов FRP для замены синтетических волокон, таких как стеклянные и углеродные волокна.Натуральные волокна широко доступны в природе, поэтому для их производства требуется относительно мало энергии. Когда натуральные волокна используются в производстве композитов из стеклопластика, они могут привести к получению композитов с высокими эксплуатационными характеристиками, которые потенциально могут заменить все, если не многие, синтетические композитные материалы по более низким ценам для применений в строительстве и строительном секторе, где экономия веса имеет существенное значение. влияние на снижение энергопотребления и общей стоимости здания или инфраструктуры.
Применение полимерных композитов, армированных натуральным волокном, в строительстве в последние годы было успешным, но в основном в качестве неструктурных элементов, применяемых в качестве изоляционного элемента для конструктивных элементов, для покрытий полов и стен, в дверных и оконных рамах, для установки элементов, таких как дверные и оконные ручки, а также для ограждений.Среди различных высокопрочных природных материалов бамбук считается одним из старейших природных строительных материалов, используемых в зданиях, особенно в Южной Америке, Африке и, в частности, в Юго-Восточной Азии.
Различия в свойствах бамбуковых композитов FRP, производимых различными группами по всему миру, в основном связаны с видами бамбука, длиной бамбукового волокна, используемого при изготовлении, ориентацией волокна, типом используемой эпоксидной смолы / смолы и типом обработки. выполняется на сырых бамбуковых волокнах (Ichhaporia, 2008).До сих пор не проводилось исследований по использованию бамбука для изготовления композитов из стеклопластика для конструкционных и несущих элементов в строительстве и строительстве. Большая часть работ над композитами из бамбукового FRP посвящена ненесущим элементам, например, ограждениям или полам в зданиях, где структурные свойства и механические характеристики намного ниже, чем у любого элемента конструкции, такого как балки и колонны (Jindal, 1986 ; Нугрохо, Андо, 2000; Окубо и др., 2004). Это исследование направлено на восполнение этого пробела, предлагая новый подход к улучшению свойств бамбуковых композитов из стеклопластика за счет новых технологий обработки и изготовления композитов из бамбукового стеклопластика, а затем за счет использования нового материала в качестве армирования конструкционно-бетонных элементов.
Изготовление бамбукового композитного материала с использованием корреляционных отношений материалов
В этом исследовании бамбук Dendrocalamus asper или бамбук Петунг использовался для изготовления высокоэффективного полимерного композита, армированного бамбуковыми волокнами. В ходе подробного исследования, проведенного недавно исследовательской группой, были разработаны запатентованные инструменты для обработки бамбуковых стеблей в пучки бамбуковых волокон различной толщины, ширины и длины (Hebel et al., 2014; Hebel and Heisel, 2016; Javadian et al., 2016; Джавадиан, 2017).
Обработанные бамбуковые волокна сначала сушили в печи с циркуляцией воздуха при 80 ° C до тех пор, пока содержание влаги не стало <10%. Содержание влаги измеряли согласно стандартному методу испытаний ASTM D4442-07. Впоследствии обработанные бамбуковые волокна были отсортированы по толщине. Пучки сырых бамбуковых волокон, использованные в исследовании, представляли собой среднюю коллекцию волокон из верхней, средней и нижней частей бамбуковой стебли в почти равных соотношениях.
Перед переработкой бамбуковых стеблей в пучки волокон свойства сырья при растяжении и изгибе оценивались только на основе корреляционных соотношений, установленных в разделе «Корреляционные исследования и статистическое моделирование физических и механических свойств», при условии отсутствия испытательных устройств.Средний диаметр стебля и толщина стенки бамбука, использованного в этом исследовании, составляли 90 и 8 мм соответственно. Используя соотношение свойств материала, можно найти соответствующие механические свойства бамбуковых стеблей, как показано ниже;
MOR = -0,78D + 250 = -0,78 (90) + 250 = 179,8 МПа Ef = -33D + 14300 = -33 (90) + 14300 = 11330 МПа Et = -362t + 25300 = -362 (8) + 25300 = 22404 МПа TS = -8,5т + 363 = -8,5 (8) + 363 = 295 МПаЭти значения были использованы в качестве основы для изготовления полимерного композита, армированного бамбуковым волокном, в данном исследовании.Дальнейшая оценка этих чисел была проведена путем измерения механических свойств готовых образцов бамбукового композита и сравнения результатов со свойствами необработанного бамбука, найденными на основе соотношения материалов.
В качестве матрицы использовалась двухкомпонентная эпоксидная система со смолой и отвердителем. После смешивания смолы и отвердителя эпоксидной системы каждый пучок бамбуковых волокон пропитывали эпоксидной матрицей и выравнивали по направлению волокон. Пучки пропитанных волокон уложены друг на друга, образуя слоистую структуру.Впоследствии пучки пропитанных бамбуковых волокон подвергались воздействию различных давлений (от 15 до 25 МПа) и температур (от 80 до 140 ° C) при разном времени нажатия / выдержки для получения плотно спрессованных композитов. В конце концов, панели были подвергнуты дополнительному отверждению в течение еще 48 часов при температуре 55 ° C, а затем были приготовлены для придания подходящей формы для измерения их механических свойств. Время отверждения после отверждения должно было гарантировать, что оптимальные сшитые сети были полностью развиты при рекомендованной температуре, обеспечивая необходимую энергию, чтобы дать молекулам эпоксидной смолы гибкость, необходимую для движения, и для полного формирования сетей внутри микроструктурных поперечных сечений. эпоксидной матрицы.Средняя удельная плотность бамбукового композитного армирования составила 1,33. Эта процедура обеспечивает достаточную защиту волокон от окружающей среды, гарантируя, что их свойства не ухудшаются с течением времени (Javadian, 2017).
На рис. 4 показан арматурный стержень из бамбукового композитного материала после того, как он был удален из машины горячего прессования.
Рисунок 4 . Бамбуковый композитный образец.
Свойства растяжения бамбукового композитного образца, включая предел прочности при растяжении и модуль упругости при растяжении, были измерены в соответствии с ASTM D3039-08, «Стандартный метод испытаний свойств при растяжении композитных материалов с полимерной матрицей», в то время как свойства изгиба, включая модуль разрыва ( MOR) и модуль упругости при изгибе были измерены в соответствии с ASTM D7264, «Стандартный метод испытаний свойств изгиба композитных материалов с полимерной матрицей посредством испытания на четырехточечный изгиб».«Все испытания проводились на машине Shimadzu AG-IC 100 кН. По крайней мере, пять образцов были протестированы на каждое механическое свойство, и результаты, превышающие 10% диапазон стандартного отклонения, который был статистически установлен как доверительный интервал, были отклонены. В таблице 11 показаны механические свойства образцов бамбукового композита, изготовленных в данном исследовании.
Таблица 11 . Механические свойства образцов бамбукового композита.
Как показано в Таблице 11, средние механические свойства образцов бамбукового композита выше, чем средние механические свойства пучков сырых бамбуковых волокон.Результаты показывают, что новые методы переработки бамбука в пучки волокон вместе с новыми методами производства, использованными в этом исследовании, улучшили механические свойства конечного бамбукового композита. Это также наблюдалось Hebel et al. (2014), Javadian (2017) и Rahman et al. (2017). Когда модуль упругости при изгибе бамбуковой композитной плиты сравнивается со свойствами необработанного бамбука, наблюдается улучшение модуля упругости при изгибе до двух раз по сравнению с модулем упругости необработанного бамбука.Точно так же MOR, предел прочности на разрыв и модуль упругости при растяжении бамбуковых композитных плит увеличиваются по сравнению с исходным материалом на 30, 2 и 39% соответственно.
Корреляционные зависимости помогли сэкономить время, необходимое для предварительного тестирования сырья перед изготовлением композита. Кроме того, в этом исследовании показано, что с помощью новых технологий, основанных только на механических процессах, доступное в естественных условиях сырье (например, бамбук) можно превратить в высокоэффективные композитные материалы, применяемые в строительной индустрии для армирования конструкционного бетона.
Конструкция из железобетона с использованием композитной арматуры из бамбука
Для армирования бетонных балок используется два типа арматуры: продольная и поперечная (поперечная) арматура. Продольная арматура размещается параллельно длинной оси балки для обеспечения требуемой прочности на растяжение, в то время как арматура на сдвиг используется для обеспечения достаточной прочности на сдвиг перпендикулярно длинной оси бетонной балки.
Вся бамбуковая композитная арматура, произведенная в этом исследовании, имеет квадратное поперечное сечение 10 × 10 мм.Квадратное поперечное сечение является результатом процесса производства бамбуковых композитных материалов, как объяснялось ранее. Наиболее распространенная арматура, используемая в настоящее время для конструкционного бетона, имеет круглое поперечное сечение с ребрами на поверхности и без них, включая системы армирования из стали и армированного стекловолокном полимера (GFRP). Однако в данном исследовании для простоты изучаются только квадратные сечения (Javadian, 2017). Согласно требованиям Американского института бетона (ACI) 318 «Требования к строительным нормам для конструкционного бетона и комментарии» (Американский институт бетона, 2008 г.), чтобы обеспечить достаточное ограничение продольной арматуры балки, поперечная арматура имеет форму замкнутого контура, в которой он остается неповрежденным до того, как произойдет разрушение из-за продольной растянутой арматуры.Кроме того, из-за того, что бетонная балка имеет форму замкнутого контура, разрушение бетонной балки не начинается с разрушения поперечной арматуры. Вместо этого наблюдается разрушение продольной арматуры. На рисунке 5 показана бамбуковая композитная система армирования, разработанная в этом исследовании для армирования образцов бетонных балок.
Рисунок 5 . Бамбуковая композитная система армирования, используемая для армирования бетонной балки.
Изогнутая часть поперечной арматуры имеет более низкие механические свойства по сравнению с прямыми частями поперечной арматуры.Более раннее исследование различных типов армирования на сдвиг из армированного волокном полимера (FRP), включая арматуру из армированного стекловолокном полимера (GFRP), показало снижение прочности на разрыв до 45% от прочности параллельно направлению волокон для изогнутых участков. из-за локальной концентрации напряжений в результате кривизны, которая привела к радиальным напряжениям в изогнутых частях (Javadian, 2017).
В более раннем исследовании, проведенном исследовательской группой, был подробно исследован механизм связывания бамбуковой композитной арматурной системы с окружающей бетонной матрицей (Javadian et al., 2016). Достаточный механизм связи между бетоном и бамбуковой композитной арматурой способствовал более высокой предельной несущей способности железобетонного элемента. Было показано, что за счет обеспечения межфазной микроструктуры (системы покрытия), которая обеспечивает плавную передачу растягивающего напряжения между бетоном и системой армирования, можно активировать максимальные механические способности бамбуковой композитной арматуры, что приводит к более высокой предельной несущей способности по сравнению с не- армирование с покрытием.
Была проведена серия испытаний на отрыв, чтобы найти подходящую технику, которая улучшит сцепление между двумя материалами. Чтобы улучшить механизм связи между бамбуковой композитной арматурой и бетонной матрицей, в более раннем исследовании были рассмотрены четыре типа покрытий и две длины склеивания: 200 мм (20 × толщина) и 100 мм (10 × толщина). Водонепроницаемая пароизоляционная мембранная система, система эпоксидной смолы на биологической основе, двухкомпонентное общее покрытие на основе эпоксидной смолы и двухкомпонентная система покрытия на основе эпоксидной смолы с частицами песка и без них были среди покрытий, используемых для исследования механизма сцепления.Средняя сила сцепления бамбуковой композитной арматуры, покрытой водонепроницаемой пароизоляционной мембранной системой и частицами песка с длиной заделки 200 мм, была аналогична прочности сцепления простой арматуры, армированной стекловолокном, в бетоне нормальной прочности. Поэтому для оценки армирования из бамбукового композитного материала в образцах бетонных балок, во-первых, они были покрыты покрытием, а во-вторых, длина заделки, в 20 раз превышающая толщину бамбукового композитного материала, была включена как часть конструкции балки (Javadian et al., 2016).
Покрытие, нанесенное на поверхность бамбуковой композитной арматуры, обеспечивает длительную стойкость к щелочным средам и проникновению воды из матрицы бетона. Следовательно, в бетоне, имеющем щелочную среду, нанесение покрытия на поверхность арматурных стержней обеспечивает дополнительную защиту арматуры (в дополнение к эпоксидной матрице) от долговременной деградации и обеспечивает необходимое сцепление с бетонной матрицей.
Руководство Американского института бетона (ACI) по проектированию и строительству конструкционного бетона, армированного армированными волокном полимерными стержнями (FRP) (ACI 440.1R-15) использовалась в качестве основного руководства при проектировании и оценке бамбуковых композитных железобетонных балок в этом исследовании (Американский институт бетона, 2015). ACI 440.1R-15 предоставил необходимые руководства по проектированию для применения материалов из стеклопластика в качестве арматуры в бетоне, чтобы оправдать более низкую пластичность железобетонных элементов из стеклопластика (например, стеклопластика) по сравнению со стальными железобетонными элементами. Размер бамбуковой композитной арматуры и бетонной балки в этом исследовании были спроектированы таким образом, чтобы не превышалась грузоподъемность испытательной машины.Вся продольная арматура в этом исследовании имела аналогичные размеры поперечного сечения 10 × 10 мм, в то время как толщина поперечной арматуры составляла 6 мм. На рис. 6 схематично показано поперечное сечение бетонной балки, армированной бамбуковой композитной арматурой.
Рисунок 6 . Поперечное сечение бамбуковой композитной железобетонной балки.
В этом исследовании все бамбуковые композитные железобетонные балки имели поперечное сечение 160 × 160 мм и общую длину 1300 мм, в то время как их диапазон нагрузки (L) сохранялся на уровне 1050 мм в соответствии с четырехточечной (или так называемой третьей точкой). нагрузка) установка для испытания на изгиб.Четырехточечная установка нагрузки позволила создать зону нулевого сдвига вдоль средней секции бамбуковой композитной железобетонной балки. Зона нулевого сдвига позволяет исключить сдвиговую арматуру в этом исследовании, таким образом, продольная арматура полностью нагружена при растяжении и изгибе, и расчет предельной несущей способности бетонных балок стал упрощенным. Продольная арматура имела сечение 10 × 10 мм. В этом исследовании были подготовлены и испытаны 15 бетонных балок с прочностью на сжатие 20 МПа.Расположение арматуры и расстояние нагрузки приведены в Таблице 12.
Таблица 12 . Детали бамбуковых композитных железобетонных балок.
Всего в этом исследовании было рассмотрено три сценария проектирования путем изменения количества нижней арматуры или количества и расстояния поперечной арматуры, как показано в таблице 12. Для каждого сценария проектирования были подготовлены и испытаны пять образцов. Две арматуры были использованы в качестве верхней арматуры сжатия для всех балок, испытанных в этом исследовании.Бетонные балки были испытаны до разрушения, и для каждого испытания были получены предельная разрушающая нагрузка, предельная способность к изгибу (MOR), нагрузка, соответствующая первой трещине, и способность к изгибу во время первой трещины. Таблица 13 содержит результаты испытаний на изгиб.
Таблица 13 . Сводка результатов, полученных при испытании образцов бетонной балки на четырехточечный изгиб.
На рис. 7 показана одна из балок, испытанных в этом исследовании после окончательного разрушения. Оценить результаты, полученные в этом разделе по предельной разрушающей нагрузке, в соответствии с рекомендациями и расчетами, указанными в ACI 440.1R-15 была проведена серия расчетов на основе ACI 440.1R-15 для оценки нагрузки отказа.
Рисунок 7 . Бамбуковая композитная железобетонная балка после разрушения.
В таблице 14 показано сравнение нагрузок на растрескивание, номинальных и расчетных предельных разрушающих нагрузок между значениями, измеренными во время испытаний, и расчетными значениями, полученными в соответствии со стандартными рекомендациями ACI 440.1R-15. Значения, представленные для экспериментальных результатов, были средними значениями, полученными для каждой серии пучков, показанных в Таблице 13.
Таблица 14 . Сравнение расчетных значений ACI 440.1R-15 и экспериментальных результатов, полученных в этом исследовании.
Бамбуковая композитная арматура показала лучшую начальную растрескивающую нагрузку и гораздо более высокую предельную несущую способность по сравнению с расчетными значениями, полученными в результате расчетов согласно ACI 440.1R-15. Расчетные расчетные нагрузки на растрескивание на основе ACI 440.1R-15 были ниже, чем значения, полученные при испытании бамбуковых композитных железобетонных балок.Нагрузки на растрескивание, измеренные во время четырехточечного испытания балок на изгиб, в среднем в 2–5 раз превышали расчетные значения стандарта ACI 440.1R-15, что подтверждает превосходные характеристики бамбуковой композитной арматуры по сравнению с оценками согласно в соответствии со стандартом ACI. Образцы балок только с двумя бамбуковыми композитными стержнями арматуры на растянутой стороне поперечного сечения бетонной балки разрушились в основном из-за разрыва арматуры, в то время как образцы балок с 4 бамбуковыми композитными стержнями арматуры имели тенденцию к разрушению из-за раздавливания бетона на сторона сжатия балки.В обоих случаях бамбуковая композитная арматура показала хорошие результаты, показывая, что она является подходящей альтернативой арматуре из стали и стеклопластика для бетонных конструкций с точки зрения механических характеристик и технической осуществимости.
Заключение
Бамбук Dendrocalamus asper , местный известный как бамбук Петунг из Индонезии, был выбран для корреляции его механических свойств с физическими свойствами стебля, включая геометрию стебля, удельную плотность и содержание влаги для изготовления композитов для использования в конструкционном бетоне.На основании результатов, полученных в первой части данного исследования, актуальны следующие выводы:
• Физические свойства бамбуковой стебли могут быть использованы для оценки механического потенциала бамбука для использования в производстве новых композиционных материалов на основе бамбука в строительстве.
• Механические свойства бамбуковых секций часто ухудшаются с увеличением толщины стенок стебля. Это связано с уменьшением объемного отношения целлюлозных волокон к лигнину по мере увеличения диаметра стебля.
• Это исследование предлагает простой метод, позволяющий оценить механические свойства бамбука путем неразрушающего измерения только толщины и диаметра стенок. Эта возможность особенно полезна в условиях питомников и лесов, где доступ к испытательным центрам ограничен.
Эти результаты затем используются для процесса выбора необработанного бамбука для производства конструкционных композитов, когда требуются определенные механические свойства. Тематическое исследование и независимые механические испытания новой композитной арматуры на основе бамбука в бетоне успешно подтверждают взаимосвязи, предложенные в этой статье.Дальнейшая работа включает исследование прочности на сжатие и сдвиг бамбука, такого как Dendrocalamus asper , и оценку зависимости от геометрии стебля, включая диаметр стебля, толщину стенки и высоту. Также будут проведены дальнейшие исследования микроструктурного анализа композитной арматуры на основе бамбука и корреляции с механическими свойствами бамбука.
Взносы авторов
AJ разработал и провел эксперименты. AJ и NS разработали модели и проанализировали данные.AJ и NS написали рукопись в консультации с IS и DH. И.С. принимал участие в планировании и контролировал работу. DH внесла свой вклад в проведение исследования. Все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись.
Финансирование
Исследование проводилось в Лаборатории городов будущего в Сингапурском центре ETH, который был создан совместно ETH Zurich и Сингапурским национальным исследовательским фондом (FI 370074016) в рамках программы Campus for Research Excellence и Technological Enterprise.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Авторы хотели бы выразить признательность за поддержку Sawiris Foundation for Social Development и Singapore-MIT Alliance for Research and Technology Innovation Center в Сингапуре.
Список литературы
Элвин, К.и Мерфи Р. (1988). Различия в толщине волокон и стенок паренхимы стеблей бамбука Sinobambusa tootsik. IAWA J. 9, 353–361. DOI: 10.1163 / 22941932-095
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Американский институт бетона (2008 г.). Требования строительных норм и правил для конструкционного бетона (ACI 318–08) и комментарий . Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона.
Американский институт бетона (2015). ACI 440.1R-15 Руководство по проектированию и строительству конструкционного бетона, армированного полимерными стержнями, армированными волокном .Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Комитет ACI 440.
Арчила, Х., Камински, С., Трухильо, Д., Зеа Эскамилла, Э., и Харрис, К. А. (2018). Бамбуковый железобетон: критический обзор. Мат. Struc. 51: 102. DOI: 10.1617 / s11527-018-1228-6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
ASTM International (2011). Стандартные методы испытаний структурных панелей на изгиб. ASTM D3043–00 (2011) . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2014a). Стандартные методы испытаний плотности и удельного веса (относительной плотности) древесины и древесных материалов. ASTM D2395-14e1 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2014b). Стандартные методы испытаний небольших прозрачных образцов древесины. ASTM D143-14 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2015). Стандартные методы испытаний для прямого измерения содержания влаги в древесине и древесных материалах.ASTM D4442-15 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
Бертолини, Л., Эльзенер, Б., Педеферри, П., Редаелли, Э., и Полдер, Р. Б. (2013). Коррозия стали в бетоне: профилактика, диагностика, ремонт . Weinheim: John Wiley & Sons.
Google Scholar
Чен, Х., Мяо, М., и Дин, X. (2009). Влияние влагопоглощения на межфазную прочность композитов бамбук / винилэфир. Compos. Часть А. Прил. С. 40, 2013–2019.DOI: 10.1016 / j.compositesa.2009.09.003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Корреаль Д., Франсиско Дж. И Арбелаэс К. (2010). Влияние возраста и положения роста на механические свойства колумбийского бамбука Guadua angustifolia. Мадерас. Ciencia Tecnol. 12, 105–113. DOI: 10.4067 / S0718-221X2010000200005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фарук, О., Бледски, А. К., Финк, Х. П., и Саин, М. (2014). Отчет о ходе работ по композитам, армированным натуральным волокном. Macromol. Матер. Англ. 299, 9–26. DOI: 10.1002 / mame.201300008
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фебрианто, Ф., Хидаят, В., Бакар, Э. С., Квон, Г.-Дж., Квон, Д.-Х., Хонг, С.-И., и др. (2012). Свойства ориентированно-стружечной плиты из бамбука Betung (Dendrocalamus asper (Schultes. F) Backer ex Heyne). Wood Sci. Technol. 46, 53–62. DOI: 10.1007 / s00226-010-0385-8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грин, Д.W., Winandy, J.E., и Kretschmann, D.E. (1999). «Справочник по древесине: механические свойства древесины» в Общем техническом отчете FPL-GTR-113 , изд. FS Департамент сельского хозяйства, Лаборатория лесных продуктов (Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США), 4-1–4-44 .
Google Scholar
Hebel, D., и Heisel, F. (2016). Бамбуковый композитный материал для строительных конструкций и способ его изготовления .
Хебель, Д. Э., Джавадиан, А., Heisel, F., Schlesier, K., Griebel, D., and Wielopolski, M. (2014). Оптимизация прочности на разрыв композитов из бамбукового волокна для структурных применений с контролируемым процессом. Compos. Часть B англ. 67, 125–131. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2014.06.032
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Идальго-Лопес, О. (2003). Бамбук Дар БОГОВ. Богота: D’VINNI LTDA.
Google Scholar
Ичхапория, П. К. (2008). Композиты из натуральных волокон. Роли, Северная Каролина: ProQuest.
Google Scholar
Янссен, Дж. Дж. (2012). Механические свойства бамбука. Берлин: Springer Science & Business Media.
Google Scholar
Джавадиан А. (2017). Композитный бамбук и его применение в качестве арматуры в конструкционном бетоне . Цюрих: ETH Zurich.
Google Scholar
Джавадиан А., Велополски М., Смит И. Ф. и Хебель Д. Э. (2016). Исследование связующего поведения недавно разработанной бамбуковой композитной арматуры в бетоне. Констр. Build Mater. 122, 110–117. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.06.084
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джиндал, У. (1986). Разработка и испытание пластиковых композитов, армированных бамбуковыми волокнами. J. Compos. Матер. 20, 19–29. DOI: 10.1177 / 002199838602000102
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Камруззаман, М., Саха, С., Боз, А., и Ислам, М. (2008). Влияние возраста и роста на физико-механические свойства бамбука. J. Trop. Для Sci. 211–217.
Google Scholar
Каур, П. Дж., Кардам, В., Пант, К., Наик, С., Сатья, С. (2016). Характеристика коммерчески важных азиатских видов бамбука. Eur. J. Wood Wood Prod. 74, 137–139. DOI: 10.1007 / s00107-015-0977-y
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кушваха, П. К., и Кумар, Р. (2009). Исследования водопоглощения композитов бамбук-полиэстер: эффект обработки мерсеризованного бамбука силаном. Polym. Пласт. Technol. Англ. 49, 45–52. DOI: 10.1080 / 03602550
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лаккад, С., и Патель, Дж. (1981). Механические свойства бамбука, натурального композита. Fiber Sci. Technol. 14, 319–322. DOI: 10.1016 / 0015-0568 (81) -3
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли, А. В., Бай, X., и Перальта, П. Н. (1996). Физико-механические свойства древесно-стружечной плиты из бамбука moso. Forest Prod. J. 46:84.
Google Scholar
Лизе В. (1985). «Анатомия и свойства бамбука», International Bamboo Workshop (Ханчжоу), 196–208.
Google Scholar
Лизе, В. (1987). Исследования бамбука. Wood Sci. Technol. 21, 189–209.
Google Scholar
Лизе, В. (1998). Анатомия бамбуковых стеблей. Бостон, Массачусетс: БРИЛЛ.
Google Scholar
Лизе, В.и Джексон А. (1985). Биология бамбука, лесные растения, свойства, использование . Эшборн: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ).
Google Scholar
Лимай В. (1952). Сила бамбука (Dendrocalamus strictus). Дехрадун: менеджер по публикациям.
Google Scholar
Ло, Т. Ю., Цуй, Х., Люнг, Х. (2004). Влияние плотности волокна на прочность бамбука. Mater. Lett. 58, 2595–2598.DOI: 10.1016 / j.matlet.2004.03.029
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ло, Т. Ю., Цуй, Х., Тан, П., и Люн, Х. (2008). Анализ прочности бамбука с помощью микроскопического исследования бамбукового волокна. Констр. Build Mater. 22, 1532–1535. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2007.03.031
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Масиас А. и Андраде К. (1987). Коррозия арматуры из оцинкованной стали в щелочных растворах: Часть 1: электрохимические результаты. Br. Корр. J. 22, 113–118. DOI: 10.1179 / 000705987798271631
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маланит П., Барбу М. и Фрювальд А. (2009). Склеиваемость и качество склеивания азиатского бамбука (dendrocalamus asper) для производства композитных пиломатериалов. J. Trop. Для. Sci. 21, 361–368.
Google Scholar
Маланит П., Барбу М. К. и Фрювальд А. (2011). Физико-механические свойства ориентированно-стружечных пиломатериалов из азиатского бамбука (Dendrocalamus asper Backer). Eur. J. Wood Wood Prod. 69, 27–36. DOI: 10.1007 / s00107-009-0394-1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мохмод А. Л., Амин А. Х., Касим Дж. И Джусух М. З. (1993). Влияние анатомических характеристик на физико-механические свойства Bambusa blumeana. J. Trop. Для. Sci. 6, 159–170.
Google Scholar
Мерфи Р. и Элвин К. (1992). Изменения в структуре волоконных стенок бамбука. IAWA J. 13, 403–410.DOI: 10.1163 / 22941932-296
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нордалия А., Анвар У., Хамдан Х., Зайдон А., Паридах М. и Разак О. А. (2012). Влияние возраста и роста на отдельные свойства малазийского бамбука (Gigantochloa levis). J. Trop. Для Sci. 102–109.
Google Scholar
Нугрохо, Н., Андо, Н. (2000). Разработка конструкционных композитных изделий из бамбука I: основные свойства бамбуковой зефирной доски. J. Wood Sci. 46, 68–74. DOI: 10.1007 / BF00779556
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нугрохо, Н., Андо, Н. (2001). Разработка конструкционных композитных изделий из бамбука II: основные свойства клееного бамбукового бруса. J. Wood Sci. 47, 237–242. DOI: 10.1007 / BF01171228
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Окубо, К., Фудзи, Т., и Ямамото, Ю. (2004). Разработка полимерных композитов на основе бамбука и их механических свойств. Compos. Часть А. Прил. С. 35, 377–383. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2003.09.017
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рахман, Н., Шинг, Л. В., Саймон, Л., Филипп, М., Алиреза, Дж., Линг, К. С. и др. (2017). Улучшенный бамбуковый композит с защитным покрытием для бетонных конструкций. Энергетические процедуры 143, 167–172. DOI: 10.1016 / j.egypro.2017.12.666
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рао, И. Р., Гнанахаран, Р.и Састри К. Б. (1988). «Бамбук. Текущее исследование. материалы международного семинара по бамбуку, Кочин, Индия, 14–18 ноября 1988 г., в: Bamboos. Текущее исследование (Кочин: Научно-исследовательский институт леса Кералы), 217–290.
Google Scholar
Рэй, А.К., Дас, С.К., Мондал, С., и Рамачандрарао, П. (2004). Микроструктурная характеристика бамбука. J. Mater. Sci. 39, 1055–1060. DOI: 10.1023 / B: JMSC.0000012943.27090.8f
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Роуэл Р., и Норимото, М. (1988). Стабильность размеров бамбуковых древесностружечных плит из ацетилированных частиц. Mokuzai Gakkaishi 34, 627–629.
Google Scholar
Слейтер, Дж. Э. (1983). Коррозия металлов в сочетании с бетоном: Руководство, спонсируемое Подкомитетом ASTM G01. 14 по коррозии арматурной стали и свойствам металлов Совет . Филадельфия, Пенсильвания: ASTM International.
Google Scholar
Вахаб, Р., Мустапа, М., Сулейман, О., Мохамед А., Хассан А. и Халид И. (2010). Анатомо-физические свойства культурного двух- и четырехлетнего Bambusa vulgaris. Sains Malays. 39, 571–579. Доступно в Интернете по адресу: http://www.ukm.my/jsm/
Google Scholar
Вакчауре, М., и Куте, С. (2012). Влияние влажности на физико-механические свойства бамбука. Азиатская J. Civ. Англ. (Построить дом). 13, 753–763.
Google Scholar
Вегст, У., и Эшби, М.(2004). Механическая эффективность натуральных материалов. Philos. Журнал 84, 2167–2186. DOI: 10.1080 / 14786430410001680935
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ю, Х., Цзян, З., Хсе, К., и Шупе, Т. (2008). Избранные физико-механические свойства мозобамбука (Phyllostachys pubescens). J. Trop. Для. Sci. 258–263.
Google Scholar
Ю. Ю., Ван, Х., Лу, Ф., Тиан, Г., и Лин, Дж. (2014). Бамбуковые волокна для композитных приложений: механические и морфологические исследования. J. Mater. Sci. 49, 2559–2566. DOI: 10.1007 / s10853-013-7951-z
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Зайдон А., Паридах М., Сари К., Разак В. и Юзиа М. (2004). Характеристики склеивания Gigantochloa scortechinii. J. Бамбуковый ротанг 3, 57–65. DOI: 10.1163 / 156915
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zou, L., Jin, H., Lu, W.-Y., и Li, X. (2009). Наноразмерные структурные и механические характеристики клеточной стенки бамбуковых волокон. Mater. Sci. Англ. C Mater. Биол. Прил. 29, 1375–1379. DOI: 10.1016 / j.msec.2008.11.007
CrossRef Полный текст | Google Scholar
% PDF-1.5 % 1 0 объект > / Метаданные 2 0 R / PageLayout / OneColumn / Страницы 3 0 R / StructTreeRoot 4 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать 2013-03-08T17: 23: 59 + 01: 002013-03-08T17: 23: 52 + 01: 002013-03-08T17: 23: 59 + 01: 00Acrobat PDFMaker 10.1 для Worduuid: cb1a980e-3b10-4a4a-a538- f46d57ca021buuid: d3f375ea-2d43-4aa3-af30-ed8c01975263