Экспериментальное исследование механических свойств стальной-пластиковой двунаправленной георешетки

Обзор стальной-пластиковой двунаправленной георешетки

Концепция и область применения

• На основе исследования обычныхпластиковые георешеткиСпециально обработанные высокопрочные-стальные проволоки сплавляются с полиэтиленом (ПЭ) и добавляются добавки для создания высоко-прочных полос на растяжение. Затем поверхность придается шероховатость для получения композитной армированной геотекстильной ленты с превосходными механическими свойствами. Эти композитные армированные геотекстильные полосы расположены и сплетены с фиксированными интервалами как в продольном, так и в поперечном направлениях, а их соединения сварены с использованием технологии сварки плавлением, в результате чего получается стальная-пластиковая двунаправленная георешетка.
• За счет изменения диаметра и количества стальных тросов изменяется прочность армирующих полос на разрыв. Это не только повышает прочность георешетки на разрыв и сопротивление ползучести, но и продлевает срок ее службы. Он подходит для большинства проектов инженерного строительства, включая угольные шахты, автомагистрали, железные дороги, аэропорты, ирригационные колодцы и гражданские здания.

Показатели механических характеристик

При проектировании и строительстве показатели оценки механических характеристик стальной-пластиковой двунаправленной георешетки изменяются в зависимости от нагрузки, которую она несет. Механические свойства стальных-пластиковых двунаправленных георешеток в основном включают прочность на растяжение, прочность при испытании на трение, прочность при испытании на-выдергивание и взаимодействие с наполнителем.

Экспериментальный анализ

Во время инженерного строительства прочность стальных-двунаправленных геосеток на растяжение варьируется в зависимости от различных температур, нагрузок и состояния наполняющего материала. Поэтому были проведены сравнительные испытания на растяжение, прогиб и ползучесть стальных -пластмассовых одинарных- и двунаправленных геосеток для изучения их механических свойств.

Испытание на растяжение

• Стальные-пластиковые двунаправленные георешетки представляют собой композитные гибкие материалы, которые обычно выдерживают нагрузки от внешней среды за счет прочности на растяжение. Прочность на разрыв является ключевым показателем механических свойств геосинтетических материалов. Основными эксплуатационными параметрами четырех групп стальных-пластиковых двунаправленных георешеток с одинаковыми протестированными характеристиками были: прочность на растяжение в продольном и поперечном направлении, намного превышающая 50 кН/м, степень продольного и поперечного удлинения, не превышающая 13 %, и прочность на разрыв, значительно превышающая 35 кН/м при удлинении 5 %.
• Результаты испытания на однородное растяжение стальной-пластиковой двунаправленной георешетки показаны на рисунке 1. Как показано на рисунке 1, процесс растяжения четырех комплектов стальных-пластиковых решеток можно грубо разделить на три этапа: низкая нагрузка со стадией большой деформации, высокая нагрузка со стадией небольшой деформации и стадия разрушения.

• На начальном этапе испытания, т. е. на этапе низкой-нагрузки и большой- деформации, растягивающая нагрузка была небольшой, но смещение деформации растяжения было большим, при этом во всех четырех группах испытаний в конечном итоге достигалось примерно 19 мм.
• На втором этапе, т. е. на этапе высокой-нагрузки и малой-деформации, по мере увеличения испытательной нагрузки деформационное смещение стальной-пластической георешетки также постепенно увеличивалось. Как показано на рисунке 1, кривая растяжения показала большое увеличение, но при той же разнице нагрузок изменение смещения на втором этапе было меньше по сравнению с первым этапом, при этом максимальная длина растяжения первой группы составляла всего 6 мм.
• На третьем этапе, стадии разрушения, после того как испытательная нагрузка превысила 11 кН, все четыре группы стальных-геосеток последовательно вступили в стадию разрушения. Во время испытания на стадии разрушения стальные проволоки в полосах геотекстиля внутри стальной-пластиковой двунаправленной георешетки начали ломаться одна за другой, в результате чего кривая растяжения на рисунке 1 резко упала, а предел прочности стальной-пластиковой двунаправленной георешетки быстро снизился до 0.
• Таким образом, на прочность на разрыв стальной-пластиковой двунаправленной георешетки влияют стальные проволоки в полосах геотекстиля; после разрыва стальных проволок предел прочности стальной-пластиковой двунаправленной георешетки быстро снижается до 0.

Испытание на прогиб

• Благодаря высокой гибкостистальная-пластиковая двухосная георешетка, его отклонение не может быть измерено напрямую. Поэтому стальную-пластиковую двухосную георешетку модифицировали, поместив ее в бетонную плиту, а затем проверили прогиб армированной плиты.
• Для обеспечения достоверности данных испытаний было испытано шесть плит с учетом всех влияющих факторов.
• Были изготовлены два типа бетонных плит: одна со стальной-пластиковой двухосной георешеткой, а другая с металлической сеткой Q235. Размеры бетонной плиты составляли 1000×1000×100 мм. Для обеспечения достоверности данных испытаний было изготовлено по три плиты каждого типа. Результаты испытаний на прогиб показаны на рисунке 2.

(1) Две идентичные стальные-пластиковые двухосные георешетки, отлитые-на месте-плиты, GSW-1 и GSW-2, продемонстрировали схожие изменения напряжений. От первоначального приложения нагрузки и до 10 секунд после приложения нагрузки давление, которое мог выдержать GSW-1, менялось относительно медленно, увеличиваясь лишь до 1 кН, практически без изменения смещения. Через 20 секунд приложения нагрузки напряжение начало возрастать, смещение увеличилось, в плите стали появляться трещины, что привело к уменьшению напряжений. По мере расширения трещин георешетка в плите начала функционировать, и напряжение снова возросло. Когда время приложения нагрузки достигло 45 секунд, напряжение достигло максимального значения 34,1 кН, а смещение также достигло максимального значения 44,2 мм. Оба значения перестали увеличиваться, и плита поддалась.

(2) Из-за наклона плиты напряжение на плите было неравномерным, в результате чего напряжение в GSW-2 быстро увеличивалось после 10 секунд сжатия, но никаких изменений в смещении не произошло. Когда приложенная нагрузка достигла 40 секунд, в ГСВ-2 появились трещины, напряжения стали уменьшаться, а смещение стало увеличиваться. По мере расширения трещин сетка внутри плиты начала функционировать, в результате чего напряжение снова возросло до 27,5 кН. Затем в сетке внутри плиты произошла поломка проволоки, и напряжение быстро уменьшилось.

Испытание на ползучесть

• Характеристики ползучести сетки относятся к свойству сетки деформироваться с течением времени под постоянной внешней нагрузкой.
• Сетки – это сетчатые структуры, изготовленные из высокомолекулярных полимеров с помощью ряда сложных процессов. Их характеристики ползучести напрямую влияют на долгосрочную-стабильность армированных конструкций. Эффект ползучести армированных конструкций приводит к изменению напряженного состояния, что приводит к потере общей устойчивости здания, чрезмерным деформациям и другим катаклизмам. Таким образом, характеристики ползучести сетки имеют решающее значение для поддержания долгосрочной-стабильности ее прочности на растяжение.
• В практическом инженерном применении при различных температурах и нагрузках сетка подвергается деформации ползучести, что существенно ослабляет ее армирующую функцию и даже приводит к потере общей устойчивости здания.
• На рисунке 3 показаны кривые ползучести двунаправленной деформации стальной -пластической георешетки в зависимости от времени при одинаковой растягивающей силе (50 кН/м) и двух разных температурах окружающей среды (20 и 40 градусов), полученные посредством экспериментальных измерений.

Как показано на рисунке 3, при температуре окружающей среды 20 градусов требуется около 100 часов, чтобы напряжение достигло 20%; когда температура окружающей среды составляет 40 градусов, требуется всего около 0,5 часов, чтобы напряжение достигло 20%. Это указывает на то, что температура оказывает существенное влияние на стальную-пластическую двухосную георешетку, и величина деформации постепенно увеличивается с повышением температуры.

Выводы

• Стальная-пластиковая двухосная георешетка обладает хорошей устойчивостью к структурной деформации, разрушению узлов при кручении и деформационной осадке. Он обладает высокой гибкостью и эластичностью, а узлы легко не рвутся. Он может выдерживать разнонаправленные-нагрузки и эффективно распределять нагрузку.
• Процесс растяжения стальной-пластической двухосной георешетки включает три стадии: низкая нагрузка с большой деформацией, высокая нагрузка с небольшой деформацией и разрушение. Прочность стальной-пластической двухосной георешетки увеличивается с увеличением скорости растяжения.
• Деформация прогиба монолитной-на-бетонной двухосной плиты со стальной-пластиковой двухосной георешеткой делится на три стадии: линейно-упругую стадию, нелинейную стадию и стадию текучести. На этапе линейной упругости двух-бетонной плиты прогиб положительно коррелирует с нагрузкой. С появлением трещин армированная плита переходит в нелинейную стадию, ее жесткость снижается, деформация прогиба становится нелинейно связанной с нагрузкой; На этом этапе бетонная плита теряет-несущую способность. На стадии деформации стальная-пластиковая решетка подвергается растяжению проволоки, при этом отдельные арматурные стержни ломаются, и решетка поддается.
• Зависимость деформации-времени от испытания на ползучесть решетки показывает, что температура влияет на ползучесть решетки: при более низких температурах ползучесть меньше; при более высоких температурах ползучесть изменяется более существенно и увеличивается быстрее.