Создание новых перспективных арматурных материалов

Арматура периодического профиля из многослойной стали. Для изготовления арматуры периодического профиля, обладающей повышенной эксплуатационной надежностью, требуются в достаточной степени легированная сталь, а также проведение энергоемкой термической обработки. Одним из путей решения этой проблемы может стать изготовление арматуры из композиционных (многослойных) сплавов. Технология производства многослойной стали предусматривает отливку тела слитка из стали, имеющей химический состав материала поверхностного слоя, затем частичную кристаллизацию металла и последующую доливку сталью второго химического состава, которая формирует внутренний слой прокатного изделия. Химический состав наружного и внутреннего слоев подобран таким образом, чтобы обеспечить коррозионную стойкость при высокой агрегатной прочности арматурных стержней, например: сталь 20Г + 25ХГС; 20Г + 20ХГС; сталь 20 + сталь 50 и др. Арматура из композита углеродистых сталей сталь 20 + сталь 50 в горячекатаном состоянии имеет свойства класса А–IV по ГОСТ 5781–82, в термомеханически упрочненном состоянии – свойства класса А–VII по ГОСТ 10884–81 при электронагреве до 350°С, а также свойства класса А–VC после сварки контактно–стыковым способом. Она отличается высокой хладостойкостью, достаточной для эксплуатации железобетонных изделий в условиях Севера.

Весьма перспективным представляется получение арматуры на основе композитов типа сталь + сталь с армированием упрочняющими волокнами. При этом сочетание термообработки композиционной арматуры с целенаправленно подобранными сталями для матрицы и армирующего элемента дает большие возможности для формирования требуемых свойств. Установлено, что при объемной доле армирующих вставок до 10 % в композиционных слитках малоуглеродистая сталь + высокоуглеродистая сталь достигается хорошая связь компонентов без предварительной подготовки поверхности, обеспечивающая бездефектную горячую и холодную пластическую деформацию. Кроме того, армирующие вставки оказывают положительное влияние на макроструктуру материала матрицы композиционного слитка при получении его жидкофазным методом.

Применение композиционной арматуры типа малоуглеродистая сталь + высокоуглеродистая сталь в железобетонных конструкциях обеспечивает создание естественных напряжений сжатия, тем самым, повышая эксплуатационные характеристики при работе конструкций в условиях растяжения. Более того, воздействие подбором химического состава стали и режимом термообработки на скорость релаксации напряжений в составляющих композиционной арматуры, представляется возможным поддерживать во времени заданное напряженное состояние железобетонной конструкции.