Файл: Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 256

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вариантов, когда фактическая температура нагрева про­ волоки была низкой, не удалось.

В дальнейшем была разработана технология теплого волочения с контактным электронагревом, обеспечиваю­ щая высокие пластические и реологические свойства проволоки.

Профилирование

Автором совместно с М. М. Холмянским и В. М. Кольнером были проведены исследования по двустороннему профилированию проволоки [81]. При этом опытные об­ разцы диаметром 3 и 5 мм имели профилировку пяти

Рис. 12. Схема опытных

профилей

проволоки:

а —с гладкой

стороны;

б — со стороны

вмятин; / — V — т и п ы профи­

ля: / — прямоугольный;

Я — трапецеидальный,

=30°; / / / — трапе­

цеидальный,

га=60°; IV

— полукруглый,

Д = 5

мм; V — полукруглый,

 

 

Я = 1 0

мм

 

 

типов, схематически изображенную на рис. 12. Образцы каждого диаметра были изготовлены из одного мотка, причем в процессе профилирования через каждые 10— 12 м брали образец исходной гладкой проволоки. Все эксперименты по профилированию проведены в

69


Т а б л и ц а 37

Характеристика образцов профилированной проволоки (см. рис. 12)

 

 

D.

профиля

 

я

 

о

 

S

 

 

 

 

£=

 

 

3

 

 

к

 

 

а

 

 

о

Тип

 

ч

 

и

 

i

>

I1

2

3

II4

5

6

III7

8

9

IV

10

 

11

 

12

V13

14

15

Ь

К

2 CD

31

5

5

5

9

9

 

Диаметр 3 мм

 

Диаметр 5 мм

длина вмяти­ ны L, мм

глубина вмя­ тины Л, мм

погонная пло­ щадь смятия F, ммг/см

длина вмяти­ ны L, мм

глубина вмя­ тины ft, мм

погонная пло­ щадь смятия, F, мм2/см

2,8

0,13

0,42

2,8

0,10

0,37

2,8

0,22

0,90

2,8

0,20

1,05

2,8

0,36

1,88

2,8

0,35

2,42

2,9

0,10

0,29

2,9

0,10

0,37

3,0

0,20

0,77

3,0

0,20

1,05

3,1

0,30

1,44

3,2

0,35

2,42

1,6

0,10

0,29

1,7

0,12

0,50

2,0

0,17

0,66

2,2

0,25

1,50

2,5

0,37

2,08

2,5

0,35

2,42

2,9

0,20

0,43

1,7

0,10

0,21

3,1

0,26

0,65

2,7

0,20

0,58

3,3

0,30

0,80

4,0

0,45

1,95

2,8

0,10

0,16

4,0

0,20

0,58

4,0

0,20

0,43

4,6

0,28

0,89

5,8

0,42

1,37

5,5

0,38

1,40

ЦНИИЧМ на опытном стане ЦНИИЧМ—ВНИИжелезо- бетон.

Характеристика образцов профилированной прово­ локи и их условные номера даны в табл. 37. В ней же приведены и значения F— площади поперечных сечений вмятин, отнесенные к единице длины арматуры, что поз­ воляет сравнивать профилировки с различными шагами вмятин.

В л и я н и е п р о ф и л я на с ц е п л е н ие п р о в о л о к и с б е т о н о м

Сцепление арматуры с бетоном не является вполне жестким; при приложении нагрузки только к арматуре или только'.к бетону в некоторых зонах происходят

70


взаимные смещения арматуры и бетона. Качество сцеп­ ления в длинных железобетонных элементах вполне оп­

ределяется величиной

g0 взаимных смещений

арматуры

и бетона на торцах конструкции.

 

 

Для проволочной

арматуры

наибольшее

значение

имеет сцепление

при передаче предварительных напря­

жений на бетон. Таким образом,

испытания

на сцепле­

ние сводились к

замерам величины g0 в процессе пере­

дачи.

 

 

 

 

Эксперименты

показали, что

сцепление

проволоки

периодического профиля с бетоном характеризуется ве­ личиной F независимо от формы вмятин. Этот вывод справедлив только для нагрузок, не вызывающих раска­ лывания бетона.

Из полученных результатов следуют практически важные выводы: а) форма вмятин не влияет на сцепле­ ние проволоки с бетоном и, следовательно, должна при­ ниматься на основании механических свойств проволо­ ки; б) величина F должна быть такой, чтобы допуски на изготовление проволоки не влияли слишком резко на сцепление и чтобы бетой под выступами проволоки ра­ ботал в основном на смятие, а не на скалывание [81].

В л и я н и е п р о ф и л я н а м е х а н и ч е с к и е с в о й с т в а п р о в о л о к и

Так как сечение и физико-механические характерис­ тики исходной гладкой проволоки по длине мотка не яв­ ляются достаточно постоянными, свойства профили­ рованной проволоки целесообразно характеризовать не абсолютными значениями, а отношением этих показате­ лей к соответствующим свойствам исходной проволоки (рис. 13, а).

Из графиков рис. 13 видно, что меньше всего проч­ ность и пластические свойства арматурной проволоки снижаются при полукруглых вмятинах. Как и следовало ожидать, наихудшей оказалась профилировка, близкая к прямоугольной (тип I ) . При глубине вмятин 0,2—0,3 мм относительное удлинение во всех случаях снижается не более чем на 5—10%.

Так как в практически важных пределах физико-ме­

ханические свойства монотонно падают

с увеличением

глубины вмятин, ее следует принимать

минимально до­

пустимой по условиям сцепления.

 

71


moo

о

o,i

о,? O,J 0,1

о

o,i

о.г о,з <s>«

 

Глубина

впятин, пн

 

Гпубина

ОНИтин, мм

 

 

а

 

 

6

Рис. 13. Изменение механических свойств образцов арматурной проволоки диаметром 3 (а) и 5 мм (б) в зависимости от геомет­ рии профиля:

I—V— типы профиля по рис. 12

В ы б о р п р о ф и л я а р м а т у р н о й п р о в о л о к и

Вмятины должны быть полукруглыми, так

как имен­

но такая форма их обеспечивает оптимальные

механичес­

кие свойства проволоки, а сцепление при этом не хуже, чем у проволоки с вмятинами другой формы. Кроме то­ го, при такой форме вмятин профилирующие валки наи­ более технологичны. Основными параметрами профиля, определяющими качество сцепления, следует считать глубину к, шаг и длину вмятин (см. рис. 1). Для назна­ чения параметров профилировки в качестве исходных принимаются величины Fun. Величина F должна наз­ начаться из условий сцепления. При этом необходимо

72

учитывать, чтобы принятые допуски на глубину и шаг профилировки не приводили к резким колебаниям каче­ ства сцепления.

П р а к т и ч е с к и е р е з у л ь т а т ы в н е д р е н и я р е к ом е п д о в а ни о г о п р о ф и л я

Предложенные рекомендации легли в основу профи­ ля арматурной проволоки, регламентируемого ГОСТ 8480—63. Сцепление с бетоном проволоки, обладающей этим профилем, оказалось в среднем на 30% лучше, чем проволоки с профилировкой по ранее действовавшему ГОСТ 8480—57 при значительно более высоких показа­ телях стали по пластичности (числу перегибов) и весь­ ма улучшившейся технологичности проволоки при ее производстве и применении.

Правка (рихтовка) и натяжение холоднотянутой проволоки

Исследованиями автора установлено, что обычная правка незначительно повышает относительное удлине­ ние наклепанной высокоуглеродистой проволоки и в большой степени снижает ее предел текучести и осо­ бенно предел упругости и сопротивление ползучести; остаточные напряжения и коэрцитивная сила холодно­ тянутой проволоки при правке также уменьшаются (табл.38).

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 38

Свойства холоднотянутой проволоки

диаметром

3 мм из стали У9А

 

 

без правки и после правки

 

 

 

Проволока

 

ff0.2

ст0,05

ст0,01

5 100

Ф

л

"с-

.70/100

 

 

 

 

 

 

кА/м

полз

 

 

Мн/м«

(кГ/мм1 )

 

 

%

 

О )

2

 

 

 

 

 

 

 

Нерих-

1910

1630

1345

1168

2,8

55,6

15

1,64

0,034

тованиая

(191)

(163)

(134,5)

(116,8)

(20,50)

Рихто­

1890

I4i5

1169

991

3,5

55,6

15

1,40

0,059

ванная

(189)

(141)

(116,9)

(99,1)

(17,50)

В отличие от правки вытягивание весьма существен­ но повышает реологическую стойкость проволочной ар­ матуры (рис. 14).

73


О

20

40

60

60

ЮО 0

20

40

60

80

100

 

 

Время, ч

 

 

 

 

 

Время, ч

 

Рис. 14. Влияние натяжения стп

па

удлинение ползучести

» п о л з

про­

волоки диаметром 4

мм

из

стали

70 при

стполэ='0%

0"в:

 

/ — холоднотянутая

дополнительно необработанная

 

проволока;

2—холоднотянутая

 

проволока,

подвергнутая

дополнительному натя­

жению при

(JH=85K> <*в в течение 5

мин;

3—

проволока,

отпущенная

в соли при 450° С в течение 5 с;

4— проволока,

отпущенная

в соли

при

450° С в течение

5 с

и подвергнутая

дополнительному натяжению

при

 

 

 

О н = 8 5 %

0"в в

течение

5 мин

 

 

 

 

 

 

 

Холодная

 

прокатка

 

 

 

 

В некоторых

странах

часть

арматурной

проволоки

производят методом прокатки. Имеются данные, что хо­ лоднокатаная проволока превосходит холоднотянутую по релаксационной стойкости и по сцеплению с бетоном.

При холодной прокатке можно получить

проволоку пе­

риодического профиля с выступами (см.

рис. 1, 111 г)

вместо вмятин, что позволяет не снижать ее статическую и ударную прочность по сравнению с круглой проволо­ кой. Весьма эффективной является прокатка заготовки на многовалковых калибрах — четырехвалковых и трехвалковых [72].

6. ЗАВЕРШАЮЩАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННОЙ АРМАТУРНОЙ ПРОВОЛОКИ — ОТПУСК

Деформационный

отпуск — совокупность

упрочняющих

и

разупрочняющих

процессов

 

Рациональный нагрев холоднодеформированной про­ волоки сохраняет (или почти сохраняет) ее высокое вре­ менное сопротивление и одновременно резко увеличива­ ет относительное удлинение, пределы упругости и теку­ чести, сильно снижает остаточные напряжения, обеспе­ чивает «самовыпрямляемость» (прямолинейность) и

74