Физико-механические характеристики композитных материалов на основе полимеров по экспериментальным данным

Введение. Использование полимерных композитов в качестве конструкционного материала для пролетных строений мостов представляет собой перспективное направление для научных исследований и опытно-конструкторских работ, особенно в сложных климатических и инженерно-геологических условиях. В настоящее время ведется экспериментальная работа по исследованию применения полимерных композитных материалов в пролетных строениях мостовых сооружений, что требует проведения испытаний опытных образцов, направленных на подбор оптимального сочетания материалов и определение технологии производства работ. Целью работы является выявление методов для повышения эффективности использования полимерных композитных материалов в конструкциях пролетных строений мостов на основе изучения их физико-механических характеристик в рамках экспериментальных исследований. Методы и материалы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки конструктивно-подобной модели пролетного строения моста из полимерных композитных материалов, отвечающей современным требованиям к устойчивости и безопасности, что способствует развитию инфраструктуры в труднодоступных северных регионах. Разнообразие волокон, матричных материалов и схем армирования, применяемых при создании конструкций из ПКМ, дает возможность регулировать такие характеристики, как прочность, жесткость, температурный режим эксплуатации, а также другие физико-механические свойства материалов. Результаты и обсуждение. В ходе исследования выполнен краткий обзор компонентов, входящих в состав полимерных композитных материалов, разработана программа испытаний, согласно которым изготовлена и испытана партия плоских образцов из материалов отечественного производства. Подбор состава, корректировка соотношений компонентов и совершенствование макроструктуры композита позволяет добиваться оптимальных эксплуатационных характеристик в зависимости от предъявляемых требований. Заключение. Проведены испытания плоских образцов композитных материалов на основе полимеров, направленных на определение значений их физико-механических, прочностных и деформационных характеристик. Полученные результаты испытаний ПКМ сопоставимы с показателями традиционных конструкционных материалов. Обоснована целесообразность применения стеклопластика в высоконагруженных элементах конструкций, что демонстрирует потенциал для разработки проекта пролетного строения моста из ПКМ. Обозначены перспективы дальнейших исследований, основанных на расчетно-экспериментальном анализе узловых соединений элементов из ПКМ.