сотрудник
сотрудник
УДК 691.3 Искусственные камни. Бетоны. Искусственные строительные материалы различного состава
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ОКСО 08.06.01 Техника и технологии строительства
ББК 382 Изыскания и проектирование в строительстве
ТБК 5411 Теоретические основы строительства
Введение. В статье представлены результаты экспериментального определения коэффициента ползучести стеклокомпозитных напорных труб с использованием метода длительных испытаний продолжительностью 10 000 часов в соответствии с ГОСТ Р 55077-2012. Актуальность исследования обусловлена требованиями действующего российского законодательства в области строи-тельства: согласно Градостроительному кодексу Российской Федерации и СП 35.13330.2020, нормативный срок службы трубопроводных конструкций составляет не менее 50 лет, что пред-полагает обязательное обоснование долговременных механических свойств материала. Цель настоящей работы — экспериментальное определение коэффициента ползучести при воздействии влаги для контрольного образца стеклокомпозитной трубы непрерывной намотки и прогнозирование коэффициентов ползучести на горизонте 50 лет. Материалы и методы. Объектами исследования являлись фрагменты стеклокомпозитных напор-ных труб марки Dy 1000‑0,6‑10000, изготовленных методом непрерывной намотки стеклоровинга на цилиндрическую оправку. Контрольный состав — без пластификатора; модифицированные со-ставы — с введением добавок ПолиПласт М, Polyplex и Clearstrength XT100 при дозировках 10, 15 и 20 % от массы вяжущего. Испытания на долговременную удельную кольцевую жёсткость при пол-зучести проводились в соответствии с ГОСТ Р 55077-2012 (ГОСТ 34644-2020). Образцы горизонтально погружались в воду (температура 23±2 °C, pH = 7±2) и нагружались диаметральной сжи-мающей нагрузкой на весь период испытания — 10 000 часов. Кольцевую деформацию измеряли через установленные промежутки времени. Для каждого состава испытывалось два образца; результаты усреднялись. Обработка результатов выполнялась методом регрессионного анализа в логарифмических координатах. Результаты. Для контрольного состава трубы марки Dy 1000‑0,6‑10000 методом регрессионного анализа в логарифмических координатах определён средний коэффициент ползучести при воздействии влаги αavg = 0,74 на горизонте 50 лет. Для прогнозирования поведения девяти модифицированных составов с пластификаторами ПолиПласт М, Polyplex и Clearstrength XT100 при дозировках 10, 15 и 20 % применён теоретический аппарат молекулярно-кинетической теории А.А. Аскадского, основанный на уравнении Больцмана–Вольтерры с ядром релаксации T₁(τ). Выполнена верификация метода на контрольном образце: коэффициент детерминации R2 = 0,97, расхождение расчётных и экспериментальных значений нагрузки не превышает 0,28 %. Для модифицированных составов рассчитаны прогнозные коэффициенты ползучести α₅₀ и долговременная удельная кольцевая жёсткость S50. Выводы. Все составы демонстрируют S50. значительно выше минимально допустимого уровня 5000 Н/м² и соответствуют требованиям нормативного срока службы 50 лет согласно действу-ющему российскому законодательству. Метод Аскадского А.А. обеспечивает более консервативный прогноз по сравнению с ГОСТ Р 55077-2012 — от −3,4 до −18.4 %.
стеклокомпозитные трубы, ползучесть, коэффициент ползучести, кольцевая жёсткость, срок службы, молекулярно-кинетическая теория А.А. Аскадского, ядро релаксации, ГОСТ Р 55077-2012
1. Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2024 г. № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года». – М., 2024.
2. Колбасин А.В., Гармашова Е.П. Состояние и перспективы развития трубной промышленности России // Экономика, предпринимательство и право. – 2023. – № 7. – С. 2321–2338.
3. Бутовка А.Н., Кретов Д.А., Морозова С.С. Применение стеклопластиковых труб в системах дренажа (на примере НТТ ДОР) // Градостроительство и архитектура. – 2025. – № 15(1). – С. 55–68. DOI: https://doi.org/10.17673/Vestnik.2025.01.09
4. Юченко Л.В., Вайнберг М.В., Чураев А.А. Использование стеклопластиковых труб в сельскохозяйственном водоснабжении // Экология и водное хозяйство. – 2019. – № 3. – С. 77–92. DOI: https://doi.org/10.31774/2658-7890-2019-3-77-92
5. Li Hong (Ed.) Fiberglass Science and Technology: Chemistry, Characterization, Processing, Modeling, Application, and Sustainability. – Springer, 2021. – 555 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-72200-5
6. Sebeay T.A., Ahmed A. Numerical Investigation into GFRP Composite Pipes under Hydrostatic Internal Pressure // Polymers. – 2023. – Vol. 15, No. 5. – Art. 1110. https://doi.org/10.3390/polym15051110
7. Градостроительный кодекс Российской Федерации: Федеральный закон от 29.12.2004 № 190-ФЗ (ред. от 2023) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.consultant.ru
8. ГОСТ Р 57008-2016. Трубы и трубопроводные системы из реактопластов, армированных стекловолокном. Свойства и методы определения. – М.: Стандартинформ, 2016.
9. ГОСТ Р 55077-2012 (ГОСТ 34644-2020). Трубы и фитинги из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы определения характеристик при длительном воздействии внутреннего давления. – М.: Стандартинформ, 2013.
10. Guedes R.M. Creep and Fatigue in Polymer Matrix Composites. – Woodhead Publishing, 2011. – 560 p. DOI: https://doi.org/10.1533/9780857090430
11. Аскадский А.А., Афанасьев Е.С., Мацеевич Т.А., Попова М.Н., Коврига О.В., Кондращенко В.И. Расчетная схема для оценки проницаемости воды через полимеры и сополимеры// Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2015. Т. 57. № 6. С. 582 DOI: https://doi.org/10.1134/S0965545X15060012
12. Kootsookos A., Mouritz A.P. Seawater durability of glass- and carbon-polymer composites // Composites Science and Technology. – 2004. – Vol. 64. – Pp. 1503–1511. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2003.10.019
13. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1: Атомно-молекулярный уровень. – М.: Научный мир, 2003. – 544 с.
14. Аскадский А.А., Мацеевич Т.А. Новейшие разработки моделей и расчётных схем для количественного анализа физических свойств полимеров // Успехи физических наук. – 2020. – Т. 190, № 2. – С. 179–210. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2018.11.038473
15. Аскадский А.А., Мацеевич Т.А. Дальнейшее развитие работ по усовершенствованию моделей и компьютерных программ по предсказанию и анализу физических свойств полимеров//Успехи физических наук. 2023. Т. 193. № 6. С. 625-668. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.12.039124
16. Stern T., Marom G. Fracture Mechanisms and Toughness in Polymer Nanocomposites: A Brief Review // Journal of Composites Science. – 2024. – Vol. 8, No. 4. – Art. 122. DOI: https://doi.org/10.3390/jcs8100395
17. Chen J., Liu Z., Wang K. et al. Epoxidized castor oil-based diglycidyl-phthalate plasticizer: Synthesis and thermal stabilizing effects on poly(vinyl chloride) // Polymer Science. – 2018. – Vol. 135. – Pp. 204–213. DOI: https://doi.org/10.1002/app.47142
18. Shashkin S.V., Matseevich T.A. Analysis of the Physical and Mechanical Properties of a Fibreglass Composite Pipe with Binder Modified by Plasticizers // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2026. – Vol. 22, No. 1. – Pp. 144–156. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2026-22-1-144-156
19. Шашкин С.В., Мацеевич Т.А., Антошин В.А., Албагачиев А.Ю. Влияние количества поочередно нанесённых слоёв на динамические свойства стеклокомпозитных труб // Инженерный вестник Дона. – 2024. – № 8(116). – С. 615–628.
20. Demet S.M., Kepir Y., Gunoz A., Sepetcioglu H., Bagci M., Kara M. Erosive wear behavior of FRP composite pipes under varying impingement angles, impact velocities and flow directions // International Journal of Pressure Vessels and Piping. – 2026. – Vol. 219. – Art. 105657. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2025.105657
21. ГОСТ Р 57949-2017. Трубы и трубопроводные системы из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы определения характеристик при длительном воздействии. – М.: Стандартинформ, 2017
